3.144.172.115

    

 

 

ВТК "Оптоэлектронные информационные технологии"


Каталог всех
ГОСТов РФ

Контакты

Карта сайта

Поиск по сайту

В избранное

Вход/Регистрация


Возврат на главную страницу
Новости компании
Разработанные приборы, системы и комплексы
Поддержка: программы, драйверы
Интересные статьи
История, персонал, публикации, заказчики, поставка, контакты


 

ИННОВАЦИОННЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ЦЕЛЕЙ И НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Открытое акционерное общество "Институт оптико-электронных информационных технологий" (ОАО "ИОИТ") представляет новый элемент инновационной инфраструктуры России, успешно реализующий единую цепочку от фундаментальных исследований до внедренных технологий, имеющих перспективы на высокотехнологичных и наукоемких рынках.

Деятельность ОАО "ИОИТ" нацелена на развитие новых перспективных областей, которые в будущем определят динамику и ключевые векторы глобальной технологической конкуренции. Организация ведет ориентированные НИОКР на стыке лазерных, нано-, био-, электронных и информационных технологий, доводя результаты работ до промышленных внедрений.

Организация создана на базе ВТК "Оптоэлектронные информационные технологии" Института теплофизики Сибирского отделения РАН в 2007 году.

10.3.05 14:18 | Оптика, основные понятия и термины. Часть третья
Раздел: Оптика | Автор: Gosha | Рейтинг: 1.00 (1) Оценить | Хитов 7105
Canon Lens Work logo



Перевод раздела про оптическую терминологию из "Canon Lens Work II"




Часть третья










ОЦЕНКА РАБОТЫ ОБЪЕКТИВА

ФОРМЫ И ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУКЦИИ ОБЪЕКТИВА



ФОКУСИРОВКА И ДВИЖЕНИЕ ОБЪЕКТИВА (внутренняя фокусировка и др.)

СЪЕМОЧНОЕ РАССТОЯНИЕ/РАССТОЯНИЕ ДО ОБЪЕКТА / РАССТОЯНИЕ ДО ИЗОБРАЖЕНИЯ

ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ СВЕТ И ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ СВЕТОФИЛЬТРЫ

ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ГЛАЗ И ДИОПТР ВИДОИСКАТЕЛЯ












ОЦЕНКА РАБОТЫ ОБЪЕКТИВА


Разрешение


Разрешение объектива указывает на способность объектива репродуцировать точку объекта. Разрешение окончательной фотографии зависит от трех факторов: разрешения объектива, разрешения пленки и разрешения фотобумаги. Разрешение оценивается путем фотографирования при оговоренном увеличении диаграммы, состоящей из групп черных и белых полос, которые постепенно все больше сужаются, после чего с помощью микроскопа рассматривают негативное изображение с увеличением в 50 раз.


Диаграммы измерения разрешения










1.Диаграмма разрешения (Коана)





2.Диаграмма разрешения (JIS)





3.Звезда Сименса





4.Диаграмма Хоуллета





5.Диаграмма разрешения с использованием проекции.






Обычно слышишь о разрешении, выражаемом в цифровом измерении, таком, как 50 линий или 100 линий. Эта цифра указывает на число линий на миллиметр самой мелкой черно-белой линейной диаграммы, которая может быть ясно зафиксирована на пленке. Чтобы проверить разрешение одного объектива, используется метод, при котором тонкая диаграмма разрешения помещается в положение, соответствующее плоскости пленки и проецируется через испытываемый объектив на экран. Цифровая величина, используемая для выражения разрешающей способности, лишь указывает на степень возможного разрешения и не показывает ясность или контрастность разрешения.

Контрастность
Это степень различия между участками разных уровней яркости на фотографии. т.е. разница в яркости между светлыми и темными участками. Например, когда ясно видна граница между белым и черным при репродуцировании, то говорят, что контрастность высокая, а когда эта грань неясная, то говорят, что контрастность низкая. В целом, высококачественные объективы дающие высококачественные изображения обладают как высоким разрешением, так и высокой контрастностью.


Диаграмма концепции контрастности












Щелевая диаграмма измерения ФПМ- функции передачи модуляции (MTF)







MTF -ФПМ функции передачи модуляции


Функция передачи модуляции это метод оценки работы объектива, используемый для определения степени контрастности репродуцирования или резкости объектива. При оценке электрических характеристик аудио оборудования одним из важных измерений работы является частотная характеристика. В данном случае, когда звук от источника записывается через микрофон, а затем воспроизводится через динамики, частотная характеристика указывает на точность соответствия воспроизводимого звука звуку из источника. Если воспроизводимый звук очень близок к звуку из источника, оборудование классифицируется как “hi-fi” или “высокой точности”. Если рассматривать оптическую систему объектива как “систему для передачи оптических сигналов” таким же образом, как аудио система передает электрические сигналы, можно выяснить, насколько точно передаются оптические сигналы, коль скоро можно измерить частотную характеристику этой оптической системы. В оптической системе эквиваленто м частотной характеристики является “пространственная частота”, показывающая как много узоров или циклов определенной синусовой плотности присутствуют на одном миллиметре ширины. Соответственно единицей измерения пространственной частоты является число линий на 1 мм.
На Рисунке "А" (чуть выше) показаны характеристики ФПМ идеального объектива “hi-fi” при выходе, равном входу. Говорят, что такой объектив обеспечивает контрастность 1:1. Однако, поскольку реальный объектив содержит остаточную аберрацию. реальные пространственные частоты всегда меньше 1:1. По мере увеличения пространственной частоты (т.е. по мере того как система черно-белых синусовых волн становится более тонкой или более плотной) контрастность снижается, как показано на Рисунке, пока наконец не станет серой, на которой невозможно увидеть разницу между черными и белыми полосами (контрастности нет, 1:0) на границе пространственной частоты. Иллюстрации этого явления делается в форме диаграммы с кривой, на которой пространственная частота изображена горизонтальной осью, а контрастность - как вертикальная ось. Другими словами, диаграмма позволяет провести непрерывную проверку разрешения и контрастности (т.е. степени модуляции). Однако, поскольку она показывает характеристики только для одной точки в площади кадра, необходимо использовать данные для нескольких точек, чтобы определить характеристики ФПМ всего изображения.

Цветобаланс
Точность воспроизведения цвета фотоснимка, сделанного через объектив, в сравнении с оригинальным объектом. Цветобаланс во всех объективах EF (Canon) основан на справочных величинах, рекомендуемых ISO (Международной организацией по стандартизации) и находящихся в строгих рамках поля допуска, которое уже, чем допустимые пределы величин CCI (индекс содействия цвету, ИСЦ) ISO.

ИСЦ
Воспроизведение цвета на цветных фотографиях зависит от трех факторов: цветовых характеристик пленки, цветовой температуры источника света, освещающего объект, и светопередающих характеристик объектива. Индекс содействия цвету это индекс, указывающий на “количество вариаций цвета, вызываемых различиями фильтрующего эффекта объективов”, когда используются стандартная пленка и источник света, и выражаемый тремя цифрами в форме 0/5/4. Эти три цифры - относительные величины, выражаемые логорифмами коэффициента пропускания объектива на длинах волн голубого- фиолетового/зеленого/красного цветов, соответствующих трем слоям светочувствительных эмульсий цветной пленки, причем более высокие цифры представляют собой более высокий коэффициент пропускания. Однако, поскольку фотообъективы поглощают большую часть длин ультрафиолетовых волн, коэффициент пропускания голубого/фиолетового цветов обычно равен нулю, поэтому цветовой баланс оценивается путем сравнения величин зеленых и красных волн со справочными величинами для объектива, указанными ISO. Характеристики справочного значения ISO для пропускания света были установлены на основании метода, предложенного Японией, связанного с тем, что была взята средняя величина пропускания 57 стандартных объективов, включающих пять моделей представительных производителей объективов, включая “Canon”. Полученная рекомендуемая справочная величина 0/5/4 используется производителями пленки как отправная точка при проектировании характеристик воспроизведения цветов цветной пленки. Другими словами, если характеристики пропускания света объектива не соответствуют справочным величинам ISO, то нельзя получить характеристики воспроизведения цветов, планировавшиеся производителем.

Периферийное освещение
Яркость объектива определяется числом F, однако эта величина лишь показывает яркость в положении оптической оси, т.е. в центре изображения. Яркость (освещенность поверхности изображение) по границе изображения называется периферийным освещением и выражается в процентах от объема освещения в центре изображения. На периферийное освещение оказывает влияние виньетирование объектива и теорема косинусов 4, и оно неизбежно хуже, чем освещение центра изображения.



Степень освещенности плоскости изображения, показывающая характеристики периферийного освещения 1.Высота изображения (мм)



Виньетирование
Световые лучи, входящие в объектив по краям площади снимка, частично блокируются рамками объектива как перед диафрагмой, так и за ней, мешая всем лучам проходить через эффективную апертуру( диаметр диафрагмы) и вызывая ослабление освещения в периферийных участках изображения. Этот тип виньетирования можно ликвидировать путем дифрагмирования объектива.




Виньетирование



Теорема косинусов 4
Теорема косинусов 4 гласит, что ухудшение освещения в периферийных участках изображения увеличивается по мере увеличения угла зрения, даже если объектив полностью свободен от виньетирования. Периферийное изображение образуется пучками лучей света поступающими в объектив под определенным углом по отношению к оптической оси, и количество уменьшающегося света пропорционально косинусу этого угла, возведенному в четвертую степень. Поскольку это закон физики, его невозможно избежать. Однако при широкоугольном объективе, имеющем широкий угол зрения, уменьшение периферийного освещения можно предотвратить путем увеличения эффективности диафрагмы объектива (соотношения площади входного зрачка на оси и площади входного зрачка вне оси).




Сокращение освещения в соответствии с теоремой косинусов



Затенение
Явление, при котором свет, входящий в объектив, частично блокируется такими помехами, как конец светозащитной бленды объектива или рамки фильтра, вызывающее либо потемнение углов изображения, либо общее посветление изображения. Затенение это общий термин, используемый для тех случаев, когда изображение ухудшается каким-либо препятствием, блокирующим световые лучи, которые на самом деле должны достигать изображения.

Размытие
Свет, отраженный от поверхностей объектива, внутренней части тубуса объектива и внутренних стенок футляра зеркала камеры, может достичь пленки и частично или полностью завуалировать площадь изображения, ухудшив резкость изображения. Эти вредные отражения называются размытием. Хотя размытие можно намного уменьшить путем покрытия поверхностей объектива и мерами внутри тубуса объектива и камеры, направленными против отражения, полностью нельзя уничтожить размытие для всех условий, в которых находятся объекты съемки. Поэтому желательно пользоваться соответствующей светозащитной блендой объектива, когда это возможно.
Термин “размытие” также используется, когда речь идет об эффектах нерезкости и ореола, вызываемых сферической аберрацией и комой.




Размытие и паразитное изображение



Паразитное изображение
Вид размытия, появляющийся, когда солнце или другой мощный источник света включается в сцену, и сложный ряд отражений между поверхностями объектива вызывает появление четко обозначенного отражения в изображении в положении, симметрично противоположном источнику света. Это явление отличают от размытия при помощи термина “паразитное изображение” благодаря тому, что оно похоже на призрак.
Паразитные изображения, вызванные отражениями поверхностей перед диафрагмой, имеют такую же форму, как диафрагма, в то время как паразитное изображение, вызванное отражениями позади диафрагмы, появляется как световое вуалирование участка, находящегося не в фокусе. Поскольку паразитные изображения могут также вызываться мощными источниками света вне площади снимка, рекомендуется применять светозащитные бленды или другие затеняющие устройства, чтобы блокировать нежелательный свет. Будет иметь место паразитное изображение, когда делается снимок или нет, можно проверить заранее, если посмотреть через видоискатель и использовать функцию проверки глубины резкости камеры, чтобы закрыть объектив для фактической апертуры, которая будет использована во время съемки.

Покрытие -просветление
Когда свет поступает в объектив и выходит из него, приблизительно 5 процентов света отражается назад на каждой границе между объективом и воздухом из-за разницы в показателях преломления. Это не только уменьшает количество света проходящего через объектив, но также может привести к повторным отражениям, которые вызывают ненужные размытие и паразитные изображения. Чтобы предотвратить это отражение, объективы обрабатываются специальным покрытием. В основном это делается при помощи вакуумного напыления, чтобы покрыть объектив тонкой пленкой толщиной 1/4 длины волны света, на который она должна действовать, состоящей из вещества (такого, как фторид магния) с показателем преломления равным корню квадратному из числа “n”, где число “n” это показатель преломления стекла объектива. Однако вместо одного покрытия, влияющего только на одну длину волны, объективы ЕF имеют лучшее многослойное покрытие (многослойное напыление пленки, снижающее степень отражени я до 0,2-0,3%), надежно предотвращающее отражение всех длин волн видимого спектра света. Однако, покрытие объектива имеет целью не только предотвращение отражения. Покрытие различных элементов объектива соответствующей пленкой с разными свойствами играет роль в обеспечении всей системы объектива оптимальными характеристиками цветового баланса.

Оптическое стекло
Оптическое стекло изготавливается специально для применения в точных оптических изделиях, таких, как фотообъективы и микроскопы. В отличие от стекла общего назначения оптическое стекло обеспечено постоянными точными характеристиками преломления и дисперсии( точность до шести знаков после запятой) и отвечает строгим требованиям, касающимся прозрачности и отсутствия таких дефектов, как свиль, коробление и пузырьки. Типы оптического стекла классифицируются по его составу и оптической постоянной (число Аббе=vd), и сегодня существует больше 250 типов такого стекла. Для объективов высшего качества материалы выбираются из различных типов оптического стекла и из них образуют оптимальные сочетания. Стекло с vd 50 или менее единиц называется флинт (F), а стекло с vd 55 или более единиц называется кроном (К). Каждый тип стекла подвергается дальнейшей классификации по другим характеристикам, таким, как удельный вес (материалы с большим удельным весом клас сифицируется как S, в то время как материалы с низким удельным весом классифицируются как L), и каждому типу стекла присваивается свой серийный номер.

Число Аббе
Цифровое выражение дисперсии оптического стекла с использованием греческого символа v. Оно также называется оптической константой. Число Аббе определяется следующей формулой, в которой используется показатель преломления для трех линий Фраунхофера: F (голубая), d (желтая) и с (красная).
Число Аббе=vd=nd-1/nF-nc . Диаграмма распределения характеристик оптического стекла это диаграмма, в которой числа Аббе использованы в качестве горизонтальной оси, а линия d показателя преломления - в качестве вертикальной.

Диаграмма оптического стекла, флюоритного и UD стекла (68кб 1599х1145 pix)



Линии Фраунхофера
Линии поглощения, открытые в 1814 году немецким физиком по имени Фраунхофер (1787-1826), образующие спектр поглощения, присутствующий в непрерывном спектре света, испускаемого солнцем, создаваемые влиянием газов в атмосферах солнца и земли. Поскольку каждая линия расположена на постоянной длине волны, эти линии используются как отправные точки при определении цветовых характеристик (длин волн) оптического стекла. Показатель преломления оптического стекла измеряется на основе девяти длин волн, отобранных из линий Фраунхофера (см. таблицу 4). При проектировании объективов расчеты для корректирования хроматических аберраций также основаны на этих длинах волн.


Длины волн и линии спектра






































Код линии спектраihgFedCrt
Длина волны (nm)365,0404,7435,8486,1546,1587,6656,3706,51014
Цветультра-фиолетзеленыйфиолетово - голубойголубойзеленыйжелтыйкрасныйкрасныйинфра-красный






Флюорит
У флюорита крайне низкие показатели преломления и дисперсии по сравнению с оптическим стеклом и особые характеристики частичной дисперсии (необычная частичная дисперсия), которые допускают практически идеальную коррекцию хроматических аберраций в сочетании с оптическим стеклом. Этот факт был известен давно, и в 1880 году природный флюорит использовался практически в апохроматических линзах объективов микроскопов. Однако, поскольку природный флюорит встречается только небольшими кусочками, его практически нельзя использовать в фотообъективах. Решая эту проблему, “Канон” в 1968 году добилась успеха в создании технологии производства крупных искусственных кристаллов, открыв тем самым дверь к применению флюорита в фотообъективах.

UD-объектив
Объектив, изготовленный из специального оптического стекла, обладающего оптическими характеристиками, аналогичными флюориту. Элементы UD-объектива особенно эффективны при корректировке хроматических аберраций в супертелефотообъективах. Два элемента UD-объектива по характеристикам эквивалентны одному элементу из флюорита. “UD” означает “сверхнизкую дисперсию” .


ФОРМЫ И ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУКЦИИ ОБЪЕКТИВА


Формы объектива















Положительные линзыВыпуклая линза
Двояковыпуклая линза
lensshape02.GIF - .536 K
Выпуклый мениск
lensshape03.GIF - .487 K
Дисперсные линзыВогнутая линза
lensshape04.GIF - .481 K
Двояковогнутая линза
lensshape05.GIF - .521 K
Вогнутый
lensshape06.GIF - .485 K




Наверхвверх быстро Линза Френеля (Fresnel)
Тип положительной линзы, образованной путем точного разделения выпуклой поверхности выпуклой линзы на множество концентрических кругообразных кольцевых линз и их сочетания с целью максимально сократить толщину линзы, в то же время сохраняя ее функцию как выпуклой линзы. Чтобы эффективно направить периферийный рассеянный свет в окуляр в однообъективном зеркальном фотоаппарате, сторона, противоположная матовой поверхности фокусировочного экрана, образуется как ступенчатая линза с шагом 0,05 мм. Линзы Фреснеля также широко применяются в фотовспышках. На них указывают концентрические окружности, видные на белом рассеивающем экране, покрывающем лампу фотовспышки. Примером гигантской линзы Фреснеля может служить проекционная линза, использовавшаяся для проецирования света от маяка.




Линза Фреснеля



Асферическая линза
Фотообъективы обычно конструируются из нескольких отдельных линз, которые, если конкретно не указано что-то иное, имеют сферические поверхности. Поскольку все поверхности сферические, становится особенно трудно исправить сферическую аберрацию в объективах с большой диафрагмой и дисторсии в сверхширокоугольных объективах. Специальная линза с поверхностью, изогнутой в идеальной форме для коррекции этих аберраций, т.е. линза, имеющая свободно изогнутую поверхность, которая не является сферической, называется асферической линзой. Теория и полезность асферических линз были известны с первых дней изготовления линз, однако из-за исключительной сложности практической обработки и точного измерения асферических поверхностей, методы производства асферических линз не были внедрены в практику до достаточно недавнего времени.
Первым объективом для зеркального фотоаппарата, включавшим асферическую линзу, был объектив FD 55 mm f/1.2 AL фирмы “Canon”, выпущенный в марте 1971 года. (“Лейка”предложила объектив “Ноктилюкс” 55mm f/1.2 с асферическими поверхностями для своих камер дальномеров задолго до 1971 года). Благодаря революционным достижениям в технологии производства с тех пор в нынешней группе объективов EF “Канон” широко используются различные типы асферических линз, таких, как матовые и полированные асферические линзы, сверхточные стеклянные литые асферические линзы и реплицированные асферические линзы.

Воздушная линза
Воздушное пространство между стеклянными линзами, составляющими фотообъектив можно представить себе как линзы, состоящие из стекла, обладающие таким же показателем преломления, как воздух (1,0). Воздушное пространство, с самого начала спроектированное с учетом такой концепции, называется воздушной линзой. Поскольку преломление воздушной линзы противоположно преломлению стеклянной, выпуклая форма действует как вогнутая линза, а вогнутая форма действует как выпуклая линза. Этот принцип был впервые выдвинут в 1898 году человеком по имени Эмиль фон Хёг, работавшем в немецкой компании “Гёрц”.


Диаграмма концепции воздушной линзы


airlens.GIF - -369988,0 K



Реально существующие фотообъективы
Когда смотришь на увеличенное изображение объекта через увеличительное стекло, зачастую края изображения бывают искажены или обесцвечены, хотя центр изображения и бывает четким. Это указывает на то, что одно-линзовый объектив страдает многими видами аберрации и не может воспроизвести изображение, ясно очерченное от одного конца до другого. Из-за этого фотообъективы строятся из нескольких линз с различной формой и характеристиками, с тем чтобы получить резкое изображение по всей площади фотоснимка. Эта основная конструкции объектива указана в разделе спецификаций буклетов и инструкций с указанием линз и групп линз. На рисунке 33 показан пример объектива EF 85 mm f/1.2L USM , состоящий из 8 линз и 7 групп линз.


group_elememts.GIF - -629921,0 K


Конструкция объектива EF 85mm f/1.2 USM



Основы конструкции объектива
Существует пять основных конструкций, используемых в объективах с одним фокусным расстоянием общего назначения. Первый тип с одной линзой является простейшим, состоит из одной или двух соединенных линз. Второй и третий это двойные объективы, состоящие из двух независимых линз. Четвертый тип это триплеты, объективы, состоящий из трех независимых линз, расположенных в такой последовательности: выпуклая-вогнутая-выпуклая. Пятый тип - симметричный, состоящий из двух групп по одной или больше линз одинаковой формы и конфигурации в группе, симметрично ориентированных вокруг диафрагмы.


Основные группы линз в объективах








Наверхвверх быстро

Типы фотообъективов


-Объективы с одним фокусным расстоянием

Симметричные.
В объективах этого типа группа линз за диафрагмой имеет почти такую же конфигурацию и форму, как группа линз, расположенная перед диафрагмой. Симметричные объективы классифицируются далее на различные типы, такие, как тип Гаусса, тройной, тип Тессар, тип Топкон и ортометрический. Из них наиболее широко используется объектив конфигурации Гаусса и его вариации, потому что


  • а)его симметрическая конструкция обеспечивает хорошо сбалансированную коррекцию всех типов аберрации и
  • б) можно достичь сравнительно длинного заднего фокуса.

Объектив “Канон” 50 мм f/1.8, выпущенный еще в 1951 году, с успехом ликвидировал кому, которая была единственным слабым местом объектива Гаусса в то время. В результате этого он стал знаменит как историческая веха в создании объективов благодаря резкому улучшения качества работы, которое он обеспечивал. “Канон” по-прежнему использует конструкцию Гаусса в нынешних объективах, таких, как EF 50mm f/1.8 IL, EF 50mm f/1.0 L USM, EF 50 mm f/1.4 USM, EF 85 mm f/1.2 USM и TS-E 90mm f/2.8.
Типы Тессар и Триплет симметрической конфигурации широко используются сегодня в компактных камерах, оснащенных объективами с одним фокусным расстоянием.


Характерные типы фотообъективов





Телеобъектив
В обычных фотообъективах общая длина объектива (расстояние от вершины передней линзы до фокальной плоскости) больше, чем фокусное расстояние. Обычно это не так в объективах с особенно большим фокусным расстоянием, однако, потому что использование обычной конструкции объектива привело бы к созданию слишком громоздкого неуправляемого объектива. Чтобы сохранить размер такого объектива разумной величины, в то же время обеспечивая большое фокусное расстояние, комплект вогнутой (отрицательной) линзы располагается позади комплекта основной выпуклой (положительной) линзы, в результате чего получается объектив, который короче своего фокусного расстояния. Объективы такого типа называются телеобъективами. В таком объективе вторая главная точка расположена перед передней линзой объектива.



Телеобъектив



-Коэффициент телеобъектива
Отношение общей длинны телеобъектива к его фокусному расстоянию называется коэффициентом телеобъектива. Другими словами, это величина расстояния от вершины передней линзы до фокальной плоскости, разделенная на фокусное расстояние. Для телеобъектива эта величина меньше единицы. Для справки: коэффициент телеобъектива EF 300 mm f/2.8 L USM равен 0,91, а телеобъектива EF 600 mm f/4 L USM - 0,78.

Тип объектива с ретрофокусом
У широкоугольных объективов обычной конструкции такой короткий задний фокус, что их нельзя использовать в однообъективных зеркальных фотоаппаратах, потому что они будут мешать качательному движению главного зеркала вверх-вниз. В силу этого широкоугольные объективы для таких камер имеют конструкцию, противоположную конструкции телеобъективов, в которой комплект отрицательных линз расположен перед комплектом главной линзы. Это перемещает вторую главную точку за объектив (между самой последней линзой и плоскостью пленки) и создает объектив с задним фокусом, который длиннее фокусного расстояния. Обычно объектив такого типа называется ретрофокусным по названию изделия, выпущенного на рынок французской компанией “Энженю компани”. С оптической точки зрения этот тип объектива классифицируется как инвертированный телеобъектив.




Инвертированный телеобъектив




Zoom объективы

Зум-объектив из четырех групп линз
Зум-объектив стандартной конфигурации с четко разграниченными функциями четырех групп линз (фокусировочная группа, группа изменение увеличения, группа коррекции и группа формирования изображения). Две группы - изменения увеличения и коррекции - двигаются во время изменения фокусного расстояния. Поскольку при такой конструкции легко достичь кратности изменения фокусного расстояния с большим увеличением, она обычно используется в объективах кинокамер и в телеЗум-объективах однообъективных зеркальных фотоаппаратов. Однако из-за проблем, возникающих во время разработки компактных Зум-объективов, ее использование становится не таким широким в современных обычных Зум-объективах. В серии объективов EF у объектива EF 100-300 mm F/5.6L конструкция очень похожа на этот тип.


ФОКУСИРОВКА И ДВИЖЕНИЕ ОБЪЕКТИВА

Фокусировка и способы движения объектива Методы перемещения объектива для фокусировки можно в общем разделить на пять типов, описанных ниже.
Общее линейное удлинение
Вся оптическая система объектива движется прямо взад и вперед при фокусировке. Яркими примерами объективов, в которых используется этот тип фокусировки являются EF 28 mm f/2.8, EF 35 mm f/2 и EF 50 mm f/1.8 II. (T-S-45mm f/2.8 это заднефокусный объектив, а TS-E 24 mm f/ 3.5L это общее линейное удлинение с подвижной системой.) Линейное удлинение передней группы
Задняя группа остается неподвижной, и только передняя группа двигается прямо взад и вперед во время фокусировки. Примерами объективов с линейным удлинением передней группы могут служить объективы EF 50 mm f/2.5 Компакт Макро, EF 100 f/2.8 Макро, EF 50 mm f/1.0L USM и EF 85 mm f/1.2L USM.
Вращательное удлинение передней группы
Отдел тубуса объектива, содержащий переднюю группу вращается, перемещая переднюю группу взад и вперед во время фокусировки. Этот тип фокусировки используется только в Зум-объективах и не встречается в объективах с единым фокусным расстоянием. Яркими примерами объективов, в которых применен этот метод, являются EF 35-80 mm f/4-5.6 USM и EF 100-300mm f/5.6L. Поскольку кольцо подсоединения фильтра и бленда вращаются вместе с объективом во время фокусировки, при съемке через оконное стекло необходимо внимательно следить за тем, чтобы конец объектива не соприкасался со стеклом.
Внутренняя фокусировка
Фокусировка осуществляется путем перемещения одной или нескольких групп линз, расположенных между передней группой линз и диафрагмой. Задняя фокусировка
Фокусировка осуществляется путем перемещения одной или нескольких групп линз, расположенных позади диафрагмы.
Подвижная система
Обычные фотообъективы сконструированы для того, чтобы достичь оптимального равновесия компенсации аберрации лишь на одной общепринятой дистанции съемки. Таким образом, хотя аберрации хорошо компенсированы при справочной дистанции съемки, они увеличиваются при других дистанциях съемки ( в особенности при съемке с близкого расстояния) и вызывают ухудшение качества изображения. Чтобы этого не произошло, применяется подвижная система, меняющая интервал между определенными линзами в соответствии с величиной удлинения. Это метод также называют механизмом компенсации аберрации при съемке с небольшого расстояния.





Наверхвверх быстро
СЪЕМОЧНОЕ РАССТОЯНИЕ/РАССТОЯНИЕ ДО ОБЪЕКТА / РАССТОЯНИЕ ДО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Съемочное расстояние (расстояние до камеры)
Расстояние от плоскости пленки (фокальной плоскости) до объекта.
Положение плоскости пленки обозначено на верхней части большинства фотоаппаратов знаком “ New01.GIF - .103 K”.




Съемочное расстояние, расстояние до объекта, расстояние до изображения


Расстояние до объекта
Расстояние от передней главной точки объектива до объекта.
Расстояние до изображения
Расстояние от задней главной точки объектива до плоскости пленки, когда объектив сфокусировн на объекте с определенного расстояния.
Величина удлинения
При объективе, который перемещает всю оптическую систему взад и вперед во время фокусировки, величина движения объектива, необходимая для фокусировки объекта на ограниченном расстоянии от положения “бесконечность” фокуса.
Расстояние внутри камеры
Расстояние от переднего края тубуса объектива до плоскости пленки.
Рабочее расстояние
Расстояние от переднего края тубуса объектива до объекта. Это важный фактор, в особенности при съемке крупных планов и фотоувеличениях.
Увеличение изображений
Соотношение (соотношение длины) между фактическим размером объекта и размером изображения, воспроизведенного на пленке. Макросъемочный объектив с показателем увеличения 1:1 может воспроизводить изображение на пленке такого же размера, как первоначальный объект (в натуральную величину). Увеличение обычно выражается как пропорциональная величина, показывающая размер изображения по сравнению с реальным объектом. (Например, увеличение 1:4 выражается как 0,25Х.)



Соотношение между фокусным расстоянием. величиной удлинения (общим удлинением) и увеличением







pic39.GIF - -463095,0 K

  • f=фокусное расстояние
  • r=величина удлинения
  • e=интервал главной точки
  • R=съемочное расстояние
  • y=размер объекта
  • y'=размер объекта на плоскости пленки
  • M=увеличение


R=(r+f)2 /r + e =f(M+1)2 /M + e
M=y'/y =r/f


Наверхвверх быстро

ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ СВЕТ И ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ СВЕТОФИЛЬТРЫ

Поляризованный свет
Поскольку свет это один из видов электромагнитных волн, можно рассматривать его как однородные колебания по всем направлениям, расположенные перпендикулярно направлению его распространения. Такой тип света называется естественным (или естественным поляризованным ) светом. Если направление колебаний естественного света становится в силу каких-то причин поляризованным, то этот свет называют поляризованным. Когда естественный свет отражается от поверхности стекла или воды, к примеру, отраженный свет колеблется только в одном направлении и полностью поляризован. Кроме того, в солнечный день свет с участка неба, идущий от солнца под углом 90 градусов, становится поляризованным под воздействием молекул и частиц в атмосфере. Полузеркала, используемые в автофокусе однообъективных зеркальных камер, также вызывают поляризацию света.


Естественно поляризованная электромагнитная волна.

pic40.GIF - -538518,0 K
Поляризующий фильтр с линейно падающей характеристикой Это фильтр, пропускающий свет, колеблющийся только в определенном направлении. Поскольку фокус колебаний света, пропускаемого через фильтра по своему характеру линейный, фильтр называется поляризующим фильтром с линейно падающей характеристикой (ЛПХ-фильтр). Такой фильтр ликвидирует отражения от стекла и воды так же, как кольцевой поляризационный фильтр, однако его нельзя эффективно использовать с большинством камер с автоэкспозицией и автофокусом, так как это вызовет ошибки в экспозиции в камерах типа АЕ , оснащенных системой измерений через объектив (ТТL), использующих полузеркала, и приведет к ошибкам в камерах AF, включающих дальномерные системы, использующие полупрозрачные зеркала.

Кольцевой поляризационный фильтр
Функционально кольцевой поляризационный фильтр такой же, как ЛПХ-фильтр, так как он пропускает только свет с определенным направлением колебаний. Однако свет, проходящий через кольцевой фильтр, отличается от света, проходящего через ЛПХ-фильтр, тем, что фокус колебаний вращается по спирали в направлении, в котором он распространяется. Таким образом, фильтр не мешает эффекту полузеркал, сохраняя функции ТТL-АE и AF. Когда вы используете поляризующий фильтр с камерой EOS, не забывайте всегда пользоваться кольцевым поляризующим фильтром. Эффективность кольцевого поляризующего фильтра в ликвидации отраженного света такая же, как у ЛПХ-фильтра.


ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ГЛАЗ И ДИОПТР ВИДОИСКАТЕЛЯ

Зрение, оптическая резкость
Способность глаза различать детали формы объекта. Выражается как числовая величина, показывающая минимальный угол зрения, при котором глаз может ясно различать две точки или линии, т.е. разрешение глаза по сравнению с разрешением 1' . (Cоотношение с 1' принимается за 1.)

Приспосорбляемость глаза
Приспособляемость глаза к тому, чтобы менять свою преломляющую способность, с тем чтобы формировать образ объекта на сетчатке. Положение, при котором глаз обладает минимальной преломляющей способностью, называется состоянием покоя приспособляемости.

Нормальное зрение, эмметропия
Состояние глаза, при котором на задней части сетчатки образуется изображение бесконечно далекой точки в момент, когда глаз находится в состоянии покоя приспособляемости.

Дальнозоркость
Состояние глаза, при котором изображение бесконечно далекой точки формируется на сетчатке, когда глаз находится в состоянии покоя приспособляемости.

Близорукость
Состояние глаза, при котором изображение бесконечно далекого объекта формируется перед сетчаткой, когда глаз находится в состоянии покоя приспособляемости.

Астигматизм
Состояние глаза, при котором существует астигматизм на зрительной оси глаза.

Пресбиопия (старческая дальнозоркость)
Состояние глаза, при котором способность глаза фокусироваться ослабляется в связи со старением человека. В фотоаппарате оно аналогично положению с фиксированной фокальной точкой при небольшой глубине резкости.

Минимальное расстояние ясного видения
Ближайшее расстояние, на котором глаз с нормальным зрением может видеть объект без напряжения. Считается, что это расстояние равно 25 см (0,8 фута).

Диоптр
Степень, в которой лучи света собираются в пучок или рассеиваются , выходя из видоискателя. Стандартный диоптр всех камер EOS установлена на -1. Эта установка имеет целью сделать так, чтобы изображение в видоискателе виделось как бы с расстояние в 1 м. Таким образом, если человек не может ясно видеть изображение в видоискателе, значит он должен присоединить к окуляру камеры объектив регулировки диоптра, обладающий способностью, когда он добавляется к стандартному диоптру видоискателя, позволять легко видеть объект на расстоянии одного метра. Числовые величины, отпечатанные на диоптрийном приспособлении объектива EOS, указывают общий диоптр, получаемый, когда объектив регулировки диоптра присоединен к камере.




 



Наверхвверх быстро
 

Родственные ссылки
» Другие статьи раздела Оптика
» Эта статья от пользователя Gosha
» Самая читаемая статья из раздела Оптика: Оптика, основные понятия и термины. Часть первая
» Последние статьи раздела Оптика: Оптика, основные понятия и термины. Часть первая
¤ Перевести статью в страницу для печати
¤ Послать эту cтатью другу


  • test

  • Статьи по оптике Статьи по лазерной технике Статьи по электронике и радиотехнике Статьи: Разное
      Карта сайта

    630090, г. Новосибирск, пр-т Лаврентьева 1,
    ВТК "Оптоэлектронные Информационные Технологии",
    тел.: (383)-330-87-82, факс: (383)-330-84-80

    Написать письмо администратору сайта
    При использовании материалов сайта, ссылка на авторов и  http://oit.itp.nsc.ru   обязательна


    - Генерация страницы: 0.09 секунд | 18 Запросов | 46 Файлов: 413.02 КБ | HTML: 83.06 КБ -