Конструкция объектива: Устройство объектива

Устройство объектива

© 2015 Vasili-photo.com

Объектив следует считать ключевым узлом оптического прибора под названием фотоаппарат. Всё верно: не матрицу, а именно объектив. Фотография – это изображение, и не что иное, как фотографический объектив формирует это изображение на светочувствительном материале. Матрица лишь преобразует созданное объективом изображение в цифровую форму.

Фотограф не обязан быть экспертом в области прикладной оптики, но наличие некоторого представления о том, как работает объектив вашей фотокамеры, не только не помешает вашему творческому росту, но и поможет сделать фотосъёмку более осознанной и управляемой.

Конструкция объектива

С основной задачей фотографического объектива – собрать свет, идущий от снимаемой сцены, и сфокусировать его на матрице или плёнке фотоаппарата – может справиться обычная двояковыпуклая линза. Однако качество изображения при этом будет весьма посредственным из-за обилия оптических аберраций. Чтобы обеспечить оптимальное качество картинки, в оптическую схему объектива вводятся дополнительные линзы, корректирующие световой поток, исправляющие аберрации и придающие объективу требуемые свойства. Число оптических элементов в современных объективах может в отдельных случаях достигать двух десятков и более. Элементы могут быть объединены в группы и все вместе они должны действовать как единая собирающая оптическая система.

Помимо оптического блока, т.е. системы линз, расположенных в определённой последовательности, конструкция объектива включает в себя также ряд вспомогательных механизмов, обеспечивающих наводку на резкость, управление диафрагмой, изменение фокусного расстояния (в зум-объективах), оптическую стабилизацию и пр.

Оправа, т.е. корпус объектива, соединяет все его компоненты воедино, а также служит для крепления объектива к фотоаппарату.

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние является основной характеристикой не только фотографического объектива, но и вообще любой оптической системы.

Фокусным расстоянием называют расстояние от оптического центра объектива до плоскости матрицы или плёнки. Это определение не вполне корректно, но зато оно доступно пониманию даже неискушенного в оптике читателя. Для тех же, кто ценит строгость формулировок, я приведу более наукообразное определение:

Заднее фокусное расстояние объектива – это расстояние от задней главной плоскости до заднего фокуса.

F – фокус; ƒ – фокусное расстояние.

Почему фокусное расстояние названо задним? Потому что существует ещё и не представляющее для нас никакого интереса переднее фокусное расстояние, указывающее на особенности хода лучей света в обратном направлении, т.е. из камеры. В связи с тем, что в фотографии для нас важен ход лучей, направленных от объекта

в камеру, а не наоборот, мы будем говорить преимущественно о заднем фокусном расстоянии объектива. Во всех тех случаях, когда я употребляю словосочетание «фокусное расстояние» без каких либо уточняющих слов, я подразумеваю именно заднее фокусное расстояние.

Быть может, у читателя вызывают затруднение термины «задняя главная плоскость» и «задний фокус»? Попробую объяснить.

Истинный ход лучей в объективе, состоящем из множества линз, достаточно сложен и замысловат. Однако для упрощения расчётов допустимо мысленно заменить все линзы объектива, единственной собирающей линзой, преломляющая сила которой соответствует преломляющей силе объектива в целом. При этом действие всех преломляющих поверхностей объектива сводится к действию главных плоскостей воображаемой линзы. Главной плоскостью называется условная плоскость, пересекая которую лучи света меняют своё направление. Таких плоскостей обычно две, поскольку лучи света, идущие в камеру, и лучи, идущие из камеры, будут преломляться по-разному. Главная плоскость, характеризующая ход лучей в прямом направлении (от объекта в камеру), называется

задней главной плоскостью. Её-то и следует считать условным оптическим центром объектива.

Задний фокус – это точка, в которой пересекаются первоначально параллельные лучи после прохождения через объектив. Очевидно, что для получения резкого изображения бесконечно удалённого объекта, плоскость матрицы или плёнки должна совпадать с фокальной плоскостью, т. е. пересекать оптическую ось объектива именно в точке заднего фокуса.

Расстояние же между главной плоскостью и фокусом называется фокусным расстоянием.

Как известно, фокусное расстояние измеряется в миллиметрах. На основании соотношения между фокусным расстоянием объектива и диагональю кадра, объективы принято разделять на три условные группы:

• нормальные объективы, фокусное расстояние которых приблизительно равно диагонали кадра;
• длиннофокусные объективы, фокусное расстояние которых превышает диагональ кадра;
• короткофокусные объективы, фокусное расстояние которых меньше диагонали кадра.

От фокусного расстояния зависит угол изображения, а также масштаб и перспектива снимка. Художественная сторона вопроса подробно освещена в статье «Фокусное расстояние и перспектива».

Хочется подчеркнуть, что фокусное расстояние не является в буквальном смысле «длиной» объектива и лишь косвенно указывает на его линейные размеры. Физически объектив может быть как длиннее, так и короче своего фокусного расстояния. Следует понимать, что из-за особенностей конструкции многих современных объективов их задняя главная плоскость может располагаться как в пределах системы линз, так и за её пределами.

В случае если задняя главная плоскость вынесена вперёд, фокусное расстояние объектива будет превышать его физические размеры. Такой объектив называется телеобъективом. Практически все современные длиннофокусные объективы являются телеобъективами, что позволяет уменьшить их габариты.

Если задняя главная плоскость расположена в середине объектива, то фокусное расстояние оказывается меньше расстояния от переднего элемента объектива до заднего фокуса. Таковы нормальные и умеренно короткофокусные объективы.

И, наконец, задняя главная плоскость может лежать позади объектива. В этом случае фокусное расстояние будет короче заднего фокального отрезка, т.е. расстояния от заднего оптического элемента до заднего фокуса.

Такие объективы называются ретрофокусными объективами или объективами с удлинённым задним отрезком. Зачем нужна столь сложная схема? Ведь габариты она явно не экономит. Дело в том, что наличие поворотного зеркала в зеркальных фотоаппаратах налагает жёсткие ограничения на минимальную допустимую величину заднего фокального отрезка. Иными словами, зеркало не позволяет приблизить объектив вплотную к матрице или плёнке, а это значит, что короткофокусные объективы для зеркальных фотокамер должны проектироваться по ретрофокусной схеме.

Что касается беззеркальных систем, то там подобное конструкционное ограничение отсутствует, и короткофокусные объективы могут быть весьма компактными по сравнению с аналогами для зеркальных аппаратов.

Диафрагма

Диафрагма служит для управления интенсивностью светового потока, проходящего через объектив. Диафрагма представляет собой непрозрачную перегородку, составленную из подвижных лепестков-ламелей (чаще всего числом 5-9). В центре перегородки лепестки формируют более-менее круглое отверстие, диаметр которого может изменяться в широких пределах, дозируя поступающий в камеру свет. Перемещение лепестков диафрагмы осуществляется посредством пружины или электромагнитного привода.

Первая и важнейшая функция диафрагмы – управление экспозицией, вторая – контроль над глубиной резкости.

Мерой светопропускающей способности объектива является диафрагменное число или число диафрагмы, представляющее собой отношение между фокусным расстоянием объектива и диаметром отверстия диафрагмы. Например, при фокусном расстоянии объектива 200 мм и диаметре отверстия диафрагмы 50 мм их отношение будет равно: 200 ÷ 50 = 4. Последнее обычно записывается как f/4 и означает, что диаметр отверстия диафрагмы в четыре раза меньше фокусного расстояния объектива.

Что будет, если мы уменьшим диаметр отверстия, скажем, до 25 мм? Число диафрагмы окажется равным: 200 ÷ 25 = 8. Таким образом, чем меньше относительное отверстие, тем больше диафрагменное число.

Почему говорят именно об относительном отверстии, а не просто о диаметре отверстия диафрагмы? Потому, что нас в данном случае не интересуют конкретные значения фокусного расстояния и диаметра отверстия, а лишь отношение между ними. Число диафрагмы – величина безразмерная. Независимо от своего фокусного расстояния все объективы, диафрагма которых установлена на f/8, будут пропускать одинаковое количество света. При этом очевидно, что фактический диаметр отверстия будет тем больше, чем больше фокусное расстояние объектива – главное, чтобы их отношение оставалось неизменным.

Для того чтобы уменьшить количество света, проходящего через объектив, в два раза, т.е. на одну ступень экспозиции (EV), необходимо в два раза уменьшить площадь отверстия диафрагмы. Его диаметр при этом уменьшится в √2 раза. В связи с этим диафрагменные числа, отстоящие друг от друга на одну ступень, различаются в √2, т.е. примерно в 1,414 раза, и образуют следующий стандартный ряд: f/1; f/1,4; f/2; f/2,8; f/4, f/5,6; f/8; f/11; f/16; f/22; f/32; f/45; f/64.

Минимальное доступное значение диафрагмы, т.е. максимальный размер относительного отверстия конкретного объектива, принято называть его светосилой.

В большинстве современных объективов используется механизм т.н. «прыгающей» или «моргающей» диафрагмы. Суть его в том, что вне зависимости от того, какое число диафрагмы выбрано для съёмки, диафрагма остаётся полностью открытой до самого момента спуска затвора и только тогда закрывается до заранее выбранного значения. После каждого снимка диафрагма автоматически возвращается в открытое состояние. Это позволяет осуществлять кадрирование, экспозамер и наводку на резкость при максимальной величине относительного отверстия (минимальном числе диафрагмы) и соответствующей ему максимально яркой картинке в видоискателе. В случае же если у фотографа возникает желание визуально оценить глубину резкости будущего кадра, диафрагму можно принудительно закрыть до рабочего значения, используя кнопку репетира диафрагмы.

Байонет

Объектив крепится к фотоаппарату посредством байонетного соединения. На хвостовике оправы объектива имеются лепестки (обычно их три), которым соответствуют пазы во фланце камеры. При установке объектива хвостовик вставляется во фланец и запирается поворотом на небольшой угол. Несимметричность лепестков исключает затрудняет неправильную ориентацию байонета. Чтобы отсоединить объектив необходимо нажать на кнопку и повернуть его в обратную сторону. См. «Смена объектива».

По сравнению с резьбовым соединением байонет обладает двумя основными преимуществами: во-первых, смена объективов происходит быстрее, а во-вторых, обеспечивается более точная ориентация объектива относительно камеры, что необходимо для оптимального совмещения электрических контактов и механических приводов.

Помимо своей основной функции – крепления объектива к камере, – байонет должен также обеспечивать и функциональную связь между ними, согласовывая работу диафрагмы, автофокуса, стабилизатора и прочих устройств. Байонеты большинства современных фотографических систем (Canon EF, Sony E, Fujifilm X) не предполагают какой-либо механической связи между камерой и объективом – обмен информацией осуществляется исключительно через электронный интерфейс. В более традиционных байонетах (например, Nikon F) управление диафрагмой (а для старых моделей объективов ещё и автофокусом) реализовано посредством механических приводов.

Важнейшей характеристикой байонетного крепления является его рабочий отрезок. Рабочий отрезок – это расстояние от опорной поверхности объектива (или опорной поверхности фланца камеры) до фокальной плоскости, т.е. до плоскости матрицы или плёнки. Длина рабочего отрезка зависит от особенностей конструкции фотоаппарата. Так, у зеркальных камер рабочий отрезок значительно больше, чем у беззеркальных, поскольку поворотное зеркало не позволяет сделать корпус камеры слишком плоским.

Не следует путать рабочий отрезок с задним фокальным отрезком. Рабочий отрезок – это фиксированный параметр байонета, и его величина неизменна для всех камер и объективов в рамках данной фотографической системы. Задний фокальный отрезок – параметр конкретного объектива, и его величина может отличаться от величины рабочего отрезка, как в большую, так и в меньшую сторону, в зависимости от модели.

Фокусировка

В исходном положении объектив сфокусирован на бесконечность, т.е. в фокальной плоскости оказывается изображение бесконечно удалённого объекта. Чтобы сфокусировать объектив на более близких объектах, необходимо увеличить дистанцию между задней главной плоскостью объектива и плоскостью матрицы или плёнки. Иными словами, объектив должен быть как бы выдвинут навстречу объекту съёмки.

В простейших объективах с небольшим количеством элементов наводка на резкость осуществляется перемещением всего оптического блока внутри оправы объектива. Иногда движется только передняя линза. Хуже всего, когда она ещё и вращается при фокусировке, поскольку это весьма затрудняет использование поляризационных и градиентных фильтров.

В более сложных объективах применяется внутренняя фокусировка. Внешние размеры объектива в таком случае остаются неизменными, а смещение оптического центра достигается перемещением независимой группы линз внутри объектива. Частным случаем внутренней фокусировки является задняя фокусировка, при которой за наводку на резкость отвечает задняя группа элементов.

Большинство современных объективов предполагают использование автоматической фокусировки. Обычно в оправу автофокусных объективов встроен кольцевой электродвигатель (ультразвуковой или шаговый), который и приводит в движение фокусировочную группу линз. Исключение составляют лишь некоторые классические автофокусные объективы Nikon и Pentax, не имеющие собственного фокусировочного мотора. Мотор в данном случае встроен в камеру, а передача крутящего момента происходит посредством механической муфты.

Зум-объективы

Зум-объективами принято называть объективы с переменным фокусным расстоянием. Конструкция зум-объективов значительно сложнее конструкции дискретных объективов и включает ряд дополнительных оптических элементов, взаимное перемещение которых не только изменяет фокусное расстояние объектива, но и компенсирует возникающие при этом дополнительные оптические аберрации.

Отношение между максимальным и минимальным фокусным расстоянием зум-объектива называется его кратностью. Например, кратность зум-объектива с диапазоном фокусных расстояний 24-70 мм приблизительно равна: 70 ÷ 24 ≈ 3, что позволяет говорить о нём как о 3-х кратном зуме.

Оптический стабилизатор

В объективах, снабжённых оптическим стабилизатором изображения, одна из линз может при помощи электромагнитного привода перемещаться в плоскости, перпендикулярной оптической оси объектива, компенсируя тем самым вибрацию фотоаппарата и предотвращая смазывание изображения.

Об особенностях устройства и практическом применении стабилизированной оптики можно прочесть в статье: «Оптический стабилизатор. Нюансы использования IS и VR».

Светофильтры

Практически все объективы могут использоваться вместе со светофильтрами. Чаще всего фильтры накручиваются на объектив спереди, для чего в оправе объектива предусмотрена специальная резьба. Однако в тех случаях, когда передняя линза объектива отличается необычайно большим диаметром или излишне выпуклой формой, традиционное использование фильтров физически затруднено, в связи с чем и резьба для фильтров может попросту отсутствовать. Существуют два основных подхода к решению этой проблемы. Супертелеобъективы обычно снабжаются выдвижной обоймой, в которую можно вложить стандартный светофильтр небольшого диаметра, после чего обойма вставляется внутрь объектива через специальную прорезь. Многие же сверхширокоугольные объективы в принципе не совместимы со стеклянными фильтрами и вместо этого имеют на хвостовике зажимы для тонких фильтров из пластиковой плёнки. Очевидно, что как внутреннее, так и заднее расположение светофильтров исключает возможность использования прозрачных фильтров для защиты передней линзы от грязи и царапин, предъявляя к вашей аккуратности повышенные требования.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект, внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Желаю удачи!

Дата публикации: 03.06.2015

Вернуться к разделу «Матчасть»

Перейти к полному списку статей

Оптические элементы объективов Sony α | Компоненты фотообъективов

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ОБЪЕКТИВАМ

FL — флюоритовый объектив / Super ED — низкодисперсионный элемент Стекло / ED — низкодисперсионное стекло

В объективах с обычным оптическим стеклом возникают хроматические аберрации. Снимки, сделанные с их помощью, имеют пониженные контрастность, качество цветов и разрешение. Для этого было разработано стекло ED, использующееся в некоторых объективах. Оно позволяет уменьшить хроматические аберрации при телефотосъемке и обеспечивает превосходную контрастность по всей площади кадра даже при больших значениях диафрагмы. Объективы, в которых используется стекло Super ED и флюорит, обеспечивают повышенную компенсацию хроматических аберрраций. Кроме того, флюорит легче обычного оптического стекла.

[1] Стекло [2] Низкодисперсионное стекло [3] Стекло со сверхнизкой дисперсией и флюоритовый объектив [4] Фокальная плоскость

[Асферич.] Асферическая линза

Сферическая аберрация — это легкое несовпадение лучей света, проецируемых на плоскость изображения простой сферической линзой, вызванное несовпадением коэффициентов преломления для разных оптических элементов объектива. Такое несовпадение может снижать качество изображения в светосильных объективах. Решение заключается в использовании одного или нескольких элементов специальной «асферической» формы, которые располагаются в непосредственной близости к отверстию диафрагмы. Это позволяет достичь полного совмещения лучей на всей плоскости изображения и обеспечить высокую четкость и контрастность даже при максимальном значении диафрагмы. Асферические элементы также могут использоваться в других точках оптической схемы для уменьшения искажений. Качественно изготовленные асферические элементы могут сократить общее число оптических элементов в оптической схеме, уменьшая таким образом общий размер и вес объектива.

[1] Сферическая линза [2] Асферическая линза [3] Фокальная плоскость

[XA] Асферическая линза типа XA

При изготовлении асферических линз применяются более сложные технологии, чем для линз сферического типа. Асферический элемент типа XA новой разработки с высокой точностью обработки поверхности 0,01 микрона за счет применения инновационной технологии позволяет достичь нового уровня разрешающей способности объектива и художественной дефокусировки фона, не имеющей себе равных.

[1-1] Поверхность стандартной асферической линзы [1-2] Нежелательный эффект боке [2-1] Поверхность асферической линзы типа XA [2-2] Красивый эффект боке

Усовершенствованная асферическая линза типа АА

Усовершенствованные асферические элементы (AA) представляют собой улучшенный вариант линзы с большим соотношением толщины между центром и периферией. Асферические элементы типа AA чрезвычайно сложны в изготовлении. Достижение требуемой формы и точной текстуры поверхности доступно только при применении передовой технологии формования. В результате значительно улучшаются воспроизведение и передача изображения.

[ED Aspherical] Асферическая линза из низкодисперсионного стекла

ED Aspherical — это асферический элемент объектива, изготовленный из низкодисперсионного стекла. Такое стекло эффективно подавляет хроматические аберрации, а асферический профиль позволяет точно компенсировать ряд оптических аберраций, включая сферические и коматические, а также искажение. Поскольку элемент ED Aspherical сочетает в себе функции низкодисперсионного стекла и асферического профиля, его можно использовать для изготовления компактных и легких объективов с высокими оптическими характеристиками.

APD — аподизация

«В традиционном объективе количество света, которое собирается по краям объектива, приблизительно равняется его количеству в центре. Это позволяет получать равномерно четкие точки в указанных ниже пунктах b и c. Однако специальный фильтр «аподизационный оптический элемент» собирает меньше света по краям объектива, что, наоборот, приводит к рассеиванию света по краям точек. Благодаря этой оптической характеристике возможно достичь более плавного размытия.

Числа светопропускания (T)
Объектив STF с аподизационным оптическим элементом в целом собирает меньше света, чем традиционные объективы, поэтому числа светопропускания (Т) заменяют диафрагменные числа (F). На практике два типа значений могут равнозначно использоваться для определения экспозиции».

[1] Объектив STF [2] Обычный объектив [3] Аподизационный оптический элемент [4] Дефокусировка объектива STF (вокруг точки фокусировки «a») [5] Дефокусировка обычного объектива (вокруг точки фокусировки «a»)

[Nano AR] Покрытие Nano AR

Оригинальная технология покрытия Nano AR от Sony отличается равномерной прецизионной наноструктурой, обеспечивающей точное светопропускание и эффективное предотвращение отражения света, из-за которого могут возникать блики и двоение изображения. Покрытие Nano AR подавляет отражение света гораздо эффективнее обычных покрытий, в том числе покрытий с применением неравномерной наноструктуры. Благодаря этому существенно возрастает уровень четкости, контрастности и общего качества изображения.

(1) Падающий свет (2) Отраженный свет (3) Пропускаемый свет (4) Стекло (5) Антибликовое покрытие (6) Покрытие Nano AR

С покрытием Nano AR

Без покрытия Nano AR

[Nano AR II] Покрытие Nano AR Coating II

Новое покрытие Nano AR Coating II можно равномерно наносить на большие элементы объектива или сильно изогнутые поверхности. Оно подавляет внутренние отражения, которые могут вызывать блики и двойное изображение, и позволяет получать четкие и чистые снимки. Несмотря на широкий угол обзора объектива, покрытие Nano AR Coating II сохраняет высокую четкость и контрастность на всем изображении даже при плохом освещении.

[A] Обычное покрытие [B] Покрытие Nano AR Coating II
[1] Обычное покрытие [2] Покрытие Nano AR Coating II [3] Стекло [4] Сильно изогнутая стеклянная поверхность [5] Отраженный свет
* Изображение иллюстрирует, как в теории выглядит обычное покрытие при нанесении на сильно изогнутую стеклянную поверхность.

[A] Обычное покрытие [B] Покрытие Nano AR Coating II

[Покрытие] Фтористое покрытие

На открытой фронтальной поверхности любого объектива может скапливаться вода, грязь, масло, а также оставаться отпечатки пальцев или другие посторонние частицы. Это не только негативно сказывается на качестве изображения, но и может вредить самому объективу. В Sony решили эту проблему при помощи фтористого покрытия: оно увеличивает угол контакта с жидкостью, благодаря чему объектив меньше намокает и эффективнее «отталкивает» весь мусор. Остатки воды или масла легко стираются с поверхности. Фтористое покрытие не только защищает объектив, но и избавляет от необходимости часто протирать его.

Покрытие ZEISS® T* 

Технология покрытия линз, предусматривающая парофазное осаждение тонкого, равномерного покрытия на поверхности линзы для уменьшения отражений и максимального пропускания света, была запатентована компанией ZEISS. Также компания ZEISS разработала многослойные покрытия для линз и доказала их эффективность. Сегодня эта технология покрытия известна как «T*».

Поверхность линз без покрытия отражала больше входящего света, тем самым уменьшая светопропускание и затрудняя использование нескольких элементов в конструкциях объективов. Появление покрытий позволило создавать более сложные оптические системы с улучшенными характеристиками. Уменьшение внутреннего отражения способствовало сокращению бликов и повышению контрастности.

Покрытие ZEISS T* не применяется для всех линз подряд. Символом T* маркируются только многокомпонентные объективы, в которых требуемая производительность достигается по всему оптическому пути, что является гарантией наивысшего качества.

[1] Источник света [2] Матрица [3] Подавление бликов

Многослойное покрытие

Большая часть света, попадающего на оптическое стекло, проходит сквозь него, но небольшое количество все же отражается, что может приводить к появлению бликов на изображении. Чтобы избежать этого, на поверхность объектива наносится тонкий слой антибликового покрытия. В объективах α используются эксклюзивные многослойные покрытия, которые эффективно устраняют такие проблемы для волн разной длины в широком диапазоне.

[IF] Внутренняя фокусировка

При фокусировке в движение приводятся только средние или задние группы оптической системы, благодаря чему остальные части объектива остаются неподвижными. Это обеспечивает такие преимущества, как быстродействующая автофокусировка и короткое минимальное фокусное расстояние. Кроме того, резьба под фильтр спереди объектива не вращается, что очень удобно при использовании поляризационного фильтра.

[PZ] Моторизованный зум

Объективы серии α от Sony с моторизованным зумом обеспечивают улучшенное управление и большой потенциал для видеосъемки благодаря плавному, равномерному зумированию, которого очень трудно достичь вручную. Важными составляющими также являются функции ускорения и замедления и универсальная высокоточная работа функции отслеживания. Все это стало возможным благодаря объединению проверенных временем технологий производства видеокамер Sony и последних инноваций, начиная с оптической и механической конструкции и заканчивая оригинальной технологией приводов от Sony, в одном четко выверенном производственном процессе. Внутренний зум — еще одно преимущество данного объектива. Корпус объектива не вращается, а его длина остается неизменной во время зумирования, что позволяет использовать поляризационные и другие фильтры, работа которых зависит от их положения, без дополнительных аксессуаров.

SMO — технология Smooth Motion Optics

SMO (Smooth Motion Optics) — технология оптической конструкции сменных объективов от Sony, позволяющая достичь максимально высокого качества изображения и разрешения при видеосъемке.

Конструкция SMO решает три наиболее важные проблемы, с которыми сталкиваются кинооператоры:

— С помощью точного внутреннего механизма фокусировки эффективно минимизируются изменения угла обзора.

— Специальный отслеживающий и регулирующий механизм предотвращает небольшие смещения фокуса, которые могут произойти при зуме.

— Внутренний механизм зумирования сохраняет длину объектива неизменной для всех фокусных расстояний и исключает боковое смещение оптической оси при зуме.

Высочайшие требования к точности изготовления оптики требуют постоянного контроля за процессом производства. Однако светосильные объективы дают настолько серьезные преимущества для видеосъемки, особенно при использовании с матрицами крупного формата, что усилия по созданию такой оптики несомненно оправдывают себя.

[IZ] Внутренний зум

Это еще одно преимущество данного объектива. Оно заключается в том, что корпус объектива не вращается, а его длина остается неизменной во время зумирования, что позволяет использовать поляризационные и другие позиционно-зависимые фильтры без дополнительных аксессуаров.

[LR MF] Ручная фокусировка с линейным откликом

Ручная фокусировка с линейным откликом значительно улучшает управление фокусом. Кольцо фокусировки имеет высокую дискретность управления, что гарантирует точность пользовательских настроек. Эта интуитивная фокусировка почти не уступает механической ручной: фокус изменяется линейно в соответствии с вращением кольца фокусировки, обеспечивая простоту управления, а также быстроту и точность ручной фокусировки.

Floating F — плавающая фокусировка 

Благодаря механизму плавающей фокусировки разрешение сохраняется неизменным на самых дальних и близких расстояниях. Эта система помогает снизить аберрации всех типов до минимального уровня и сохранить резкость и высокое разрешение на всех фокусных расстояниях — изображение будет четким как при съемке пейзажей, так и портретов.

XD LM — линейный привод для невероятно широкого динамического диапазона

Линейный привод XD (Extreme Dynamic) обладает большей выработкой и производительностью, чем приводы предыдущего поколения, что позволяет по максимуму использовать высокоскоростные камеры. Конструкция и расположение компонентов линейного привода были изменены для повышения выработки.

[DDSSM] Ультразвуковой прямой привод

Новая моторизованная система фокусировки DDSSM (Direct Drive Super Sonic wave Motor) отвечает за точное позиционирование массивных групп оптических элементов полнокадровой оптики, позволяя выполнять фокусировку даже на минимальной глубине резкости. Моторизованная система DDSSM отличается тихой работой, благодаря чему идеально подходит для видеосъемки с постоянной сменой точки фокусировки во время видеозаписи.

[RDSSM] Ультразвуковой привод кольцевого типа

RDSSM — это пьезоэлектрический привод, который способствует плавной и тихой работе функции автофокусировки. Он имеет высокий крутящий момент при малой частоте вращения и обеспечивает немедленное выполнение команд запуска и остановки. Сверхтихая работа привода помогает сохранять тишину при автофокусировке. Объективы с приводом RDSSM также оснащены позиционно-чувствительным детектором, который определяет степень вращения объектива и еще больше увеличивает точность автофокусировки.

Ультразвуковой привод кольцевого типа (RDSSM) состоит из ротора (слева) и статора (справа), на котором установлены пьезоэлектрические элементы.

[LM] Линейный привод

Специально разработанные линейные приводы обеспечивают прямое бесконтактное электромагнитное управление фокусом для быстрого отклика и чрезвычайно тихой работы. Это, а также высокоточный тормозной механизм бесконтактной линейной системы привода, обеспечивает простое управление и тихую работу как при фотосъемке, так и во время записи видео. 

[SAM] Плавный привод автофокусировки

Привод автофокусировки обычно встроен в корпус камеры, но в объективах с системой SAM он встраивается в объектив и приводит в движение фокусировочную группу оптических элементов непосредственно. Поскольку встроенный привод вращает фокусировочный механизм напрямую, вся работа системы автофокуса проходит гораздо более плавно и тихо, чем в случае с обычными фокусировочными системами.

STM — шаговый электродвигатель

Шаговый электродвигатель (STM) — двигатель, оснащенный механизмом, который делит крутящий момент на несколько шагов для управления им. Двигатель прокручивается на один шаг при получении электрического импульса. Шаговый электродвигатель (STM) обеспечивает плавную и тихую работу объектива при фокусировке во время фото- и видеосъемки.

FHB — кнопка удержания фокусировки 

После того как вы точно наведете резкость, нажмите эту кнопку на корпусе объектива, и фокусное расстояние будет зафиксировано в текущем положении. С помощью пользовательских настроек камеры этой кнопке также можно присвоить функцию предпросмотра.

FRL — ограничитель диапазона фокусировки

Эта функция экономит время во время фокусировки, устанавливая лимит диапазона фокусировки. В макрообъективах такой лимит может устанавливаться либо в ближнем, либо в дальнем диапазоне (как показано на рисунке). В объективе SAL70200G лимит устанавливается только на дальние диапазоны фокусировки. В объективе SAL300F28G помимо дальнего диапазона лимит фокусировки может устанавливаться на заданный пользователем диапазон.

[Кольцо I/A] Кольцо диафрагмы 

Кольцо диафрагмы позволяет управлять ею интуитивно, что обеспечивает удобство и расширяет возможности использования.

[Переключатель I/A] Выключатель щелчков при регулировке диафрагмы 

Кольцо диафрагмы обеспечивает оперативность и отклик, необходимые для профессиональной фото- и видеосъемки. На нем имеется выключатель, позволяющий при необходимости активировать или отключить ограничители инкрементального типа (со щелчком). Когда ограничители активированы, во время регулировки кольца пользователь ощущает тактильную обратную связь, что обеспечивает более точную настройку при фотосъемке. Когда ограничители отключены, кольцо диафрагмы движется плавно и тихо, что очень удобно при видеосъемке.

Переключатель блокирования диафрагмы [I/A lock]

Переключатель блокирования диафрагмы позволяет предотвратить нежелательное изменение настроек экспозиции при съемке. Если диафрагма заблокирована, то она либо заблокирована в положении [A], либо ее можно изменять в пределах любых ручных настроек. Если диафрагма разблокирована, то ее без ограничений можно изменять между положением [A] и любыми ручными настройками.

[ZRDSL] Переключатель выбора направления вращения зума 

Направление вращения кольца зума можно переключать в соответствии с индивидуальными предпочтениями пользователя с помощью простой механической операции.

[OSS] Оптический стабилизатор Optical SteadyShot 

Режимы оптического стабилизатора Optical SteadyShot позволяют легко получать четкие изображения при съемке с рук в разных условиях. Например, режим стабилизации 2 ^{обеспечивает динамичные панорамные кадры, а режим 3 — стабильность изображения в видоискателе, что облегчает отслеживание и кадрирование.}

Режим OSS — оптический стабилизатор Optical SteadyShot

Режимы оптического стабилизатора Optical SteadyShot позволяют легко получать четкие изображения при съемке с рук в разных условиях. Например, режим стабилизации 2 ^{обеспечивает динамичные панорамные кадры, а режим 3 — оптимальную стабилизацию для отслеживания и съемки динамичных и непредсказуемых спортивных событий.}

[DMR] Пылевлагозащищенная конструкция 

Объектив защищен от пыли и влаги^{, что обеспечивает его надежную работу при съемке на открытом воздухе в сложных условиях.}

[Циркулярн.] Циркулярная диафрагма 

Если в диафрагме 7, 9 или 11 лепестков, при закрытии она приобретает форму семи-, девяти- или одиннадцатистороннего многоугольника. Это приводит к возникновению нежелательного эффекта, который выражается в том, что «размытие» источников точечного света становится многоугольным, а не округлым. В объективах α эта проблема решается благодаря уникальной конструкции, сохраняющей диафрагму почти идеально округлой в диапазоне от самого широкого отверстия до отверстия, закрытого на 2 ступени. В результате эффект расфокусировки фона становится более мягким и естественным.

Сравнение конструкции диафрагм [1] Обычная диафрагма [2] Циркулярная диафрагма

Вы недавно просматривали

Мини-брелок конструкция объектива камеры | Gearbest Russia

Поделиться в:

• Описание
• Обзоры (143)
• Доставка и оплата
• Оптовый запрос

Описания

Основные возможности:
● Встроенная батарея 3шт AG3
● Моделирование камеры моделирования, стильный и красивый
● Он может использоваться для освещения в темноте
● Он может издавать звук
● Изысканный и компактный, вы можете повесить на сумку, чтобы сделать украшения

Спецификация

• Все (143)
• Фото (3)
• Видео (1)
• Сортировать по: Все

  Все Популярность Самые полезные Самые последние

• Перевести на английский

• arissat

  Да (0)

  I also think is a great keychain light, and most importantly run on AAA batteries which are pretty common, the light output and beam pattern exceeded my expectations for the size of the light, it is not going to surpass a good AA or larger light, but it is easily less than half the size of my smaller AA lights

  Sep 02,2018

• christine barbour

  Да (0)

  .. helpful for eliminating the need to fumble with keys to get into the house, high setting is surprisingly bright for a flashlight powered by a single not included AAA battery» data-content_en=»Great little very little flashlight, various settings to provide the right light for the need, putting one on my wife’s keychain … helpful for eliminating the need to fumble with keys to get into the house, high setting is surprisingly bright for a flashlight powered by a single not included AAA battery»>Great little very little flashlight, various settings to provide the right light for the need, putting one on my wife’s keychain … helpful for eliminating the need to fumble with keys to get into the house, high setting is surprisingly bright for a flashlight powered by a single not included AAA battery

  Aug 18,2018

• Matthew McNabb

  Да (0)

  The size is comparable to other mini key chain flashlights and the exterior finish is nice enough, the brightness is fine for the tasks you’d use a key chain light for, the beam is a little tighter than I expected and the spot has a number of rings which a lot of cheaper lights suffer from

  Jul 24,2018

• Dos Mayfield

  Да (0)

  Wow what a light I collect edc gear and this is a really bright light for the money your getting an excellent piece that fits in the palm of your hand and you don’t even notice it in your pocket or on your key ring well made and battery life is good great light

  Sep 25,2018

• igot378

  Да (0)

  I’ve been through many of these ` pocket’ flashlights and they either fall apart, or just don’t provide enough light for the task at hand — like dealing with unlocking something in the dark, so time will tell how this little flashlight holds up

  Aug 01,2018

Хотите купить оптом ? Пожалуйста, отправьте ваш оптовый запрос ниже. Обратите внимание, что мы обычно не предоставляем бесплатную доставку при оптовых заказах , но оптовая цена будет большой сделкой.

Ваша целевая цена:

Заказанное количество:

Страна

Ваше имя:

Ваш телефон:

Ваш адрес электронной почты:

Название компании:

Подробная информация о запросе:

Ваши недавно просмотренные товары

Предпродажная поддержка

Фотографический дизайн объектива

Для получения информации об общем дизайне линз см. Дизайн оптических линз.

Дизайн фотографические линзы для использования в неподвижных или кино камеры предназначен для создания объектива, обеспечивающего наиболее приемлемую передачу объекта съемки. сфотографировал в пределах ряда ограничений, включая стоимость, вес и материалы. Для многих других оптических устройств, таких как телескопы, микроскопы и теодолиты там, где визуальное изображение наблюдается, но часто не записывается, дизайн часто может быть значительно проще, чем в случае камеры, где каждое изображение фиксируется на фильм или же датчик изображений и могут быть предметом детального изучения на более позднем этапе. Фотографические линзы также включают те, которые используются в увеличители и проекторы.

Содержание

• 1 Дизайн
  • 1.1 Требования к дизайну
    • 1.1.1 Ограничения дизайна
  • 1.2 Элементы объектива
    • 1.2.1 Стекло линзы
  • 1.3 Фокус
  • 1.4 Управление диафрагмой
  • 1.5 Механизм затвора
• 2 Типы линз
  • 2.1 Увеличительные линзы
  • 2.2 Линзы проектора
• 3 История
• 4 Смотрите также
• 5 Рекомендации

Дизайн

Требования к дизайну

Основная статья: Дизайн оптических линз

С точки зрения фотографа, способность линза Уловить достаточно света, чтобы камера могла работать в широком диапазоне условий освещения. Также важна конструкция линзы, которая точно воспроизводит цвет, равно как и получение равномерно освещенного и четкого изображения по всей пленке или плоскости сенсора.

Для разработчика линз достижение этих целей также потребует обеспечения того, чтобы внутренние вспышка, оптический аберрации и вес уменьшены до минимума, в то время как увеличить, фокус и отверстие все функции работают плавно и предсказуемо.

Однако, поскольку фотографические пленки и электронные датчики имеют конечное и измеримое разрешение, фотографические линзы не всегда рассчитаны на максимально возможное разрешение, так как носитель записи не сможет записать уровень детализации, который может разрешить объектив. По этой и многим другим причинам объективы фотоаппаратов не подходят для использования в качестве проектор или же увеличитель линзы.

Дизайн фиксированное фокусное расстояние линза (также известная как фиксированные линзы ) представляет меньше проблем, чем конструкция зум-объектива. Высококачественный объектив с постоянным фокусным расстоянием, фокусное расстояние примерно равен диаметру кадра пленки, либо датчик может быть сконструирован из всего лишь четырех отдельных линзовых элементов, часто в виде пар с каждой стороны апертурной диафрагмы. Хорошие примеры включают Zeiss Тессар или Leitz Эльмар.

Ограничения дизайна

Чтобы быть полезным в фотографии, любой объектив должен подходить к камере, для которой он предназначен, и это физически ограничит размер, в котором байонетное крепление или же винтовой монтаж должен быть расположен.

Фотография — это высококонкурентный коммерческий бизнес, и производство линз ограничено как весом, так и стоимостью.

У преломляющих материалов, таких как стекло, есть физические ограничения, которые ограничивают характеристики линз. В частности, диапазон показателей преломления, доступных для коммерческих стекол, охватывает очень узкий диапазон. Поскольку это показатель преломления это определяет, насколько лучи света изгибаются на каждой границе раздела, и поскольку именно различия в показателях преломления в парных плюс и минус линзах ограничивают возможность минимизировать хроматические аберрации, наличие только узкого спектра индексов является основным ограничением дизайна.

Элементы объектива

Элементы дешевого 28-мм объектива

Фотографический объектив вырезан для демонстрации

Основная статья: Объектив (оптика)

За исключением самых простых и недорогих линз, каждая полная линза состоит из ряда отдельных линзовых элементов, расположенных вдоль общей оси. Использование многих элементов объектива позволяет минимизировать аберрации и обеспечить резкое изображение без видимых недостатков. Для этого требуются линзы разного состава и различной формы. Чтобы минимизировать хроматические аберрации, например. g., в котором свет разных длин волн преломляется с разной степенью, требуется, как минимум, дуплет линзовых элементов с положительным элементом, имеющим высокую Число Аббе соответствует отрицательному элементу нижнего числа Аббе. С помощью этой конструкции можно добиться хорошей степени сходимости разных длин волн в видимый спектр. Большинство дизайнов линз не пытаются принести инфракрасный длины волн к одному и тому же общему фокусу, поэтому необходимо вручную изменять фокус при фотографировании в инфракрасном свете. Другие виды аберраций, например кома или же астигматизм также можно минимизировать, комбинируя разные элементы объектива. Сложные фотографические линзы могут состоять более чем из 15 линз.

Большинство линз имеют изогнутые поверхности с сферический профиль. То есть изогнутая форма поместится на поверхности сферы. Отчасти это связано с историей изготовления линз, но также и с тем, что шлифовка и изготовление линз со сферической поверхностью относительно просты и дешевы. Однако сферические поверхности также вызывают аберрации линз и могут привести к сложной конструкции линз большого размера. Более качественные линзы с меньшим количеством элементов и меньшего размера можно получить, используя асферические линзы в котором изогнутые поверхности не являются сферическими, что дает больше степеней свободы для исправления аберраций.

Стекло линзы

Основная статья: Преломление

В большинстве фотографических объективов элементы объектива сделаны из стекла, хотя использование высококачественных пластиков становится все более распространенным явлением в высококачественных объективах и уже некоторое время является обычным явлением в недорогих камерах. Дизайн фотообъективов очень требователен, поскольку дизайнеры расширяют границы существующих материалов, чтобы создавать более универсальные, более качественные и легкие линзы. Как следствие, в современном производстве линз используется множество экзотических очков. Цезий^[1] и лантан^[2] стеклянные линзы сейчас используются из-за их высокой показатель преломления и очень низкие дисперсионные свойства. Также вероятно, что используется ряд других стекол с переходными элементами, но производители часто предпочитают держать в секрете свои характеристики материала, чтобы сохранить коммерческое или эксплуатационное преимущество над своими конкурентами.

Фокус

Основная статья: Фокус (оптика)

До недавнего времени фокусировка объектива камеры для получения резкого изображения на плоскости пленки обеспечивалась очень мелким спиральный резьба в оправе объектива, через которую объектив можно было поворачивать, перемещая его ближе или дальше от плоскости пленки. Эта компоновка, будучи простой в проектировании и изготовлении, имеет некоторые ограничения, в том числе вращение большей части линзы в сборе, включая передний элемент. Это может быть проблематично, если такие устройства, как поляризационные фильтры использовались, что требует сохранения точной вертикальной ориентации независимо от расстояния фокусировки.

В более поздних разработках использовались конструкции, в которых внутренние элементы были перемещены для достижения фокусировки, не влияя на внешний корпус объектива или ориентацию переднего элемента.

Многие современные камеры теперь используют механизмы автоматической фокусировки, которые используют ультразвуковые двигатели перемещать внутренние элементы объектива для достижения оптимальной фокусировки.

Управление диафрагмой

Основная статья: Диафрагма

Регулировка диафрагмы, обычно с помощью многолистовой диафрагмы, имеет решающее значение для рабочих характеристик объектива. Роль диафрагмы состоит в том, чтобы контролировать количество света, проходящего через линзу к пленке или плоскости датчика. Диафрагма, расположенная за пределами объектива, как в некоторых Викторианский камеры, существует риск виньетирования изображения, на котором углы изображения темнее, чем центр. Диафрагма, расположенная слишком близко к плоскости изображения, может привести к тому, что сама диафрагма будет записана как круглая форма или, по крайней мере, вызовет дифракционные картины на малых апертурах. В большинстве конструкций линз апертура расположена примерно посередине между передней поверхностью объектива и плоскостью изображения. В некоторых зум-объективах он размещен на некотором расстоянии от идеального места, чтобы обеспечить перемещение плавающих элементов объектива, необходимое для выполнения функции зума.

Большинство современных объективов для формата 35 мм редко обеспечивают диафрагму меньше f / 22 из-за эффектов дифракции, вызванных прохождением света через очень маленькую апертуру. Поскольку дифракция основана на ширине диафрагмы в абсолютном выражении, а не на соотношении диафрагмы, объективы для очень маленьких форматов, обычно используемых в компактных камерах, редко превышают f / 11 (1 / 1,8 дюйма) или f / 8 (1 / 2,5 дюйма), в то время как объективы для среднего и большого формата обеспечивают f / 64 или f / 128.

Объективы с очень большой диафрагмой, предназначенные для использования в условиях очень низкой освещенности с диафрагмой от f / 1,2 до f / 0,9, обычно ограничиваются объективами со стандартным фокусным расстоянием из-за проблем с размером и весом, которые могут возникнуть в телеобъективах и сложность создания широкоугольного объектива с очень широкой диафрагмой из доступных в настоящее время преломляющих материалов. Линзы с очень большой апертурой обычно изготавливаются для других типов оптических инструментов, таких как микроскопы но в таких случаях диаметр линзы очень мал и вес не имеет значения.

Многие очень ранние камеры имели диафрагмы снаружи объектива, часто состоящие из вращающейся круглой пластины с множеством отверстий увеличивающегося размера, просверленных в пластине.^[3] При повороте пластины перед линзой появится отверстие подходящего размера. Во всех современных линзах используется многолепестковая диафрагма, поэтому на центральном пересечении лепестков образуется более или менее круглая апертура. Либо ручное кольцо, либо электронный двигатель регулирует угол створок диафрагмы и, следовательно, размер отверстия.

Размещение диафрагмы в структуре линзы ограничено необходимостью достижения равномерного освещения по всей плоскости пленки при всех апертурах и требованием не мешать движению любого подвижного элемента линзы. Обычно диафрагма расположена примерно на уровне оптического центра линзы.

Механизм затвора

Основная статья: Затвор (фотография)

А ставня контролирует время, в течение которого свет проходит через линзу на плоскость пленки. Для любой заданной интенсивности света, чем более чувствительны пленка или детектор или чем шире апертура, тем короче контакт время должно быть для поддержания оптимальной экспозиции. В самых ранних камерах экспозицию контролировали, перемещая вращающуюся пластину перед объективом и затем заменяя ее. Такой механизм эффективно работает только при экспозиции длительностью несколько секунд и более и несет в себе значительный риск вызвать дрожание камеры. К концу XIX века использовались механизмы затворов с пружинным натяжением, приводимые в действие рычагом или тросик. Некоторые простые затворы по-прежнему размещались перед объективом, но большинство из них было встроено в саму оправу. Такие объективы со встроенными механизмами затвора, разработанные в настоящее время Compur затвор, используемый во многих беззеркальных камерах, таких как Linhof. Эти ставни имеют несколько металлических створок, которые пружиной открываются, а затем закрываются через заданный интервал. Ограничения, связанные с материалами и конструкцией, ограничивают минимальную скорость примерно до 0,002 секунды. Хотя такие ставни не могут дать такую ​​короткую выдержку, как затвор в фокальной плоскости они могут предложить синхронизация вспышки на всех скоростях.

Включение затвора типа Compur промышленного производства потребовало от дизайнеров объективов приспособить ширину механизма затвора к оправе объектива и предусмотреть средства срабатывания затвора на тубусе объектива или переноса его на корпус камеры с помощью ряда рычагов, как в Минолта двухобъективные камеры.

Необходимость размещения механизма затвора внутри корпуса объектива ограничивала конструкцию широкоугольных объективов, и только после широкого использования затворов в фокальной плоскости были разработаны чрезвычайно широкоугольные объективы.

Типы линз

Пример фиксированного объектива — Carl Zeiss Тессар.

Тип проектируемого объектива имеет большое значение при установке основных параметров.

• Постоянный объектив — фотографический объектив с фиксированным фокусным расстоянием, в отличие от зум-объектива, или основной объектив в системе комбинированных объективов.
• Зум-объективы — линзы с переменным фокусным расстоянием. Зум-объективы покрывают диапазон фокусных расстояний за счет использования подвижных элементов внутри корпуса объектива. В рано варифокальный объектив объективах фокус также смещался при изменении фокусного расстояния объектива. Варифокальные линзы также используются во многих современных камерах с автофокусировкой, поскольку они дешевле и проще в сборке, а автофокус может удовлетворить требования по перефокусировке. Многие современные зум-объективы сейчас конфокальный, что означает, что фокус сохраняется во всем диапазоне увеличения. Из-за необходимости работать с диапазоном фокусных расстояний и поддерживать конфокальность зум-объективы обычно имеют очень много линзовых элементов. Что еще более важно, передние элементы линзы всегда будут компромиссом с точки зрения ее размера, способности собирать свет и угла падения падающих лучей света. По всем этим причинам оптические характеристики зум-объективов обычно ниже, чем у объективов с фиксированным фокусным расстоянием.
• Нормальный объектив — объектив с фокусным расстоянием, примерно равным размеру диагонали пленки или формата сенсора, или который воспроизводит перспективу, которая обычно выглядит «нормальной» для человеческого наблюдателя.

Поперечное сечение типичного короткофокусного широкоугольного объектива.

• Широкоугольный объектив — объектив, воспроизводящий перспективу, которая обычно выглядит «шире», чем обычный объектив. Проблема, связанная с конструкцией широкоугольных линз, состоит в том, чтобы точно сфокусировать свет с большой площади, не вызывая внутренних бликов. Поэтому широкоугольные линзы, как правило, имеют больше элементов, чем обычные линзы, чтобы помочь в достаточной степени преломлять свет и при этом минимизировать аберрации, добавляя перегородки, улавливающие свет, между каждым элементом объектива.

Поперечное сечение типичного ретрофокусного широкоугольного объектива.

• Экстремальный или сверхширокоугольный объектив — широкоугольный объектив с углом обзора более 90 градусов.^[4] Чрезвычайно широкоугольные объективы имеют те же проблемы, что и обычные широкоугольные объективы, но фокусное расстояние таких объективов может быть настолько коротким, что перед пленкой или плоскостью сенсора недостаточно физического пространства для создания объектива. Эта проблема решается путем использования объектива в виде перевернутого телеобъектива или ретрофокус при этом передний элемент имеет очень короткое фокусное расстояние, часто с сильно увеличенной выпуклой передней поверхностью, а за ним — сильно отрицательная группа линз, которая расширяет конус сфокусированных лучей, так что их можно сфокусировать на разумном расстоянии.

Поперечное сечение — типичный телеобъектив.
L1 — Группа телескопических линз
L2 — Группа теле негативных линз
D — диафрагма

• Объектив рыбий глаз — сверхширокоугольный объектив с сильно выпуклой передней линзой. Сферическая аберрация обычно выражена и иногда усиливается для особого эффекта. Оптически сконструирован как обратный телеобъектив, чтобы объектив можно было установить в стандартное крепление, поскольку фокусное расстояние может быть меньше расстояния от крепления объектива до фокальной плоскости.
• Длиннофокусный объектив — объектив с фокусным расстоянием больше диагонали кадра пленки или сенсора. Конструкция линз с длинным фокусом относительно проста, а проблемы сравнимы с конструкцией линз с постоянным фокусным расстоянием. Однако по мере увеличения фокусного расстояния длина объектива и размер объектива увеличиваются в размере, длине и весе, что быстро становится серьезными конструктивными проблемами при сохранении полезности и практичности используемого объектива. Кроме того, поскольку световой путь через объектив длинный и скользящий, важность перегородок для управления бликами возрастает.
• Телеобъектив — оптически сжатая версия длиннофокусного объектива. Конструкция телеобъективов снижает некоторые проблемы, с которыми сталкиваются разработчики длиннофокусных объективов. В частности, телеобъективы обычно намного короче и могут быть легче при эквивалентном фокусном расстоянии и диафрагме. Однако в конструкции телеобъектива увеличивается количество элементов объектива, что может вызвать блики и усугубить некоторые оптические аберрации.
• Катадиоптрическая линза — катадиоптрические линзы представляют собой форму телеобъективов, но со световым путем, который удваивается сами по себе, и с объективом, который представляет собой зеркало в сочетании с линзой, корректирующей аберрацию некоторой формы ( катадиоптрическая система ), а не просто объектив. Расположенный в центре вторичное зеркало и обычно дополнительная небольшая группа линз фокусирует свет. Такие линзы очень легкие и могут легко обеспечивать очень большие фокусные расстояния, но они могут обеспечивать только фиксированную диафрагму и не имеют никаких преимуществ, связанных с возможностью уменьшить диафрагму для увеличения глубины резкости.
• Анаморфные линзы используются в основном в кинематография для производства широкоэкранных пленок, в которых проецируемое изображение имеет существенно другое отношение высоты к ширине, чем изображение, записанное на плоскости пленки. Это достигается за счет использования специальной конструкции линзы, которая сжимает изображение в поперечном направлении на этапе записи, а затем пленка проецируется через аналогичный объектив в кинотеатре для воссоздания широкоэкранного эффекта. Хотя в некоторых случаях анаморфный эффект достигается за счет использования анаморфизирующей насадки в качестве дополнительного элемента на передней части обычного объектива, в большинстве фильмов, снятых в анаморфных форматах, используются специально разработанные анаморфные линзы, такие как линзы Hawk производства Vantage Film или Panavision’s анаморфные линзы. Эти линзы включают в себя один или несколько асферические элементы в их дизайне.

Увеличительные линзы

Линзы, используемые в фотоувеличителях, необходимы для фокусировки света, проходящего через относительно небольшую площадь пленки, на большей площади фотобумаги или пленки. Требования к таким линзам включают:

• возможность записывать равномерную освещенность по всему полю
• для записи мелких деталей, присутствующих в увеличиваемом фильме
• выдерживать частые циклы нагрева и охлаждения при включении и выключении осветительной лампы
• иметь возможность работать в темноте — обычно с помощью фиксаторов щелчка и некоторых светящихся элементов управления

Конструкция объектива необходима для эффективной работы со светом, переходящим от ближнего фокуса к дальнему — как раз наоборот, чем у объектива камеры. Это требует, чтобы внутреннее световое отражение внутри объектива было разным, а отдельные элементы объектива были спроектированы таким образом, чтобы максимизировать производительность при этом изменении направления падающего света.

Линзы проектора

Объективы для проектора имеют много общих конструктивных ограничений, как и объективы для увеличителей, но с некоторыми существенными отличиями. Объективы проектора всегда используются с полной апертурой и должны давать достаточно освещенное и достаточно резкое изображение при полной апертуре.

Однако, поскольку проецируемые изображения почти всегда просматриваются на некотором расстоянии, часто допустимо отсутствие очень точной фокусировки и небольшая неравномерность освещения. Линзы проектора должны быть очень устойчивы к продолжительным высоким температурам от лампы проектора и часто имеют фокусное расстояние намного больше, чем у объектива. Это позволяет располагать объектив на большем расстоянии от освещаемой пленки и позволяет получать изображение приемлемого размера с проектором на некотором расстоянии от экрана. Это также позволяет установить объектив в крепление фокусировки с относительно крупной резьбой, чтобы киномеханик мог быстро исправить любые ошибки фокусировки.

История

Основная статья: История создания фотообъективов

Схема портретного объектива Петцваля 1841 года — коронное стекло заштриховано розовым, бесцветное стекло заштриховано синим

Объективы самых ранних фотоаппаратов были простыми менисками или простыми двояковыпуклыми линзами. Только в 1840 году Шевалье во Франции представил ахроматическую линзу, образованную путем цементирования корона стекло двояковыпуклая линза к бесцветное стекло плоско-вогнутая линза. к 1841 г. Voigtländer используя дизайн Йозеф Петцваль произвел первый коммерчески успешный двухэлементный объектив.

Карл Цейсс был предприниматель которому нужен был компетентный дизайнер, чтобы вывести его фирму за рамки очередной оптической мастерской. В 1866 году был зачислен на службу доктор Эрнст Аббе. С тех пор быстро появлялись новые продукты, которые вывели компанию Zeiss на передний план в области оптических технологий.

Аббе сыграл важную роль в разработке знаменитого оптического стекла Йены. Когда он пытался устранить астигматизм с помощью микроскопов, он понял, что доступных оптических очков недостаточно. После некоторых расчетов он понял, что характеристики оптических инструментов резко улучшатся, если будут доступны оптические стекла с соответствующими свойствами. На его вызов производителям стекла, наконец, ответил доктор Отто Шотт, который основал знаменитый стекольный завод в г. Йена из которого с 1888 года стали появляться новые типы оптического стекла, используемые Zeiss и другими производителями.

Новое оптическое стекло Jena также открыло возможность улучшения характеристик фотообъективов. Первое использование йенского стекла в фотообъективе принадлежит Voigtländer, но поскольку этот объектив был старой конструкции, его характеристики существенно не улучшились. Впоследствии новые очки продемонстрируют свою ценность в коррекции астигматизм, а также в производстве ахроматических и апохроматический линзы. Аббе начал разработку фотообъектива симметричного дизайна с пятью элементами, но не пошел дальше.

Инновационный дизайн объектива Zeiss был создан доктором Пол Рудольф. В 1890 году Рудольф сконструировал асимметричную линзу с зацементированной группой на каждой стороне диафрагмы, получившую соответствующее название «Анастигмат». Этот объектив был выпущен в трех сериях: серии III, IV и V, с максимальной диафрагмой f / 7,2, f / 12,5 и f / 18 соответственно. В 1891 году появились серии I, II и IIIa с соответствующими максимальными значениями диафрагмы f / 4,5, f / 6,3 и f / 9, а в 1893 году — серия IIa с максимальной диафрагмой f / 8. Эти линзы теперь более известны под торговой маркой «Protar», которая впервые была использована в 1900 году.

В то время все еще были популярны одинарные комбинированные линзы, которые занимают только одну сторону диафрагмы. В 1893 году Рудольф разработал линзу с тремя зацементированными элементами с возможностью установки двух из них вместе в оправе объектива в качестве составной линзы, но он оказался таким же, как и Dagor. C.P. Goerz, разработано Эмиль фон Хёег. Затем Рудольф придумал единую комбинацию из четырех зацементированных элементов, которая может рассматриваться как объединение всех элементов Протара в одно целое. Поступивший на рынок в 1894 году, он назывался Protarlinse Series VII, однокомбинированный объектив с наиболее высокой степенью коррекции и максимальной диафрагмой от f / 11 до f / 12,5, в зависимости от его фокусного расстояния.

Но важная вещь в этом Protarlinse заключается в том, что два из этих объектива могут быть установлены в одной оправе объектива, чтобы сформировать составной объектив с еще более высокими характеристиками и большей диафрагмой, между f / 6,3 и f / 7,7. В этой конфигурации он назывался Double Protar Series VIIa. Таким образом, можно получить огромный диапазон фокусных расстояний с помощью различных комбинаций устройств Protarlinse.

Рудольф также исследовал Двойной гаусс концепция симметричного дизайна с тонкими положительными менисками, вмещающими отрицательные элементы. Результатом стала серия Planar Ia 1896 года с максимальной диафрагмой до f / 3,5, одна из самых светосильных линз своего времени. Хотя он был очень острым, он страдал от кома что ограничило его популярность. Однако дальнейшее развитие этой конфигурации сделало ее предпочтительной для светосильных линз со стандартным покрытием.

Вероятно, вдохновленные линзами Stigmatic, разработанными Хью Олдисом для Даллмейер из Лондона, Рудольф разработал новый асимметричный объектив с четырьмя тонкими элементами, Unar Series Ib, с диафрагмой до f / 4.5. Из-за своей высокой скорости он широко использовался в ручных камерах.

Самым важным объективом Zeiss от Рудольфа был Тессар, впервые проданный в 1902 году в форме Series IIb f / 6.3. Это можно сказать как комбинацию передней половины Унара с задней половиной Протара. Это оказался наиболее ценный и гибкий дизайн с огромным потенциалом развития. Его максимальная диафрагма была увеличена до f / 4,7 в 1917 году и достигла f / 2,7 в 1930 году. Вероятно, каждый производитель линз производил линзы конфигурации Tessar.

Рудольф покинул Zeiss после Первой мировой войны, но многие другие компетентные дизайнеры, такие как Мерте, Вандерслеб и т. Д., Удерживали фирму на переднем крае инноваций в области фотообъективов. Одним из самых значительных дизайнеров был экс-Эрнеманн. Д-р Людвиг Бертеле, прославившийся своим светосильным объективом Ernostar.

С появлением Contax Zeiss-Ikon, первый серьезный вызов Leica В области профессиональных 35-мм камер Zeiss-Ikon и Carl Zeiss решили превзойти Leica во всех отношениях. Бертеле Sonnar Серия объективов, разработанная для Contax, во всех отношениях соответствовала Leica на протяжении как минимум двух десятилетий. Другие линзы для Contax включали Biotar, Biogon, Orthometar и различные Tessars и Triotars.

Последним важным нововведением Zeiss перед Второй мировой войной была технология нанесения антибликового покрытия на поверхности линз, изобретенная Александр Смакула в 1935 г.^[5] Обработанные таким образом линзы были помечены красной буквой «Т», сокращенно от «Прозрачный». Техника нанесения многослойного покрытия также была описана в оригинальных патентных записях 1935 года.^[6]

После раздела Германии была основана новая оптическая компания Carl Zeiss в г. Оберкохен, в то время как оригинальная фирма Zeiss в Йена продолжал работать. Сначала обе фирмы производили очень похожие линейки продуктов и активно сотрудничали в обмене продуктами, но со временем они разошлись. Новое направление Йены заключалось в том, чтобы сконцентрироваться на разработке линз для 35-миллиметровой однообъективной зеркальной камеры, и были достигнуты многие достижения, особенно в сверхширокоугольных конструкциях. В дополнение к этому, Оберкохен также работал над разработкой объективов для широкоформатных камер, сменных объективов на передней панели, таких как 35-миллиметровые однообъективные зеркальные линзы Contaflex, и других типов камер.

С самого начала Zeiss как производителя фотообъективов у нее была программа лицензирования, которая позволяет другим производителям производить ее линзы. «Покрытие линз — ZEISS United States». www.zeiss.com.

конструкция объектива — английский перевод

Автокоррекция объектива	Lens Auto Correction
Дисторсия объектива	Lens Distortion
Автокоррекция объектива	Lens Correction
Настройки объектива	Lens Settings
Крышка объектива.	A lens cap.
Hugin калибровка объектива	Hugin Calibrate Lens
Фокусное расстояние объектива	Focal length of the lens
Коррекция дисторсии объектива	A digiKam image plugin to apply blurring special effects to an image.
Снятие характеристик искажений объектива	Characterise lens distortion
Диафрагма объектива f число	Lens aperture as f number
Алгоритм коррекции дисторсии объектива.	Apply Oil Paint Effect
Выберите апертуру объектива камеры.	Select here the lens aperture used by camera to take the picture.
Расстояние от объектива до объекта	Distance of the subject from the lens
Три сменных объектива и траснсфокатор.	There lens and can be zoomed
Сними крышку с объектива, идиот!	The lens cap you idiot!
Выбрать минимальный размер апертуры объектива камеры.	Select here the smallest aperture of the lens used by camera to take the picture.
Крышка объектива до сих пор надета	The lens cap’s still on.
Я всегда нахожусь по другую сторону объектива.	I’m always the one taking the picture.
Будет лучше, если снять крышку с объектива.	It works better if you remove the lens cap.
Конструкция	Construction
конструкция	package design
Конструкция	Construction
Конструкция	Design
Это панхроматический прибор, в нём четыре цветовых объектива.	This is panchromatic. It’s actually four color cones.
Это панхроматический прибор, в нём четыре цветовых объектива.	This is panchromatic. It’s actually four color cones.
Надо повторить, я не снял крышку с объектива.	We gotta do it again, dudes. Left the lens cap on.
ДУС нежесткая конструкция транспортное средство жесткая конструкция	CRS Non rigid Vehicle Rigid
Тип конструкции руля обычная конструкция специальная конструкция	Type of rudder construction normal construction special construction
Возможно, это из за широкоугольного объектива на камере аппарата.	But that could just be because the submersible has a wider field of view.
Укажите фокусное расстояние объектива использованного при съёмке в миллиметрах.	Set here the lens focal length in millimeters used by camera to take the picture.
Конструкция взрывателя	Fuse Design
Конструкция судов.	Ship construction.
6.2 Конструкция	Design
Конструкция клапанов .	They .
Конструкция судов	Ship construction
Конструкция клапанов .	In the last sentence, replace valve with device (twice).
Конструкция кузова	Bodywork
Если конструкция	If the design
6.8.2.1 Конструкция	6.8.2.1 Construction
неприемлемая конструкция	inadmissible design
3.2 Конструкция	3.2. Construction
6.7.2.1 Конструкция	6.7.2.1 Construction
6. 7.3.1 Конструкция	6.7.3.1 Construction
6.9.2 Конструкция	6.9.2 Construction
7.4.2 Конструкция	7.4.2 Construction

Sigma Russia | Sigma AF 16mm F1.4 DC DN C

Следующий в серии за 30mm F1.4 новый объектив 16mm F1.4

Новый объектив SIGMA 16mm F1.4 DC DN | Contemporary первый в мире широкоугольный объектив для беззеркальных камер Sony E с сенсором размера APS-C, имеет фокусное расстояние  24mm в 35мм эквиваленте и светосилу F1.4. Объектив стандарта микро 4/3 имеет фокусное расстояние  32мм в 35мм эквиваленте с такой же диафрагмой F1.4. Это тот самый широкоугольный объектив большого диаметра, который так долго ждали владельцы беззеркальных камер.

Новинка развивает успех объектива 30mm F1.4 DC DN | Contemporary, производимый  SIGMA , с 2016  — первенца в линейке фикс-объективов для беззеркальных камер.

Оптическая схема объектива 16mm F1.4 DC DN | Contemporary имеет 16 элементов в 13 группах, линзы сделаны с применением лучших материалов и покрытий. Объектив имеет минимальные оптические искажения и обладает высоким разрешением на всем диапазоне изменения диафрагмы.  Оптическая конструкция и шаговый мотор обеспечивают плавную работу автофокуса во время видеосъемки; байонет имеет пыле и влагозащиту.

Главные особенности

1. SIGMA развивает линейку объективов для беззеркальных камер

В течение многих лет SIGMA развивала линейку фикс-объективов для зеркальных камер, включающая широкую номенклатуру объективов от широкоугольных до телефото. Теперь пришло время для новой линейки объективов для беззеркальных камер с наиболее востребованными фокусными расстояниями, легких и компактных, для повседневного использования, с высоким качеством изображения.

Первый объектив в линейке, 30mm F1.4 DC DN | Contemporary, был представлен в 2016 г. Он  сочетает в себе высокую светосилу и превосходные оптические характеристики. Чтобы добиться высокой светосилы в объективе большого диаметра SIGMA решила множество технологических задач, применяя свои собственные передовые наработки в области оптического конструирования. Объектив работает во всех современных видеорежимах, а также имеет управление через камеру, повышающее оптические характеристики.  Несмотря на безусловный приоритет в части оптического качества SIGMA разработала легкий и удобный компактный объектив со стабильным автофокусом.

Подобно 30mm F1.4 DC DN | Contemporary объектив 16mm F1.4 DC DN | Contemporary воплощает в себе последние технологии SIGMA в создании светосильных фикс-объективов. В дальнейшем компания планирует производство телеобъектива, таким образом завершая линейку объективов для беззеркальных камер.

Кроме того линейка объективов SIGMA Art включает в себя три объектива для беззеркальных камер с наиболее популярными фокусными расстояниями: 19mm F2.8 DN | Art, 30mm F2.8 DN | Art, and 60mm F2.8 DN | Art. Изображения, полученные с помощью этих объективов, не нуждаются в компьютерной постобработке для устранения оптический искажений, т. к. изначально высокое качество изображения обеспечивается оптической конструкцией.

Текущая линейка объективов для беззеркальных камер

1. Светосильный фикс-объектив для создания ярких и запоминающихся фотографий

Светосильный фикс-объектив это незаменимый инструмент для художественной фотографии. Фотографу надо только выбрать наиболее подходящее фокусное расстояние для его задач и получать удовольствие от полного контроля глубины резкости.

Объектив SIGMA 16mm F1.4 DC DN | Contemporary первый в мире широкоугольный объектив для беззеркальных камер Sony E с сенсором размера APS-C, имеет фокусное расстояние  24mm в 35мм эквиваленте и светосилу F1.4. Объектив стандарта микро 4/3 имеет фокусное расстояние  32мм в 35мм эквиваленте с такой же диафрагмой F1.4. Это тот самый широкоугольный объектив большого диаметра, который так долго ждали владельцы беззеркальных камер.

1. Качество изображения близкое к качеству объективов ART

Оптическая схема объектива 16mm F1. 4 DC DN | Contemporary имеет 16 элементов в 13 группах и содержит множество высокотехнологичных компонентов, включая три элемента из FLD-стекла, два элемента из SLD-стекла и два литых асферических элемента.  Конструкция объектива обеспечивает минимальные оптические искажения и выдающееся разрешение во всем диапазоне изменения диафрагмы. Асферические элементы отполированы со сверх- высокой точностью и допуском меньше 10 нм, таким образом устраняя «луковые кольца» боке и обеспечивая равномерное качество изображения по всему полю кадра.  Кроме этого, оптическая система объектива мягко изгибает лучи света, минимизируя сагиттальную кому и гарантируя высокую четкость изображения от центра к краям кадра. Результатом является красивое мягкое боке при наличии объемного света по всему кадру. 

Прочие особенности

• Шаговый мотор обеспечивают плавную и бесшумную работу.

Оптическая конструкция и шаговый мотор обеспечивают плавную работу автофокуса во время видеосъемки. Объектив полностью совместим с системой фокусировки Fast Hybrid AF камер Sony E, гарантируя мгновенную фокусировку. Объектив также способствует интеллектуальной системе распознавания лиц, обеспечивая фокусировку даже двигающихся людей.

• Пыле и влагозащита.

Байонет имеет пыле и влагозащиту, что позволяет использовать объектив в тяжёлых погодных условиях..

• Большая бленда защищает от посторонних засветок.
• Конструкция объектива уменьшает блики и переотражения.
• Латунный байонет.
• Скругленная диафрагма.
• Контроль качества на новейшем оборудовании А1.
• Сделано в Японии

Конструкция объектива

Дифракционные искажения

Геометрические искажения

Цена 36 490 р. | Где купить

Характеристики

Тип сенсора камеры	для кроп-сенсора
Тип объектива	широкоугольный
Фокусное расстояние	постоянное (фикс)
Фокусное расстояние (мм)	16 мм
Диафрагма	1. 4 f
Мин. диафрагма	22 f
Мин. дистанция фокусировки	0.25 м
Автоматическая фокусировка	есть
Число элементов/групп элементов	16/13
Число лепестков диафрагмы	9
Диаметр резьбы для светофильтра	67 мм
Диаметр	72.2 мм
Длина	92.3 мм
Вес	405 г

Байонет

• Micro 4/3
• Sony E
• Canon EF-M

Комплектация

• Объектив
• Бленда
• Передняя и задняя крышки
• Инструкция на русском
• Гарантийный талон

Каковы «типичные» этапы проектирования линз?

Обзор

Обзор

Задача 1: Тестирование

Задача 2: Дизайн объектива

Задача 3: Оптомеханический дизайн

Задача 4: Документация

Задача 5: Прототипирование и передача многих работ по 04 OF 05 различные типы проектов, каждый со своими уникальными целями и результатами. Для иллюстрации вот разбивка проекта дизайна объектива от 2012 года.

Наш клиент изготовил очень недорогой диагностический микроскоп для просмотра слюны с 30-кратным увеличением. Они пришли в OFH, чтобы помочь им разработать новый продукт с более высоким увеличением.

Стоимость и объем производства диктовали, что пластмассы, полученные литьем под давлением, будут использоваться для изготовления элементов устройств и линз. Хотя 50-кратное увеличение было самой важной новой спецификацией, мы работали с клиентом, чтобы определить все спецификации до начала процесса проектирования. Нам нужно было убедиться, что требования а) не нарушают законы физики, б) могут быть произведены с использованием существующей производственной технологии с низкими затратами и в) описывали продукт, отвечающий требованиям рынка.

Первоначальные спецификации включали:

• Поле визуального вида 30 ° -40 °

• Диаметр Объекта. окуляра (механического) – 25мм-35мм

• Длина окуляра – 20мм-30мм

• Удаление выходного зрачка – 4мм-5мм; (определяется как расстояние между зрачком зрителя и последним элементом)

• Диаметр зрачка – 2-3 мм. (определяется как плоскость визуального положения глаза пользователя)

• Глубина резкости – +/- 0,025 мм (теоретическое значение, фактическое значение определяется при проектировании)

• Фиксированный фокус

• Разрешение – требуется тестирование

  5

  5

• Искажение — требуется тестирование TBD

Мы также обсудили ожидаемые затраты на прототипирование и производство и то, как на эти затраты могут повлиять желаемые спецификации.

Клиент не смог указать два ключевых требования к производительности: разрешение и искажение. Поэтому мы начали программу с тестирования продукта, который, по мнению клиента, имел «достаточно хорошие» характеристики, и мы измерили разрешение и искажения этого продукта.

Список задач проекта выглядел следующим образом:

• Тестирование существующих продуктов

• Оптическая схема окуляра с использованием Zemax

• Исследование допусков

• Оптомеханический проект окуляра

• Разработка производственной документации

• Прототипирование и передача в производство

Задача 1: Тестирование

В нашей лаборатории мы протестировали образец объектива. На слайде ниже показано измерение разрешения с использованием разного зеленого и белого света.

Измерение разрешения с использованием разного зеленого и белого света.

Поскольку мы знали, что клиент считает, что любой изготовленный образец линзы был достаточно хорош, теперь у нас были полные требования

Используя Zemax, мы смоделировали различные оптические концепции для нового окуляра. Мы также рассмотрели, как улучшилось бы качество изображения, если бы в макете использовался дифракционный оптический элемент (ДОЭ).

Улучшение качества изображения с помощью дифракционного оптического элемента (DOE)

Допуск элементов и оптомеханика идут рука об руку. Существуют компромиссы, которые могут обеспечить более слабые (с меньшими затратами на сборку) оптико-механические допуски и более жесткие (более дорогие) допуски на элементы объектива. На данный момент мы знаем, что базовая конструкция элементов показывает две разные оптико-механические компоновки. Один использует склеивание, а другой опирается на пружины. На этом этапе проекта вклад производителя объектива становится более важным. Их отзывы о предпочтительных методах сборки определят путь проектирования. Ниже приведены две из трех представленных концепций OFH.

На основе дизайна элементов возникают две различные оптико-механические компоновки: клей или пружины

Задача 4: Документация

После наших обсуждений с производителями был выбран подход к проектированию, и OFH подготовила проектную документацию, подходящую для прототипирования. Ниже показан один из чертежей элемента объектива. Обратите внимание, что это не полный чертеж

Был выбран проектный подход, и мы подготовили проектную документацию, подходящую для прототипирования

 

Нужна помощь в разработке индивидуальной оптики или линзы для визуализации? Узнайте больше о наших дизайнерских услугах здесь.

 

Задача 5: Прототипирование и передача в производство

На этом этапе проект перешел от «типичного» к «нетипичному». связанные с изготовлением нестандартного формовочного инструмента. Рыночные возможности, которые они увидели для нового 50-кратного объектива, оказались не такими большими, как они ожидали, и не покрыли дополнительные затраты, необходимые для перехода от 30-кратного объектива к 50-кратному, поэтому проект был отложен.

Это расстроило всех участников. Мы бы хотели, чтобы каждый дизайн, над которым мы работаем, был запущен в производство и вышел на рынок, но так происходит не всегда. Корпоративные приоритеты меняются; менеджеры и внутренние чирлидеры устраиваются на новую работу. Потребности наших клиентов и их заказчиков никогда не бывают статичными. Это часть жизни в сфере контрактной оптической инженерии.

← Может ли ваш поставщик объективов протестировать ваш объектив? Переменный размер пятна + оптическая система смешения цветов →

Введение в оптическую конструкцию

Брюс Ирвинг, Synopsys

Что такое оптический дизайн? Как она связана с другими областями оптики, оптических систем и оптической техники? Как ты сделал это?

Таковы темы этого «нежного введения». Мы надеемся дать вам представление о том, о чем идет речь, и указать вам на другие источники, если вы хотите узнать больше. Наш бизнес во многом основан на том, что обычно называют «дизайном линз» или (правильнее) оптическим дизайном. Эта статья предназначена для широкого круга читателей, интересующихся этой областью прикладной оптики.

• Что такое оптика?
• Инженеры-оптики
• Объективы и конструкторы объективов
• Как спроектировать линзу
• Преодоление препятствий: отклонения
• Насколько глубока моя долина: оптимизация
• Остальная часть истории
• Узнать больше

Что такое оптика?

Оптика — раздел физики: наука о свете. Оптика занимается всеми аспектами поведения света и, таким образом, охватывает большую территорию. Вопросы варьируются от «Почему небо голубое?» на «Почему с помощью увеличительного стекла предметы кажутся больше?» на «Как работает лазер?» все это область науки оптики.

Один интересный факт о свете заключается в том, что иногда он действует как волна, а иногда больше как поток очень быстрых частиц или квантов, называемых фотонами. Этот дуализм волна/частица остается одной из загадок природы, но на практике мы подчеркиваем и используем тот аспект, который упрощает наши расчеты! В лазерах и детекторах особенно важны квантовые эффекты, но в оптических конструкциях преобладает волновая или «физическая» оптика.

Нужна помощь в решении задач оптической инженерии?

Объективы и дизайнеры объективов

Так что же такое линза? Вы можете подумать, что это простой вопрос — просто изогнутый кусок прозрачного стекла или пластика, верно?

Ну да, это один тип линз, причем самый распространенный (большинство очковых и контактных линз относятся к этому типу).

Однако для дизайнера объектива объектив — это более общее устройство, в основном любая система, которая пытается собирать и распределять свет определенным образом.

Это ближе к тому, что мы думаем, когда обсуждаем сменные «объективы» для 35-мм зеркальных фотоаппаратов (например, обычные, широкоугольные, телеобъективы, зум). Если вы разрежете один (не пытайтесь делать это дома, дети!), вы обнаружите, что такой объектив камеры содержит несколько отдельных «линз» разных форм и размеров. Мы называем их элементами линзы, а полную линзу в более общем смысле называют оптической системой.

Используя эту терминологию, разработчика линз сегодня чаще называют оптическим дизайнером, хотя старый термин все еще широко используется вместе с такими причудливыми описательными именами, как «изгибатель лучей». Сегодня все чаще «дизайнер линз» является одним из нескольких титулов, которые носят оптические инженеры общего профиля (которые могут иметь или не иметь определенного опыта работы в области оптики — многие люди, занимающиеся проектированием линз сегодня, являются физиками или другими специалистами). инженеры по первоначальному образованию).

Таким образом, современный дизайнер объективов может работать над «объективами», которые далеки от ваших бифокальных очков или карманных 35-мм камер (хотя компактный объектив в карманной камере может представлять собой продуманный дизайн и экономичную конструкцию). Если система каким-то образом использует свет (включая любую систему, использующую лазерные лучи), почти наверняка задействована конструкция линзы. Некоторые примеры:

• Микроскопы, зрительные трубы, бинокли
• Объективы для фотоаппаратов всех видов (фото, кино, видео, зум и т. д.)
• Слайд-, кино-, диапроекторы и видеопроекторы
• Лазерные принтеры, офисные копировальные аппараты, факсимильные аппараты, устройства для чтения микрофильмов
• Эндоскопы для малоинвазивной хирургии
• Лазерные оптические считыватели компакт-дисков и компакт-дисков
• Код товара Лазерные сканеры в супермаркетах
• Сверхточные линзы для проекторов, используемые при создании интегральных схем
• Космический телескоп Хаббл (и его модернизированная ремонтная оптика)
• И многое, многое другое…

 Космический телескоп Хаббл – это, пожалуй, самая известная оптическая система космического базирования, и несколько инженеров Optical Research Associates (ORA® была приобретена Synopsys) фактически работали над дизайном и другими аспектами ремонтной оптики (ORA даже получила награду НАСА). за эту и другие космические работы).

Как спроектировать объектив

Теперь, когда мы знаем, что такое линза, как ее создать? Подробности немного выходят за рамки этого «нежного введения», но мы можем описать типичные шаги.

• Определение проблемы  — Другие инженеры или специалисты могут определять требования и границы проблемы проектирования, но разработчик линз должен перевести их в подробные оптические характеристики, такие как поле зрения и фокусное расстояние. Здесь также должны быть ваши технические характеристики — подробное описание того, насколько хорошее изображение должен формировать объектив (для этой цели используются различные типы оптической оценки). Может быть много требований, которые необходимо выполнить, некоторые из них противоречивы с точки зрения того, как вы подходите к дизайну (например, большая апертура и малый вес обычно являются противоположными требованиями, которые приводят к компромиссам и компромиссам).
  

Что здесь не учтено? На самом деле, много «сложных частей» процесса проектирования. Неполные или изменяющиеся спецификации. Противоречивые требования. Бесперспективные попытки решения. Нереальные графики. Сбой компьютера. Никто не говорил, что будет легко!

Преодоление препятствий: аберрации

аберрации оставались в комфортной безвестности до известной проблемы космического телескопа Хаббла (HST). Производственный дефект сделал сферическую аберрацию временно известной (или, возможно, печально известной?). С геометрической точки зрения понятие аберрации довольно простое. Лучи от точечного объекта нулевого измерения (например, далекой звезды), отображаемые через идеальную линзу, будут все фокусироваться в одной точке изображения нулевого измерения (в действительности эффекты дифракции приводят к небольшому, но конечному размеру даже для изображения без аберраций). . Если эти лучи идут куда-то еще, это аберрация.

Сферическую аберрацию (SA), пожалуй, проще всего понять, поскольку она зависит только от расстояния до оптической оси. Большинство оптических поверхностей представляют собой секции сфер, так как это самые простые формы поверхностей. Для простой линзы или зеркала со сферической поверхностью лучи на разной высоте поверхности не преломляются в одинаковой степени, поэтому они фокусируются на несколько разных расстояниях вдоль оси; это СА. С простыми линзами вы можете уменьшить SA, выбрав правильную форму линзы («изгиб линзы», как мы говорим в торговле). С зеркалами (как в HST) вы можете исправить это, сделав зеркало слегка несферическим коническим сечением (но вы должны создать ПРАВИЛЬНУЮ коническую форму, что было проблемой HST — они построили его идеально против неправильного стандарта испытаний). !). Конечно, есть ДРУГИЕ аберрации, и их взаимодействие может помешать вам внести желаемое исправление (старый эффект комка на ковре — правильное в одном месте, а всплывающее в другом). Это может немного усложнить конструкцию объектива (и приводит к следующей теме оптимизации).

Хаббл также иллюстрирует ХОРОШУЮ особенность аберраций: если вы знаете, что они представляют собой в деталях, вы часто можете их исправить (особенно с достаточно большим бюджетом!). Если оптика преломляет свет в неправильном направлении, элементы могут быть изменены или добавлены другие элементы, чтобы компенсировать аберрацию, подобно тому, как очки корректируют миопическое зрение (хотя миопия не совсем аберрация — близорукий глаз на самом деле имеет неправильное фокусное расстояние, поэтому необходима дополнительная линза, позволяющая сфокусироваться на сетчатке).

Насколько глубока моя долина? (Оптимизация)

Оптимизация — настолько важная тема в конструировании оптики, что нам нужно рассказать о ней подробнее, хотя она была кратко описана в разделе «Как спроектировать объектив». Помните, что цель оптимизации состоит в том, чтобы взять какую-нибудь исходную линзу и изменить ее для улучшения ее характеристик (исходная линза должна иметь подходящее количество оптических поверхностей подходящих типов, так как оптимизация может изменять только значения параметров, а не количество или типы поверхностей). Поскольку оптика очень точна (расстояния в микрометрах могут иметь большое значение), нам необходимо точно определить значения всех наших переменных на каждом этапе оптимизации.

Сначала рассмотрим локальную оптимизацию. Что значит «местный»? Если у вас есть модель объектива, функция ошибки — это то, что коррелирует с его характеристиками изображения, например, размером пятна или среднеквадратичной ошибкой волнового фронта — чем меньше, тем лучше. При изменении переменных меняется линза, меняются значения трассировки лучей, а функция ошибок принимает новые значения. Если бы вы могли нарисовать их, вы бы создали карту холмов и долин пространства функций ошибок (в любом месте от одного до 99 измерений или более, в зависимости от ваших переменных). В заведомо глупом наброске выше расстояние по вертикали представляет значение функции ошибки (чем меньше, тем лучше), а положение по горизонтали представляет ОДНУ из переменных в линзе (например, это может быть кривизна передней поверхности).

Так как чем меньше, тем лучше, ваша цель состоит в том, чтобы найти самую низкую точку на этой карте — Долину Смерти Страны Функции Ошибок (EFL). Локальная оптимизация находит самый низкий близлежащий регион в EFL, поэтому, если вам повезет (или вы сообразительны) в выборе начальной точки, у вас все получится (по аналогии, начиная с Лос-Анджелеса, вы можете достичь Долины Смерти, используя локальную оптимизацию, но если вы начнете в Нью-Йорке, вы, вероятно, окажетесь где-нибудь в Нью-Джерси). Помогает ли эта аналогия? Может быть, и нет, но дело в том, что при локальной оптимизации выбор начальной точки очень важен. (На нашем рисунке локальная оптимизация НЕ приведет вас к самой низкой точке — она скатит вас в одну из долин справа или слева от начальной точки «Вы здесь»).

Теперь рассмотрим глобальную оптимизацию. Это алгоритм, который каким-то образом просматривает всю карту Земли функции ошибок и (в конечном итоге) находит самую низкую точку независимо от того, с чего вы начали. Даже если вы начнете во Флориде, глобальная оптимизация в конечном итоге приведет вас в Долину Смерти, хотя, в зависимости от используемых методов, может потребоваться очень много времени, чтобы добраться туда, и вам могут рассказать о множестве других низких мест на этом пути. образом, некоторые из которых могут быть достаточно низкими для ваших целей. Глупая аналогия? Возможно, но здесь следует помнить, что глобальная оптимизация рассматривает все «пространство функций ошибок», поэтому ваша фактическая отправная точка гораздо менее критична. (На нашем рисунке глобальная оптимизация должна привести вас к желаемой нижней точке).

Узнайте о наших программных инструментах для проектирования оптики

Узнать больше

Есть несколько превосходных источников информации об оптике, большинство из них на бумаге в книгах и периодических изданиях. Этот список является лишь отправной точкой — со временем мы будем дополнять его и приветствуем предложения. В частности, если вы знаете об образовательных ресурсах по оптике в Интернете, сообщите нам об этом (отправьте электронное письмо по адресу optics@synopsys.com).

Основы

• «Учебник по оптической микроскопии» компании Molecular Expressions по свету и цвету
  Этот сайт содержит много интересной информации о микроскопии, от базовой оптики микроскопов до продвинутых приложений и образцов изображений. Стоит обратить внимание на отличные пояснения, графику и несколько интерактивных учебных пособий по Java по преломлению, отражению и другим оптическим темам. Он включает подробности по многим темам, лишь кратко упомянутым здесь, включая дифракцию, поляризацию и интерференцию. Фантастический веб-сайт! Откройте этот сайт в новом окне.
   

• Очевидец: Лайт Дэвида Берни (Дорлинг Киндерсли, 1992)
  Часть серии «Наука очевидцев», номинально для детей, прекрасно иллюстрированная и с отличными пояснениями.
   

• Оптика Э. Хехта и А. Заджака (Аддисон-Уэсли, 1974 г.)
  Хороший учебник для студентов-физиков.

 

Оптическая инженерия и дизайн

• Основы конструкции объектива  Рудольф Кингслейк (Academic Press, 1978)
  Охватывает основы, необходимые работающим дизайнерам.
   

• Elements of Modern Optical Design Дональд О’Ши (Wiley-Interscience, 1985)
  Превосходный текст для колледжа с хорошими пояснениями и практической направленностью.
   

• Modern Optical Engineering  Уоррена Смита (второе издание, McGraw-Hill, 1990 г.)
  Стандартный настольный справочник и учебное пособие по оптической инженерии.

 

Периодические издания

• Новости оптики и фотоники  (ежемесячно, по подписке, Оптическое общество Америки, Вашингтон, округ Колумбия)

Новости и технические статьи (ежемесячная колонка «Light Touch» посвящена «повседневной оптике» для непрофессионалов).

Другие ресурсы

 

• Как изготавливаются объективы (Canon)
  Посетите этот веб-сайт Canon, чтобы узнать, как изготавливаются объективы и как они работают. Узнайте о различных типах линз (линзы с преломляющей оптикой Blue Spectrum, линзы из флюорита, линзы EF и линзы с улучшенным покрытием). Предоставлено Canon.
• Международное общество оптической инженерии (SPIE) и Американское оптическое общество (OSA) – это профессиональные сообщества, которые поддерживают домашние страницы с полезной информацией и ссылками на другие организации.

• Optics4birding.com Это часть сайта, посвященного наблюдению за птицами, где качественная оптика очень важна для наблюдения и фотографирования. На страницах оптики обсуждается множество основных оптических концепций с полезным подходом, ориентированным на важность этих концепций для фактического использования оптики. Нажмите «Все об оптике».
• См. также нашу страницу ресурсов «Оптика для детей».
  

 

Дополнительные ресурсы

Конструкции линз

Библиотека конструкций линз полезна для инженера-оптика. Задачи, которые могут быть полезны при использовании такой библиотеки, включают выбор отправной точки для нового проекта, поиск контрольных показателей для существующего проекта и оценку целей проекта. Многие инженеры-оптики потратили много времени на создание собственных индивидуальных библиотек; эти отдельные библиотеки поучительны для проектировщика, но обязательно ограничены по объему и не ограничены по времени. Остальные библиотеки продаются. Эти коммерческие библиотеки могут быть весьма обширными, но разработчик упускает уроки, извлеченные из самостоятельного создания библиотеки. Этот сайт предназначен для создания лучшей библиотеки дизайна, опираясь на совместные усилия его пользователей. Можно создать большую библиотеку, сделав сайт совместным; пользователи могут учиться на опыте других посредством обсуждений и примечаний к выпуску. Пожалуйста, примите участие в этом сотрудничестве. Все образцы являются общественным достоянием, либо в виде патентов, либо в публикациях. Все файлы дизайна, представленные на сайте, также должны быть в открытом доступе. Этот сайт принадлежит и управляется Дэниелом Дж. Рейли, доктором философии. Вы можете связаться со мной через мою учетную запись gmail: dan dot reiley, мою учетную запись LinkedIn или в разделе комментариев. 10 ноября 2019 г. — 73 модели опубликованы из Справочника по оптике Справочник по оптике Оптического общества Америки является чрезвычайно ценным ресурсом для всех специалистов по оптике. Каждая глава представляет собой отличное введение в конкретную область оптики. Главы, относящиеся к дизайну линз, включают главу Дуга Гудмана об общих принципах геометрической оптики, главу Гленна Боремана о методах передаточной функции, главу Барри Джонсона о линзах и главу Уильяма Уэзерелла об афокальных системах. Особый интерес для этого сайта представляют Бетенский, Крейцер, и глава Московича об объективах фотоаппаратов и глава Ллойда Джонса о отражающих и катадиоптрических конструкциях. Обе эти главы в основном состоят из рекомендаций по широкому спектру конструкций линз. Каждая глава также включает в себя содержательный текст, объясняющий конструкции и помещающий их в контекст. Модели, публикуемые на странице Primes, Zooms и Telescopes, создаются на основе этих предписаний. По большей части я избегал делиться своими мыслями об этих проектах; чтобы получить это понимание, пожалуйста, купите книгу. 15 августа 2018 г. — опубликовано 17 вариантов Габора               Недавняя статья Дэвида Шафера в Optical Engineering содержит схемы 17 вариантов катадиоптрического телескопа Денниса Габора из британского патента 1944 года, 9A4 (№ 4A4). Модели Zemax большинства этих схем размещены на странице «Телескопы». 28 ноября 2017 г.  — 47 Объективы для фотоаппаратов Nikon опубликовано     Сегодня я опубликовал некоторый анализ того, что похоже на настоящие объективы Nikon, описанные некоторыми дизайнерами оптики Nikon на фан-сайте Nikon. Проверьте их на PRIMES Page., 8 марта 2017 г. — 38 Prime Lense, в основном широкоугольные . Проверьте их на странице PRIME объективы выложил, в том числе 5 от Обамы      Акихико Обама, то есть — он дизайнер объективов в Nikon. Ознакомьтесь с новыми зум-объективами на странице Zooms.      Общее количество файлов в этой публикации превышает 1000.  Присоединяйтесь к обсуждению, добавляя свои файлы, мысли или запросы. 2 февраля 2017 г. — Дополнительные инструкции по загрузке и использованию файлов               Большинство комментариев исходят от людей, испытывающих трудности с использованием файлов, загруженных с этого сайта. Я считаю, что большинство проблем связано с настройками браузера и файловой структурой .zmx. Посетите страницу загрузки файлов для получения подробной информации. 26 января 2017 г.  —  40 моделей объективов для смартфонов опубликовано               Всегда будь для меня телефоном, даже если у него отличная камера. Я разместил файлы на странице Primes. 24 января 2017 г.  —  13 новых файлов размещено Эндоскопы случайные, телескопы в основном представляют собой незатененные рефлекторы. Я также добавил шесть файлов на страницу окуляров. 12 октября 2016 г. — Размещено 46 телеобъективов Сегодня выложил 46 файлов объективов для телеобъективов. Вы можете найти файлы дизайна и небольшое пояснение на странице объективов Prime. 14 сентября 2016 г. —  Опубликовано 19 объективов типа «рыбий глаз»               Сегодня я разместил 19 файлов объективов для объективов типа «рыбий глаз». Вы можете найти файлы дизайна и небольшое пояснение на странице объективов Prime. 8 апреля 2016 г. —  Опубликовано 55 дизайнов зум-объективов..               Сегодня я разместил 56 файлов с зум-объективом. Все для сложенные зумы, которые обеспечивают интересное исследование. Как я описал в докладе на Международной конференции по оптическому дизайну 2014 года, этот класс оптики интересен тем, что они имеют разумную сложность, которую, вероятно, будут иметь конструкции поучительны, они предлагают небольшой диапазон конструктивных ограничений из-за стандартизация размеров формирователя изображения CMOS и механические ограничения, налагаемые на DSC-камеры, а в последнее время достаточно активно выданных патентов, чтобы можно собрать репрезентативную выборку современных дизайнов. Вы можете найти файлы дизайна и некоторые анализ на странице зум-объективов. 28 октября 2015 г. —  95 полнокадровых фотообъективов опубликовано.      Все эти объективы имеют круг изображения 42 мм, что соответствует полнокадровым изображениям, используемым в фотокамерах высокого класса. Фокусное расстояние варьируется от 15 до 925 мм. Я нахожу их интересными, потому что они, как правило, обеспечивают превосходное качество изображения без интенсивного использования асфер, что делает их хорошим эталоном для других пользовательских оптических систем. Анализ на странице фиксов также показывает распределение типов стекла и параксиальных свойств для этих линз. 25 апреля 2015 г. — сегодня опубликовано 45 дизайнов окуляров.     Недавнее добавление файлов дизайна от Cox включало множество проектов окуляров, самый новый из которых был опубликован 50 лет назад. Сегодняшняя публикация расширяет эту выборку и включает в себя современные дизайны. Старые конструкции удивительно хорошо сравниваются. 28 февраля 2015 г.  – 32 новых файла, представленных Стивом Экхардтом. Он также предоставил сканирующую линзу и спектрограф, что побудило меня добавить страницы для этих категорий.   Стив Экхардт является президентом компании Eckhardt Optics LLC, которую он называет «вашим ODM-партнером в области оптики. Наши нестандартные линзы разрабатываются в США и производятся в Китае. Мы доставляем прототипы оптики с соответствующими металлическими деталями за четыре недели, а производственные партии — за восемь. Наш жесткий контроль качества обеспечивает надежность, необходимую для успеха». Пожалуйста, посетите http://www.eckop.com для получения дополнительной информации. 21 января 2015 г. — добавлено 25 файлов дизайна для объективов микроскопа               В этих файлах представлены самые разные объективы, типичные объективы с 40-кратным увеличением, иммерсионные объективы с большим увеличением, объективы с малым увеличением для инспекционных микроскопов, а также некоторые необычные катадиоптрические объективы. Вы можете найти их, а также небольшое резюме на странице объективов микроскопа. 19 ноября 2014 г. — Большое обновление: добавлено более 500 новых файлов               большое обновление сегодня — добавление более 500 файлов на основе дизайна примеры из «Системы оптического дизайна» Кокса. 300 файлов представлены в формате Осло Майклом Говином из Lambda Research Corporation. 227 — это файлы, которые я создал самостоятельно в формате Zemax. Большинство файлов являются фотографическими простыми числами, поэтому Я поместил небольшое резюме там. 65 файлов являются окулярами, поэтому я разместил их на этой странице. 15 сентября 2014 г.  – Новый раздел, посвященный интеллектуальной собственности, а также опубликовано 24 файла дизайна проектора   Сегодня два обновления: некоторые ссылки, описывающие проблемы ИС, а также мое понимание того, как эти проблемы относятся ко мне. Во-вторых, я загрузил на страницу проекторов 24 файла дизайна проектора, демонстрируя различные типы проекторов. 5 сентября 2014 г. — 25 Опубликовано 25 дизайнов двойного Гаусса               Для первая публикация на этом сайте, я выбрал конструкции двойного гаусса, размещенные на Страница фотографических фиксов. Эти Земакс все модели основаны на патентной литературе; они включают оригинальный патент, с 1897 года, современные патенты, с 2013 года и хорошая выборка между ними.

Навигация

www.lens-designs.com

Библиотека конструкций линз полезна для инженера-оптика. Задачи, которые могут быть полезны при использовании такой библиотеки, включают выбор отправной точки для нового проекта, поиск контрольных показателей для существующего проекта и оценку целей проекта. Многие инженеры-оптики потратили много времени на создание собственных индивидуальных библиотек; эти отдельные библиотеки поучительны для проектировщика, но обязательно ограничены по объему и не ограничены по времени. Остальные библиотеки продаются. Эти коммерческие библиотеки могут быть весьма обширными, но разработчик упускает уроки, извлеченные из самостоятельного создания библиотеки.

Этот сайт предназначен для создания лучшей библиотеки дизайна за счет совместных усилий пользователей. Можно создать большую библиотеку, сделав сайт совместным; пользователи могут учиться на опыте других посредством обсуждений и примечаний к выпуску. Пожалуйста, примите участие в этом сотрудничестве.

Все образцы находятся в общественном достоянии, либо в патентах, либо в публикациях. Все файлы дизайна, представленные на сайте, также должны быть в открытом доступе.

Этот сайт принадлежит и управляется Дэниелом Дж. Рейли, доктором философии. Вы можете связаться со мной через мою учетную запись gmail: dan dot reiley или через мою учетную запись LinkedIn.

1 июля 2022 г. — Основное дополнение : 295 *больше* фотообъективы предоставлены Биллом Клаффом (и размещены ссылки на серийные объективы!) плодовитый Билл Клафф, с www.photonstophotos.net Эти модели делают упор на старые продукты, многие из которых теперь ценят классику. На странице фиксов я немного описываю, почему фотографы ценят эти старые объективы, и сравниваю современный объектив со старым объективом с одинаковым фокусным расстоянием и f/# 9. 0005

Некоторые из этих старых линз необычны. Два (US004948236 и US002681594) преднамеренно имеют большую сферическую аберрацию для получения мягких изображений. Два очень длинных супертелеобъектива (DE02206106 и US003743384).; ознакомьтесь с разборкой одного из них Ричардом Хоу

18 июня 2921 — Основное дополнение : 438 птографических линз предоставлены Биллом Клаффом (и связаны с серийными объективами!)

Билл Клафф предоставил 438 моделей фотографических объективов с его веб-сайта www.PhotonsToPhotos.net. Его сайт является жемчужиной оптической инженерии. Он включает в себя огромное количество технической информации о фотографии и фотографическом оборудовании. У него есть измерения динамического диапазона, шума считывания и коэффициента усиления десятков фотокамер. Эти данные датчика объединяются в показатель качества для портретной, пейзажной и спортивной фотографии. Там есть техническая информация по фотографическим вопросам, таким как крупные планы, панорамы, поляризаторы, вспышка и постобработка. Также есть хорошие учебники по оптике и сенсорам, а также отличный раздел по фотообъективам.

Раздел Билла, посвященный линзам, наиболее актуален для этого сайта. Он создал интерактивный инструмент трассировки лучей, используя настоящую трассировку лучей в сценарии Java, чтобы пользователи могли изменять диафрагму, поле или масштаб, чтобы увидеть эффект пересечения лучей, кривизну поля и свойства параксиальной линзы. Еще более полезным для этого сайта является то, что Билл сопоставил схемы линз с патентами на конструкции линз со всего мира.

Эта взаимосвязь между серийными объективами и патентами на дизайн объективов особенно полезна для разработчиков объективов по нескольким причинам. Во-первых, реализация продукта подразумевает очень высокую степень зрелости дизайна; реализуемые конструкции всегда представляют собой оптимум какой-либо инженерной оптимизации. Кроме того, для этих серийных объективов доступно множество онлайн-ресурсов, что позволяет разработчику линз связать оптические конструкции с физическими наблюдениями за линзами.

Два моих любимых ресурса для таких физических наблюдений — www.lensrentals.com и www.kenrockwell.com. LensRentals предлагает как хорошо измеренные данные MTF, так и подробные разборки. Измерения MTF предлагают очевидную связь с расчетами Zemax. Разборки предлагают захватывающий взгляд на оптико-механическую реализацию этих конструкций линз. Кен Роквелл предлагает аргументированные обзоры объективов с точки зрения фотографа, а также суровые взгляды на хроматические аберрации, виньетирование, дисторсию и рассеянный свет. На странице фикс-объективов я показываю, как фантомное изображение, наблюдаемое Кеном в объективе Sigma, можно связать с определенным путем луча для соответствующего патента на объектив Sigma. На странице Zooms я показываю, как поломка элемента в объективе Canon согласуется со свойствами материала этого элемента в соответствующем патенте на объектив Canon. Пожалуйста, поделитесь своими наблюдениями на странице комментариев.

Билл был так любезен, что внес свой вклад в работу. Чтобы узнать о последних работах, следите за его сайтом.

1 мая 2021 г. — 11 Зум-объективы из недавней статьи Иэна Нила

Иэн Нил является гигантом в области дизайна объективов для кинематографии. Его десятки полученных патентов и множество статей представляют собой важные вехи в этой области. Он получил множество международных наград за свою работу. В его недавней статье «Эволюция технологии оптического проектирования и производства зум-объективов» в Optical Engineering эти вехи рассматриваются в перспективе исторического развития зум-объективов. Такие исторические обзоры всегда интересны, но обзор, подготовленный таким корифеем, заслуживает внимательного изучения. Надеюсь, файлы, размещенные на странице Zooms, помогут в таких исследованиях.

7 февраля 2021 г. — 38 дизайнов, опубликованных Braat & Török’s Imaging Optics

Джозеф Браат сделал блестящую карьеру в области оптики, в том числе 25 лет в исследовательской лаборатории Philips и 10 лет в Техническом университете Делфта, произведя более 150 документов и патентов. Не меньшего внимания заслуживает и Питер Торок, который в настоящее время является профессором Имперского колледжа Лондона и НТУ Сингапура, преподает и проводит исследования в области оптических технологий обработки изображений и науки.

Их книга Imaging Optics охватывает теорию электромагнитных волн и ее применение к дифракционной теории формирования изображения, изящно включающую геометрическую оптику в качестве связующего звена между ними. Этот широкий спектр тесно связанных тем трудно изучить и еще труднее связать; эта книга представляет собой отличный ресурс для всех, кто пытается изучить теорию или практику этой науки.

Для этого сайта я особенно благодарен за их выбор систем фотолитографии (размещены на странице проекторов) и систем для оптического хранения данных (размещены на странице микроскопов). так много патентов в этой области; трудно сказать, какие патенты иллюстрируют системы на практике. Учитывая большой опыт авторов в этих областях, я подозреваю, что выбранные модели особенно актуальны.

Благодарю профессора Браата за рассмотрение этого дополнения. Именно такую ​​публикацию я имел в виду, когда запускал сайт, и мне понравилось работать с ним, пока мы преодолевали некоторые технические и бюрократические трудности.

1 января 2021 г. — обновление до новых сайтов Google

Компания Google навязала мне это изменение. Первоначально я создал этот сайт с помощью Google Sites. Несколько лет назад Google объявил, что сделает эту услугу устаревшей, требуя от всех перейти на новые сайты Google. Я откладывал эту миграцию до тех пор, пока мог, потому что Новые сайты Google плохо работают с таблицами, которые составляют большую часть www.lens-designs.com. Я откладывал, сколько мог, но теперь я должен внести изменения.

Это изменение имеет много преимуществ. Самое главное, что ссылки на проекты теперь находятся на диске Google, а сводки проектов теперь в Google Sheets. Это изменение должно упростить пользователям экспорт сводок, позволяя им легко изменять критерии сортировки. Например, люди могут предпочесть сортировать телескопы по полю зрения, а не по фокусному расстоянию и высоте изображения.

Изменение также имеет некоторые недостатки. Таблицы в моем предыдущем анализе теперь отображаются как обычный текст. В зависимости от окна браузера панель навигации может быть скрыта на левой панели.

Обратите внимание, что для загрузки файлов необходимо выполнить несколько дополнительных действий. Этот процесс не очевиден и не требует пояснений, поэтому я все равно написал несколько инструкций на странице загрузки.

Наконец-то я временно удалил страницу «Обсуждение». Я добавлю его снова, когда остальная часть страницы снова заработает.

10 ноября 2019 г. — 73 модели опубликованы из Справочника по оптике

Справочник по оптике Оптического общества Америки — чрезвычайно ценный ресурс для всех практикующих специалистов в области оптики. Каждая глава представляет собой отличное введение в конкретную область оптики. Главы, относящиеся к дизайну линз, включают главу Дуга Гудмана об общих принципах геометрической оптики, главу Гленна Боремана о методах передаточной функции, главу Барри Джонсона о линзах и главу Уильяма Уэзерелла об афокальных системах. Особый интерес для этого сайта представляют Бетенский, Крейцер, и глава Московича об объективах фотоаппаратов и глава Ллойда Джонса о отражающих и катадиоптрических конструкциях. Обе эти главы в основном состоят из рекомендаций по широкому спектру конструкций линз. Каждая глава также включает в себя содержательный текст, объясняющий конструкции и помещающий их в контекст. Модели, публикуемые на странице Primes, Zooms и Telescopes, создаются на основе этих предписаний. По большей части я избегал делиться своими мыслями об этих проектах; чтобы получить это понимание, пожалуйста, купите книгу.

15 августа 2018 г. — Опубликовано 17 вариантов Габора

Недавняя статья Дэвида Шафера в Optical Engineering содержит схемы 17 вариантов катадиоптрического телескопа Денниса Габора из британского патента 1941 года (№ 544,694A). Модели Zemax большинства этих схем размещены на странице «Телескопы».

28 ноября 2017 г. — 47 Опубликованы объективы для фотоаппаратов Nikon

Сегодня я опубликовал некоторый анализ того, что похоже на настоящие объективы Nikon, как описано некоторыми разработчиками оптики Nikon на фан-сайте Nikon. Ознакомьтесь с ними на странице Primes.,

8 марта 2017 г. — опубликовано 38 фикс-объективов, в основном широкоугольных

Проверьте их на странице фикс-объективов.,

8 февраля 2017 г.

Акихико Обама, то есть дизайнер линз в Nikon. Ознакомьтесь с новыми зум-объективами на странице Zooms.

В этой публикации общее количество файлов превышает 1000. Присоединяйтесь к обсуждению, добавляя свои файлы, мысли или запросы.

2 февраля 2017 г. — Дополнительные инструкции по загрузке и использованию файлов

Большинство комментариев исходят от людей, испытывающих трудности с использованием файлов, загруженных с этого сайта. Я считаю, что большинство проблем связано с настройками браузера и файловой структурой .zmx. Посетите страницу загрузки файлов для получения подробной информации.

26 января 2017 г. — Опубликовано 40 моделей объективов для смартфонов

Я думаю, что правильный термин — «мобильное изображение», но для меня это всегда будет телефон, даже если у него отличная камера. Я разместил файлы на странице Primes.

24 января 2017 г. — опубликовано 13 новых файлов

Я сделал первые публикации на странице эндоскопов и странице телескопов. Эндоскопы случайные, телескопы в основном представляют собой незатененные рефлекторы. Я также добавил шесть файлов на страницу окуляров.

12 октября 2016 — Выложил 46 телеобъективов

Сегодня выложил 46 файлов объективов для телеобъективов. Вы можете найти файлы дизайна и небольшое пояснение на странице объективов Prime.

14 сентября 2016 г. — Выложено 19 объективов «рыбий глаз»

Сегодня я выложил 19 файлов объективов «рыбий глаз». Вы можете найти файлы дизайна и небольшое пояснение на странице объективов Prime.

8 апреля 2016 г. — Опубликовано 55 дизайнов зум-объективов..

Сегодня я разместил 56 файлов зум-объективов. Все для сложенных зумов, которые обеспечивают интересную проработку. Как я описал в докладе на Международной конференции по оптическому дизайну 2014 г., этот класс оптики интересен тем, что он имеет разумную сложность, что конструкции, вероятно, будут поучительными, они предлагают небольшой диапазон конструктивных ограничений из-за стандартизации формирователя изображений CMOS. размерами и механическими ограничениями, налагаемыми на камеры DSC, и в последнее время было достаточно выданных патентов, чтобы можно было собрать репрезентативную выборку современных конструкций. Вы можете найти файлы дизайна и некоторый анализ на странице зум-объективов.

28 октября 2015 г. — Опубликовано 95 полнокадровых фотообъективов. Фокусное расстояние варьируется от 15 до 925 мм. Я нахожу их интересными, потому что они, как правило, обеспечивают превосходное качество изображения без интенсивного использования асфер, что делает их хорошим эталоном для других пользовательских оптических систем. Анализ на странице фиксов также показывает распределение типов стекла и параксиальных свойств для этих линз.

25 апреля 2015 г. — Сегодня опубликовано 45 дизайнов окуляров.

Недавнее добавление файлов дизайна от Cox включало множество проектов окуляров, самый новый из которых был опубликован 50 лет назад. Сегодняшняя публикация расширяет эту выборку и включает в себя современные дизайны. Старые конструкции удивительно хорошо сравниваются.

28 февраля 2015 г. — 32 новых файла прислал Steve Eckhardt

Эти файлы включают 12 проекторов и 18 объективов с фиксированным фокусным расстоянием. Он также предоставил сканирующую линзу и спектрограф, что побудило меня добавить страницы для этих категорий.

Стив Экхардт — президент компании Eckhardt Optics LLC, которую он называет «вашим ODM-партнером в области оптики. Наши нестандартные линзы разрабатываются в США и производятся в Китае. Мы доставляем прототипы оптики с соответствующими металлическими деталями за четыре недели, а производственные партии — за восемь. Наш жесткий контроль качества обеспечивает надежность, необходимую для успеха». Пожалуйста, посетите http://www.eckop.com для получения дополнительной информации.

21 января 2015 г. — добавлено 25 файлов дизайна для объективов микроскопа

В этих файлах представлены самые разные объективы, типичные объективы с 40-кратным увеличением, иммерсионные объективы с большим увеличением, объективы с малым увеличением для инспекционных микроскопов, а также некоторые необычные катадиоптрические объективы. Вы можете найти их, а также небольшое резюме на странице объективов микроскопа.

19 ноября 2014 г. — Основное обновление: добавлено более 500 новых файлов

Сегодня произошло крупное обновление — добавлено более 500 файлов на основе примеров дизайна из «Системы оптического проектирования» Кокса. 300 файлов представлены в формате Осло Майклом Говином из Lambda Research Corporation. 227 — это файлы, которые я создал самостоятельно в формате Zemax. Большинство файлов являются фотофиксами, поэтому я поместил туда небольшое резюме. 65 файлов — это окуляры, поэтому я разместил их на той странице.

15 сентября 2014 г. — Новый раздел, посвященный интеллектуальной собственности, а также опубликовано 24 файла дизайна проектора

Сегодня два обновления. вопросы, а также мое понимание того, как эти вопросы относятся ко мне. Во-вторых, я загрузил на страницу проекторов 24 файла дизайна проектора, демонстрируя различные типы проекторов.

5 сентября 2014 г. — 25 Размещено 25 дизайнов двойного Гаусса

Для первой публикации на этом сайте я выбрал конструкции двойного гаусса, размещенные на странице Photographic Primes. Все эти модели Zemax основаны на патентной литературе; они включают в себя оригинальный патент от 1897 года, современные патенты от 2013 года и хорошую выборку между ними.

Дизайн линз – IOT

Серия линз Camber™

Серия линз Camber™ — это новое семейство линз, разработанных с использованием технологии Camber™, которая сочетает в себе сложные кривые на обеих поверхностях линзы для обеспечения превосходной коррекции зрения.

Discover the Camber™ Lens Series

• CAMBER™ STEADY
• CAMBER™ MOBILE
• CAMBER™ N
• CAMBER™ D
• CAMBER™ F
• CAMBER™ OFFICE

CAMBER™ STEADY

Technologies

Видео о продукте
Смотреть видео

Camber™ Steady Более эффективное зрение благодаря стабильности изображения

Camber™ Steady — это прогрессивная линза премиум-класса с уникальной архитектурой. На передней поверхности заготовка линзы Camber™ обеспечивает идеальную базовую кривизну, обеспечивая непревзойденное визуальное качество.

На задней поверхности используется персонализированный прогрессивный цифровой дизайн, разработанный с использованием инновационной методологии Steady, которая значительно уменьшает боковые искажения.

Стабильная методология

Методология Steady, доступная только для линз Camber™ Steady, использует строгий контроль средней оптической силы, что практически устраняет сферическую ошибку в боковых областях линзы и позволяет добиться значительного уменьшения лепестков максимального астигматизма, предлагая пользователю улучшенное боковое зрение с превосходной стабильностью изображения.

Особенности и преимущества

• Двусторонние персонализированные прогрессивные линзы для ежедневного использования
• Лучшая стабильность изображения даже в динамических условиях благодаря методологии стабилизации
• Минимизация эффекта плавания и непревзойденное периферийное зрение
• Превосходная оптика благодаря технологии Camber™
• Высокая точность и персонализация благодаря технологии Digital Ray-Path®
• Уменьшение толщины
• Переменная вставка

Идеальный владелец

Опытные или начинающие пользователи, которые ищут линзы премиум-класса и нуждаются в расширенном поле зрения и минимальном боковом искажении.

CAMBER™ MOBILE

Технологии

Camber™ Mobile Больше комфорта и гибкости при чтении на цифровых устройствах

Разработанный специально для пользователей электронных устройств, Camber™ Mobile представляет собой полностью персонализированный прогрессивный дизайн, включающий технологию Smart Add, которая обеспечивает более широкое поле зрения вблизи и на промежуточном расстоянии с плавным переходом, который позволяет пользователям переключать фокус между разными расстояниями более гибким и эффективным способом.

Особенности и преимущества

• Двусторонние персонализированные прогрессивные линзы для ежедневного использования
• Улучшает зрение при использовании электронных устройств благодаря технологии Smart Add Technology
• Плавный переход для более быстрой фокусировки
• Большая способность фокусироваться на мелких деталях
• Превосходная оптика благодаря технологии Camber™
• Высокая точность и персонализация благодаря технологии Digital Ray-Path®
• Уменьшение толщины
• Переменная вставка

Идеальный владелец

Опытные или начинающие пользователи, которые ищут линзы премиум-класса и используют электронные устройства Обеспечивают более комфортное зрение вблизи Прогрессивные линзы

Camber™ N обеспечивают расширенную зону чтения, сохраняя хорошее зрение на промежуточном и дальнем расстоянии. Владельцы могут воспользоваться преимуществами стабильной и широкой зоны ближнего зрения, что облегчает чтение в течение длительного периода времени и выполнение действий крупным планом.

Особенности и преимущества

• Двусторонние персонализированные прогрессивные линзы для ежедневного использования
• Сверхбольшое поле зрения для ближнего зрения
• Превосходная оптика благодаря технологии Camber™
• Высокая точность и персонализация благодаря технологии Digital Ray-Path®
• Уменьшение толщины
• Переменная вставка

Идеальный владелец

Прогрессивные пользователи, которые ищут линзы премиум-класса для длительного использования вблизи

CAMBER™ D

Технологии

Camber™ D Обеспечивают более комфортное зрение вдаль

Прогрессивные линзы Camber™ D имеют сверхбольшое поле зрения вдаль, предоставляя больше свободы боковым движениям глаз. Пользователи испытывают превосходный комфорт и зрение высокой четкости, особенно при выполнении визуальных действий на расстоянии, таких как наслаждение пейзажами или просмотр фильмов.

Особенности и преимущества

• Двусторонние персонализированные прогрессивные линзы для ежедневного использования
• Панорамное поле зрения вдаль
• Больше свободы для боковых движений глаз
• Превосходная оптика благодаря технологии Camber™
• Высокая точность и персонализация благодаря технологии Digital Ray-Path®
• Уменьшение толщины
• Переменная вставка

Идеальный владелец

Прогрессивные пользователи, которые ищут линзы премиум-класса и хотят иметь поле зрения на большее расстояние

CAMBER™ F

Технологии

Развал F Мягкая конструкция для более легкой адаптации

Camber™ F — сверхмягкая прогрессивная конструкция, специально разработанная для уменьшения боковой аберрации и обеспечения более реалистичного обзора окружающей среды. Плавный переход между зрением вдаль и вблизи, а также минимальные боковые искажения делают эти линзы отличным вариантом для тех, кто впервые носит прогрессивные линзы, а также для тех, кто ищет очень удобные линзы.

Особенности и преимущества

• Двусторонние персонализированные прогрессивные линзы для ежедневного использования
• Сверхмягкая конструкция для естественного и плавного перехода между дистанциями
• Простая и быстрая адаптация
• Превосходная оптика благодаря технологии Camber™
• Высокая точность и персонализация благодаря технологии Digital Ray-Path®
• Уменьшение толщины
• Переменная вставка

Идеальный владелец

Новичкам и тем, кто не адаптируется, ищущим прогрессивные линзы премиум-класса

CAMBER™ OFFICE

Технологии

Офис Camber™ Профессиональные линзы для улучшения зрения на ближних и средних дистанциях

Camber™ Office — это профессиональные линзы, обеспечивающие зрительный комфорт пользователю в промежуточных и ближних полях зрения. Благодаря технологии Smart Add переход между полями становится более динамичным, обеспечивая большую гибкость при изменении фокуса на разные расстояния, особенно при работе с цифровыми дисплеями.

Особенности и преимущества

• Двусторонний полностью персонализированный офисный объектив
• Чрезвычайно широкое промежуточное и ближнее поле зрения
• Эксклюзивно для помещений
• Больше гибкости для переключения фокуса на разные расстояния
• Лучшая способность читать на цифровых дисплеях благодаря технологии Smart Add
• Очень мягкая конструкция, исключающая плавание и боковые искажения
• Нет проблем с адаптацией
• Эргономично удобное естественное положение
• Превосходная оптика благодаря технологии Camber™
• Высокая точность и персонализация благодаря технологии Digital Ray-Path®

Не водите автомобиль с этими линзами, так как они не обеспечивают обзор вдаль

Доступны в 4 диапазонах обзора

• Изгиб офиса 1,3 м – четкое зрение до 4 футов
• Camber Office 2 м — четкое зрение до 6,5 футов
• Camber Office 4 м — Четкое зрение до 13 футов
• Camber Office 6 м — Четкий обзор до 19,5 футов

Современный дизайн объективов безумнее, чем вы думаете

Несколько недель назад я опубликовал статью, в которой затронул несколько основных различий между более дешевыми объективами и объективами более высокого класса.

Что на самом деле не было включено в этот список, так это то, почему механически и оптически объективы более высокого класса из Японии настолько превосходят то, что могут производить эти новые компании.

Хотя я не дизайнер объективов и даже не инженер, мне нравится читать об этом, и читатели этого блога регулярно читают мне комментарии в разделах комментариев, так что за эти годы я многому научился.

Недавно я нашел кое-что интересное, о том, что происходит с этими объективами Sony GM, я решил поделиться.

Sony недавно выпустила новый объектив GM 50mm f1.2. Это был объектив, который Sony долгое время не могла сделать, потому что в их полнокадровых камерах используется байонет APS-C, который я так и не купил. Причина в том, что все дело в углах и расстоянии от точки схождения света до сенсора, и даже с меньшим креплением крепления Sony E эта геометрия все равно превосходит любую DLSR. Другими словами, даже несмотря на то, что Sony использует небольшой байонет, они все равно должны быть в состоянии оптически превосходить или, по крайней мере, делать больше, чем любой из конкурентов DSLR.

Это не статья фаната Sony, просто проще всего найти информацию о продуктах Sony, потому что это единственная компания по производству камер, которая не хромает в маркетинге. Поэтому они публикуют истории своих дизайнеров, благодаря которым их продукты кажутся нам, ботаникам, потрясающими и высокотехнологичными. Возможно, у Nikon или Canon есть похожие процессы, но мы этого никогда не узнаем, потому что они не очень хорошо обслуживают нас, технарей.

 

Как Sony удалось добиться такого маленького размера объектива 50 мм f1.2? XA Элементы

Есть несколько приемов, которые дизайнеры линз используют сейчас, чтобы сделать линзы меньше. Часто они используют передовые пластмассы или смолы, чтобы элементы были меньше и легче. Часто они просто используются в асферических элементах, потому что они могут иметь такой высокий показатель преломления. Я считаю, что это позволяет им делать более мелкие и легкие элементы по сравнению со стеклом, но они выполняют ту же функцию.

Теперь я хотел узнать, как Sony смогла сохранить такой маленький размер 50 мм f1.2, сохранив при этом достойную производительность.

Не поймите меня неправильно, это все еще толстый мальчик, но он просто значительно меньше и легче, чем Nikon 50mm f1.2, так что это должно было быть из-за какой-то новой оптики с некоторыми новыми асферическими элементами, или из-за каких-то дизайнерских решений, позволяющих компромиссы в IQ для меньшего размера. Зная Nikon и Sony, скорее всего, последнее.

Во всяком случае, я нашел несколько крутых историй от инженеров объективов Sony.

Вы можете прочитать их все здесь, на веб-сайте Sony.

Подытожу те моменты, которые мне нравятся.

 

Истории дизайнеров объективов Sony – это круто

Sony 50mm f1.2 GM использует три элемента XA, Sony на самом деле не затрагивает характеристики этих элементов только потому, что они представляют собой гибридные конструкции поверхностей из смолы, сформированных вокруг сферического стекла.

Кстати, те, кто не знает историю камер и объективов Sony, они появились в результате приобретения Konica Minolta, подразделения камер и объективов. Для тех, кто говорит, что Sony не производитель камер, Minolta существует с 19 лет.28 как японско-немецкая компания.

Sony разрабатывала свои собственные линзы еще до того приобретения, что подтверждается этой цитатой Хитоши Наканиси, инженера по линзам Sony, когда речь идет об асферических линзах.

 

Хитоши Наканиши: «История разработки асферических линз Sony насчитывает около 20 лет»

и.

». . . Сначала нам нужно было создать технологию для обработки небольших линз с высокой точностью, а затем мы постепенно перешли на более крупные линзы, когда создали систему массового производства».

 

И Тошихиро Масуда упоминает, что всю систему разработки и массового производства асферических линз пришлось создавать с нуля. Они должны были построить машины, чтобы оценить машины, которые делают стекло.

Теперь, спустя 20 лет, у них есть довольно сумасшедшая технология, и эти новых элементов XA имеют гибридный дизайн , о котором там говорит Масуда.

 

Masuda: Мы назвали его гибридным объективом, поскольку в нем использовались асферические поверхности из смолы на сферическом стекле. Однако, по правде говоря, тот первый запуск был неудачным.

…

«В итоге нам потребовалось около года, чтобы выявить все проблемы, а затем улучшить производственное оборудование и процессы для решения общей проблемы».

 

Им потребовалось 10 лет, чтобы перейти на формованные стеклянные асферические элементы.

 

“ было бы дешевле купить линзы другой фирмы . Однако руководство решило, что мы должны расширить собственные оптические технологии Sony, даже если это будет стоить денег. Поэтому мы продолжали исследования и разработки линз из формованного стекла, параллельно производя гибридные линзы».

 

Им также пришлось разработать усовершенствованный процесс шлифовки и полировки этих асферических элементов, чтобы они не демонстрировали характеристики боке в виде луковичных колец, которые можно увидеть на многих старых объективах Fujifilm.

 

Масуда: ». . . также необходимо производить шлифовку и полировку нанометрового порядка. . . Мы приложили много усилий для решения этой проблемы, объединив такие элементы, как диаметр инструмента и шаг вращения, чтобы максимально уменьшить канавки или сделать их такими, чтобы их было легко полировать. Таким образом, мы смогли выполнить шлифовку с высокой точностью, чтобы устранить отклонения в форме линзы».

 

Весь процесс создания технологии изготовления этих новых элементов XA занял у Sony 20 лет.

Есть еще несколько полезных сведений, которые я почерпнул из этих интервью.

Это письмо от Наканиши, отвечающего за разработку линз XA.

 

Nakanishi: «… Я работаю над разработкой материала оптического стекла, разработкой новых форм линз, разработкой матрицы и проектированием процесса литья. Большинство людей не могут себе представить, но в мире существует более 200 видов оптических стеклянных материалов. Однако лишь некоторые из них могут быть переработаны в асферические линзы»

 

Почему варианты копирования лучше использовать с объективами высокого класса

Прецизионные линзы должны иметь очень малый допуск погрешности и некоторые температуры, отклоненные всего на полградуса в производственном процессе, могут все испортить.

Конструкции должны быть стабильными при массовом производстве, где очень мало изменений между каждым элементом из тысяч произведенных, и этот процесс чрезвычайно сложен.

На самом деле, это один из величайших достижений, достигнутых компанией Nikon благодаря новому процессу производства объективов с байонетом Z.

Вот об этом говорит инженер Sony, отвечающий за технологию производства.

 

Масуда . . . При разработке процесса изготовления линз есть базовый процесс, а затем я адаптирую его для каждой цели. То есть, даже если один и тот же стеклянный материал формуется в одних и тех же условиях, он не обязательно будет таким, как предполагалось, если форма линзы отличается. . . Таким образом, рецепт процесса изготовления каждого объектива различен, и требуется много проб и ошибок, чтобы, наконец, добиться стабильного массового производства».

 

Он также рассказывает о совместной работе с дизайнером по изменению характеристик объектива, чтобы он лучше подходил для массового производства. Таким образом, они буквально изменят дизайн для массового производства, и это на самом деле довольно стандартно для каждой отрасли.

 

Nakanishi: «Поскольку стеклянные элементы различаются от линзы к линзе, условия штамповки, такие как температура формования, давление и время охлаждения, различны для каждого типа линзы. Необходимо учитывать так много параметров формовки и бесчисленное количество комбинаций, что поиск оптимальных условий процесса занимает очень много времени».

Masuda：” Стеклянный материал многократно расширяется и сжимается, поэтому довольно сложно точно передать форму штампа. Например, даже при температуре 600°C и выше разница всего в 0,1°C может привести к ошибке в точности линзы».

 

На самом деле, Sony пришлось разработать собственные устройства для измерения температуры, чтобы точно настроить этот процесс.

 

Бренды иногда отдают дизайн линз на аутсорсинг

 

Что еще интересно, так это то, что Minolta все еще существует сегодня, и что они действительно помогают в разработке объективов в соответствии с патентом на линзы Nikon.

Меня всегда интересовало, сколько технологий используют все эти компании и сколько ресурсов для разработки они отдают на аутсорсинг.

Оказывается, они часто так делают.

Один из инженеров Sony упомянул об элементах сторонних производителей, но Sony была готова инвестировать в дополнительные внутренние разработки.

Вы, наверное, видели, как я упоминал об этом несколько раз, основываясь на предположениях. Слишком большое совпадение, что Canon и Sony начинают выпускать объективы с никогда ранее не использовавшимися / совершенно новыми кольцами управления с интервалом всего в несколько недель друг от друга.

Какое-то время даже ходили слухи, что Canon приложила руку к некоторым разработкам Sony, о которых я слышал лично, что может сводиться только к тому, что они обмениваются патентами, кто знает, это не имеет значения.

Что тут крутого, в этом патенте Nikon Z 85mm написано, что объектив разработан совместно с Konica Minolta.

 

 

Похоже, что подразделение Konica Minolta, занимающееся дизайном объективов, все еще существует и доступно для аренды. Это означает, что существует высокая вероятность того, что Sony, Canon и Nikon, вероятно, все обратятся к ним, чтобы передать дизайн некоторых объективов на аутсорсинг. Что имело бы смысл, ведь за последние несколько лет они выпустили безумное количество объективов.

Или, возможно, они вкладывают деньги в сторонние компании, чтобы посмотреть, смогут ли они придумать лучший дизайн, чтобы оказать некоторое давление на внутреннюю команду. Это часто случается в мире трейлеров к фильмам и играм, когда студия нанимает несколько трейлерных домов, чтобы сделать один и тот же трейлер, где они затем берут лучшие части из всех разных редакций и объединяют их в один.

 

Исторически Fujifilm разрабатывала объективы Hasselblad, а Tokina разрабатывала объективы Pentax, и даже сейчас некоторые из этих объективов Tokina и Viltrox используют одни и те же оптические формулы.

Итак, прежде чем мы все убежим и скажем, Sony делает лучшие объективы или Nikon делает лучшие объективы и так далее, существует высокая вероятность того, что вы сравниваете два объектива, которые на самом деле разработаны одной и той же командой, имеют общие патенты или с использованием элементов другого бренда.

 

Камеры все одинаковые

 

Как и с нашими камерами. Компоненты поступают отовсюду. Nikon может разработать датчик, Silicon может быть изготовлен Tower Jazz, а производство или сборка осуществляется Sony, которая использует машины, созданные Nikon.

Когда вы покупаете камеру или объектив, вы покупаете продукт, созданный общей экосистемой.

Внутри камер есть мозг, называемый процессором, наши камеры сегодня используют процессоры ARM (принадлежащие Softbank, с попыткой приобретения Nvidia).

Canon исторически использовала процессоры Arm от Texas Instruments. Сегодня Nikon использует ARM-процессоры Socioinext Milbeaut, произведенные в TSMC или Samsung — конечно, сильно модифицированные. И я не уверен, кого используют Sony и Fujifilm.

Некоторые из этих производителей сенсоров даже используют машины производства Nikon, Canon или ASML. Хотя у ASML сейчас монополия на EUV-литографию. Это то, кого использует TSMC, и к кому Intel переходит от Nikon.

Я хочу сказать, что эти рассказчики всегда настаивают на том, что одна компания, производящая камеры, превосходит другую на основе технологий, это глупо. Дело не в технологиях, а в искусстве дизайна камеры, экономике и маркетинге.

Nikon и Fujifilm имеют доступ ко всему, что есть у Sony и Canon, и наоборот. Единственным ограничением является то, что могут производить компании Fab, TSMC или Samsung, и текущие архитектуры ARM, доступные в то время. Мало того, все они снабжают друг друга машинами, которые строят машины.

Остальное упирается в экономику, сколько денег они готовы потратить на более продвинутый процессор с более продвинутой системой охлаждения по сравнению с конкурентами.

Например, вы не можете поместить H.265 в свою камеру, если не добавите аппаратное обеспечение для кодирования или декодирования. Это может быть встроено в процессор, или вам может потребоваться добавить его отдельно. Кроме того, существует около 500 патентов, основанных на H.

Конструкция объектива: Устройство объектива