Валерий Тарабукин "Современные фотообъективы"
Кандидат технических наук
(окончание, начало 88/4)
РИС. 10. Объектив «Планар» (50 мм; 1:2,0; 46°)
Штатные объективы для зеркальных 35-мм камер составляет группа объективов с
F = 50-55 мм. Выбор такой величины F определился из условия получения масштаба
изображения, обеспечивающего естественную перспективу в увеличенных фотоснимках
до формата 13X18 см. Штатный объектив - это универсальный объектив. Он должен
быть достаточно светосильным и широкоугольным (2w = 46°). Не так давно светосила
большинства штатных объективов составляла 1 : 2,0 и чаще всего использовалась
известная схема «Планара» («Гелиоса») - рис. 10. Величина относительного отверстия
современных объективов - 1:1,8; 1:1,4 и даже 1:1,2. Новые разработки выполнены
на основе модернизации схемы «Планара», затронувшей главным образом первый
двусклеенный компонент. В одних разработках двусклеенная линза заменена
дублетом из одиночных положительного и отрицательного менисков, в других
(«Волна-1» 1,8/50) - дублет выполнен из отрицательного мениска и слабого
положительного (рис. 11). В объективах с относительным отверстием 1:1,8, как и
в «Планаре», шесть линз, и увеличение светосилы достигается лишь за счет
совершенствования оптической схемы. Дальнейший рост светосилы осуществляется
путем усложнения схемы, добавления ко второй половинке объектива положительных
линз - одной при относительном отверстии 1 : 1,4; двух - при относительном
отверстии 1 : 1,2 - рис. 12. Схемы обеспечивают высокую разрешающую способность
(центр/край поля):~ 50-55/35 мм для объективов с относительным отверстием 1:1,8
и - 50/~ 30-25 мм - для объективов с 1:1,4 и 1:1,2.
РИС. 11. О6ъектив Волна-1 (50 мм; 1:1,8; 46°)
РИС. 12. Особосветосильный объектив(50 мм; 1:1,2; 46°) - вероятно, Волна-8
Макрообъективы с f' = 50-55 мм, относительным отверстием 1:2,8 и 2w = 43-46°
не являются штатными и предназначены для специальных съемок. Например,
МС «Волна-9» 2,8/50; «Никкор-макро», «Панагор-макро» 2,8/55;
«Минольта» - «Максхам-АF-макро» 2,8/50; МС «Пентакс-А-макро» 2,8/50 и др.
Макрообъектив обеспечивает одинаково высокую разрешающую способность в
диапазоне дистанций съемки от бесконечности до 0,15м
(макромасштаб - 1х). Это достигается за счет применения в схеме F-55 мм так
называемых «плавающих» компонентов. При фокусировке объектива на ближнюю
дистанцию вместе с перемещением всего объектива, независимо, по определенному
закону перемещается один (или несколько) из компонентов, компенсируя при этом
возникающие из-за смены дистанций снижения разрешающей способности объектива.
Телеобъективы представляют, пожалуй, самую многочисленную группу сменных
объективов, с диапазоном F от 80 до 2000 мм. Одним из важнейших показателей,
определяющих современный уровень разработки, является телеувеличение
(см. таблицу), характеризующееся отношением расстояния от первой поверхности
объектива до фокальной плоскости к величине фокусного расстояния. Не следует,
однако, воспринимать данные в таблице как раз и навсегда установившиеся.
Телеобъектив, как и любой другой объектив, должен обеспечивать целый комплекс
технических параметров. Это и светосила, и угол поля зрения, и разрешающая
способность, и величина телеувеличения. Параметры все взаимосвязаны и развитие,
например, одного из них в большинстве случаев влечет за собой снижение другого.
Поэтому не всегда, например, объектив с F -300 мм располагает телеувеличением
0,7. Так, при относительном отверстии 1 : 2,8 величина 0,7 в указанном
объективе практически нереалиэуема, но обеспечивается без особых затруднений
при 1 : 4,5. Поэтому часто оптические фирмы наряду с объективами, располагающими
высокими техническими характеристиками, но сложными и громоздкими, выпускают
разработки, уступающие им по техническим параметрам, но выигрывающие в габаритах
и массе. Примером могут служить «Нью-Кэнон FD» 2,8/300; сложный восьмилинзовый
объектив (2w = 8°) - рис. 13 - значительных размеров (телеувеличение близко к 1),
с массой 2,3 кг, а также «Нью-Кэнон FD» 5,6/300 (8°) - компактный
(телеувеличение 0,7) и легкий (масса 635 г) телеобъектив - рис. 14, имеющий
сравнительно простую пятилинзовую схему. Оба объектива располагают внутренней
фокусировкой, весьма важным качеством для длиннофокусных телеобъективов. В целях
обеспечения необходимого уровня коррекции хроматизма (вторичного спектра) в двух
передних положительных линзах объектива 2,8/300 применено стекло ED с особыми
дисперсионными свойствами, близкими к кристаллам типа «флюорит». В объективе
5,6/300 применены традиционные марки стекол.
Новое качественное развитие получили схемы зеркально-линзовых супертелеобъективов.
Замена первичного и вторичного зеркал в объективах типа МТО («МТО-500») более
сложными компонентами, сочетающими в себе линзовые и зеркальные элементы, а также
некоторое усложнение линзового компенсатора позволило в 1,5 раза сократить длину
объектива и более чем в 2 раза уменьшить массу, повысив при этом разрешающую
способность. Например, объектив фирмы «Токина» ТМ 8/500 (2w = 5°) - рис. 15 -
имеет длину 88,2 мм, массу 462 г (для сравнения - «МТО-500»: длина 165 мм,
масса 1500 г) и высокую разрешающую способность ~50-60/и свыше 30 мм.
В упомянутом «ТМ 8/500» предусмотрена работа в режиме макросъемки;
макрофокусировка осуществляется подвижкой переднего компонента до
увеличения 1 :2,5Х.
Объективы с переменным фокусным расстоянием (ОПФ), или иначе панкратические
объективы, до недавнего времени занимали в ряду сменной оптики 35-мм зеркальных
камер достаточно скромное место. В последние годы ситуация изменилась. Необычайно
возросший уровень технологии оптического производства, разработка легких и прочных
конструкционных материалов позволили создать на базе новых перспективных
оптических схем целую гамму ОПФ, соответствующих самому высокому современному
техническому уровню. Выпускаемые в настоящее время различными зарубежными
фирмами, в особенности японскими, ОПФ перекрывают своими характеристиками
практически весь параметрический ряд сменных объективов от F = 20 мм до
F =1000 мм. Следует отметить, что панкратическая оптика не придерживается
значений параметров параметрического ряда. Из-за огромного количества ОПФ не
представляется возможным отразить все их характеристики в данной публикации.
Остановимся лишь на некоторых.
Сверхширокоугольный объектив, например «Кэнон» FD 3,5/204-35 - одна из последних
разработок панкратической оптики. При, казалось бы, небольшой кратности изменения
объектив между тем эквивалентен четырем объективам параметрического ряда с
постоянными характеристиками (F = 20; 24; 28; 35 мм). В сравнении с другими
подобными разработками указанный объектив располагает более высокой светосилой
(в аналогах с изменением F изменяется и величина относительного отверстия от
1 : 3,5 до 1 : 4,2). Однако габариты (076,5X84,2 мм) и масса (470 г) объектива
не только не больше, но даже несколько уменьшены по сравнению с идентичными
образцами. Достигается это за счет применения в объективе асферической
поверхности высоких порядков. Фирма хорошо освоила технику производства сложных
асферических поверхностей и нередко применяет их в своих разработках. Из
широкоугольной оптики достаточное распространение имеет объектив F = 24-48 мм.
У большинства разработок относительное отверстие переменное, изменяющееся в
пределах 1 : 3,5-1 : 4,2. Объектив эквивалентен четырем объективам с постоянным
F, в том числе штатному, и строится на основе двухкомпонентной схемы обратного
телеобъектива - рис. 16. Изменение фокусного расстояния достигается
одновременным перемещением компонентов I и II соответственно по нелинейному и
линейному законам. Для своих, весьма высоких, технических характеристик объектив
представляется достаточно компактным и легким (64X65,5; масса 346 г). Пожалуй,
самой массовой разработкой панкратической оптики является объектив 3,5/35-70 мм.
Например «Никкор» 3,5/35-70, «Варио-эльмар-R» 3,5/35-70 и др. Сочетая в себе
параметры широкоугольного, штатного и длиннофокусного объективов с постоянными
характеристиками, объектив отвечает запросам широкого круга потребителей.
Некоторые фирмы, принимая во внимание высокие качественные показатели ОПФ
F = 35-70 мм, предпочитают комплектовать им модели камер вместо штатного
объектива. Наивысшим достижением среди современных разработок ОПФ следует
признать объективы 3,8-5,6/28 -200 мм и 3,5-4,2/35-210 мм макро, обеспечивающие
соответственно семи- и шестикратный перепады изменения F. Объективы строятся по
четырехкомпонентной схеме с нелинейным законом движения по крайней мере двух
компонентов. Схемы сложные, содержат шестнадцать, семнадцать линз - рис. 17,
однако длина объективов невелика (106 и 111 мм соответственно). Высокий
современный уровень технологии обеспечивает возможность создания предельно
тонких линз различной конфигурации и размещения их в достаточно большом количестве
на ограниченной длине. К новинкам следует отнести зеркально-линзовый
супертелеобъектив с переменным фокусным расстоянием 8,0-12,0/400-600 мм.
Как и в рассмотренных выше разработках зеркально-линзовых супертелеобъективов
с постоянными характеристиками, здесь применение схемы зеркально-линзовых
объективов позволяет существенно сократить габариты (82X157,5 мм) и уменьшить
массу (730 г) по сравнению с линзовыми аналогами. В объективе использована
двухкомпонентная оптическая схема - рис. 18, в которой функции компонентов
выполняют зеркально-линзовый объектив (I) и линзовый конвертер (||),
увеличивающий примерно в два
раза фокусное расстояние компонента I. Изменение в объективе осуществляется
путем изменения воздушного промежутка между компонентами и перемещения всего
объектива с целью обеспечения «стояния» плоскости изображения при изменении F.
Фокус, мм Телеувеличение
400 ---------- 0,6
300 ---------- 0,7
200 ---------- 0,8
135 ---------- 0,9
90 ---------- 1,0
Литература:
Волосов Д. С. Фотографическая оптика.- М.: Исскусство, 1978.
Тарабукин В. Оптико-механическая промышленность, 1985, N 4, с. 50-53.
