PHOTODROM
фотомагазин и фотоклуб
(495) 506-3037
| Фотоклуб Фотомагазин Литература
 
Инструкции для фототехники
Статьи от PhotoDrom
История изобретения фотографии
Цифровая фотография
Теория в формулах
Теория фотографической съёмки по CANON Lens Work II
Формы и основополагающие принципы конструкции объектива.
Формы объектива
Линза Френеля (Fresnel)
Асферическая линза
Воздушная линза
Реально существующие фотообъективы
Основы конструкции объектива
Типы фотообъективов -симметричные (Гаусс, Тессар и т.д.)
Телеобъектив
Коэффициент телеобъектива
Тип объектива с ретрофокусом
Фокусировка и движение объектива (внутренняя фокусировка и др.)
Вопросы и ответы по теории фотографии



Формы и основополагающие принципы
конструкции объектива.

Home <  8  >

Фотообъективы Canon | Фотообъективы Nikon

Формы объектива


Положительные линзы Выпуклая линза
Двояковыпуклая линза
lensshape02.GIF - .536 K
Выпуклый мениск
lensshape03.GIF - .487 K
Дисперсные линзы Вогнутая линза
lensshape04.GIF - .481 K
Двояковогнутая линза
lensshape05.GIF - .521 K
Вогнутый
lensshape06.GIF - .485 K




Линза Френеля (Fresnel)
Тип положительной линзы, образованной путем точного разделения выпуклой поверхности выпуклой линзы на множество концентрических кругообразных кольцевых линз и их сочетания с целью максимально сократить толщину линзы, в то же время сохраняя ее функцию как выпуклой линзы. Чтобы эффективно направить периферийный рассеянный свет в окуляр в однообъективном зеркальном фотоаппарате, сторона, противоположная матовой поверхности фокусировочного экрана, образуется как ступенчатая линза с шагом 0,05 мм. Линзы Фреснеля также широко применяются в фотовспышках. На них указывают концентрические окружности, видные на белом рассеивающем экране, покрывающем лампу фотовспышки. Примером гигантской линзы Фреснеля может служить проекционная линза, использовавшаяся для проецирования света от маяка.

Линза Фреснеля



Асферическая линза
Фотообъективы обычно конструируются из нескольких отдельных линз, которые, если конкретно не указано что-то иное, имеют сферические поверхности. Поскольку все поверхности сферические, становится особенно трудно исправить сферическую аберрацию в объективах с большой диафрагмой и дисторсии в сверхширокоугольных объективах. Специальная линза с поверхностью, изогнутой в идеальной форме для коррекции этих аберраций, т.е. линза, имеющая свободно изогнутую поверхность, которая не является сферической, называется асферической линзой. Теория и полезность асферических линз были известны с первых дней изготовления линз, однако из-за исключительной сложности практической обработки и точного измерения асферических поверхностей, методы производства асферических линз не были внедрены в практику до достаточно недавнего времени.
Первым объективом для зеркального фотоаппарата, включавшим асферическую линзу, был объектив FD 55 mm f/1.2 AL фирмы “Canon”, выпущенный в марте 1971 года. (“Лейка”предложила объектив “Ноктилюкс” 55mm f/1.2 с асферическими поверхностями для своих камер дальномеров задолго до 1971 года). Благодаря революционным достижениям в технологии производства с тех пор в нынешней группе объективов EF “Канон” широко используются различные типы асферических линз, таких, как матовые и полированные асферические линзы, сверхточные стеклянные литые асферические линзы и реплицированные асферические линзы.

Воздушная линза
Воздушное пространство между стеклянными линзами, составляющими фотообъектив можно представить себе как линзы, состоящие из стекла, обладающие таким же показателем преломления, как воздух (1,0). Воздушное пространство, с самого начала спроектированное с учетом такой концепции, называется воздушной линзой. Поскольку преломление воздушной линзы противоположно преломлению стеклянной, выпуклая форма действует как вогнутая линза, а вогнутая форма действует как выпуклая линза. Этот принцип был впервые выдвинут в 1898 году человеком по имени Эмиль фон Хёг, работавшем в немецкой компании “Гёрц”.

Диаграмма концепции воздушной линзы

airlens.GIF - -369988,0 K



Реально существующие фотообъективы
Когда смотришь на увеличенное изображение объекта через увеличительное стекло, зачастую края изображения бывают искажены или обесцвечены, хотя центр изображения и бывает четким. Это указывает на то, что одно-линзовый объектив страдает многими видами аберрации и не может воспроизвести изображение, ясно очерченное от одного конца до другого. Из-за этого фотообъективы строятся из нескольких линз с различной формой и характеристиками, с тем чтобы получить резкое изображение по всей площади фотоснимка. Эта основная конструкции объектива указана в разделе спецификаций буклетов и инструкций с указанием линз и групп линз. На рисунке 33 показан пример объектива EF 85 mm f/1.2L USM , состоящий из 8 линз и 7 групп линз.

group_elememts.GIF - -629921,0 K

Конструкция объектива EF 85mm f/1.2 USM



Основы конструкции объектива
Существует пять основных конструкций, используемых в объективах с одним фокусным расстоянием общего назначения. Первый тип с одной линзой является простейшим, состоит из одной или двух соединенных линз. Второй и третий это двойные объективы, состоящие из двух независимых линз. Четвертый тип это триплеты, объективы, состоящий из трех независимых линз, расположенных в такой последовательности: выпуклая-вогнутая-выпуклая. Пятый тип - симметричный, состоящий из двух групп по одной или больше линз одинаковой формы и конфигурации в группе, симметрично ориентированных вокруг диафрагмы.

Основные группы линз в объективах



Типы фотообъективов

Объективы с одним фокусным расстоянием

Симметричные.
В объективах этого типа группа линз за диафрагмой имеет почти такую же конфигурацию и форму, как группа линз, расположенная перед диафрагмой. Симметричные объективы классифицируются далее на различные типы, такие, как тип Гаусса, тройной, тип Тессар, тип Топкон и ортометрический. Из них наиболее широко используется объектив конфигурации Гаусса и его вариации, потому что

  • а)его симметрическая конструкция обеспечивает хорошо сбалансированную коррекцию всех типов аберрации и
  • б) можно достичь сравнительно длинного заднего фокуса.


Объектив “Канон” 50 мм f/1.8, выпущенный еще в 1951 году, с успехом ликвидировал кому, которая была единственным слабым местом объектива Гаусса в то время. В результате этого он стал знаменит как историческая веха в создании объективов благодаря резкому улучшения качества работы, которое он обеспечивал. “Канон” по-прежнему использует конструкцию Гаусса в нынешних объективах, таких, как EF 50mm f/1.8 IL, EF 50mm f/1.0 L USM, EF 50 mm f/1.4 USM, EF 85 mm f/1.2 USM и TS-E 90mm f/2.8.
Типы Тессар и Триплет симметрической конфигурации широко используются сегодня в компактных камерах, оснащенных объективами с одним фокусным расстоянием.

Характерные типы фотообъективов



Телеобъектив
В обычных фотообъективах общая длина объектива (расстояние от вершины передней линзы до фокальной плоскости) больше, чем фокусное расстояние. Обычно это не так в объективах с особенно большим фокусным расстоянием, однако, потому что использование обычной конструкции объектива привело бы к созданию слишком громоздкого неуправляемого объектива. Чтобы сохранить размер такого объектива разумной величины, в то же время обеспечивая большое фокусное расстояние, комплект вогнутой (отрицательной) линзы располагается позади комплекта основной выпуклой (положительной) линзы, в результате чего получается объектив, который короче своего фокусного расстояния. Объективы такого типа называются телеобъективами. В таком объективе вторая главная точка расположена перед передней линзой объектива.

Телеобъектив



Коэффициент телеобъектива
Отношение общей длинны телеобъектива к его фокусному расстоянию называется коэффициентом телеобъектива. Другими словами, это величина расстояния от вершины передней линзы до фокальной плоскости, разделенная на фокусное расстояние. Для телеобъектива эта величина меньше единицы. Для справки: коэффициент телеобъектива EF 300 mm f/2.8 L USM равен 0,91, а телеобъектива EF 600 mm f/4 L USM - 0,78.

Тип объектива с ретрофокусом
У широкоугольных объективов обычной конструкции такой короткий задний фокус, что их нельзя использовать в однообъективных зеркальных фотоаппаратах, потому что они будут мешать качательному движению главного зеркала вверх-вниз. В силу этого широкоугольные объективы для таких камер имеют конструкцию, противоположную конструкции телеобъективов, в которой комплект отрицательных линз расположен перед комплектом главной линзы. Это перемещает вторую главную точку за объектив (между самой последней линзой и плоскостью пленки) и создает объектив с задним фокусом, который длиннее фокусного расстояния. Обычно объектив такого типа называется ретрофокусным по названию изделия, выпущенного на рынок французской компанией “Энженю компани”. С оптической точки зрения этот тип объектива классифицируется как инвертированный телеобъектив.

Инвертированный телеобъектив



Zoom объективы

Зум-объектив из четырех групп линз
Зум-объектив стандартной конфигурации с четко разграниченными функциями четырех групп линз (фокусировочная группа, группа изменение увеличения, группа коррекции и группа формирования изображения). Две группы - изменения увеличения и коррекции - двигаются во время изменения фокусного расстояния. Поскольку при такой конструкции легко достичь кратности изменения фокусного расстояния с большим увеличением, она обычно используется в объективах кинокамер и в телеЗум-объективах однообъективных зеркальных фотоаппаратов. Однако из-за проблем, возникающих во время разработки компактных Зум-объективов, ее использование становится не таким широким в современных обычных Зум-объективах. В серии объективов EF у объектива EF 100-300 mm F/5.6L конструкция очень похожа на этот тип.

ФОКУСИРОВКА И ДВИЖЕНИЕ ОБЪЕКТИВА

Фокусировка и способы движения объектива Методы перемещения объектива для фокусировки можно в общем разделить на пять типов, описанных ниже.
Общее линейное удлинение
Вся оптическая система объектива движется прямо взад и вперед при фокусировке. Яркими примерами объективов, в которых используется этот тип фокусировки являются EF 28 mm f/2.8, EF 35 mm f/2 и EF 50 mm f/1.8 II. (T-S-45mm f/2.8 это заднефокусный объектив, а TS-E 24 mm f/ 3.5L это общее линейное удлинение с подвижной системой.) Линейное удлинение передней группы
Задняя группа остается неподвижной, и только передняя группа двигается прямо взад и вперед во время фокусировки. Примерами объективов с линейным удлинением передней группы могут служить объективы EF 50 mm f/2.5 Компакт Макро, EF 100 f/2.8 Макро, EF 50 mm f/1.0L USM и EF 85 mm f/1.2L USM.
Вращательное удлинение передней группы
Отдел тубуса объектива, содержащий переднюю группу вращается, перемещая переднюю группу взад и вперед во время фокусировки. Этот тип фокусировки используется только в Зум-объективах и не встречается в объективах с единым фокусным расстоянием. Яркими примерами объективов, в которых применен этот метод, являются EF 35-80 mm f/4-5.6 USM и EF 100-300mm f/5.6L. Поскольку кольцо подсоединения фильтра и бленда вращаются вместе с объективом во время фокусировки, при съемке через оконное стекло необходимо внимательно следить за тем, чтобы конец объектива не соприкасался со стеклом.
Внутренняя фокусировка
Фокусировка осуществляется путем перемещения одной или нескольких групп линз, расположенных между передней группой линз и диафрагмой. Задняя фокусировка
Фокусировка осуществляется путем перемещения одной или нескольких групп линз, расположенных позади диафрагмы.
Подвижная система
Обычные фотообъективы сконструированы для того, чтобы достичь оптимального равновесия компенсации аберрации лишь на одной общепринятой дистанции съемки. Таким образом, хотя аберрации хорошо компенсированы при справочной дистанции съемки, они увеличиваются при других дистанциях съемки ( в особенности при съемке с близкого расстояния) и вызывают ухудшение качества изображения. Чтобы этого не произошло, применяется подвижная система, меняющая интервал между определенными линзами в соответствии с величиной удлинения. Это метод также называют механизмом компенсации аберрации при съемке с небольшого расстояния.

Далее...   >
 
©2002-2007 PhotoDrom™
Схема проезда
UP г.Москва Сущёвский вал дом 5 строение 1А
ВКЦ 'Савёловский' павильон С-51    
Почта
Дизайн и программирование
Алексей Добротворский