我寫這篇文章基于以下幾點理由：
首先，我對蔡司公司設(shè)計不同焦距的鏡頭時，或者設(shè)計焦距相同但最大光圈和外形尺寸相異的鏡頭時所采用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)非常感興趣。因為這個標(biāo)準(zhǔn)對鏡頭的光學(xué)品質(zhì)會有直接影響，從中可以看出蔡司鏡頭的設(shè)計特點，可以為我購買新的鏡頭提供參考。
第二，自1950年代著名的Biogon鏡頭問世之后，蔡司公司在鏡頭設(shè)計上鮮見如此完美之杰作。蔡司公司絕大部分現(xiàn)代鏡頭的設(shè)計都源自于對老鏡頭的改進(jìn)，或者依然采用老鏡頭的光學(xué)設(shè)計但輔之以新型玻璃和多層鍍膜技術(shù)。目前最常見的設(shè)計依然是幾乎有100年歷史的Tessar鏡頭。
第三，我個人認(rèn)為這是一個并不神秘，而且令人頗感興趣的研究領(lǐng)域。
獲取有關(guān)數(shù)據(jù)資料是非常困難的。顯然曾經(jīng)出版過一些這方面的書籍，但我居住的地方的圖書館里卻沒有。我在本文中引用的數(shù)據(jù)資料絕大部分來自于一些“古董”級的大片幅鏡頭FAQs和各種不同的康泰時、哈蘇和祿萊的宣傳資料，盡管那些宣傳資料只會用含糊的語言來極盡吹捧之能事，而從未提及在設(shè)計上存在的潛在缺陷。
最近，我拜讀了魯?shù)婪蚪鹚估耍≧udolf Kingslake）的《攝影鏡頭的歷史》（A History of the Photographic Lens），并據(jù)此書對我的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行了修訂。不久我還會看到金斯拉克的另一著作《現(xiàn)代攝影鏡頭設(shè)計》（Modern Photographic Lens Design），但我必須承認(rèn)我現(xiàn)在手頭擁有的資料對于我的研究來說已經(jīng)綽綽有余了。
卡爾蔡司鏡頭的背景資料
博士倫公司（Bausch & Lomb）曾經(jīng)暫時以許可證授權(quán)方式在美國生產(chǎn)卡爾蔡司鏡頭。公司也同時研發(fā)了一些改進(jìn)產(chǎn)品并獲取技術(shù)專利。雖然由于美國向德國宣戰(zhàn)，德國公司在美國的資產(chǎn)，包括不動產(chǎn)和知識產(chǎn)權(quán)，都被置于聯(lián)邦托管狀態(tài)下，這些專利依然獲得了17年的有效期。在那個時期，美國聯(lián)邦當(dāng)局允許美國企業(yè)為了戰(zhàn)爭目的使用或者租借這些被托管的資產(chǎn)。徠卡紐約公司的維修設(shè)備就是一個典型的例子。政府托管當(dāng)局最初希望柯達(dá)公司利用這些維修設(shè)備工具和模具來仿制徠卡照相機(jī)。考慮為了避免在戰(zhàn)后惹上法律糾紛，并且避免潛在的資金不穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生，柯達(dá)公司很聰明地拒絕了這一要求（事實上在接受當(dāng)局這一建議的企業(yè)中潛在的危機(jī)的確出現(xiàn)了）。
卡爾蔡司公司1866年聘用了恩斯特阿貝（Ernst Abbe）幫助研制專用科學(xué)儀器。1880年，阿貝雇傭了奧托肖特（Otto Schott）來幫助他研制新型玻璃。二人共同在德國的耶納（Jena）創(chuàng)建了耶納玻璃廠（Jena Glassworks）。到1886年，他們已經(jīng)擁有了44種不同類型的玻璃產(chǎn)品，其中有許多是新型玻璃。他們成功制造出第一塊擁有高折射率的冕玻璃（crown glass）。新型玻璃的出現(xiàn)令可以產(chǎn)生無色散平面視場的鏡頭出現(xiàn)成為可能。
著名的Tessar設(shè)計誕生于1902年，翌年即獲得美國專利。1920年該專利保護(hù)失效，Tessar設(shè)計的多個不同改進(jìn)設(shè)計被許多企業(yè)加以利用，如柯達(dá)公司的Ektar鏡頭和施耐德公司的Xenar鏡頭。1920年面世的徠卡著名的50mm f/3.5 Elamr鏡頭就是一款采用Tessar設(shè)計的鏡頭。自從萊茲公司于1925年推出第一款35毫米照相機(jī)后，蔡司公司的照相機(jī)分部意識到他們在小片幅照相機(jī)的研發(fā)上已經(jīng)落后了。作為應(yīng)對措施，一年后，蔡司公司收購了四家照相機(jī)制造企業(yè)，即依卡（Ica）、康提薩-內(nèi)特爾（Contessa-Nettel）、埃爾尼曼（Ernemann）和戈爾茨（Goertz），在此基礎(chǔ)上組建蔡司依康兩合公司（Zeiss Ikon AG）。
1926年蔡司公司購并戈爾茨公司之后，設(shè)在美國的原戈爾茨公司分部遂成為獨立企業(yè)，并更名為戈爾茨美國光學(xué)公司（Goertz American Optical Co.），繼續(xù)生產(chǎn)Goertz牌鏡頭和研發(fā)新品。1964年，戈爾茨美國光學(xué)公司更名為戈爾茨光學(xué)有限公司（Goertz Optical Co. Inc.），1971年被科爾摩根公司（Kollmorgen）收購。1972年施耐德公司又購并了科爾摩根公司。
世界上第一種具備商業(yè)實用價值的鏡頭鍍膜技術(shù)是蔡司公司的斯瑪庫拉（A. Smakula）于1936年發(fā)明的。技術(shù)內(nèi)容很簡單，就是在玻璃表面采用沉降方法鍍上一層很薄的氟化鈣或者氟化鎂。如果去瀏覽Contax的網(wǎng)頁，其中關(guān)于歷史的敘述會讓您知道，蔡司公司并不是鏡頭鍍膜概念和功能的最初提出者。1896年，丹尼斯泰勒（H. Dennis Taylor）發(fā)現(xiàn)，一些老鏡頭由于長期暴露在空氣中，鏡片的表面會自然形成一層霧化層，使鏡頭玻璃表現(xiàn)失去了光澤，但這些鏡頭的光線通透率卻要高于那些鏡片還帶著研磨光澤的新出廠鏡頭。泰勒推測，也許是由于霧化層的折射率要低于鏡頭玻璃的折射率，導(dǎo)致鏡頭抑制了光線的反射，增加了光線的透射。1903年，泰勒獲得了歷史上第一個鏡片鍍膜工藝專利。這是一種可靠性很差的化學(xué)工藝，或者叫“酸熏法”工藝，整個工藝流程產(chǎn)生的腐蝕性非常強(qiáng)。而蔡司公司（包括其他企業(yè)）研發(fā)的減少耀斑并增強(qiáng)反差的復(fù)雜鏡頭設(shè)計之所以可行，則是得益于更具實用性的鏡片鍍膜技術(shù)。而此前的鏡頭，雖然在設(shè)計上對像差和像散校正得非常好，但反差卻令人難以接受。第二次世界大戰(zhàn)期間，鏡片鍍膜技術(shù)被視為國家機(jī)密。直到戰(zhàn)爭結(jié)束之后，普通消費者才得以享受到這種技術(shù)對成像質(zhì)量帶來的改進(jìn)。
當(dāng)時的鍍膜技術(shù)只是單層鍍膜，通常只能降低某一特定波長光線的反射率，其余波長的光線受到的影響很小。反映在光譜上，就是除了某一特定波長光線之外，其他波長光線的光譜或是被增強(qiáng)，或是被減弱。后來，多層鍍膜技術(shù)的應(yīng)用使得在整個光譜范圍內(nèi)通過鏡頭的所有波長光線的反射率都得到了均衡的抑制。徠茲公司是世界上第一家向普通消費者提供實用的多層鍍膜鏡頭的企業(yè)。
第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，盟軍將蔡司公司的主要部門以及關(guān)鍵人物都從德累斯頓帶到了西德，因為他們意識到，蔡司公司擁有的光學(xué)產(chǎn)品研發(fā)能力具有重要價值。當(dāng)然，這也是“冷戰(zhàn)”的需求——不能讓這些技術(shù)被共產(chǎn)主義陣營掌握。一同被帶至西德的還有蔡司公司的所有法律文件，這是一個非常重要的環(huán)節(jié)！卡爾蔡司基金會后來可以順利地對各種不同的商標(biāo)——比如Zeiss、Carl Zeiss和Contax等——主張所有權(quán)就完全依賴于這些法律文件。肖特玻璃廠也被為拆為兩部分，一部分更名為耶納鏡頭廠（Jena Lenswork），由蘇軍控制；別一部分名稱不變，地點搬至西德的上科森（Oberkochen）地區(qū)，控制權(quán)在盟軍手里。
蔡司公司設(shè)立在德累斯頓的鏡頭廠和照相機(jī)廠在1945年2月14日盟國空軍的燃燒彈大轟炸中被摧毀了，但直到東西德兩家蔡司公司的注冊商標(biāo)糾紛最終解決之前，耶納的照相機(jī)廠一直在以“Carl Zeiss”為商標(biāo)生產(chǎn)鏡頭和機(jī)身產(chǎn)品。一些現(xiàn)存的機(jī)械設(shè)備被蘇軍拆解，以戰(zhàn)爭賠償?shù)拿x運至蘇聯(lián)后被重新組裝。東德的蔡司公司只能以庫存零部件維持生產(chǎn)。不久，東德蔡司公司發(fā)布了一個單鏡頭反光型照相機(jī)的新產(chǎn)品，即Contax S和Contax D，機(jī)身上的產(chǎn)地標(biāo)簽是“Carl Zeiss Dresden”。在注冊商標(biāo)糾紛最終解決之后，東德的蔡司公司將Contax系列單反相機(jī)的名稱更改為“Pentacon”。1970年代，東德蔡司曾經(jīng)以許可證授權(quán)方式在日本生產(chǎn)鏡頭，產(chǎn)地標(biāo)簽為“Under License from Carl Zeiss Jena”。
德國統(tǒng)一后，東西德的蔡司公司也進(jìn)行了重組，公司總部遷至耶納。蔡司耶納工廠雇傭員工最高峰時超過了6萬人，它被拆分成若干部分，一部分被出售。其中生產(chǎn)雙筒望遠(yuǎn)鏡的分廠出售給了Dr. Optik公司，施耐德公司則收購了玻璃廠的一部分。


對稱型鏡頭：
在凹凸透鏡前面設(shè)置一個光圈會導(dǎo)致桶形畸變，如果把光圈放到凹凸透鏡的后部，又會產(chǎn)生枕形畸變。如果把兩塊凹凸透鏡對稱放置，將光圈置于二者中間，那么兩種畸變都會消失，這就是無畸變的對稱型光學(xué)系統(tǒng)。它同時還能對橫向色（lateral color，就是橫向析色差，指三原色放大倍率不同導(dǎo)致的色差。）和彗形像差起到校正的作用。對稱型鏡頭只有在1：1放大倍率下使用才會徹底消除三種成像缺陷，但在無限遠(yuǎn)處合焦時會產(chǎn)生非常輕微的橫向色差。
非對稱型鏡頭：
非對稱型鏡頭不可能對上述三種成像缺陷進(jìn)行完全校正。與對稱型鏡頭相比，它的優(yōu)勢是可以使用更大的光圈，影像圈的直徑也更大一些。
分離透鏡型鏡頭：
一種在鏡頭內(nèi)有空氣室間隔的消色差兩合透鏡鏡頭。


ABBE-RUDOLPH APOCHROMATIC TRIPLET（阿貝-魯?shù)婪驈?fù)消色差三合透鏡鏡頭）：1890年由蔡司公司恩斯特阿貝（E. Abbe）和鮑爾魯?shù)婪颍≒. Rudolph）共同設(shè)計。鏡頭結(jié)構(gòu)為兩片對稱的廣角鏡片之間有一塊很厚的粘合三合透鏡組，對軸向畸變的校正非常好，但存在比較嚴(yán)重的像散問題。該鏡頭未投入市場銷售。
ANASTIGMAT/PROTA：1890年由蔡司公司鮑爾魯?shù)婪蛟O(shè)計。鏡頭主要由兩部分構(gòu)成：前部是一個采用早期消色差設(shè)計（由一塊高折射率的石英玻璃和一塊低折射率的冕玻璃粘合的兩合鏡片構(gòu)成）的鏡組，后部是一個采用新型消色差設(shè)計（由一塊高折射率的冕玻璃和一塊低折射率的石英玻璃粘合而成的兩合鏡片構(gòu)成，可以產(chǎn)生無像散的平直像場）的鏡組。這是蔡司公司第一種專門為攝影設(shè)計的鏡頭，分為五大主系列產(chǎn)品（不同系列之間有微小差異）和兩個分支系列產(chǎn)品。其中的Double和Quadruple Anastigmat Series VII系列產(chǎn)品在設(shè)計中都采用了一個粘合的四合透鏡鏡組，鏡頭焦距可以“很方便地”改變（后組鏡片單獨使用或者與相同的前組鏡片配合使用可以得到不同的鏡頭焦距）。
蔡司公司曾以許可證方式授權(quán)美國Bausch & Lomb、法國Krauss、英國Ross、奧地利Fritsch、意大利Koristka、瑞士Suter等廠商生產(chǎn)這款鏡頭。
由于已經(jīng)有其他廠商生產(chǎn)的鏡頭以“Anastigmat”命名，所以蔡司公司失去了以“Anastigmat”作為注冊商標(biāo)的權(quán)力。因此，1900年，蔡司公司將該鏡頭改名為“Protar”。由于該鏡頭的實際表現(xiàn)并未達(dá)到蔡司公司的設(shè)計要求，很快，更好的設(shè)計就出現(xiàn)了。
DAGOR：1892由戈爾茨公司（Goerz）的埃米列馮豪伊（Emil Von Hoegh）設(shè)計。據(jù)信該鏡頭最初是為蔡司公司設(shè)計的，但被拒絕采用，設(shè)計方案被賣給了戈爾茨公司。戈爾茨公司認(rèn)為該設(shè)計方案還不錯，于是任命馮豪伊接替剛剛?cè)ナ赖目柲–arl Moser）作為公司的首席鏡頭設(shè)計師。最初鏡頭的名稱是“Dobel Anastigmat Goerz”，1904年根據(jù)首字母縮寫名稱被改為“Dagor”。在Dagor鏡頭為期兩個月的專利申請期間，蔡司公司的魯?shù)婪虿┦恳苍跒橐豁棊缀跖cDagor完全相同但從未發(fā)表過的鏡頭設(shè)計方案申請專利。蔡司公司曾經(jīng)短暫地生產(chǎn)過一款名為“Statz Anastigmat”的鏡頭，與Dagor鏡頭也是幾乎完全相同，但后來這款鏡頭被Anastigmat Series VII鏡頭所取代。
Dagor鏡頭由兩組對稱的粘合三合透鏡組構(gòu)成（即為2組6片結(jié)構(gòu)），最外部兩塊鏡片為正像透鏡，內(nèi)部鏡片中的一塊專門用于校正球面像差，其余鏡片的主要功能就是產(chǎn)生平直像場。由于鏡片與空氣的接觸面僅有4個，因此鏡頭的耀斑現(xiàn)象非常輕微，反差效果比較好。盡管該鏡頭以銳度和超大影像圈著稱，但在其影像圈的邊緣仍然存在著結(jié)像偏軟的缺陷。許多Dagor型鏡頭都是如此，在接近影像圈邊緣時就開始出現(xiàn)失光現(xiàn)象，但由于影像圈較大，其成像優(yōu)良的部分在不移軸時已足以覆蓋膠片平面了。應(yīng)該說Dagor鏡頭采用的是寬視域設(shè)計（在光圈為f6.8時視角為+/-30度），而不是廣角鏡頭設(shè)計。一些設(shè)計師（蔡司Ortho-Protar鏡頭和施耐德Angulon廣角鏡頭的設(shè)計師）將Dagor鏡頭設(shè)計方案中的三合透鏡組反轉(zhuǎn)，使最外部的鏡片變?yōu)樨?fù)像透鏡。這種結(jié)構(gòu)的鏡頭厚度要大于Dagor鏡頭，暗角現(xiàn)象更為嚴(yán)重。施耐德公司避免產(chǎn)生嚴(yán)重暗角現(xiàn)象的辦法是加大最外部鏡片，使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軸向光束的直徑。
Dagor鏡頭著名的改進(jìn)產(chǎn)品有：
Zeiss:Orotho-Protar,Statz Anastigmat Series VI
Schneider:Angulon
PLANAR：1896年由蔡司公司鮑爾魯?shù)婪蛟O(shè)計。Planar鏡頭的設(shè)計基礎(chǔ)是雙高斯型（double Gauss）設(shè)計。1817年，高斯（C. F. Gauss）介紹了一種望遠(yuǎn)鏡物鏡的設(shè)計方法，由一對新月形透鏡組合而成，一片為正像透鏡，另一片為負(fù)像透鏡。Planar鏡頭由4組6片鏡片構(gòu)成，采用了平直像場設(shè)計。對稱性的光學(xué)結(jié)構(gòu)減少了球面像差和像散現(xiàn)象，而常規(guī)的雙高斯型結(jié)構(gòu)由于在正負(fù)像透鏡之間存在著寬大的空氣室，因而產(chǎn)生了嚴(yán)重的球面像差。魯?shù)婪虿┦考雍窳素?fù)像透鏡的厚度，最大限度地減少了兩塊透鏡之間的空氣室厚度，從而有效校正了球面像差和徑向、切線像散。在設(shè)計負(fù)透鏡時，魯?shù)婪虿┦繉蓧K折射率相同但色散能力不同的玻璃粘合在一起，因此在較厚的負(fù)透鏡中就有了一個“密閉空氣室”。因為光線要經(jīng)過的可導(dǎo)致折反射的界面太多，光損失較大，導(dǎo)致成像反差很低。所以，這種設(shè)計方法因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且光損失較大，直到鏡片鍍膜工藝成熟以后才被廣泛采用。Planar鏡頭成為后期許多鏡頭的設(shè)計藍(lán)本，即使在非對稱型鏡頭產(chǎn)品中亦是如此。幾乎所有日本照相機(jī)上配用的大光圈鏡頭都源自于對Planar鏡頭的改進(jìn)。
源自于6片鏡片雙高斯鏡頭設(shè)計的著名產(chǎn)品有：
Agfa: Soligon
Angenieux: S-type
Astro: Kino, Tachar
Bausch & Lomb: Aminar, baltar, Raytar
Boyer: Saphir
Dallmeyer: Super Six
Enna: Annaston
Isco: Westagon
Kinoptik: Apochromat, Fulgior
Kodak: Ektar, Aero Ektar
Leitz: Elcan, f/1.2Noktilux, Sumarrit, Summar, Summitar, Summicron, Dygon
Meyer: Domiron
Rodenstock: Heligon
Ross: Xtralux
Schneider: f/2 Xenon, Xenogon
Steinheil: Quinon
Taylor-Hobson: Amotal, Ivotal, Kinic, Opic Panchrotal, Speed Panchro
Wollensak: Raptar
Wray: Copying Lens
Zeiss: Biotar, Flexon
UNAR：1899年由蔡司公司魯?shù)婪虿┦吭O(shè)計。魯?shù)婪虿┦繉λ娜ハ裆㈢R頭設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，以狹窄的空氣室替代了原鏡頭中因為粘合鏡片而產(chǎn)生的兩個粘合界面，這就是Unar鏡頭。應(yīng)該說這是一種混合結(jié)構(gòu)設(shè)計，它的后部鏡組是由兩塊凹凸透鏡組成的高斯結(jié)構(gòu)，前部則是一個分離透鏡結(jié)構(gòu)的鏡組。鏡組內(nèi)的狹窄空氣室起到正像透鏡的作用，用來幫助校正球面像差。這種結(jié)構(gòu)使設(shè)計師在選擇鏡片玻璃時有很大的余地，因為只要空氣室兩邊的玻璃具有相同的折射率即可達(dá)到設(shè)計要求。也許有人會問：把兩塊折射率相同的玻璃粘合在一起效果不是更好嗎？答案是：這種方法除了使鏡頭變得更大以外，對提高成像質(zhì)量沒有任何實際意義！
HELIAR：1900年由福倫達(dá)公司（Voigtlander）的漢斯哈汀（Hans Harting）設(shè)計。HELIAR鏡頭的設(shè)計思想是隨著漢斯哈汀在嘗試對柯克三合鏡頭（Cooke Triplet）進(jìn)行對稱型改進(jìn)時而誕生的。1893年，丹尼斯泰勒（H. Dennis Taylor）曾改進(jìn)了三合鏡頭，他將一塊薄的正像透鏡和一塊薄的負(fù)像透鏡放在一起，二者產(chǎn)生互相抑制效應(yīng)，得到了佩茲伐和數(shù)為零的效果。佩茲伐和數(shù)（Petzval’s sum）是用于考量對像散和像場彎曲同時進(jìn)行校正的參數(shù)，該值為零時成像效果最佳。如果將三合鏡頭的鏡片進(jìn)行分離，可以使整個系統(tǒng)的性能提升，同時維持原佩茲伐和數(shù)值不變。原來的三合鏡頭中的鏡片排列具有高度的非對稱性，從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的傾斜畸變，因此泰勒建議將其中的一塊鏡片一分為二，并將其分置于另外一塊鏡片的兩側(cè)。而哈汀的改進(jìn)設(shè)計是將原來三組五片結(jié)構(gòu)中的最后部一塊鏡片用一塊粘合的雙合鏡片替代，這一改進(jìn)全面改善了鏡頭的球形畸變、色差、像散和佩茲伐和數(shù)，而且其對稱性結(jié)構(gòu)對三種橫向畸變也具有校正效果。但是，這種經(jīng)過改進(jìn)的鏡頭在拍攝遠(yuǎn)距離目標(biāo)時會產(chǎn)生嚴(yán)重的彗形像差。因此，兩年之后，哈汀又推出了該鏡頭的非對稱型改進(jìn)版本。1903年，哈汀在設(shè)計中將鏡頭的外部鏡組翻轉(zhuǎn)，將粘合鏡片的凸面對著光圈（原來是凹面對著光圈）。這一改進(jìn)對像散校正產(chǎn)生了輕微的弱化，但其他方面的校正都有所改善。1903年，哈汀又獲取了一項名為“Oxyn”的混合型設(shè)計專利，在這一設(shè)計中，前部鏡組與Heliar鏡頭相似，而后部的兩合鏡組設(shè)計則類似于Dynar鏡頭。Dynar鏡頭在小光圈條件下是一款表現(xiàn)異常出色的鏡頭。1919年，道爾梅耶公司（Dallmeyer）生產(chǎn)出了一款名為Pentac的大光圈Dynar鏡頭，最大光圈達(dá)到了f/2.9。除了有輕微的像場內(nèi)曲之外，該鏡頭在其他方面都表現(xiàn)優(yōu)異。第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束之后，福倫達(dá)公司又重新生產(chǎn)了Dynar鏡頭，但為它選取了被認(rèn)為更動聽的名稱-Heliar。
HYPERGON：1900年（？）由戈爾茨設(shè)計。Hypergon是一款具有平直像場的超廣角鏡頭（擁有+/-67度的視角），采用的是對稱型結(jié)構(gòu)，擁有兩片幾乎成球面的深弧度凹凸透鏡。因為球形像差和色差的原因，它的光圈被限制為f/20。由于該鏡頭從中心至邊緣的光衰減非常嚴(yán)重，為了獲取光量均勻的曝光，必須設(shè)置一個氣動嵌齒輪裝置?，F(xiàn)在，Canham公司正在生產(chǎn)這種鏡頭，但原來的嵌齒輪裝置被可調(diào)的沃特豪斯光圈（waterhouse stops）和中灰鏡所取代。
TESSAR：1902年由蔡司公司鮑爾?魯?shù)婪蛟O(shè)計：該鏡頭是魯?shù)婪虿┦坑?902年設(shè)計的，利用了Anastigmat鏡頭的后部粘合兩合鏡組和Unar鏡頭具有空氣室的前部鏡組。Tessar鏡頭的前部鏡片與Anastigmat鏡頭一樣，作用非常小，唯一的功能就是對功能強(qiáng)大的后部消色差鏡組所殘留的色差進(jìn)行校正。該鏡頭粘合的后部鏡組能減少帶狀球面像差，減少被過度校正的傾斜球面像差，以及減少場角中間的像散焦距間的差異。該鏡頭最初設(shè)計的最大光圈為f/6.3，到1917年最大光圈增至f/4.5，而1930年梅爾特（W. Merte）和萬德斯列（E. Wandersleb）又共同對其改進(jìn)，將最大光圈增至f/2.8。早期的徠卡照相機(jī)配用的50mm f/3.5 Elmar鏡頭就是Tessar結(jié)構(gòu)鏡頭，它是由馬克斯貝列克（Max Berek）在1920年設(shè)計的。1903年Tessar鏡頭在美國獲得了設(shè)計專利，因此，直到1920年第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束時，蔡司公司一直獨家享有該設(shè)計使用權(quán)。與其他同鏡頭相比，4片3組的結(jié)構(gòu)的Tessar鏡頭又輕又小，分辨率相對較高，而且造價低廉。它的特點是在所有光圈下成像都比較銳利，但影像圈比較小。該設(shè)計被廣泛采用，擁有眾多的變型產(chǎn)品，并被視為是Dagor鏡頭和Artar鏡頭有關(guān)影像圈、銳度、反差等特點之間一個良好的折衷方案。
以下是一些采用Tessar結(jié)構(gòu)的著名鏡頭，有些名稱屬于系列產(chǎn)品，其中也包含其他結(jié)構(gòu)的鏡頭：
Agfa :Solinar
Berthiot: Flor, Ilor
Boyer: Saphir
Busch:Glyptar
Dallmeyeralmac, Perfac, Serrac
Erenmann: Ernon
Hermagis: Hellor, Lynx
Ilex: Paragon
Kodak: Ektar
Laak: Dailytar
Leits: Elmar, Varop
Meyer: Primotar
Playbel: Anticomar
Rodenstock: Ysar
Ross: Xtralux
Roussel: Stylor
Schneider: Comparon, Xenar
Tayer-Hobson: Apotal, Ental
Voigtlander: Heliostigmat, Skopar
Wollensak: Raptar
Wray: Lustrar
有些企業(yè)為了繞過專利保護(hù)的限制，生產(chǎn)了一些Tessar鏡頭的變型產(chǎn)品。比如，許多企業(yè)都生產(chǎn)過一種將Tessar鏡頭的整體結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)，把粘合的兩合鏡組置于鏡頭的前部，有空氣室的鏡組位于鏡頭后部的鏡頭。還有一款變型產(chǎn)品是以一個粘合的三合鏡組替換Tessar結(jié)構(gòu)中的兩合鏡組。福倫達(dá)公司的Heliar鏡頭及其變型產(chǎn)品可以被看作是Tessar結(jié)構(gòu)的改進(jìn)產(chǎn)品，但它在Tessar設(shè)計發(fā)布之前就已經(jīng)開始生產(chǎn)了，也可以算是一種Triplet鏡頭的改進(jìn)產(chǎn)品。
ALETHAR：1903年由戈爾茨公司的薩霍克（W. Zachokke）設(shè)計。這是一款對稱型復(fù)消色差結(jié)構(gòu)鏡頭，基本結(jié)構(gòu)屬于分離透鏡型鏡頭，但以粘合的三合鏡組取代了原結(jié)構(gòu)中內(nèi)部的負(fù)像透鏡。由于在制造過程中采用了普通玻璃，所以該鏡頭并沒表現(xiàn)出復(fù)消色差鏡頭的特性，不久便停產(chǎn)了。
ARTAR：1904年由戈爾茨公司的薩霍克設(shè)計。在Alethar鏡頭失敗之后，薩霍克與烏爾巴恩（F. Urban）共同設(shè)計了一款在結(jié)構(gòu)上更為簡單的Artar鏡頭。它的基本結(jié)構(gòu)源自于馮豪伊設(shè)計的采用4塊鏡片并具有空氣室的分離透鏡鏡頭，因此在整個像場內(nèi)的成像都非常銳利。作為一款應(yīng)用于三色彩色攝影的復(fù)消色差鏡頭，它的正像透鏡制造原料為重鋇冕玻璃，負(fù)像透鏡則選用了熒石玻璃。與Tessar鏡頭相比，Artar鏡頭的影像圈要小一些。與之結(jié)構(gòu)相同的近代鏡頭有尼康公司的Nikkor M系列和施耐德公司的G-Claron系列大片幅鏡頭。
ERNOSTAR：1919年由埃爾尼曼公司（Ernemann Co.）的路德維希貝爾特列（Ludwig Bertele）設(shè)計。為了增大Cooke Triplet鏡頭的光圈，查爾斯邁納（Charles C. Minor）曾嘗試在鏡頭前部的空氣室內(nèi)插入一塊正像的凹凸透鏡鏡片。貝爾特列決定按照邁納的思路對Cooke Triplet鏡頭進(jìn)行改進(jìn)，但他將鏡頭前部的兩塊分離鏡片粘合成一塊兩合鏡組。Ernostar鏡頭是第一款光圈達(dá)到f/2的鏡頭，也是第一款能充分利用自然光拍攝的鏡頭。1920年，貝爾特列進(jìn)一步將該鏡頭的最大光圈提升至f/1.8。此外，他還設(shè)計了一款簡化產(chǎn)品，最大光圈為f/2.7。
BIOTESSAR：1925年由蔡司公司的萬塞斯列（E. Wanserleb）與梅爾特（W. Merte）共同設(shè)計。這是Tessar鏡頭的變型產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)主要由前部的一塊粘合兩合鏡組、一塊負(fù)像透鏡和后部的一塊粘合三合鏡組構(gòu)成。
MAKRO PLASMAT：1926年由蔡司公司XXX設(shè)計。這是一款最大光圈為f/2.9的混合結(jié)構(gòu)鏡頭，采用6塊鏡片的高斯結(jié)構(gòu)，后部的三塊鏡片之間有空氣室分隔。該鏡頭生產(chǎn)了很多年，是一款比較常見的鏡頭。
SONNAR：1930年由蔡司公司貝爾特列設(shè)計。在埃爾尼曼公司被蔡司-依康康拜因并購之后不久的1930年，貝爾特列開始以第二版最大光圈f/1.8的Ernostar鏡頭為基礎(chǔ)設(shè)計Sonnar鏡頭。設(shè)計工作于1931年完成，成果就是一個最大光圈為f/2的Sonnar鏡頭。在Sonnar鏡頭的負(fù)像三合鏡組中，外部是兩片高折射率鏡片，中間一片為低折射率鏡片。1932年，貝爾特列又推出一款最大光圈為f/1.5的新版Sonnar鏡頭，在其后部鏡組中有一個功能強(qiáng)大的粘合界面，這一改進(jìn)使得對超大光圈鏡頭所必須的、在更高層次上對球形畸變進(jìn)行校正成為可能。Sonnar原本是康提薩公司生產(chǎn)的一款配用Tessar型鏡頭的照相機(jī)名稱，但蔡司-依康公司并購康提薩公司后，自然獲得了名稱的使用權(quán)。Sonnar鏡頭使用的鏡片要少于Planar鏡頭，因此，在那個鍍膜技術(shù)還比較簡陋的年代，由于折反射界面少，Sonnar鏡頭產(chǎn)生的耀斑也要比Planar鏡頭少得多。與Planar鏡頭相比，Sonnar鏡頭結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，而且造價相對低廉。它的邊緣反差在各檔光圈下都有不錯的表現(xiàn)，只是在全開光圈時結(jié)像有些偏軟，但收縮光圈后銳度即有良好改善。
MINIATURE PLASMAT：1931年由蔡司公司魯?shù)婪蛟O(shè)計。這是一款混合結(jié)構(gòu)鏡頭。鏡頭前部是由兩塊凹凸透鏡組成的高斯型鏡組，后部鏡組則照搬了Plasmat鏡頭的后半部分。該鏡頭性能一般，生產(chǎn)時間也不長。在貝爾特列為一款康泰克斯35毫米照相機(jī)設(shè)計的最大光圈為f/2.7的鏡頭中，這一設(shè)計得以重生。貝爾特列把他的新設(shè)計命名為“Biogon”，蔡司公司隨后也采用了Biogon設(shè)計。
R-BIOTAR：1932年由蔡司公司的威利梅爾特（Willy Merte）設(shè)計。這是Petzcal鏡頭的變型產(chǎn)品，是一款大光圈、窄視角的鏡頭。
TOPGON：1933年由蔡司公司羅伯特里希特（Robert Richter）設(shè)計。對稱型雙高斯結(jié)構(gòu)鏡頭，盡管在成像上存在變形，但由于它的體積小、視角大，所以，它一直與博士倫公司對其進(jìn)行少許改進(jìn)而生產(chǎn)的Metrogon鏡頭一起，成為標(biāo)準(zhǔn)的航空攝影鏡頭。直到1952年，這一地位才被Wild Aviogon鏡頭取代。在f/6.3的光圈下，該鏡頭能覆蓋完整的90度視角。在鏡頭焦距為6英寸時，它的成像可以覆蓋9x9英寸，而這是一種被廣泛用于航空攝影和黑影攝影（一種將被攝體置于光源和感光材料之間的拍攝方法）的成像尺寸。該鏡頭還有一款焦距為12英寸的產(chǎn)品，其成像尺寸可以覆蓋18x18英寸。
以下是一些采用Topgon設(shè)計的著名鏡頭，其中有些名稱屬于系列產(chǎn)品，其中也包含其他結(jié)構(gòu)的鏡頭：
Bauch and Lomb: Metrogon, Process Anastigmat
Boyer: Perle
Busch: omnar
Dallmmmeyer: Wide-Angle Anastigmat
Goerz: Geotar, Rectagon
Hermagis: Dellor Series D
Ilex: Anastigmat Series D
Kodak: Wide-field Ektar
Laak: Wide-angle Dialytar
Meyer: Aristostigmat
Plaubel: Wide-angle Orthar, Pecostigmat
Rietzschel: Dialyte
Rodenstock: Eurynar, Luminar, Ronar
Ross: Homoentric
Schneider: Isconar
SOM: Aquilor
Wollensak: Wide-angle Raptar
Wray: Wide-angle Copying Lens
Zeiss: Kekla, Topogon

PLEON：設(shè)計年代和設(shè)計者不詳，大約在二戰(zhàn)期間由蔡司公司生產(chǎn)。這是一款為航空廣角攝影而設(shè)計的鏡頭，覆蓋視角達(dá)+/-65度。它的成像存在非常明顯的桶形畸變，但是，拍攝出來的底片可以通過一臺具有特殊畸變效果的印相機(jī)在印相時把桶形畸變校正過來。Pleon鏡頭在設(shè)計上采用了魚眼鏡頭的設(shè)計原理，因此，在整個像場內(nèi)其光量是不均勻的。但是，如果改用無畸變設(shè)計方法來設(shè)計這款鏡頭，那么其整個像場內(nèi)的光量不均勻性會更為嚴(yán)重。
BIOGON（第二版）：1951年由蔡司公司貝爾特列設(shè)計。1951年，貝爾特列博士基于羅希諾夫（M. M. Roosinov）設(shè)計的一種雙端反遠(yuǎn)距物鏡（羅希諾夫在1946年取得該設(shè)計專利，其結(jié)構(gòu)特點是具有一個中央正像鏡組，在其兩端各有一片或多片大型負(fù)像凹凸透鏡組，如此粗略地構(gòu)成了一個對稱型結(jié)構(gòu)。）而設(shè)計出了此款鏡頭。蔡司將它應(yīng)用于Contax牌35毫米照相機(jī)和哈蘇照相機(jī)的超廣角鏡頭上。采用這種設(shè)計結(jié)構(gòu)的鏡頭體積比較大，鏡頭的長為兩倍鏡頭焦距，直徑為一倍鏡頭焦距。Biogon鏡頭的前部有兩塊凹凸透鏡，后部有一塊厚大的凹凸透鏡。為了減小畸變和獲得更好的反差，膠片平面必須與后部鏡組非常接近，因此就沒有空間安裝反光鏡了，因而無法將其用于單鏡頭反光型照相機(jī)上。由于該設(shè)計的精華部分無法獲得設(shè)計專利，所以其他鏡頭廠商得以無償?shù)夭捎眠@種設(shè)計。施耐德公司的Super Angulon鏡頭就是采用這種結(jié)構(gòu)，它在中央鏡組的兩端各放置了一塊凹凸透鏡。該鏡頭在結(jié)構(gòu)上與貝爾特列博士1952年為瑞士希爾布魯格鎮(zhèn)（Heerbrugg，位于瑞士的東面和奧地利接壤的一個小鎮(zhèn)）的懷爾德公司（Wild Company）設(shè)計的一款被稱為Aviogon的、兩端各有二塊凹凸透鏡的航空攝影鏡頭相似。懷爾德公司生產(chǎn)的第一批Aviogon鏡頭，具有115mm的焦距，像場覆蓋18平方厘米，像場內(nèi)任意點上的成像變形都低于10微米。這些技術(shù)指標(biāo)很快使該鏡頭成為航空攝影和航空測量的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。此外，貝爾特列還擁有一項改進(jìn)設(shè)計專利，在中央鏡組的兩端各有一個由三塊凹凸透鏡組成的鏡組，在整個像場內(nèi)具有高達(dá)120的視角。
采用這種設(shè)計結(jié)構(gòu)的著名鏡頭有：
Schneider: Super Angulon
Wild: Aviogon
Zeiss: Hologon
HOLOGON：1966年由蔡司公司埃爾哈特格拉策博士（Dr. Erhard Glatzel）設(shè)計。這款5片3組的鏡頭在1966年設(shè)計成功，完全是Biogon鏡頭的改進(jìn)產(chǎn)品。它的后部鏡片與膠片平面的間隙非常小，由此獲得了更好的反差效果，但同樣也無法在單鏡頭反光型照相機(jī)上使用。由于從中心到邊緣的光量衰減非常嚴(yán)重，該鏡頭通常要配合中灰鏡使用。采用該設(shè)計的最近產(chǎn)品是f/8單一固定光圈的15.5mm和16mm鏡頭。我認(rèn)為16mm的焦距比15.5mm更完美。在f/8光圈下，Hologon鏡頭能夠產(chǎn)生+/-55度的沒有畸變的平直像場。
DISTAGON：蔡司公司生產(chǎn)，設(shè)計年代和設(shè)計者不詳。這是一反遠(yuǎn)距型鏡頭，主要結(jié)構(gòu)是在一個普通鏡組前加裝了一塊大型負(fù)透鏡。這種設(shè)計的好處是，可以用尺寸更大且更易于加工處理的鏡片來構(gòu)成短焦距鏡頭，獲得相對更大的光圈和更寬的視角，并使后焦距的長度增加，足以提供反光鏡箱空間，便于構(gòu)建單鏡頭反光系統(tǒng)。它的缺陷是鏡頭的物理尺寸更大，校正各種像差的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，造價更為昂貴。采用反遠(yuǎn)距結(jié)構(gòu)的鏡頭在焦距上很少有超過2英寸的，因而這種鏡頭的用途比較特殊。與Biogon鏡頭相比，它的特點是在光圈全開時的影像圈更大，盡管成像偏軟，但收縮光圈后這一問題就會得到極大改善。