M42 MOUNT SPIRAL

2014/04/11

Carl Zeiss Jena Pancolar 55mm F1.4 (M42)

ハイテンションな色ノリで世界を華やかに写しとる
温調レンズの決定版 PART2:
Carl Zeiss Jena Pancolar 55mm F1.4

Pancolar（パンコラー）55mm F1.4は旧東ドイツのVEB Carl Zeiss Jena社が1967年から1971年まで生産した高速標準レンズである。同社が誇る最高級一眼レフカメラのPentacon Super（ペンタコン・スーパー）[4579台生産]に標準搭載され、4年間で5101本が製造された。光学系は4群6枚のダブルガウス型レンズをベースとする５群７枚構成の発展型（下図）で、後群の最後尾に凸レンズを１枚追加し正のパワーを強化することでF1.4の明るさを実現している。このタイプの設計（後群分割型ダブルガウス）にはバックフォーカスを確保しやすいといった長所があり、その後、現代に至るまで一眼レフカメラ用に設計された明るいレンズでは、ほぼ例外なくこの設計方式が採用されている（「レンズ設計のすべて」辻定彦著:７章(2)節参考）。

Pancolar 1.4/55の構成図：　左が前群側で右が後群（カメラ）側となっている。「東ドイツカメラの全貌」（朝日ソノラマ）からトレーススケッチした。構成は5群7枚でダブルガウス型レンズの発展型である。正の凸レンズを黄色、負の凹レンズを水色に着色した

ガウス型標準レンズが基本構成（4群6枚）を維持したまま実現できる口径比は、せいぜいのところ明るくてもF2前後までである。仮にこの構成のまま正パワーを強化し、一段明るいF1.5程度のレンズを実現したいなら、レンズエレメントを肉厚に設計し、かつ屈折面のカーブ（曲率）を大きくすることになる。各エレメントに大きなパワーを持たせ、光学系全体のパワーレベルを向上させるというアプローチである。しかし、パワーの大きなレンズエレメントからは大きな収差が発生するため、このアプローチではAngenieux Type-S 1.5/50 (4群6枚)のような滲みやフレアの多い趣味性の強いレンズとなってしまう。そこで、光学系に凸エレメントを一枚追加し、光学系全体のパワーを強化しながら各部のエレメントのパワーは逆に緩めるという手段が選ばれるのである。この場合、レンズを明るくしても諸収差は一定レベルに抑えることができるので、画質的には有利である。凸エレメントを追加する場所として効率的なのは、軸上光線が高い位置を通る前群最前部か後群最後部のどちらかであるが、このうち前群最前部に配置する場合にはバックフォーカスが短くなり、一眼レフカメラへの適合が困難になる。そこで、本レンズ（上図）のような後群最後部に凸エレメントを配置した構成形態が選ばれるのである。
凸レンズの追加はペッツバール和を増大させるので、放っておくと周辺部の画質はさらに厳しいものとなる。そこで、Pancolarでは凸レンズに酸化トリウムを含む高性能な新種ガラス（低分散高屈折率ガラス）を導入し、この増大を最小限に抑え込んでいる。高屈折率ガラスを導入したことにより、直接的な効果としては画像周辺部の解像力の向上とグルグルボケの抑止、間接的には収差全体の補正力を改善させる波及効果が得られる。しかし、後に酸化トリウムが放射するα線がガラスを黄褐色に変色させる先天性の病気の「ブラウニング現象」が発覚、現在では多くの製品固体でこの病気が進行し、ガラスに黄褐色の変色がみられる。この影響が少なからず撮影結果にも出ており、カラーバランスへの影響は無視できない。フィルム撮影時、特にカラーポジフィルムでの撮影時には黄色転びが顕著にみられ、カラーバランスの事後補正が必須となる。しかし、前向きに考えてはどうだろうか。ブラウニング現象がもたらしたカラーバランスへの影響は、歳月を経ることで獲得できたオールドレンズならではの描写特性と言えるもので、実際に使ってみると思いがけないシーンで素晴らしい演出効果を提供してくれる。フツーに写る無着色なガラスのレンズには決して真似のできない、味わい深い写真効果が得られるのである。

★紫外線照射によるガラス材の修復

Pancolarのガラスが黄色く色づくのは、ガラス材に含まれる酸化トリウムという放射性物質がα線を放射し、ガラス中に格子欠陥（電子正孔対）を生じさせるためである。これはブラウニング現象、あるいはソラリゼーションと呼ばれ、格子欠陥が光を吸収するためガラスは黄褐色に色づいてみえる。これに対し紫外線を一定時間照射しガラス材を熱すると、電子正孔対からトラップ状態の電子を解放させることができる。格子欠陥は消滅し、Pancolarにみられるブラウニング現象は紫外線の照射のみで除去できるのである

★入手の経緯
このレンズはブログの読者の方からお借りした。はじめは何とAngenieux 50mm F1.5（中古相場50万！）をお貸しくださるとの申し出で正直驚いたが、あまりにも高価なレンズのため、万が一の事を考え、こちらから丁重にお断りし、その代わりにこのレンズをお借りしたのだ。生産数5101本とレアなレンズのため中古市場での流通量は少なく、現在の中古相場は1000ドルを超える。ちなみに兄弟レンズのPancolar 75mm F1.4（M42)は生産数550本と更にレアで、ここ最近になってeBayで売り出された個体には10000ドル程度（100万円程度）の値段がついていた。既に売れたようである。

Pancolar 55mm F1.4(M42マウント): フィルター径58mm, 絞り値 F1.4-F22, 絞り羽:8枚構成最短撮影距離0.39m, 重量400g, M42マウント, 製造: 1967-1971年(1963年設計), 設計者はZeissのEduard Hubert (1964年設計）と言われているが、根拠となる文献を掴んでいないので噂と思ってほしい。製造本数：5101本, Pentacon Super用としてM42マウント用のみが市場供給された

★撮影テスト
このレンズが発売された1960年代で口径比がF1.5未満の明るさを実現した写真用レンズには、どこか背伸びをしたような危うさがみられるのが普通である。高い技術力を誇ったZeiss Jenaの製品でさえ開放での描写は穏やかではない。Pancolar 55mmも例外ではなく、開放では抑え切れない収差から像がモヤモヤとフレアにつつまれ、解像力とコントラストに明らかな低下がみられる。発色は淡く、ボケは嵐のように激しい。一方、F2まで絞ると画質は改善し解像力は向上、収差を伴いながら線の細い描写となる。F2.8まで絞るとヌケはよくなり、画質的に充実したレベルに達する。階調は驚くほど軟らかく、トーンはなだらかで深く絞り込んでも硬くはならない。ただし、曇天時に開放でフィルム撮影をおこなうと軟らかすぎてメリハリ感の乏しい描写となる事があるので、使い方には注意を要する。デジタル撮影ならば問題はない。変色したガラス材の影響で発色が黄色に引っ張られ、フィルム撮影時、特にカラーポジフィルムでの撮影時にはその影響を顕著にうける。一方、デジタル撮影ではカラーバランスの補正機能が自動で働き、黄色転びはフィルム撮影の時よりも控えめになる。しかし、それでもなお現像時にカラーバランス補正は必須となるであろう。ボケは柔らかく開放付近ではフレアを纏いながら綺麗に拡散している。開放では距離によってグルグルボケがみられるが、Biotar F2ほど激しくはならず、高性能な硝材が導入されたことによる一定の改善効果がみられる。反対に前ボケには距離によって２線ボケ傾向がみられるとの世評がある（ただし、私は確認できなかった）。もしかしたら開放で意図的に球面収差を補正不足にしたレンズなのかもしれない。この種の補正不足型レンズの特徴は開放で像がソフト、後ボケはフレアにつつまれ大きく柔らかくボケる。反対に前ボケはやや硬めで２線ボケが出る。もう少し撮影テストに時間をかければよかったのが残念ではある。Pancolar 55mmの前ボケについてコメントなどでご教示いただけると幸いである。

vF2.8 Nikon D3 digital AWB→Photoshopのカラー補正を適用(補正前の画像はこちら): 純白の花だが黄色っぽい。ここまで絞るとボケは穏やかで綺麗である

F2.8　銀塩撮影(Kodak Profoto XL100／無補正):　今度はフィルム撮影（ネガフィルム）。こういう被写体ならば黄色転びも大して問題にはならない。とてもいい味を出している

F1.4(開放)　Nikon D3 digital, AWB :再びデジタル撮影。Photoshopの自動カラー補正を適用した。補正前の画像はこちら。レタッチで人相に手を加えてある。開放ではさらに黄色転びが激しく、カラー補正を入れてもまだ温調気味だ。ボケはやはり激しいが硬くはない。アウトフォーカス部の像の流れを生かし、被写体に動きを与えている

F2.8, Nikon D3, AWB, Photoshopの自動カラー補正を適用(補正前の画像はこちら): 最短撮影距離でのショット。他の一般的なガウス型レンズと同様に近接撮影では球面収差がアンダー方向（補正不足方向）に大きく変化しており、後ボケはフレアをともないながら柔らかく綺麗に拡散している。ピント部は依然スッキリとしていてヌケは良好だ

当時のF1.5はアナスチグマートを崩壊させる言わば死線ともよべる口径比だったはずである。技術水準から考えればアナスチグマートが5大収差の全てを満足のゆくレベルで封じ、画質的に健全でいられたのは、F2前後までだったのであろう。これを越えてしまった1960年代のPancolarやContarex-Plannarが画質的に厳しいレンズであったのは確かなことである。しかし、当時のユーザーサイドがこれを拒絶しなかったのはとても興味深いことではないだろうか。私の知る限り55mm F1.4が嫌われ者であったという悪い評判はどこにもみられない。むしろ、ユーザーサイドには限界に挑むスーパーレンズを暖かく見守る広い心があったようにも思える。なぜ嫌われ者にはならなかったのか。恐らく人間の感性には収差の嵐すら写真効果のひとつ、表現の可能性の一形態として受け入れてしまう柔軟性と許容力があったからであろう。これより後もF1.4クラスのレンズは各社から次々と登場しており、このクラスの大口径レンズの需要は現代に至るまで途絶えることなく続いてゆくのである。

2014/03/23

Carl Zeiss Jena Pancolar 50mm F1.8（M42）rev.2

Pancolar(パンコラー)の前期モデルと言えば黄色く変色したガラスを持つことから、いわゆる「放射能レンズ」の代名詞的な存在となっている。カラーフィルムでの撮影時にみられる黄色転びの激しさが容易には受け入れられず、かつては安値で売買される時期もあった。しかし、デジタルカメラの登場が窮地のレンズに救いの手を差し伸べている。カメラの画像処理エンジンに組み込まれているカラーバランスの自動補正機能が発色の癖を強力に補正し、写真の仕上がりが大きく改善したのである。長い間、死蔵品のような扱いを受けてきたレンズの価値はここに到って見直され、もともと温調な発色を好む欧米人からはノスタルジックな写りが素晴らしいと評価は上々である。経年による材質変化を長所に変え、デジタルカメラとのコラボレーションで見事な復活を遂げたのである。

ハイテンションな色ノリで世界を華やかに写しとる

温調レンズの決定版 PART1:

Carl Zeiss Jena Pancolar 50mm F1.8

Pancolar 50mm F1.8は旧東ドイツのVEB Zeiss Jena社が戦前から続くBiotarの後継製品として1965年に投入した高速標準レンズである。高性能な新種ガラスを用いてBiotarのアキレス腱とも言える像面特性の弱さを改善させ、戦後のZeiss Jenaブランドを象徴する看板製品となっている。レンズの設計したのはH.Zöllner (ツェルナー)とW. Dannberg (ダンベルグ)という人物で、Zöllnerは他にもFlektogon 35mm F2.8, Tessar F2.8(戦後型）, Biometar F2.8, DannbergはFlektogon 20mmと同25mmの設計開発を手がけている。 Pancolar 1.8/50のルーツは4群6枚構成のFlexon 2/50 (1957-1960年Praktina/Exakta用)および同一設計による後継のPancolar 2/50 (1959-1969年Exakta/M42/Exakta用)である。Pancolarは後の設計変更で口径比がF1.8となり1965-1970年まで製造され、シリアル番号8552600 (1970年生産)あたりで再び設計変更されている。この設計変更では構成を5群6枚とすることで描写性能を維持したまま放射性物質(酸化トリウム)を用いない安価な硝材に置き換えられた。この置き換えにはコストの削減以外にも２つのメリットがあり、１つは後年、F1.8の前期モデルに対して発覚した経年によガラス硝材の黄変（α線の照射が原因でおこるガラスの結晶構造の破壊、格子欠陥でブラウニング現象あるいはソラリゼーションと呼ばれている）を回避できること、もう一つは光の透過率がやや向上するため、画像の中央部から四隅にかけてコントラストの画角特性が均一にできるという点であった。ゼブラ柄のPancolar最後期バージョン（1970-1975年）と黒鏡胴のMC Pancolar (1975-1981年）にガラス材の経年黄変がみられないのはこのためである。なお、誤解してはならない点として強調しておくが、5群6枚構成への設計変更はブラウニング現象が発覚する前から計画されていたことであり、同現象が引き金になったわけではない。台帳の記録では5群6枚の新設計が完成したのは1963年5月とあるが、この時点でZeissはブラウニング現象に気付いておらず、その証拠にZeissは同年12月に同じくブラウニング現象が顕著に見られるPancolar 55mm F1.4をリリースしている。 MC Pancolar 1.8/50の5群6枚設計はMC Prakticar 1.8/50のごく初期のバージョンまで継承されるが、セカンド・サードバージョンでは採用されずPancolarの血統はここで途絶えている。

Pancolar各モデルの生産時期と生産本数をブロック形式で表した。各ブロックの面積は生産本数に比例するよう描いている。Pancolarのルーツはプロ用一眼レフカメラのPraktina、およびExaktaの交換レンズとして供給されたFlexon（フレクソン） 50mm F2で、このレンズは1957年から1960年までの3年間に19400本が生産されている。Flexonは1959年にPancolar 50mm F2へと改称され、その後1969年までの10年間で133500本が生産されている。更に1964年の再設計で口径比F1.8（4群6枚）のモデルも用意され、1965年に登場、本稿ではこのレンズを「前期モデル」と称することにする。前期モデルはM42とExaktaの2種のカメラマウントに対応し、1970年までの5年間で39420本が生産された。しかし、ガラス材に10-30%程度含有させる酸化トリウムが原因で製造時に無色透明だったガラスが後に黄色に変色する進行性の組成変化が発覚し、酸化トリウム不含ガラスを用いた別設計へのモデルチェンジを余儀なくされている。再設計後のシリアル番号8552600以降のモデル(本稿では後期モデルと呼ぶ)でガラス材に黄変がみられないのはこのためである（ちなみにFlexonとPancolar F2でも黄変はみられず、おそらく酸化トリウムは未使用のようである）。この再設計ではガラス材の性能のダウンを補うため、レンズの構成が4群6枚から5群6枚に変更されている。空気と硝子の境界面が１面増えるものの酸化トリウムを含んだガラス材よりも光の透過率がやや向上するため、デメリットはそれほど大きくはない。なお、前期モデルよりも後期モデルの方がボケの拡散が柔らかいとの世評である。これは恐らく空気レンズの導入が球面収差の中間部の膨らみ（輪帯球面収差）を効果的に叩いているためであろう。事実なら解像力も後期モデルの方が向上しているはずである。後期モデルは1970年に市場投入が始まっているが、デザインや仕様の異なる幾つかのバージョンが存在が知られている。これらは大きくわけて1970年から1975年まで生産され174280本が市場供給されたゼブラ柄鏡胴で単層コーティングのバージョンと、1975年から1981年まで生産され171008本が市場供給された黒鏡胴でマルチコーティングのバージョン（MC Pancolar）の２種に区分できる。更にゼブラ柄のバージョンには絞りリングのデザインが異なる２種のバージョンが存在し、また、黒鏡胴のバージョンにも名盤の字体やマルチコーティングの表記が異なる幾つかのバージョンが存在している。後期モデルの5群6枚設計はMC Pancolarを経て、1980年代に生産されたCarl Zeiss Prakticar 1.8/50の初期バージョンに継承されている。ただし、Pancolarの血統はここまでで、Prakticar 1.8/50のセカンド・サードバージョンからは旧Meyerのゲルリッツ工場での生産に切り替わり、設計もMeyer Oreston 1.8/50(4群6枚)のものが採用されている

Pancolar 50mm F1.8の前期モデル（1964年設計）のレンズ構成。「東ドイツカメラの全貌」（朝日ソノラマ）からトレーススケッチした。左が前群で右が後群（カメラ側）。4群6枚の典型的なダブルガウス型である

左はFlexon 50mm F2の構成図（1954年設計）。典型的なダブルガウス型（４群６枚）である。右はPancolar 50mmF1.8の後期モデルの構成図(1967年設計）である。後群に負の空気レンズを持つ5群6枚の構成である。これらの硝材の黄変はみられない

★ガラス材の進歩と放射能ガラスの登場
明るく高性能なレンズを開発するには光学系全体として大きな正のパワーを稼ぎながら、同時にペッツバール和を最小にさせることが重要である。そのためには光学系の凸レンズに可能な限り屈折率の高いガラスを用いることが必要になる。こうした要求に対する最初の大きな進歩が1886年に登場したイエナガラス（新ガラス）で、ガラス材の原料にバリウムを加えることで屈折率の大幅な向上に成功したのである。ガラス材の進歩はレンズ設計の可能性を押し広げ、その直後からプロター、ダゴール、プラナー、テッサーなど重要なレンズ構成（アナスチグマート）が次々と登場している。その後、硝材の性能は1930年代に再び飛躍的な進歩をみせる。希土類金属の酸化ランタンを原料とし、低分散ながらも屈折率を大幅に向上させた新種ガラスが登場したのである。このガラスを用いて1946年に再設計されたTessar F2.8（H.ツェルナー設計）では球面収差とコマ収差の補正力が改善し、戦前のイエナガラスで設計されたテッサーF2.8（W.メルテ設計）に対し、解像力とヌケの良さで大幅な性能の向上を遂げている(Jena Review 2/1984 P.78参照)。その後、1950年代には酸化トリウムを10-30%含有させた新しい新種硝子（いわゆる放射能ガラス）が開発され屈折率は更に向上、1965年に新型レンズPancolar 50mm F1.8(前期モデル)を登場させている。しかし、硝材に含まれる酸化トリウムがα線を放射し、ガラス内の含有物の組成を化学変化させることが発覚した。このためZeissは1970年発売の後期モデルから、この種のガラス材の使用を中止し、5群6枚の新設計へと移行している。

ゼブラ柄・前期型(1965-1970年製造39420本)：フィルター径 49mm, 絞り F1.8-F22, 最短撮影距離　0.45m, 重量（実測）200g, 絞り羽 8枚,　設計 4群6枚(シリアル番号8552600からの後期型は5群6枚、絞り羽根は6枚に変更）, M42マウントとEXAKTAマウントの2種のバージョンが存在する。ガラス面にはZeiss所属のウクライナ人物理学者Olexander Smakula博士が1935年（特許開示は1937年）に発明した光の反射防止膜（Tコーティング）が蒸着されている

★入手の経緯
本品は2008年6月にeBayを介し英国の中古カメラ業者から135ドルの即決価格にて落札購入した。商品の状態はエクセレントとの評価で｢カビ、クモリ、傷はなく、僅かに若干ホコリの混入がある。絞り羽根はクリーンでスムーズに動作する｣とのこと。届いたレンズは大きな問題こそなかったが、ヘリコイドリングがカチコチに重かった。当時のeBayでの相場は100ドル～120ドル程度、ヤフオクでは15000円位であった。現在は相場が若干上がっており、綺麗なものだとeBayでは150-200ドル前後、ヤフオクでは1.5～2万円程度の値段で出ている。

★撮影テスト
４年半ぶりにPancolarを使ってみて、とても特徴がつかみやすいレンズだと改めて実感した。コントラストは高く、発色はコッテリと濃厚。ただし、階調には適度な軟らかさがあり絞り込んでも硬くはならない。変色したガラス材の影響で発色が黄色に引っ張られ、フィルム撮影時、特にカラーポジフィルムでの撮影時にはその影響を顕著にうける。一方、デジタル撮影ではカラーバランスの補正機能が自動で働き、発色はやや黄色い程度で許容範囲におさまる。偶然の産物とも言えるこのレンズの温調な発色にはノスタルジックな演出効果があり、ウィスキーの「熟成」にも似た組成変化をうけ完成、製造から長い年月を経ることでオールドレンズならではの描写特性を堪能できる別のレンズに生まれ変わっている。ピント部の解像力は開放から良好で四隅まで実用的な画質である。ただし、１～２段絞っても解像力の向上は限定的で抜群さには欠ける。コマやハロなどの滲みは開放からキッチリと抑えられており、前ボケ側にモヤモヤとしたものがみられる程度で、ピント部と背景はスッキリとしていてヌケが良い。逆光には弱く、撮影条件が悪いとフレア（内面反射由来）が発生し、発色が淡白になったり濁ったりもする。グルグルボケや放射ボケは激しくならず、四隅でも像が僅かに流れる程度である。開放ではポートレート撮影時に後ボケが硬く、像がゴワゴワと騒がしくなり、２線ボケもよく出る。反対に前ボケは滲みを纏いながら柔らかく綺麗に拡散する。他の一般的なガウス型レンズと同様に近接撮影では球面収差がアンダー（補正不足方向）に変化しており、近接撮影時では後ボケが柔らかく綺麗に拡散する。
このレンズは絞った時の画質の立ち上がりが鈍いので、やや大きな輪帯球面収差があるように思える。これが解像力の足を引っ張ると同時にボケ味を硬くしているのであろう。こうした傾向は今回取り上げるパンカラーF1.8の前期バージョンにみられる特徴であるが、後期モデルでは後群に空気レンズが導入され、こうした性質は改善、ポートレート域でも後ボケは柔らかく綺麗に拡散するようになっている。私は前期モデルの温調な発色の方が好みである。以下作例。

撮影機材
デジタル撮影： Sony A7(AWB)
フィルム撮影： Fujicolor SuperPremium 400 (Pentax MZ-3)
2014年3月某日午後、鎌倉・長谷にて　