тройка Кука

тройка Кука
Представлен в	1893
Автор	Деннис Тейлор
Строительство	3 элемента в 3 группах
Диафрагма	f / 3,5 (ранняя) ; f / 2.8 (редкоземельное оптическое стекло)

Триплет Кука — это фотообъектив , разработанный и запатентованный в 1893 году Деннисом Тейлором , который работал главным инженером в компании T. Cooke & Sons of York. Это была первая система линз, которая позволила устранить большую часть оптических искажений или аберраций на внешнем крае изображения. ^{[ нужна ссылка ]}

Тройка Кука известна тем, что способна исправить пять аберраций Зейделя . ^{[ 1 ]} Конструкция сложной линзы элементов с воздушным зазором состоит из трех простых линзовых : двух двояковыпуклых (положительных) линз , окружающих двояковогнутую (отрицательную) линзу посередине. ^{[ 2 ]} Это один из самых важных объективов в истории фотографии. ^{[ 2 ]}

Дизайн

По словам Тейлора, конструкция линзы была получена путем рассмотрения склеенного ахроматического дублета, состоящего из одного тонкого отрицательного элемента и одного тонкого положительного элемента, оба одинаковой силы; такой дублет приведет к созданию составной линзы с нулевой чистой оптической силой, но также с плоским полем фокусировки. ^{[ а ]} Однако за счет разделения элементов образовавшийся воздушный зазор будет действовать как дополнительный элемент линзы, придавая системе положительную общую мощность, сохраняя при этом характеристику плоского поля. Чтобы исправить косые аберрации, Тейлор рекомендовал разделить один элемент и установить его по обе стороны от оставшегося элемента; ^{[ 3 ]} хотя он запатентовал версии, в которых был разделен либо отрицательный, либо положительный элемент, в своем предпочтительном варианте он разделил положительный элемент. ^{[ 4 ]}^: 103

Триплет Кука состоит из отрицательного элемента из бесцветного стекла в центре и положительного элемента из прозрачного стекла с каждой стороны. В этой конструкции сумма Петцваля равна нулю, поэтому поле фокусировки плоское. Другими словами, отрицательная линза может быть такой же сильной, как две внешние вместе взятые, если измерять в диоптриях, но линза будет сводить свет, потому что лучи падают на средний элемент близко к оптической оси . Кривизна поля зрения определяется суммой диоптрий, а фокусное расстояние — нет.

Влияние и производство

В то время тройка Кука была большим достижением в конструкции объективов. Для одной длины волны конструкция может корректировать, используя всего три элемента: сферическую аберрацию , кому , астигматизм , кривизну поля и дисторсию . ^{[ 2 ]} Однако Кингслейк отметил, что «не существует симметрии, которая могла бы помочь дизайнеру, и нет контроля над искажениями», что приводит к процессу проектирования методом проб и ошибок. ^{[ 4 ]}^{: 104–105} Его превзошли более поздние разработки в камерах высокого класса , включая конструкцию с двойным Гауссом , но он до сих пор широко используется в недорогих камерах, включая вариации с использованием асферических элементов , особенно в камерах мобильных телефонов .

Триплет Кука состоит из трех отдельных линз, расположенных на конечном расстоянии. Часто считают, что триплет – это одно из важнейших открытий в области фотообъективов.
- Оптимизация тройки Кука (2002) ^{[ 2 ]}

Компания T. Cooke & Sons не хотела производить линзу, возможно, из-за сложности шлифования сильного центрального отрицательного элемента, и лицензия на разработку была передана Тейлору, Тейлору и Хобсону , которые назвали продукт тройкой Кука . ^{[ 4 ]}^: 105

Начиная с начала 1900-х годов тройка Кука была принята на вооружение другими крупными производителями оптических линз и производилась в течение многих десятилетий.

Агфа Агнар , Апотар
Аргус Цинтар
Корфилд Лумар
Энна [ де ] Эннагон
ISCO [ де ] Искотар
Кодак Анастон
Э.Людвиг Меритар , ^{[ б ]} Виктор
Мейер Оптик Домиплан , Триоплан
Пискер Пиконар
Плаубель Антикомар (ранний) ^{[ с ]}
Роденшток Эвригон , Тринар
вал Травегаровый
Шнайдер Кройцнах Радионар
Штайнхайль [ де ] Кассар , Кассарит
Фойгтландер Васкар , Войгтар
Цейсс Пантар , Новар-Анастигмат , ^{[ д ]} Триотар

Дальнейшее развитие

Триплет Кука и производные диаграммы конструкции
Кука Тройня ( Тэйлор , 1893) ^{[ 9 ]}
Фойгтлендер Хелиар (Хартинг, 1900) ^{[ 10 ]}
Фойгтлендер Динар (Хартинг, 1903) ^{[ 11 ]}
Тейлор Хобсон Спидик ( Ли , 1924) ^{[ 12 ]}
Цейсс Соннар ( Бертеле , 1924) ^{[ 13 ]}

Артур Кокс отмечал, что линзы- анастигматы были «почти исключительно логическим развитием двух основных типов: симметричной линзы и тройки Кука HD Тейлора . » ^{[ 14 ]}^: 241 Одной из первых производных была Voigtländer Heliar , разработанная Гансом Хартингом в 1900 году как симметричная модификация оригинальной тройки Кука . ^{[ 4 ]}^: 106 Хартинг продолжил разработку объектива, в результате чего был создан Dynar (1903), конструкция которого позже была принята в качестве новой версии Heliar после Первой мировой войны. ^{[ 4 ]}^{: 107–108} Неофициальные данные указывают на то, что Гелиар использовался для создания официальных портретов императора Хирохито . ^{[ 15 ]} Хотя современный Zeiss Tessar (1902) считается развитием тройки Кука , его точнее считать параллельным развитием, произошедшим от более ранних четырехэлементных конструкций Пола Рудольфа , включая Протар и Унар . ^{[ 16 ]}^: 90

Чтобы увеличить светосилу объектива , либо задний элемент был дополнительно разделен на две части, как это было запатентовано Эдвардом Баушем в 1900 году и Х.В. Ли как Speedic в 1924 году, либо в переднее воздушное пространство вставлялся положительный менисковый элемент, как у Людвига Бертеле . Это надежные разработки Ernostar и Sonnar для Ernemann и Carl Zeiss AG соответственно. ^{[ 4 ]}^{: 108–111}

Некоторые из ранних объективов, используемых с камерой Leica, были получены из тройки Кука путем разделения одного или нескольких из трех элементов в скрепленный дублет, включая Elmar , Elmarit , Hektor и Thambar . ^{[ 4 ]}^: 113

Приложение

В биноклях , а также в телескопах-рефракторах часто используются тройки. То же самое справедливо и для многих проекционных объективов, например, для диапроекторов с диаметром диафрагмы 35 мм .

Рудольф Кингслейк отмечает, что Хологон — это тройка, в которой отрицательный элемент был разделен, чтобы окружить положительный элемент. ^{[ 4 ]}^: 104

Триотар -Триплет на Rollei фотоаппарате с масштабным фокусом
Проекционный объектив Patrinast для диапроектора 35 мм от Ed. Лизеганг; 1:2,8/85
Проекционный объектив «Магинон» Вильгельма Вилля, Вецлар, 1:2,8/100

Тройка Кука послужила основой для дополнительных конструкций, включая модификацию с пятью линзами. ^{[ 17 ]}

См. также

Примечания

^ Поле фокуса выражается кривизной поля Петцваля , также известной как сумма Петцваля. Математик Джозеф Петцваль определил это как сумму произведения радиусов кривизны и показателя преломления для каждого элемента линзы.
^ начального уровня Обычный объектив предлагается для зеркальных камер Ihagee Exakta . ^{[ 5 ]}
^ После ок. В 1932–35 годах был добавлен четвертый элемент к линзам Anticomar , что сделало их более похожими на Tessar . конструкции ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}
^ Объективы Novar производились компаниями Rodenstock или Steinheil [ de ] для фотоаппаратов Zeiss Ikon . ^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Киджер, Майкл Дж. (2002). Фундаментальный оптический дизайн . СПАЙ Пресс. ISBN 9780819439154 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Васильевич, Дарко (2002). «13: Оптимизация тройки Кука». Классические и эволюционные алгоритмы оптимизации оптических систем . Спрингер США. стр. 187–211. дои : 10.1007/978-1-4615-1051-2_13 . ISBN 9781461510512 .
^ Тейлор, Х. Деннис (1923). «Оптическое проектирование как искусство». Труды Оптического общества . 24 (3): 143. дои : 10.1088/1475-4878/24/3/302 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Кингслейк, Рудольф (1989). «7. Триплетная линза и ее модификации» . История фотографического объектива . Сан-Диего: Академическая пресса. стр. 103–116. ISBN 0-12-408640-3 . Проверено 11 сентября 2024 г.
^ «Обзор E. Ludwig Meritar 50mm f2.9» . объектив-легенда . 3 апреля 2020 г. . Проверено 22 августа 2023 г.
^ «Антикомар | Плаубель» . только изображения . 14 октября 2019 г. Проверено 22 августа 2023 г.
^ «Глава: П» (PDF) . Lens-club.ru . Проверено 22 августа 2023 г.
^ Губас, Ларри (осень 1982 г.). «Супер Иконтас» (PDF) . Цейс Историка . Том. 4, нет. 2. Американское общество истории Цейса. НОВАР: Эти тройные линзы были изготовлены по спецификациям Штутгарта компанией Rodenstock и, возможно, также компанией Steinheil. Обе фирмы располагались в Мюнхене.
^ Патент США 568052A , HD Taylor, «Линза», выдан 22 сентября 1896 г.
^ Патент США 716035A , Карл Август Ханс Хартинг, «Линза», выдан 16 декабря 1902 г.
^ Патент США 765006A , Ганс Хартинг, «Линза», выдан 12 июля 1904 г.
^ Патент США 1739512A , Гораций Уильям Ли, «Фотообъектив», выдан 17 декабря 1929 г.
^ Патент DE 458499C , Людвиг Бертеле, «Фотообъектив», выдан 13 апреля 1928 г.
^ Кокс, Артур (1966). «Основные типы линз». Фотооптика: современный подход к технике определения (Тринадцатое изд.). Лондон и Нью-Йорк: Focal Press. стр. 233–314 . Проверено 21 августа 2023 г.
^ «Дополнительная информация об АПО-ЛАНТАРЕ» (PDF) . Косина Фойгтлендер . Проверено 21 августа 2023 г.
^ Кингслейк, Рудольф (1989). «6. Первые анастигматы» . История фотографического объектива . Сан-Диего: Академическая пресса. стр. 81–102. ISBN 0-12-408640-3 . Проверено 11 сентября 2024 г.
^ Шарма, К.Д. (1 декабря 1979 г.). «Разработка новой пятиэлементной триплетной производной Кука». Прикладная оптика . 18 (23): 3933–3937. дои : 10.1364/AO.18.003933 . ISSN 1559-128X . ПМИД 20216728 .

Внешние ссылки

Патент Великобритании 189322607A , Гарольд Деннис Тейлор, «Упрощенная форма и улучшенный тип фотографического объектива», выдан 6 октября 1894 г.
Патент Великобритании 189515107A , Гарольд Деннис Тейлор, «Усовершенствования линз», выдан 18 июля 1896 г.
Объяснение триплетов из книги «Фундаментальный оптический дизайн».

[3] Поле фокуса выражается кривизной поля Петцваля , также известной как сумма Петцваля. Математик Джозеф Петцваль определил это как сумму произведения радиусов кривизны и показателя преломления для каждого элемента линзы.

[7] начального уровня Обычный объектив предлагается для зеркальных камер Ihagee Exakta . ^{[ 5 ]}

[10] После ок. В 1932–35 годах был добавлен четвертый элемент к линзам Anticomar , что сделало их более похожими на Tessar . конструкции ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

[12] Объективы Novar производились компаниями Rodenstock или Steinheil [ de ] для фотоаппаратов Zeiss Ikon . ^{[ 8 ]}

[1] Киджер, Майкл Дж. (2002). Фундаментальный оптический дизайн . СПАЙ Пресс. ISBN 9780819439154 .

[:0-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Васильевич, Дарко (2002). «13: Оптимизация тройки Кука». Классические и эволюционные алгоритмы оптимизации оптических систем . Спрингер США. стр. 187–211. дои : 10.1007/978-1-4615-1051-2_13 . ISBN 9781461510512 .

[4] Тейлор, Х. Деннис (1923). «Оптическое проектирование как искусство». Труды Оптического общества . 24 (3): 143. дои : 10.1088/1475-4878/24/3/302 .

[Kingslake-89-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Кингслейк, Рудольф (1989). «7. Триплетная линза и ее модификации» . История фотографического объектива . Сан-Диего: Академическая пресса. стр. 103–116. ISBN 0-12-408640-3 . Проверено 11 сентября 2024 г.

[6] «Обзор E. Ludwig Meritar 50mm f2.9» . объектив-легенда . 3 апреля 2020 г. . Проверено 22 августа 2023 г.

[8] «Антикомар | Плаубель» . только изображения . 14 октября 2019 г. Проверено 22 августа 2023 г.

[9] «Глава: П» (PDF) . Lens-club.ru . Проверено 22 августа 2023 г.

[11] Губас, Ларри (осень 1982 г.). «Супер Иконтас» (PDF) . Цейс Историка . Том. 4, нет. 2. Американское общество истории Цейса. НОВАР: Эти тройные линзы были изготовлены по спецификациям Штутгарта компанией Rodenstock и, возможно, также компанией Steinheil. Обе фирмы располагались в Мюнхене.

[US568052A-13] Патент США 568052A , HD Taylor, «Линза», выдан 22 сентября 1896 г.

[US716035A-14] Патент США 716035A , Карл Август Ханс Хартинг, «Линза», выдан 16 декабря 1902 г.

[US765006A-15] Патент США 765006A , Ганс Хартинг, «Линза», выдан 12 июля 1904 г.

[US1739512A-16] Патент США 1739512A , Гораций Уильям Ли, «Фотообъектив», выдан 17 декабря 1929 г.

[DE458499C-17] Патент DE 458499C , Людвиг Бертеле, «Фотообъектив», выдан 13 апреля 1928 г.

[Cox-66-18] Кокс, Артур (1966). «Основные типы линз». Фотооптика: современный подход к технике определения (Тринадцатое изд.). Лондон и Нью-Йорк: Focal Press. стр. 233–314 . Проверено 21 августа 2023 г.

[19] «Дополнительная информация об АПО-ЛАНТАРЕ» (PDF) . Косина Фойгтлендер . Проверено 21 августа 2023 г.

[20] Кингслейк, Рудольф (1989). «6. Первые анастигматы» . История фотографического объектива . Сан-Диего: Академическая пресса. стр. 81–102. ISBN 0-12-408640-3 . Проверено 11 сентября 2024 г.

[21] Шарма, К.Д. (1 декабря 1979 г.). «Разработка новой пятиэлементной триплетной производной Кука». Прикладная оптика . 18 (23): 3933–3937. дои : 10.1364/AO.18.003933 . ISSN 1559-128X . ПМИД 20216728 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ а ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ б ]

[ с ]

[ д ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]