Двойная линза Гаусса
 | |
| Представлен в |
|
|---|---|
| Автор | Алван Грэм Кларк , Пол Рудольф и Хорас Уильям Ли |
| Строительство | 4–6 элементов в группах 4+ |
Двойная линза Гаусса — это составная линза, используемая в основном в объективах фотоаппаратов , которая уменьшает оптические аберрации в большой фокальной плоскости .
Дизайн
[ редактировать ]
Самая ранняя двойная линза Гаусса, запатентованная Алваном Грэмом Кларком в 1888 году, состоит из двух симметрично расположенных линз Гаусса . Каждая линза Гаусса представляет собой двухэлементную ахроматическую линзу с положительной менисковой линзой со стороны объекта и отрицательной менисковой линзой со стороны изображения. В симметричной схеме Кларка это четыре элемента в четырех группах: две положительные менисковые линзы снаружи и две отрицательные менисковые линзы внутри них. Симметрия системы и разделение оптической мощности на множество элементов уменьшают оптические аберрации внутри системы.
Существует множество вариаций дизайна. Иногда добавляются дополнительные элементы объектива. Базовый тип объектива является одним из наиболее разработанных и используемых фотообъективов. Конструкция лежит в основе многих объективов фотоаппаратов, используемых сегодня, особенно широкоугольных стандартных объективов, используемых в 35-мм и других камерах малого формата. Он может дать хорошие результаты до f /1,4 с широким полем зрения , обычно с семью элементами для дополнительного контроля аберраций. Современные сверхширокоапертурные модели f / 1.0 может иметь восемь и более элементов, тогда как более умеренная светосила Версии f /2.8 можно упростить до пяти элементов.
Двойной Гаусс, вероятно, был наиболее интенсивно изучаемой формулой линз двадцатого века. [1] : 245 производя десятки основных вариантов, множество второстепенных вариантов, сотни продаваемых линз и продавая десятки миллионов единиц. [1] : 444–452 [2] : 123–128 У него мало недостатков, в первую очередь небольшая косая сферическая аберрация, которая может снизить периферийный контраст. [1] : 245–248 Двойные настройки Гаусса/Планарности легли в основу большинства нормальных и почти нормальных конструкций объективов с фиксированным фокусным расстоянием и широкой диафрагмой в течение шестидесяти лет.
История
[ редактировать ]Раннее развитие
[ редактировать ]Первоначальный двухэлементный объектив Гаусса телескопа представлял собой объектив , состоящий из близко расположенных положительных и отрицательных менисков, изобретенный в 1817 году Карлом Фридрихом Гауссом как усовершенствование Фраунгофера телескопа ахроматического объектива путем добавления менисковой линзы к его конструкции с одной выпуклой и вогнутой линзой. [2] : 117–118 Алван Грэм Кларк и компания Bausch & Lomb в 1888 году еще больше усовершенствовали конструкцию, взяв две такие линзы и поместив их спиной друг к другу, создав конструкцию «двойного Гаусса». [3] хотя и с безразличными фотографическими результатами. [2] : 118
Современные двойные линзы Гаусса можно проследить до улучшенной конструкции 1895 года, когда Пол Рудольф из Carl Zeiss Jena утолщил внутренние отрицательные мениски и превратил их в сцементированные дублеты из двух элементов с одинаковым преломлением, но разной дисперсией для конструкции Zeiss Planar 1896 года. [4] для коррекции хроматических аберраций . Это был оригинальный шестиэлементный симметричный f /4,5 . Двойная линза Гаусса [2] : 121–122 Гораций Уильям Ли добавил небольшую асимметрию к Planar в 1920 году и создал Taylor, Taylor & Hobson Series 0 (также называемую Lee Opic , Великобритания). f /2 . объектив [2] : 122 Он оказался коммерчески неудачным, но его асимметрия лежит в основе современных двойных Гаусса, включая Zeiss Biotar . [1] : 243–245
Современный дизайн
[ редактировать ]
Позже в конструкцию были добавлены дополнительные стекла для получения высокопроизводительных объективов с широкой апертурой. Основное развитие произошло благодаря Тейлору Хобсону в 1920-х годах, в результате чего f /2.0 Opic , а затем и модели Speed Panchro , лицензии на которые были переданы другим производителям. В 1927 году Ли изменил конструкцию Опика и увеличил максимальную диафрагму до f /1.4 , который получил название объектива Ultra Panchro . Дальнейшее усовершенствование было сделано Ли в 1930 году: Super Speed Panchro . [5] Это был Светосильный дизайн f / 1,5 с семью элементами в пяти группах, который повлиял на более поздние конструкции светосильных объективов, на который ссылались многие производители объективов до 1960-х годов.
Biotar — еще один конкурент британской серии Panchro . В том же 1927 году Цейсс спроектировал Biotar 50mm. f /1,4 [6] для кинематографии. Его версия для фотосъемки Zeiss Biotar 58 мм. f /2 (Германия) появилась на Ihagee Kine Exakta (1936, Германия), первой широко доступной 35-мм однообъективной зеркальной камере , в 1939 году. Это также был стандартный объектив на VEB Zeiss Ikon (Дрезден) Contax S (1949). , Восточная Германия), первая 35-мм зеркальная камера с пентапризмой, предназначенная для просмотра на уровне глаз. [7] Биотар . , первоначально разработанный в 1927 году, имел шестиэлементную асимметричную формулу двойного Гаусса После Второй мировой войны Zeiss (Оберкохен, Западная Германия) больше не использует название Biotar ; вместо этого объединяя все варианты двойного Гаусса под названием Planar . Советский 58мм. f /2 Гелиос-44 Объектив фотоаппарата Зенит был наиболее распространенной версией/клоном Биотара , [8] сегодня это отличный аксессуар по соотношению цена-качество для любой цифровой камеры с матрицей формата APS-C и полнокадровой матрицей, хотя для этого конкретного объектива требуется соответствующий адаптер M42.
Несколько современных конкурирующих, но менее известных объективов были похожи на Biotar, например, Тронье Альбрехта Xenon для Schneider Kreuznach (1925, Германия). [2] : 122–123 [9] Например, в 1934 году для Ihagee VP Exakta (1933, Германия) были произведены три асимметричных объектива Double Gauss, фотоаппарат с рулонной пленкой типа 127 зеркальный : 8 см. с диафрагмой f /2 Версии Biotar и Xenon , а также Dallmeyer Super Six 3-дюймовый f /1,9 (Великобритания). [10]
Другие ранние варианты Double Gauss для 35-мм камер включали Kodak Ektar 45 мм. f /2 [11] на Kodak Bantam Special (1936, США), Kodak Ektar 50 мм. f /1,9 [12] для Kodak Ektra (1941, США) Voigtländer Ultron 50 мм f /2 [13] на Voigtländer Vitessa (1951, Западная Германия) и Leitz Summicron 50 мм. f /2 [2] : 125 для Leica M3 (1953, Западная Германия). Примечательное, но в значительной степени забытое использование формулы двойного Гаусса было в Canon 28mm. f /3,5 (1951, Япония) [14] в креплении М39 для дальномерных фотоаппаратов. За счет значительного увеличения задней группы (по сравнению с более традиционным фокусным расстоянием типа Double-Gauss) поле зрения было увеличено при сохранении относительно большой диафрагмы, что на какое-то время сделало его самым светосильным 28-мм объективом, доступным для 35-мм камер. большая маржа. [15]
Дальнейшее развитие и распространение
[ редактировать ]В 1966 году компания Asahi Pentax объединила тип Super Speed Panchro и тип Xenon , разработав семиэлементную шестигрупповую модель Super Takumar 50 мм. f /1,4 (v2). [16] В период с 1960-х по начало 80-х годов каждая оптическая компания имела типа Super Panchro или Super Takumar типа Super Takumar в продаже двойные нормальные линзы . Для примера сравните Tokyo Optical RE Auto-Topcor 5,8 см. f /1,4 [17] для Topcon RE Super/Super D (1963), Olympus G. Zuiko Auto-S 40 мм f /1,4 [18] для Olympus Pen F (объектив 1964 г., камера 1963 г.), Yashica Auto Yashinon DX 50 мм f /1,4 [19] для Yashica TL Super (1967), Canon FL 50 мм f /1,4(v2 ) [20] [21] для Canon FT (объектив 1968 г., камера 1966 г.), Asahi Optical Super Takumar 50 мм f /1,4(v2 ) [22] для Pentax Spotmatic (объектив 1968 г., камера 1964 г.), Fuji Fujinon 50 мм f /1,4 [23] для Fujica ST701 (1971 г.), Minolta MC Rokkor-PG 50 мм f /1,4 [24] для Minolta XK/XM/X-1 (1973 г.), Zeiss Planar HFT 50 мм f /1,4 [25] для Rolleiflex SL350 (1974 г.), Konica Hexanon AR 50 мм f /1,4 [26] для Konica Autoreflex T3 (объектив 1974 г., камера 1973 г.) и Nippon Kogaku Nikkor (K) 50 мм f /1,4 (Новый) [27] для Nikon F2 (объектив 1976 г., камера 1971 г.); все из Японии, кроме Zeiss, который был разработан в Западной Германии.
- История конструкции линз двойного Гаусса
-
1936–1964 -
1964–1977 -
1978–2010
Текущий статус
[ редактировать ]Зум-объективы доминировали с 1980-х годов, поэтому было выпущено немного новых нормальных объективов Double Gauss, но было выпущено много новых престижных объективов Double Gauss малой производительности. Сравните Canon EF 50mm f /1,2 л USM (2007 г., Япония), [28] [29] Nikon AF-S Никкор 50 мм f /1,4 G (2008 г., Япония/Китай), [30] Сигма EX DG HSM 50 мм f /1,4 (2008, Япония), [31] ( Косина ) Фойгтландер Ноктон 50 мм f /1,1 (2009, Япония), [32] Leica Noctilux-M 50mm f/0.95 ASPH (2009 г., Германия) [33] со своими предшественниками, или SLR Magic HyperPrime 50mm CINE T0.95 (2012 г., Гонконг, Китай). [34]
В настоящее время эта конструкция используется в недорогих, но высококачественных светосильных объективах, таких как Sony FE 50 мм. f / 1,8 , Canon EF 50 мм f / 1.8 и Nikon 50 мм f / 1.8D AF Никкор . Он также используется в качестве основы для более быстрого проектирования с добавлением элементов, таких как седьмой элемент, как в Canon [35] и никоновский 50 мм f / 1.4 предложения [36] или асферический седьмой элемент в объективе Canon 50 мм. ж / 1,2 л . [29] простой светосильный нормальный объектив Такая конструкция используется и в других приложениях, где требуется (диагональ ≈53°), например, в проекторах.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Кокс, Артур (1971). Фотооптика: современный подход к технике определения . Лондон: Focal Press. ISBN 0817406654 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Кингслейк, Рудольф (1989). «8. Анастигматы мениска» . История фотографического объектива . Сан-Диего: Академическая пресса. стр. 117–130. ISBN 0-12-408640-3 . Проверено 2 августа 2024 г.
- ^ Патент США 399499 , Алван Дж. Кларк, «Фотообъектив», выдан 12 марта 1889 г.
- ^ Патент США 583336 , Пол Рудольф, «Объективное стекло», выдан 25 мая 1897 г.
- ^ США 2019985 , Гораций Уильям Ли, «Линза», опубликовано 5 ноября 1935 г.
- ^ DE 485789 , опубликован 30 сентября 1927 г.
- ^ Кепплер, Герберт (май 2007 г.). «Inside Straight: Оптическое чудо: Удивительная история Биотара» . Популярная фотография и изображения . Том. 71, нет. 5. С. 32–33. ISSN 1542-0337 .
- ^ "PHOTOHISTORY - Г.Абрамов, "Этапы развития отечественного фотоаппаратостроения" " . www.photohistory.ru . Retrieved 2018-08-24 .
- ^ DE 439556 , Альбрехт Вильгельм Тронье, «Фотообъектив», опубликовано 30 апреля 1925 г.
- ^ Агила, Клеман; Руа, Мишель (1987). Exakta Cameras, 1933–1978 (переиздание 2003 г.). Смолл Доул, Западный Суссекс, Великобритания: Книги коллекционеров Хоува. стр. 25–26. ISBN 0-906447-38-0 .
- ^ Объективы и затворы Kodak (рекламная книга) . Рочестер, штат Нью-Йорк: Eastman Kodak Co. c. 1939. с. 36.
- ^ Аноним (ок. 1941). Кодак Эктра (Руководство по эксплуатации) . Рочестер, Нью-Йорк: Eastman Kodak Co. 9.
- ^ Фрэнк Мехельхофф. «История светосильных 35-мм и малоформатных пленочных объективов» . Проверено 30 апреля 2008 г.
- ^ «Канон Серенар 28 мм f/3,5 I» . Кэнон ИНК . Проверено 26 декабря 2012 г.
- ^ «Блок-схема объектива Canon Serenar 28mm f/3.5 I» . Canon INC. Архивировано из оригинала 23 мая 2013 года . Проверено 26 декабря 2012 г.
- ^ США 3451745 , Томокадзу Кадзамаки и Ясуо Такахаши, «Семь-линзовая система объективов с большой апертурой», опубликовано 24 июня 1969 г., присвоено Асахи Когаку Когё Кабусики Кайся.
- ^ Аноним (ок. 1966 г.). Beseler Topcon Super D: с системой измерения за зеркалом. (Руководство по эксплуатации) (PDF) . п. 40.
- ^ Аноним (ок. 1966 г.). Краткое изложение фактов, о которых вам следует знать: Olympus FTography. (Информационное руководство для дилеров) (PDF) . Лос-Анджелес, Калифорния: Ponder & Best. п. 6.
- ^ Аноним, Линзы Яшинон. (Брошюра) Данных о публикации нет, но около 1974 г. с. 13.
- ^ Аноним. «Объективы (байонет FL): FL50mm f/1.4II: характеристики» . Музей фотоаппаратов Canon: Фотозал . Архивировано из оригинала 24 февраля 2010 года . Проверено 7 января 2010 г.
- ^ Аноним. «Объективы (байонет FL): FL50mm f/1.4II: блок-схема» . Музей фотоаппаратов Canon: Фотозал . Проверено 7 января 2010 г.
- ^ Аноним, Руководство по эксплуатации Asahi Pentax Spotmatic II. Токио, Япония: Asahi Optical Co., Ltd., сентябрь 1972 г., с. 28.
- ^ Аноним. «ЕВС ФУДЖИНОН 50MM F1.4» . Проверено 25 января 2010 г.
- ^ Anonymous. "ОПТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОБЪЕКТИВОВ MINOLTA MC/MD ROKKOR" [The optical schemata of Minolta MC/MD Rokkor lenses] . Retrieved 25 January 2010 .
- ^ Фрэнк Мехельхофф. «Последние немецкие 35-мм пленочные фотоаппараты / Rolleiflex SL350» . Проверено 30 апреля 2008 г.
- ^ Андреас Буль. «Объективы Konica SLR 1960–1987: Konica Hexanon AR 50 мм / F1,4» . Проверено 22 февраля 2010 г.
- ^ Аноним (ок. 1987 г.). Nikon: Каталог дилеров . Гарден-Сити, Нью-Йорк: Nikon Corp. 26.
- ^ Аноним. «Объективы (байонет EF): EF50mm f/1.2L USM: характеристики» . Музей фотоаппаратов Canon: Фотозал . Архивировано из оригинала 22 октября 2007 года . Проверено 4 января 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Аноним. «Объективы (байонет EF): EF50mm f/1.2L USM: блок-схема» . Музей фотоаппаратов Canon: Фотозал . Проверено 4 января 2010 г.
- ^ Аноним. «AF-S NIKKOR 50mm f/1.4G» . Проверено 4 января 2010 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Анонимно (июнь 2008 г.). СИГМА: Каталог объективов . Кавасаки, Канагава, Япония: Sigma Corp. 15.
- ^ Аноним. «Стандарт L&VM-Линза» . Архивировано из оригинала 26 декабря 2009 года . Проверено 4 января 2010 г.
- ^ Аноним (2009). LEICA NOCTILUX-M 50 мм f/0,95 ASPH. (Брошюра) . Зольмс, Германия: Leica Camera AG. п. 1.
- ^ «SLR Magic анонсирует объектив HyperPrime CINE 50 мм T0,95 с байонетом M» . Обзор цифровой фотографии . Проверено 1 января 2012 г.
- ^ «EF50mm f/1,4 USM» . Музей фотоаппаратов Canon: Зал объективов .
- ^ «AF Nikkor 50mm f/1.4D» . Никон Имиджинг . Архивировано из оригинала 20 февраля 2011 г. Проверено 1 июля 2010 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Краткое описание конструкции двойного Гаусса. Архивировано 17 мая 2006 г. на Wayback Machine.