Типы объективов по конструкции (оптической схеме)

Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011Следующая

Создание объективов, свободных от искажений, длительное время было скорее искусством, чем наукой. Особенно удачные схемы расположения линз остались в истории техники под собственными именами:

§ Монокль — простейший объектив, состоящий из одной собирающей линзы.

§ Перископ — симметричный объектив, состоящий из двух собирательных линз.

§ Триплет — простейший вариант анастигмата, состоящий из трёх не склеенных линз, двух собирающих и одной рассеивающей между ними.

§ Ретрофокусный объектив — класс объективов, отличающихся тем, что расстояние от задней оптической поверхности до фокальной плоскости больше фокусного расстояния, что позволяет спроектировать короткофокусный объектив с удлиненным задним отрезком. Получил популярность в связи с распространением однообъективных зеркальных камер.

§ Телеобъектив — класс объективов (как правило, длиннофокусных), у которых расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния.

§ Зеркально-линзовый объектив — класс объективов, которые кроме линз содержат зеркала. Как правило, по такой схеме делают длиннофокусные объективы для уменьшения их габаритных размеров. Заявлен зеркально-линзовый объектив с многократным отражением света «Origami» для сверхкомпактного оборудования^[1].

§ Зеркальный объектив содержит в конструкции только зеркала. Зеркала не обладают дисперсией, поэтому такие оптические схемы встречаются во многих технических сферах, например, в нанолитографии^[2].

Существенное значение имеет назначение объектива. Перед тем как приступить к съёмке, всегда возникает вопрос о том, что будем снимать.

§ Портретный объектив — используется для съёмки портретов. Должен давать мягкое изображение без геометрических искажений. В качестве портретных часто используются телеобъективы или объективы с фиксированным фокусным расстоянием в диапазоне 80—200 мм (для 35 мм плёнки). Классическими являются 85 мм и 130 мм. Специализированный портретный объектив спроектирован так, что минимальные аберрации показывает при фокусировке с нескольких метров то есть именно при съёмке портрета, в ущерб качеству изображения «на бесконечности». Практически обязательным для портретного объектива является большое (лучше, чем 2.8) относительное отверстие, и очень важен характер бокэ;

§ Макрообъектив — объектив, специально корригированный для съёмки с конечных коротких расстояний. Как правило, применяется для макросъёмки небольших объектов крупным планом, вплоть до масштаба 1:1. Позволяют производить съёмку с повышенным контрастом и резкостью. Обладают меньшей светосилой, чем аналогичные по фокусному расстоянию объективы другого типа. Типичное фокусное расстояние от 50 до 100 мм. Кроме того, обычно имеет специальную оправу.^[5];

§ Длиннофокусный объектив — как правило, используется для съёмки удалённых объектов. Длиннофокусный объектив, в котором расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния, именуется телеобъектив;

§ Репродукционный объектив — используется при пересъёмке чертежей, технической документации и т. д. Должен обладать минимальными геометрическими искажениями, минимальным виньетированием и минимальной кривизной поля изображения;

§ Шифт-объектив (объектив со сдвигом, от англ. shift) — используется для архитектурной и иной технической съёмки и позволяет предотвратить искажение перспективы.

§ Тилт-объектив (объектив с наклоном, от англ. tilt) — используется для получения резкого изображения неперпендикулярных оптической оси объектива протяжённых объектов при макросъёмке, а также для получения художественных эффектов.^[6].

§ Тилт-шифт объектив - класс объективов, сочетающий в себе сдвиг и наклон оптической оси. Позволяет использовать возможности карданных камер в малоформатной фотографии. Крупнейшие производители фототехники имеют в линейке оптики хотя бы один такой объектив, например Canon TS-E 17 F4L.

§ Стеноп (пинхол) (объектив камеры-обскуры, маленькая дырочка, от англ. pinhole) — используется для съёмок пейзажей или иных объектов с очень большими выдержками и с получением в одном кадре одинаково резкого изображения от макро расстояний до бесконечности;

§ Софт-объектив (мягкорисующий объектив, от англ. soft) — объектив с недоисправленными аберрациями, обычно сферической, или с вносящими искажения элементами конструкции. Служит для получения эффекта размытости, дымки и т. п. при сохранении резкости.^[7] Применяются в портретной съёмке. Немногим близкий эффект дают так называемые «фильтры мягкого фокуса»^[8];

§ Суперзум (тревел-зум) (англ. travel zoom) — универсальный вариообъектив относительно малого веса и максимального диапазона фокусных расстояний. Используется при пониженных требованиях к качеству снимка и повышенных — к оперативности использования и массе.

§ Ультразум — суперзум, который отличается повышенными кратностью диапазона фокусных расстояний, обычно начиная с пяти.

§ Гиперзум — суперзум, кратность диапазона фокусных расстояний которого обычно больше 15. Распространены в профессиональных видеокамерах и компактных фотоаппаратах, например, Fujinon A18x7.6BERM^[9], Angenieux 60x9,5^[10], Nikon Coolpix P500 (кратность 36), Sony Cyber-shot DSC-HX100V (кратность 30), Canon PowerShot SX30 IS (кратность 35), Nikon Coolpix P90 (кратность 24). Качество изображения объектива, необходимое в видеокамерах, особенно стандартной четкости, позволяет строить объективы с большой кратностью. Кроме того, при малой диагонали матриц видеокамер и компактных фотоаппаратов, габариты вариообъектива с большим диапазоном фокусных расстояний несравнимо меньше, чем были бы при таких же параметрах для формата APS-C. Студийные видеокамеры могут оснащаться вариообъективами с кратностью, равной 50 и даже 100^[11].

§ Сравнительная характеристика объективов

Общеизвестно, что оптическое качество объективов с постоянным фокусным расстоянием лучше, чем с переменным. Ведь оптические характеристики объективов с переменным фокусным расстоянием оптимизируются к одному фокусному расстоянию и одной дистанции. Асферические (ASL или ASPH) или апохроматические (АРО) элементы используются, чтобы усреднить характеристики оптимизированных параметров на весь диапазон работы таких объективов. Асферические элементы обычно уменьшают уровень искажений и улучшают резкость в границах изображения. АРО элементы (UD, SUD, CaFo, LD, SLD, ED) уменьшают цветовые искажения в телеобъективах и улучшают контраст и резкость. Эти стекла очень дороги и обычно не используются для более дешевых объективов. Только дорогой, профессиональный Zoom подобно Nikon/Canon 2.8/20— 35mm (L) может конкурировать по оптическому качеству с относительно дешевыми объективами с постоянным фокусным расстоянием подобно 20mm, 24mm или 28mm, но нет никаких способов сделать Zoom лучше. Любительские камеры вообще не способны достигать этого уровня. По сравнению с профессиональными объективами вы можете ожидать падение разрешающей способности (особенно на краях) приблизительно на 30—50%. Помимо всего прочего в ЦФК различают два вида zoom: оптический и программный. Оптический – это картинка, которая полностью формируется за счет соответствующей способности объектива (его разрешающей способности). В этом случае изображение в том же виде как оно было сфокусировано на поверхности ПЗС-матрицы один к одному записывается в память фотоаппарата. Программный же zoom формируется в процессе записи изображения путем интерполяции картинки, уже находящейся в ПЗС-матрице. Интерполяция заключается в размножении соответствующих пикселей изображения и растягивает картинку меньшего разрешения на больший формат. Это в конечном итоге снижает качество результирующего изображения. Эту же операцию можно проделать с гораздо лучшим результатом в любой компьютерной программе редактирования изображений, предварительно перегнав цифровые фотографии в компьютер. Основными недостатками для Zoom являются дисторсия и засветки. Уровень дисторсии – обычно функция диапазона Zoom. Wide-Zoom страдают больше от засветок, чем Tele-Zoom. Засветки зависят от двух главных факторов: просветления стекла и количества оптических элементов объектива. Другая важная характеристика – цветовая характеристика объектива. Дешевые объективы имеют тенденцию к теплому оттенку, в то время как профессиональные объективы к нейтральному. Очень редко встречаются объективы с холодным цветовым балансом. Качество изображения – также функция рабочей светосилы объектива. Чаще всего максимальное качество изображения достигается где-нибудь между f/ 4—11, в зависимости от максимальной диафрагмы. Оптимальная диафрагма + 2 шага, например f/ 5.6 для f/ 2.8 28—70mm. Диафрагмирование далее чем f/ 16 будет увеличивать глубину резкости, но уменьшать резкость и контраст. Качество изображения на полностью открытой диафрагме, как и полностью закрытой диафрагме (это означает, например, f/ 2.8 и f/22 для 2.8/28mm объектива) – приблизительно на 20—60% хуже по сравнению с оптимальной – в зависимости от качества объектива. Качество изображения они дают при диафрагмировании. Понятно, что при диафрагме f/8 объектив 28/2.8 будет давать лучшее изображение. Результаты съемки с полностью открытой диафрагмой часто страдают от виньетирования, которое обычно уменьшается при диафрагмировании. Геометрические искажения (дисторсия) не зависят от диафрагмы, зато зависят от фокусного расстояния. В общем искажения чаще всего проявляются при меньших значениях фокусного расстояния. Краткая характеристика имеющихся на рынке объективов Имеется очень простое правило: чем больше диапазон изменения фокусного расстояния – тем хуже объектив. Обычно изображение у объективов с коэффициентом изменения фокусного расстояния больше 5 получается очень мягким, особенно к предельному фокусному расстоянию. Качество сверхсветосильных fix-объективов (например 24/G, 28/fl.4, 35/П.4, 50/П.2—f/1.4, 100/f2) обычно выше среднего. Однако при полностью открытой диафрагме наблюдается падение контраста, особенно к краям, а также – некоторое виньетирование. Для портретов эта проблема наиболее значительна, потому что объект съемки должен быть изображен на фоне размытого заднего плана, а этот эффект достигается только при открытой диафрагме. При диафрагмировании примерно до f/5.6 качество изображения будет максимально. Теперь субъективное мнение о качестве некоторых брендов: Canon, Penta x, Nikon, Minolta. Хорошая конструкция и качество изображения высоки, особенно это касается дорогих объективов, что, впрочем, понятно (рис. 236). Sigma. Большое количество плохих и небольшое количество хороших объективов (обычно с постоянным фокусным расстоянием, например 2.8/24mm, 4.0/300mm, 5.6/400mm макро, 3.5— 4.5/70—210mm APO макро). Достаточно много плохих отзывов относительно конструктивного качества объективов Sigma. Оказывается, что некоторые их части укреплены клеем, что может, в конечном счете, привести к выпадению переднего элемента. Значительное число пользователей отмечают, что в жарком климате передние элементы просто выпадают (28—70/2.8, 300/4, 400/5.6) (рис. 237). Качественные только объективы серии АТ-Х. Небольшое количество хороших или даже превосходных объективов (например АТ-Х 2.6-2.8/28—70mm Pro, AT-X 2.8/80—200mm Pro, AT-X 2.8/300mm, AT-X 4.0/300mm). Старые объективы могут блокировать новые камеры Canon EOS. Впрочем, многие фотографы по праву считают объективы от этого бренда лучшими среди независимых производителей (рис. 238). Tamron. Оптически часто хуже, чем прямые конкуренты (Sigma, Tokina). Хорошее качество имеют только объективы SP-серии. По отзывам достаточно хорош Tamron 90/2.8 макро (рис. 239), SP AF90MM F/2.8Di Macro 1:1. Vivitar, Soligor, Cosina(обычно одно и то же). Имеют только два достойных объектива (3.5—5.6/28—80, 2.8—4/80—200), все остальное – мусор. Leica & Carl Zeiss. Исключительное механическое и оптическое качество, но очень дорого

Галоге́нная ла́мпа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Это повышает время жизни лампы до 2000—4000 часов, и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К. Эффективность массово производимых галогенных ламп пока (январь 2012) не может достигать 28 лм/Вт, большинство производимых 15-22 лм/Вт.

Принцип действия

Электрический ток, проходя через тело накала (обычно — вольфрамовую спираль), нагревает его до высокой температуры. Нагреваясь, тело накала начинает светиться. Однако из-за высокой рабочей температуры атомы вольфрама испаряются с поверхности тела накала (вольфрамовой спирали) и осаждаются (конденсируются) на менее горячих поверхностях колбы, ограничивая срок службы лампы.

В галогенной лампе окружающий тело накала йод (совместно с остаточным кислородом) вступает в химическое соединение с испарившимисяатомами вольфрама, препятствуя осаждению последних на колбе. Этот процесс является обратимым — при высоких температурах вблизи тела накала соединение распадается на составляющие вещества. Атомы вольфрама высвобождаются таким образом либо на самой спирали, либо вблизи неё. В результате атомы вольфрама возвращаются на тело накала, что позволяет повысить рабочую температуру спирали (для получения более яркого света), продлить срок службы лампы, а также уменьшить габариты по сравнению с обычными лампами накаливания той же мощности.

Галогенные лампы одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. При применении плавного включения срок службы может быть повышен до 8000-12 000 часов.

Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011Следующая

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: