Содержание
ОТКУДА У ОБЪЕКТИВА РИСУНОК
Олег НЕМЧИНОВ
На заре развития фотооптики перед ее создателями стояла задача собрать объектив, дающий максимально реалистичный рисунок, ибо первые объективы-монокли данным свойством не обладали. Такой объектив вскоре появился, но возобладала идея сочетания реалистичности и художественности. Так на свет появились объективы с красивыми именами и не менее красивым рисунком: Тессары, Планары, Гелиары, Зоннары. В сотрудничестве с инженерами-оптиками работали фотохудожники.
Современный взгляд на оптику далек от искусства. Любительская оптика, будучи компромиссом качества и цены, носителем изысканного рисунка быть не может (чаще приходится говорить о банальном «замыливании»).
Профессиональный объектив должен создавать максимально резкое изображение. Не зря компания Hasselblad в камерах серии H (предназначенных, в основном, для работы с цифровыми задниками) перешла на оптику Fuji – более резкую, чем немецкий Carl Zeiss, но и менее «художественную». Применительно к рекламной, студийной, предметной видам съемки о рисунке говорить не приходится, ибо рисунок объектива в полной мере раскрывается только на открытой диафрагме. Если же под рисунком понимать не нечто художественное, трудно уловимое, а неотъемлемое свойство всякого объектива – тогда рисунок имеет каждый объектив, от раритетных немецких Гелиаров до пластмассовой линзы в китайской мыльнице. Он слагается из резкости (детализации) на различных участках кадра, пластики (характера детализации) и боке (эстетичности размытия в зоне нерезкости).
Что хорошо для рекламы и макро (предельно детализованное изображение) – губительно для портретов. Возможность рассмотреть во всех деталях насекомого – ценна для любителей макросъемки. Рассматривать же дефекты кожи на лице портретируемого – сомнительная радость.
А как же замечательная программа Adobe Photoshop, с помощью которой любое резкое изображение можно сделать «мягким», заодно «замазав» инструментом Clone Stamp все прыщики? Это выход, но ведь и художественный снимок можно сделать средствами Photoshop, совсем не пользуясь для этого фотоаппаратом. Использование Photoshop вместо специальной оптики требует времени, знаний, но даже в этом случае добиться настоящей мягкости и пластики портретного объектива невозможно. Много ли среди нас найдется любителей соевого мяса или кофейных напитков с цикорием?
Рецепт «вкусного» рисунка
На рисунок объектива влияют: оптическая схема, рабочая диафрагма, форма и количество лепестков диафрагмы, фокусное расстояние, качество стекла, состав просветляющего напыления, механическая надежность.
Какое отношение имеет к рисунку надежность? Если объектив собран неаккуратно, имеет люфты, щели, то сделанные им фотографии вряд ли будут резкими. Конструктивная надежность зависит от способа фокусировки, наличия/отсутствия электроники и от аккуратности сборки. Старые объективы, где фокусировка производится перемещением меха, на порядок надежнее автофокусных зумов. Дорогие объективы профессиональных линеек изготавливаются более тщательно, да и сами производства расположены в географически более «правильных» местах (Германия, Япония – вместо Тайланда и Китая). Японская оптика, как правило, не уступает по качеству изготовления немецкой, но отличается характером рисунка – она более «глянецевая» и менее «объемная».
Резкость зависит от рабочей диафрагмы: чем меньше отверстие в объективе, тем выше глубина резкости (можно добиться одновременно резкого изображения и объекта переднего плана, и фона) и детализация самого изображения.
При съемке на открытой диафрагме резким является только объект переднего плана, а фон размывается. При этом объект переднего плана имеет меньше деталей, чем на диафрагмах f/11, f/16 (на более закрытых разрешение снижается по причине эффекта дифракции). Если используется объектив с «портретным» фокусным расстоянием (для узкой пленки и цифры – 80-120 мм) или телевик, фон размыт и на относительно высоких значениях f-числа (f/5.6, f/8).
Будет ли размытый фон представлять из себя бесформенную «кашу» или эстетически совершенное боке, зависит от иных факторов. Основную роль играют качество оптического стекла и форма диафрагмы. Считается, что если диафрагма образована большим количеством лепестков, то отверстие приближается по форме к кругу, что способствует более красивому рисунку размытия. Поэтому профессиональные «портретники» имеют 8-10-лепестковую диафрагму, а бюджетные – 5-7-лепестковую.
Небольшое число лепестков порождает в зоне размытия интересные эффекты – горящие уличные фонари в зоне размытия превращаются в золотистые шестиугольники. Очень интересный рисунок имеют старые 35-мм камеры Rolleiflex с диафрагмой, состоящей всего из трех лепестков. Влияет на результат не только количество лепестков, но и их геометрическая форма.
Рисунок размытия (боке) относится только к определенной части изображения, тогда как пластика объектива – ко всему изображению. Оно может быть «мягким» или «жестким», в зависимости от контраста и схемы объектива. Один и тот же сюжет, снятый Зоннаром и Планаром, будет выглядеть по-разному. Все зум-объективы в той или иной степени «мылят» изображение. Производители скрывают этот недостаток, повышая контраста. Контраст – различие самой яркой и самой темной точек изображения. Высокий контраст создает ощущение резкости. Контрастность объектива зависит от качества чернения внутренних поверхностей объектива и нанесенного на линзы просветления, служащего для отсеивания боковых засветок. Современные объективы имеют многослойное просветление, эффективно подавляющие блики и переотражения внутри объектива. Но объективы отличаются друг от друга с точки зрения контраста. Например, оптика Nikon более контрастная, чем Sigma.
Если чернение далеко от идеального, то при съемке цветных фотографий возникает трудно уловимая, зато реально портящая изображение, вуаль – знакомая многим, кто снимал на пленочные камеры вроде «Зенитов» или китайских «мыльниц».
Считается, что качественная оптика – более контрастная. Так ли это? Жесткий, контрастный объектив больше подходит для съемки пейзажей. Мягкий объектив оптимален для портретов. Ч/б портреты, сделанные старыми объективами (с однослойным просветлением или с отсутствием оного), смотрятся выигрышно. Но для получения качественных цветных снимков многослойное просветление необходимо. И чем сложнее устроен объектив, чем больше внутри него линз – бликующих поверхностей, – тем эффективнее должно быть просветление.
Эволюция оптических схем
Принято смотреть на историю развития оптических схем как на эволюцию: в каждый отрезок времени существовала своя «передовая» схема, которую сменяла другая, более совершенная. Вершина такой эволюции – современные зум-объективы для цифрозеркалок.
Однако все совсем не так просто. Если ваш китовый зум-объектив не потрясает оптическим качеством, это отнюдь не значит, что использование его профессионального собрата-зума гарантирует высочайшее качество и непревзойденный рисунок, пусть и ударив по кошельку.
Если относиться к оптической эволюции с юмором, создается впечатление, что она была затеяна японскими производителями во главе с фирмой Sony с целью изъятия денежных средств из карманов дурачков-потребителей.
На самом деле, зумы – лишь самые универсальные объективы, на порядок уступающие своим предшественникам по другим критериям – резкости, пластичности. Когда зумы только появились на свет, никто не думал их использовать в профессиональной съемке, за исключением репортеров, которым была нужна оперативность.
Рисунок матрицы
Для владельца пленочной камеры выбор пленки представляет не меньшую проблему, чем выбор объектива. И у пленки есть свой рисунок, который зависит от плотности эмульсии, формы и размеров зерна. Существуют портретные ч/б пленки с красивым крупным зерном (Agfa APX 100, Rollei Retro, Illforf HP5) и противоположные по результату слайдовые цветные пленки для пейзажей (Fuji Velvia, Kodak Ektachrom), у которых зерно отсутствует. Однако про рисунок пленки никто не говорит, так как пленку поменять проще, чем объектив. Матрицу цифрового фотоаппарата поменять не удастся – остается «поиграть» с настройками контраста, резкости, баланса белого и чувствительности (только вместо зерна на высоких ISO получим шумы). Фотоаппараты разных марок, оснащенные сходной матрицей и оптикой, неодинаковы с точки зрения нюансов. Многим нравится насыщенная картинка, которую выдают цифромыльницы Olympus, другим – сочная цветопередача Fujifilm, а третьим – портретная «мягкость» с преобладанием теплых тонов, свойственная Pentax. Цифрозеркалки Canon имеют более холодную цветопередачу и мелкий шум на высоких ISO, тогда как у Nikon шум крупнее, но замаскирован под благородное пленочное зерно. Но для ценителей оптики все эти различия не представляет никакой ценности …
Камера-обскура
В современной интерпретации – «пинхол» (pin-hole – камера с точечным отверстием вместо объектива). Является простейшей, исторически первой схемой. Чтобы получить изображение, достаточно коробки, черной внутри, на одной стенке которой находится стекло с нанесенной фотоэмульсией, на противоположной – отверстие, размер которого составляет примерно 0,3 мм.
Изображение характеризуется отсутствием оптических искажений и максимальной глубиной резкости: все объекты находятся на одной плоскости. Рисунок пинхола чрезвычайно красивый – мягкий, однородный по яркости, его не спутать с другим. Вот почему любители пинхол-фотографии не перевелись и сегодня. Их можно встретить среди фотографов-пейзажистов.
Вместо стекла с эмульсией могут использоваться листовая пленка (как правило, слайдовая), обычная пленка (в рулонах, катушках), матрица цифрового фотоаппарата. В последнем случае отверстие проделывается в крышке байонета. Однако не всякая цифровая камера способна фотографировать с выдержкой в несколько часов. Известны случаи, когда в камеру-обскуру переделывались кузова автомобилей или целые здания.
Съемка пинхолом крайне неоперативна. Как правило, одна экспозиция занимает несколько часов. Чтобы приобщиться к пинхол-фотографии, необходимо запастись терпением.
В Интернете существует несколько ресурсов, специально предназначенных для любителей пинхол-фотографии: www.pinhole.ru, www.pinhole.com, www.pinhole.org, www.pinholeresource.com. Лакированную деревянную камеру-пинхол можно заказать через Интернет от одного из американских или китайских производителей (например, www.pinholeformat.com, www.pinholecamera.com, стоимость – около $200). Жидкую фотоэмульсию продает подмосковная фабрика «Славич» (www.slavich.ru).
Можно обойтись и без капиталовложений, использовав в качестве корпуса старый фотоаппарат без объектива и обычную пленку. Необходимо учитывать, что при съемке на выдержках в несколько часов качество чернения внутренностей коробки имеет принципиальное значение. Фокусное расстояние определяется отдаленностью отверстия от пленки: чем оно короче, тем более широкий угол дает пинхол.
Объектив-монокль
Объектив, состоящий из одной сферической линзы, называется моноклем. Для достижения оптимального качества рисунка, применяется выпукло-вогнутая линза (мениск), обращенная выпуклой стороной внутрь.
В отличие от пинхола, монокль создает не равномерно-резкое изображение, а резкое только в центре кадра. Рисунок монокля красив именно за счет того, что основная часть кадра остается нерезкой. Сферическая аберрация искажает светотеневой рисунок таким образом, что мелкие темные объекты исчезают, а светлые – выступают и светятся на темном фоне. Снятый моноклем статичный сюжет за счет аберрации приобретает динамику. Светлые объекты очень плавно «перетекают» в фон, как если бы в процессе съемки на длительной выдержке вы воспользовались зумом.
Уровень аберрации можно контролировать, закрывая диафрагму: чем больше f-число, тем ниже аберрация и выше детализация. И хотя резкость монокля никогда не достигнет резкости нормального объектива, возможность управлять характером рисунка ценна. Она-то и позволяет добиваться художественных результатов.
Проще всего собрать монокль самостоятельно, воспользовавшись объективом Гелиос-44 от «Зенита», удлинительным кольцом для макросъемки и переходником с резьбы М42 на байонет вашей камеры. Из Гелиоса изымаются все линзы. Передняя линза переворачивается выпуклой стороной внутрь и устанавливается на прежнее место. Макрокольцо служит для увеличения фокусного расстояния. В процессе разборки важно не повредить поверхность первой линзы, не сломать механизм диафрагмы и не поцарапать внутреннюю поверхность корпуса объектива. Качество монокля напрямую зависит от качества стекла в единственной линзе. Неудивительно, что разборке и преобразованию в монокль подвергаются не только посредственные объективы, вроде упомянутого Гелиоса, но и куда более качественные и дорогие.
С недавних пор в продаже доступен американский объектив-монокль Lens Babiy (www.lensbabies.ru). Линза закреплена на гибкой трубке-гармошке, так что художественный потенциал монокля дополняется возможностью произвольного смещения линзы от оптической оси и манипулирования фокусным расстоянием. Диафрагма устанавливается с помощью магнитных колец различного диаметра. Lensbabies стоят около $150, выпускаются под все современные байонеты.
Двухлинзовые объективы
Художественную ценность моноклю придает сферическая аберрация, но первые фотографы стремились уйти от пиктореализма к реалистической фотографии, в связи с чем расценивали эффект монокля как недостаток. Так появился перископ – симметричный объектив из двух линз-менисков, вогнутыми сторонами обращенных друг к другу. С технической точки зрения, перископ занимает промежуточное положение между пинхолом и современной оптикой. Конструкция перископа позволила снизить сферическую аберрацию, изображение стало более резким и реалистичным.
Главная причина использования в моноклях линз-менисков вместо собирающих линз – выпуклых с двух сторон – отсутствие хроматических аберраций, то есть цветных окантовок на контрастных переходах, обусловленных разницей в фокусировке волн разной длинны. Но действительно резкий объектив из двух менисков создать не удалось, что и показал перископ. Чтобы добиться лучшей резкости, пришлось отказаться от линз-менисков и вернуться к собирающим, параллельно снизив эффект хроматических аберраций.
Ахромат представляет собой разновидность монокля, в котором вместо мениска используется группа из мощной собирающей линзы и менее мощной рассеивающей (вогнутой с двух сторон, из стекла с меньшим коэффициентом преломления). В комиссионках иногда встречается недешевый (около $1000) монокль на основе клееной линзы-ахромата для форматных камер – Rodenstock Imagon. Пользоваться таким объективом сложно (множество влияющих на результат нюансов и условий освещения), но рисунок его интересен и красив.
Апланаты и Планары
За редкими исключениями, перископы и ахроматы в чистом виде не встречаются. Причина – в отсутствии настоящей резкости. Однако их комбинации лежат в основе современной оптики.
Чтобы соединить минимум сферических и хроматических аберраций, был создан апланат – симметричный объектив наподобие перископа, состоящий из двух клееных линз-ахроматов. Апланаты встречаются сегодня в различных комбинациях. Наиболее распространенной является Планар – шестилинзовый симметричный апланат с двумя выпукло-вогнутыми линзами по краям. Планар является самым универсальным объективом – даже на открытых диафрагмах создает резкое изображение, обладая весьма неплохим рисунком.
Лучшим считается рисунок объектива Zeiss Planar 80 mm/2.8 в двухобъективных камерах Rolleiflex. Такие камеры, благодаря непревзойденной оптике, производятся по сей день. Одна из главных составляющих качества их объектива – простота его конструкции.
По схеме Планара выполнены и практически все современные SLR-объективы с фиксированным фокусным расстоянием 50-80 мм (так называемые стандартные фикс-фокалы). Но их конструкция сложнее. Cамый простой вариант – 7 линз в 6 группах, когда для увеличения рабочего отрезка объектива добавлена хвостовая линза.
Трехлинзовый объектив (Триплет, Triotar) 
Триплет – несимметричный объектив, состоящий из трех линз – собирающей, рассеивающей, задней собирающей. Диафрагма расположена перед задней линзой. Триплеты встречаются в ранних моделях фотокамер Rolleiflex TLR, Zeiss Ikonta, Voigntlander Brilliant, отечественном фотоаппарате «Любитель», китайском Seagull 4A-105. Они характеризуются чрезвычайно высоким падением резкости на открытых диафрагмах (почти как монокли), зато на закрытых (f/16, f/22) формируют красивый резкий рисунок, чем-то напоминающий пинхол.
Четырехлинзовый Tessar
Тессар – несимметричный объектив из четырех линз в трех группах. Это одна из наиболее популярных и универсальных схем ХХ века. Он представляет собой разновидность триплета, в котором задний элемент – не простая собирающая линза, а клееный ахромат.
Приемлемая детализация наблюдается на f/8, максимальная – f/11, f/16. За счет высокой резкости такие объективы полезны при съемке пейзажей. На открытой диафрагме Тессар обладает невысокой резкостью и откровенно «мылит» по краям кадра, но заметно лучше триплета. Появляется своеобразный «технический» рисунок Тессара, благодаря которому он ценится любителями ретросъемки.
Основным достоинством считается, однако, не рисунок, а компактность. Тессароподобным (с добавочным пятым «хвостовым» элементом) является известный своей компактностью объектив-«блинчик» Pentax DA 40 mm f/2.8 Limited, приспособленный для использования с цифровыми зеркалками.
Пятилинзовый Heliar
Гелиар представляет собой триплет с двумя клееными линзами – спереди и сзади. С точки зрения резкости, Гелиар уступает своему родственнику – Тессару. Рисунок немецкого Гелиара на открытой диафрагме считается однозначно лучшим для портретной съемки!
Правда, камеры с таким объективом редки и имеют коллекционную ценность. Довоенные дальномерки Bessa с непросветленным Гелиаром и форматом 6х9 см (съемка на стандартную 120-ю пленку) в полурабочем состоянии – 10-15 тысяч рублей, послевоенная Bessa II с просветленным Color-Heliar – около $1000.
Примерно в такую же сумму обойдется отдельно объектив для форматных камер – Color-Heliar либо Apo-Lanthar. Последний, с прикладной точки зрения, представляет даже большую ценность: в нем сохранен неподражаемый рисунок Гелиара и скомпенсировано падение резкости по краям кадра.
Шестилинзовый Sonnar
Продолжение эволюционной линии Триплет-Тессар-Гелиар – шестилинзовый Зоннар, состоящий из трех клееных групп линз. За редкими исключениями (Sonnar 150 mm/4 для Hasselblad – очень резкий), такие объективы формируют мягкое, но достаточно детализованное изображение.
В портретной съемки ценной особенностью Зоннара является четкое отделение объекта, на котором сфокусирован объектив, от размытого переднего плана и фона. Зоннар с фокусным расстоянием 90-180 мм является классической схемой портретника-телевика. «Перевернутый» Зоннар – стандартная схема широкоугольника. Для съемки пейзажей важно отсутствие значительных искажений геометрии кадра для широкоугольной оптики, а также равномерная резкость по всей области кадра.
Пример портретника и широкоугольника «в одном флаконе» – оптика незеркальной ЦФК Sony R1, где установлен зоннароподобный объектив с зумом. Его конструкция намного сложнее, чем у простого Зоннара, но характер рисунка узнаваемый (мягкость, равномерная резкость, хорошая детализация).
Мои эксперименты в области фотосъемки, статьи по фототехнике и оптике
Статья, как я обещал Валерию — до Нового Года.
использованы материалы: Canon, Nikon, Tamron, зарубежных статей и форумов.
Вопрос про пластиковые линзы в объективах возникает в последнее время всё чаще. Обусловлено это двумя моментами.
1-ая причина почему люди считают, что в современном объективе могут быть пластиковые линзы
Во-первых современные объективы становятся всё легче и кажется предела этому нет. Когда вы покупаете объектив за 30-50тыс.руб вы ожидаете, что и весит он будет солидно. Иначе не очень понятно, куда уходят деньги. Проще понять дорогое = большое и тяжелое.
Но в современных объективах производитель старается максимально уменьшить вес, заменяя большинство тяжелых элементов лёгкими. Так корпуса объективов уже давно заменены в большинстве случаев на пластиковые. Хорошо ли это? Для долговечности объектива само собой плохо. Старые объективы 30-летней давности и сейчас вполне служат, а пластиковые разбиваются и обдираются очень быстро по этим меркам.
Насколько лучше пластик или металл защищают объектив от падения сложно сказать. С одной стороны металл крепче, но пластичен — деформируется и заклинивает внутренности при сильном ударе. А пластик хоть и более хрупкий, но пружинит и сохраняет форму, пока не треснул. Также пластиковый объектив более легкий и потому тоже менее склонен к разрушению при падении.
С другой стороны я видел падавшие объективы металлические и пластиковые. И те и другие часто выживают. Хотя давать падать объективу крайне нежелательно.
Но вернемся к линзам.
2-ая причина почему люди считают, что в современном объективе могут быть пластиковые линзы
Все мы знаем, что в наше время есть вполне приличные очки, сделанные из пластика, а если быть более точным — акрила. Оптические типы пластика позволяют производить линзы, не уступающие по качеству стеклянным, но сильно снижать вес и себестоимость.
Чем за это приходится расплачиваться? В первую очередь царапиноустойчивостью. Во-вторую — устойчивостью к нагреву.
Также вы, наверное, уже слышали о гибридных асферических элементах в современных объективах. Такие элементы на сегодняшний день производят и вставляют в свои объективы уже все крупнейшие производители.
Никон:
Три типа асферических элементов у Никон.
1. Асферические элементы полученные точной шлифовкой
2. Гибридные асферические элементы полученные наплавлением пластика на стеклянную основу.
3. Асферические стеклянные элементы, полученные формовой отливкой
Canon:
Кэнон использует 4 типа асферических элементов
1. Шлифованные и полированные асферические элементы
2. Отлитые стеклянные асферические элементы
3. Отлитые пластиковые асферические элементы
4. Специальный пластик, затвердевающий на стеклянной сферической линзе, придающий ей асферическую форму
Также мне известно про Pentax, который тоже использует гибридные элементы.
Хорошо это или плохо, что в объективе используется гибридный элемент?
Во-первых оптические свойства используемых типов пластиков не уступают стеклу. Во-вторых те же сорта пластика используются для формирования «склейки» линз (даблеты, триплеты).
Плюсы использования гибридных элементов:
— пластики легкие в отливке, так что можно придавать асферическому элементу любую форму
— пластик может быть нанесен с обеих сорон линзы, причем это не сильно увеличит себестоимость объектива
Минусы использования гибридных элементов:
— пластик намного мягче стекла и потому не может быть использован для внешних элементов объектива, не для заднего или переднего элемента.
— пластики легко царапаются и потому сильно усложняют ремонт объектива.
— пластики подвержены «деламинированию», т.е. отслоению от стекла
Это асферические элементы полученные традиционным путем шлифования стекла.
Плюсы:
— Можно использовать любой тип стекла и придать элементу любую необходимую форму.
Минусы
— Даже с развитием технологий и использованием шлифовальных машин, контролируемых компьютером, это долгий и затратный по времени процесс. Если вам нужно, чтобы обе стороны линзы были асферическими, то ваши затраты по времени и соответственно себестоимость удваиваются.
Поэтому такой тип асферических элементов встречается очень редко.
Изготовление литых асферических элементов довольно сложное. Вы не можете просто отлить стекло в форму и получить асферический элемент. Стекло соберется в складки и не примет нужную форму. Также для формирования правильной формы стекло должно находится в отливной форме достаточно долго при высокой температуре, что повредить отливную форму. Поэтому будущему асферическому элементу придают грубую форму, а далее нагревают и «запрессовывают» до необходимой окончательной формы при высокой температуре.
Плюсы
— Данный процесс позволяет получить недорогие асферические элементы, которые могут быть использованы и для внешних элементов объектива.
— Это единственный способ получить обе стороны линзы асферическими без дополнительных трудозатрат и удорожания себестоимости
Минусы
— Несмотря на то, что металлические пресс-формы используются только для окончательно «запрессовки» стекла и сделаны из устойчивого к высоким температурам металла, стекло все же горячее и химически активное, так что пресс-формы не служат особенно долго. Потому вы вынуждены заказывать пресс-формы на замену изношенным, а также все новые формы для других типов асферических элементов. Это большая головная боль для производителя.
пресс-формы для литья стеклянных асферических элементов
Возвращаясь к идее, что раз пластик используется в очках, то почему ему не быть в линзах объективов.
Учтите, что пластиковые стекла очков по фотографическим меркам весьма «тёмные» (2 диоптрии очков, 60см в диаметре дают светосилу F9) и «мутные». Всё прощает несовершенство оптической системы глаз и наш суперкомпьютер-мозг, который исправляет все дефекты оптической системы человека.
предложение от китайских производителей пластиковой оптики
Также нужно учесть:
1) Очки имеют один оптический элемент (как правило), а количество элементов в объективе может доходить до 28
2) Относительное отверстие глаза может принимать значение F2.3-10.4 (лекции ИТМО)
Для стекла существует масса формул, которые позволяют получить стекло с разной степенью рассеивания. Комбинируя положительные и отрицательные элементы с разными значениями дисперсии вы можете контролировать хроматические аберрации. Для пластика это невозможно.
Пластик не сохраняет свою форму так, как стекло. Со временем он «ползет». Через месяцы или годы, он уже не имеет той идеальной формы, выставленной на заводе с точностью до долей длины волны света и потому теряет разрешение.
Пластик гигроскопичен (впитывает воду). Поликарбонат, например, впитывает около 0.2% своего веса, при этом изменяя свою форму на 0.1%. Он распухает и деформируется. При 12Мпикс снимке 3000×4000пикс, если линза напитает 0.1%, то фокус сместится на 30-40пикселей вдоль кадра. Другие пластики дают лучшие показатели, но никто их них не показывает такие показатели как стекло.
При максимальных рабочих температурах 120-200С (для поликарбоната это 130С) сложно нанести на пластик оптическое просветление. Производители фотооптики сейчас бьются над задачей нанесения мультипросветления на пластик, которую решали 60лет назад для стекла.
Где удобно использовать пластиковые линзы
Простые, светосильные и не очень резкие объективы. Это могут быть дешевые цифрокомпакты или легендарные старые фикс-объективы, производимые сейчас. Очень удобно заменять большие склейки в старых объективах на пластик, тем самым экономя вес и сильно снижая себестоимость. В если речь про просветление, так в старых объективах оно и было 1-2х слойным, так что пластики вполне годятся для этого применения.
Добро пожаловать в 21-ый век в мир пластиковых вещей!
Проверяйте год изготовления «старых» объективов. Особенно простых по конструкции с большими склейками (даблетами, триплетами) в оптической схеме.
Если говорить об идеальном и совершенном объективе, который вы хотите использовать лет 10, то вам имеет смысл смотреть в сторону объектива с литыми стеклянными асферическими элементами.
Чем больше в объективе гибридных асферических элементов, тем больше он подвержен всем болезням пластика и тем он менее ремонтопригоден. Избегайте гибридных асферических элементов и склеек линз.
Тем не менее, можно констатировать, что на текущий момент объективы в основном состоят из стекла. Даже дешевые и легкие по весу. Разработки в отношении полностью пластиковых линз активно ведутся, но пока заметных успехов достигнуть не удалось и потому их используют только на цифромыльницах, где не нужна большая светосила объектива и его долговечность.
Следите за новинками. Вполне возможно, что такие объективы все-таки появятся в скором времени, если удастся преодолеть ограничения пластика.
Надеюсь этот небольшой обзор внесет некоторую ясность в вопрос о пластиковых линзах в объективах.
Подписаться на RSS ленту
Рекомендовать 
Хотите бесплатно получать свежие
статьи по фото?
- — тесты обьективов и фотокамер
- — статьи по истории фототехники
- — секретные приемы фотосьемки
- — проф. методы обработки в фотошопе
Читайте также:
Добавить комментарий Отменить ответ
13 thoughts on “ Пластиковые линзы в объективах ”
Очень полезная статья (особенно для начинающих познавать фотодело). А то интернет так и кишит статьями о том, что фотографии получаются плохими из-за «пластмассовых» объективов (но при этом не ссылаются на «кривые» руки горе-фотографов). «Профессоров» в фотографии нынче много (при этом «фоткающих» или «щелкающих» на даже дорогие фотоаппараты), но при этом даже не имеющих понятия о выдержке, диафрагме, ISO и их роли в фотографии. У них всегда один ответ — виноват ПЛОХОЙ фотоаппарат(объектив). Вот, если купить объектив получше, то и снимки получатся лучше.
На эту эту же тему статья с фотографиями из поездки. Всё снято на телефон и цифромыльницу micro 4/3. В качестве теста простого оборудования для путешествия.
Снимок сделан объективом Sigma ART 35mm f1.4 (13 элементов, включая 3 ED + 2 пластиковых асферических + 1 FLD элемент). Обратите внимание на плоский нос и голову
Стекло — это зло © Кэн Вилер
Что значит это выражение? Сейчас в магазинах фототехники продается большой выбор современных объективов, сделанных по последним технологиям, производители объективов твердят об их превосходстве над их предшественниками из пленочной эпохи. Но вам следует знать, что в целом новые объективы показывают худшее качество в сравнении с объективами старшего поколения. Я объяснил этот феномен просто, сославшись на слова известного блогера Кэна Вилера (он же Angry Photographer). Это не точная наука, и я не претендую на истину в последней инстанции, но большинство моих заметок в этой статье подтверждаются.
Как устроен объектив
взято из Википедии
В объективе элементы из стекла служат для того, чтобы направить свет к сенсору камеры или для коррекции хроматических и сферических аберраций. Свет раскладывается на три цвета (из-за разной длинны световых волн), каждый цвет двигается к сенсору с разной скоростью. Световые волны, которые попали на сенсор раньше или позже, создают цветные ореолы вокруг областей с высоким контрастом. Эти ореолы нам известны как хроматические абберации (далее по тексту ХА). Для коррекции ХА в объективе добавляют элементы, которые замедляют слишком быстрые световые волны и перенаправляют их вместе с остальными, чтобы они одновременно достигали сенсора.
Стекло становится злом
Стекло — это конденсатор. Проще говоря, он поглощает световую энергию, ослабляет ее и передает далее к другому элементу. Каждый раз, когда происходит этот процесс часть информации теряется. При многих переходах стекло-воздух создается серьезное сопротивление для света. Чтобы менее яркий свет смог дойти к сенсору, поскольку он проходит много стеклянных элементов, то как минимум объектив должен иметь большой передний элемент чтобы компенсировать потери света, который попадает в объектив и проходит все его элементы.
Источник фото: kenrockwell.com, sigmaphoto.com
Стекло становится еще большим злом
После прохождения светом первого корректирующего элемента, есть еще много путей оставаться свету разной длинны волн нескорректированным, поскольку в объективе часть лучей отражается от поверхности стекла, меняет свой угол падения, потом опять попадает на поверхность и т.п. Поэтому производители объективов используют элементы из низкодисперсного стекла (например Nikon называет их ED элементами) чтобы гомогенизировать свет быстрее и сэкономить на размере. ED-стекло представляет собой сплав стекла и других видов минералов, которые улучшают процесс коррекции ХА. После гомогенизации света изображение становится подобно тому, если бы вы смотрели на объект одним глазом. Например, если вы смотрите на объект обоими глазами, вы можете различить, что находится перед ним, а что за ним. Закройте один глаз — и передача глубины будет искажена.
На примере показан один сюжет, снятый двумя разными объективами. Слева — Nikkor 50mm f/1.8 Ai (6 элементов нет асферических и ED). Справа — Nikkor AF-S 24-70 f/2.8G ED N (15 линз, из которых 3 ED + 3 асферических). Слева нос Микки Мауса воспринимается впереди глаз. Справа нос воспринимается плоско — на одном плане что и глаза.
Что же теряется в результате?
Воспринимаемая резкость и детализация не теряется, но теряется восприятие цвета и информация о глубине. Резкость и детализация не теряется, потому что свет хорошо скорректирован специально для этой цели. Современные объективы с большим количеством элементов хорошо себя показывают в лабораторных тестах, но они никогда не оцениваются на предмет восприятия цвета и передачи глубины.
Как увидеть и сравнить передачу глубины на фотографиях
Восприятие глубины можно оценивать сравнивая объективы, подобно тому, как человек видит обоими глазами. Объективы с небольшим количеством элементов (т.н. «глубинные» объективы) передают изображение с бинокулярным несоответствием создавая глубину, подобно тому, как человек воспринимает глазами, смотря на что-то.
Объективы с большим количеством элементов (т.н. «плоские» объективы) передают изображение с монокулярным виденьем, поскольку они «правильно» направляют свет прямо на сенсор. Как результат, мы получаем изображение, лишенное глубины.
На практике, в реальных условиях, «глубинные» объективы лучше отделяют объект от фона и передают глубину на снимках чем «плоские». Ниже приведены несколько примеров.
6-элементный Nikkor AF 35mm f/2 D (слева) и 11-элементный Nikkor AF-S 35mm f1.8G ED (справа)
На портретах глубину возможно показать с помощью расстояния между носом и глазами человека, что придает голове трехмерную округлость. «Плоский» объектив отображает лицо резким, но все детали получаются на одном плане.
6-элементный Nikkor AF 35mm f/2 D (слева) и 13-элементный Sigma Art 35mm f1.4 (справа)
На широких пейзажах расстояние между передними и задними объектами передаются четко «глубинными» объективами и неправильно «плоскими».
Будущие объективы будут «плоскими»
Canon EF 35mm f/1.4Lii будет «плоским»
Увеличение количества мегапикселей в сенсорах камер дает предположение, что объективы будут производится с высоким разрешением, чтобы «разрешать» такие сенсоры. Как следствие, объективы будут более и более скорректированы (иметь больше элементов), чтобы обеспечить удовлетворительную резкость, когда изображение, сделанное на открытой диафрагме, будет просматриваться при увеличении от 100% до 400%.
Многие обзоры объективов, убеждают покупать «плоские» объективы, говорят что у них хорошая резкость на открытой диафрагме и с их помощью можно получать красивое боке и рисунок. Они никогда не оценивают передачу глубины, ведь здесь им похвастаться нечем.
Что мы знаем об объективах с небольшим количеством элементов
— Это старые объективы, сделанные еще для съемки на пленку с меньшим количеством лепестков диафрагмы и худшим просветлением. Многим людям нравится снимать на пленку, поскольку фотографии получаются «более реальными», теперь вы понимаете, почему. Но снимая этими объетивами на цифру, немаловажно еще учитывать сенсор фотоаппарата, и насколько он передает тональность.
— Они не настолько резкие на открытых диафрагмах, в отличии от «плоских» объективов. Еще нужно изучить как прикрытие диафрагмы влияет на свет. Но на прикрытых диафрагмах боке не такое кремовое как у новых объективов.
— Они не могут похвастаться равномерной резкостью по всему кадру, включая углы (вплоть до f/ 11). Поскольку они имеют меньше корректирующих элементов. Наиболее от этого страдают широкоугольные объективы с малым числом элементов.
— Сейчас их можно купить значительно дешевле новых. Многие люди продают старые объективы после апгрейда.
— Эта теория относятся к простым объективам. Я пробовал много зум-объективов с небольшим количеством элементов, и разница более тонко выражена.
— Идеальное количество элементов в объективе должна быть не более 9.
— Многие объективы с небольшим количеством элементов не настолько светосильные.
— Они не имеют много низкодисперсных элементов (ED, UD, SLD, FLD, LD). эффект от одного такого элемента наносит больше вреда даже чем асферический.
— Объективы с большим числом элементов в объективе, лучше использовать на максимальных значениях диафрагмы, ближе к открытой.
— Они не так обозреваемы, как новые объективы. Множество обзоров на сайтах сейчас делают для новой фототехники.
Что мы знаем об объективах с большим количеством элементов
— Это современные объективы. Сделанные по последним технологиям маркетинга и подаются под соусом «скругленных лепестков диафрагмы», имеют лучшее просветление и резкость на открытой диафрагме.
— Чемпионы по максимальной диафрагме. Это светосильные объективы и на открытой при хорошей резкости имеют выраженное боке.
— Их лучше использовать только на открытой диафрагме. Эффект трехмерности в фотографии на них можно достичь только размытием фона, поэтому при прикрытых значениях, когда фон становится видим, картинка становится плоской.
— Ими легче снимать новичкам и людям, не далеким в фотографии. Поскольку они хорошо скорректированы для любых значений диафрагмы.
— Плоская картинка начинается в объективах с количеством элементов более 9.
— Они имеют больше низкодисперсных элементов, и соответственно более плоскую картинку.
— Очень хорошо обозреваемы. Множество сайтов делают на них обзоры с коммерческой выгодой.
— Они тяжелые. Поскольку имеют много стекла.
— Они дорогие. Поскольку на их производство уходит больше материала.
Какой компромисс. Нужно ли покупать оба вида объективов?
Нельзя сказать, что «плоские» объективы плохие, равно как и нельзя сказать что старые объективы хорошие. Я покупаю «плоские» объективы из-за их эффекта боке на открытой диафрагме. Также на открытой диафрагме они имеют лучшую резкость на периферии кадра, это актуально тогда, когда вам нужно снять пейзаж в экстремально темных условиях и получить хорошую детализацию.
Но вернемся к глубинным» объективам. Многие люди ставят в приоритет резкость нежели глубину. В моем случае, как фотограф своими фотографиями я рассказываю историю. Объективы, которые я использую для этого должны быть способны передавать композицию, которую я вижу обоими глазами — ведь это часть моей истории.
В одних случаях я хочу получить красивое боке, чтобы передать настроение, в других — мне нужно передать смысл. Фотография для меня это передача реальности, и я теряю ее достоверность, когда использую «плоские» объективы.
В заключение, хочу привести видео, в котором рассматривается эта тема на примере сравнений кинообъективов.
Примеры фото, сделанных старыми «глубинными» объективами
6-элементный AF Nikkor 35 f/2 D
6-элементный AF Nikkor 50 1.8 D
6-элементный ZM Sonnar 50mm f/1.5 на Sony A7
Pentax 67 + 105mm f2.4 (6 элементов) © Hideaki Hamada’s Haru и Mina
Примеры фото, сделанных новыми «плоскими» объективами
Nikkor AF-S 35mm f1.8G ED
7-элементный Nikkor AF-S 50mm f/1.8G с асферическим элементом
Автор статьи: Yannick Khong — фотограф из Монреаля (Канада)