ТИПЫ ОБЪЕКТИВОВ
При рассмотрении важнейших ошибок изображений мы уже познакомились с рядом основных типов объективов. Отдельная линза в форме мениска едва ли применяется еще в настоящее время, даже ахромат имеет лишь некоторое (небольшое) распространение, например как объектив с большим фокусным расстоянием, с входным отверстием при наибольшем k = 8. Столь любимый ранее апланат должен был расчистить дорогу анастигмату. Прежде всего это были анастигматы несимметричной конструкции, которые ввиду своего простого строения состояли лишь из трех единичных линз. Это
Таблица 9. Различные типы объективов
|
Рис. 13. Различные типы объективов. 1—8 — см. в табл. 9
исполнение, известное как триплет-тип, содержит две собирающие линзы, которые включают одну рассеивающую линзу. Поэтому можно достичь светосилы до 1:3,5 — иногда даже до 1:2,8 (рис. 13,6). Особое исполнение этого типа объективов представляют объективы с фронтальной установкой линз. Для установки расстояния в этом случае смещается не весь объектив относительно пленки, а лишь расстояние первой, фронтальной, линзы, измененной на незначительные величины относительно следующих. Для конструктора именно этим достигается значительная простота при монтаже камеры. Изменение расстояния линзы неблагоприятно влияет на состояние корректировки объектива, если изменение расстояния первой линзы простирается слишком далеко. Поэтому диапазон установки расстояний подобных объективов завершается на расстоянии 1,5 м.
Мощность простого триплета улучшалась за счет; того, что одну из единичных линз исполняли в виде покрытой замазкой детали. Особенно действенно это проявлялось у задней линзы. Первый подобный объектив был «Цейс Тессар», который изготовляется в настоящее время со светосилой до 2,8.
Если для лучшей корректировки ошибки, которую прежде всего требует формат с маленьким изображением, хотят достичь более высокого значения светосилы, то увеличивают число линз. Подобные объективы монтируются из шести и более линз. Стандартная светосила для обычного объектива находится в пределах 1 :2. Можно далее увеличить светосилу, теоретически до 1 :0,5. Но эти наиболее высокие значения светосилы не имеют успеха вследствие высокой цены и чрезвычайно незначительной глубины резкости, что практически ограничивает возможности применения. Кроме того, для неблагоприятных световых соотношений имеются в распоряжении высокочувствительные съемочные фотоматериалы и аппараты со встроенной вспышкой.
Если увеличить фокусное расстояние относительно фокусного расстояния объектива (обычного), которое почти соответствует форматной диагонали, то возрастает масштаб изображения в одинаковом отношении к увеличению фокусного расстояния. С той же точки зрения объектив с фокусным расстоянием, например, 200 мм образует предмет съемки по сравнению со стандартным объективом 50 мм в четырехкратном увеличении.
Во избежание требуемых больших монтажных длин, особенно у телеобъективов с большим фокусным расстоянием, оптик-конструктор применяет, как правило, синтетическую ручку и устанавливает на большом расстоянии за передним, собирающим, элементом линзы второй, рассеивающий. Ход луча такого объектива устанавливается напротив луча стандартного сконструированного (с таким же фокусным расстоянием) объектива. Известно, что у такой «настоящей телесистемы» через рассеивающий элемент происходит изменение хода луча таким образом, что расстояние головки задней линзы от плоскости изображения (рабочий отрезок) значительно короче, а вместе с этим сокращается также вся оптическая конструкция. Исходная точка для фокусного расстояния, задняя основная точка, находится при этом, в отличие от стандартного объектива, не во внутренней части оптической системы, а перед передней линзой.
Если фокусное расстояние объектива меньше фокусного расстояния стандартного объектива, то подобный объектив называют в соответствии с его большим угловым полем зрения широкоугольным объективом, угол которого обычно составляет от 60 до 80°. У специальных объективов с отказом от большой светосилы можно достичь 140°. У однообъективной зеркальной фотокамеры ввиду занимаемого пространства было первоначально невозможно применять для откидного зеркала фокусное расстояние менее 40 мм. Однако удалось сконструировать специальные объективы, рабочий отрезок которых больше фокусного расстояния, так что последний можно было уменьшить на 25 мм. Задняя основная точка находится за задней линзой. У всех этих объективов бросается в глаза большой, стоящий на переднем месте негативный элемент.
Во избежание затемнения хода луча у камер со сменным объективом и центральным затвором задняя линза должна располагаться по возможности вплотную к относительно небольшому диаметру отверстия затвора, т. е. рабочий отрезок объектива должен быть практически одинаков. С помощью широкоугольной конструкции для зеркальной фотокамеры с большим рабочим отрезком или телеконструкции с коротким рабочим отрезком удалось изготовить объективы с фокусным расстоянием от 0,6- до 2,7-кратного фокусного расстояния стандартного объектива.
Наконец, следует указать на объективы с непрерывно изменяющимся фокусным расстоянием, на так называемые вариообъективы, или «резиновые линзы». Их фокусное расстояние может варьироваться в зависимости от диапазона фокусного расстояния в отношении 1 :3 и больше за счет постоянного изменения расстояния между линзами. Чаще всего они применяются в кинокамерах.