Файл: оптика.doc

Объекти́в— оптическое устройство, предназначенное для создания действительногооптического изображения. В оптике рассматривается как равнозначное собирающейлинзе, хотя может иметь иной вид, например см. «Камера-обскура». Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах — иззеркал), рассчитанных для взаимной компенсацииаберрацийи собранных в единую систему внутриоправы.

1:2,8/50 Macro — 1:4-5.6/70-300 — 1:4-5.6/10-20

Объективы применяются в фотоаппаратах,кинокамерахивидеокамерах,фотоувеличителях,микроскопах,телескопах, различных наблюдательных и измерительных приборах (см. «Геодезия»).
В наблюдательных оптических приборах (дальномер,бинокль,микроскоп) объективом называется (порой весьма условно) первый компонент прибора, создающий изображение, рассматриваемое черезокуляр. В этом случае объектив может представлять собой и рассеивающую линзу (так построенывидоискателимногихдальномерныхишкальных фотоаппаратов), а образуемое им изображение может быть мнимым.
В зависимости от назначения и устройства, в конструкцию объектива могут входить вспомогательные элементы: диафрагма, для управления количеством проходящегосвета, система фокусировки,фотографический затвор, внутренние и встроенныебленды.

Характеристики объективов Основные

Фокусное расстояние(и возможность егоизменения);
Угол поля зрения объектива;
Светосила;
Максимальное относительное отверстие(иногда неправильно называемоесветосилой);
Уровень и характер оптических искажений (аберраций);
Разрешающая способность;
Тип байонетаили диаметр резьбы для крепления к камере — для сменных фотографических или киносъемочных объективов.

Дополнительные и уточняющие

Рабочий отрезокили рабочее расстояние — для сменных объективов. Расстояние между опорной плоскостью присоединительной оправы и фокальной плоскостью объектива. В большинстве случаев определяется типомбайонета, имеет важное значение для резьбовых типов крепления (так. объективы сприсоединительной резьбой М39×1выпускались и под рабочий отрезок 28.8 мм для дальномерных камер «Leica», «ФЭД», «Зоркий», и под рабочий отрезок 45.2 мм для зеркальных камер «Зенит»).
Минимальное относительное отверстие (максимальное число диафрагмы, например 16 или 22) — определяется конструктивными особенностями диафрагмы.
Минимальная дистанция фокусировки(МДФ), или максимальный масштабмакросъёмкидля макрообъективов (например, 55 мм, 1:1) — определяется фокусным расстоянием и конструкцией оправы^[^{источник не указан 780 дней}^].
Диаметр и шаг резьбы для присоединения светофильтров.
Графики MTF (Модуляционная передаточная функция— уточняетразрешающую способность).
Число линз и групп линз. Большее количество линз позволяет конструкторам рассчитать объектив с лучше исправленными аберрациями, однако уменьшает светопропускание и повышает риск паразитных переотражений, снижающих контраст изображения. Кроме того, большее число поверхностей, которые надо полировать, увеличивает себестоимость производства и ужесточает требования к точности изготовления каждой детали. Именно поэтому до сих пор с успехом применяются и будут применяться такие простые оптические схемы, как Тессар.
Наличие асферических линз.
Вид просветления.
Конструкция и особенности оправы и байонета. Например, «Помповая» оправа (от сходства спомповым ружьём)— изменение фокусного расстояния и наводка на резкость осуществляется одним кольцом, осевое перемещение которого меняет фокусное расстояние, а поворотом осуществляется наводка на резкость. Более традиционным является наличие двух различных органов управления.

Классификация фотографических объективов

Изображение, полученное объективом «рыбий глаз»

Штатный объектив

Штатный объектив(жарг.Ки́товый объектив, от англ. kit — комплект) — объектив, которым комплектуется фотокамера при продаже. С зеркальными камерами нижнего ценового диапазона в комплекте идут недорогие объективы с переменным фокусным расстоянием (Canon EF-S 18-55, AF-S DX 18-55мм VR)

Типы объективов по конструкции (оптической схеме)

Создание объективов, свободных от искажений, длительное время было скорее искусством, чем наукой. Особенно удачные схемы расположения линз остались в истории техники под собственными именами:

Монокль— простейший объектив, состоящий из одной собирающейлинзы.
Перископ— симметричный объектив, состоящий из двух собирательных линз.
Триплет— простейший вариантанастигмата, состоящий из трёх не склеенных линз, двух собирающих и одной рассеивающей между ними.

Ретрофокусный объектив — класс объективов, отличающихся тем, что расстояние от задней оптической поверхности до фокальной плоскости больше фокусного расстояния, что позволяет спроектировать короткофокусный объектив с удлиненным задним отрезком. Получил популярность в связи с распространениемоднообъективных зеркальных камер.
Телеобъектив— класс объективов (как правило, длиннофокусных), у которых расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния.

Так выглядит зеркально-линзовый длиннофокусный объектив

Зеркально-линзовый объектив— класс объективов, которые кромелинзсодержатзеркала. Как правило, по такой схеме делают длиннофокусные объективы для уменьшения их габаритных размеров. Заявлен зеркально-линзовый объектив с многократным отражением света «Origami» для сверхкомпактного оборудования^[1].
Зеркальный объективсодержит в конструкции толькозеркала. Зеркала не обладаютдисперсией, поэтому такие оптические схемы встречаются во многих технических сферах, например, в нанолитографии^[2].

По виду применяемой оптической (аберрационной) коррекции

Ахромат— объектив с минимальной хроматической аберрацией.
Апланат— симметричный объектив, состоящий из двухахроматических линз.
Анастигмат— объектив, у которого значительно уменьшенастигматизми все остальныеаберрации. Практически все современные фотографические, киносъемочные и телевизионные объективы — анастигматы.
Апохромат— анастигмат, у которого лучше устраненахроматическая аберрация.
Планахромат—
Планапохромат—
Стигмахроматы—
Микрофлюары—

По диапазону значений фокусного расстояния

Фикс— любой объектив с фиксированным фокусным расстоянием, жаргонное слово, сокращение, используемое для противопоставлениявариообъективам. В кинематографическом обиходе такие объективы называютсядискретными.
Вариообъектив— объектив с переменным фокусным расстоянием (трансфокатор, «зум»).

По углу поля зрения(фокусному расстоянию)

Принцип действия простейшего зум-объектива

Широко применяется классификация фотографических объективов по углу поля зренияили пофокусному расстоянию, отнесённому к размерамкадра. Эта характеристика во многом определяет сферу применения объектива:

Нормальный объектив— объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Для35-мм плёнкинормальным считается объектив с фокусным расстоянием 50 мм, хотя диагональ такого кадра равна 43 мм. Угол поля зрения нормального объектива от 40° до 51° включительно (часто около 45°). Считается, что восприятиеперспективыснимка, сделанного нормальным объективом, наиболее близко к нормальному восприятию перспективы окружающего мира человеком.^[3][4]
Широкоугольный объектив(син. короткофокусный объектив) — объектив, с углом поля зрения от 52° до 82° включительно, фокусное расстояние которого меньше широкой стороны кадра. Часто используется для съёмки в ограниченном пространстве, например интерьеров.
Сверхширокоугольный объектив— объектив, у которого угол поля зрения 83° и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра. Сверхширокоугольные объективы обладают преувеличенной передачей перспективы и часто используются для придания изображению дополнительной выразительности.
Портретный объектив— если данный термин применяется к диапазону фокусных расстояний, то обычно подразумевается диапазон от диагонали кадра до трёхкратного её значения. Для 35-мм плёнки портретным считается объектив с фокусным расстоянием 50—130 мм и углом поля зрения 18—45°. Понятие портретного объектива условно и относится кроме фокусного расстояния к светосиле и характеру оптического рисунка в целом.
Длиннофокусный объектив (часто и некорректно именуемый телеобъективом) — объектив, у которого фокусное расстояние значительно превышает диагональ кадра. Имеет угол поля зрения от 10° до 39° включительно, и предназначен для съёмки удаленных предметов.
Сверхдлиннофокусный объектив— объектив, угол поля зрения которого 9° и менее.
В настоящее время массовое применение получил современный тип объективов с переменным фокусным расстоянием, называемыйвариообъектив(трансфокатор, «зум» (англ.Zoom)).
Вид на одно и то же место с различными фокусными расстояниями

17 мм

35 мм

50 мм

100 мм

200 мм

500 мм

1000 мм

2000 мм

Схематическое обозначение фокусного расстояния и их угол поля зрения: 1.Сверхширокоугольный объектив. 2.Широкоугольный объектив. 3.Нормальный объектив. 4.Телеобъектив. 5.Супер-телеобъектив

Here 17 mm real focal length (equivalent to 27.2 mm on 35 mm film)

Here 35 mm real focal length (equivalent to 56 mm on 35 mm film)

Here 50 mm real focal length (equivalent to 80 mm on 35 mm film)

Here 100 mm real focal length (equivalent to 160 mm on 35 mm

Here 200 mm real focal length (equivalent to 320 mm on 35 mm film)

Here 500 mm real focal length (equivalent to 800 mm on 35 mm film)

Here 1000 mm real focal length (equivalent to 1600 mm on 35 mm

Here 2000 mm real focal length (equivalent to 3200 mm on 35 mm film)

Карл Фридрих Цейс(нем.Carl Friedrich Zeiss, в другом варианте —Цейсс; по-немецки произносится ['tsais] («цайс»))11 сентября1816—3 декабря1888) — всемирно известныйнемецкийинженери производительоптики, основатель фабрикиоптических систем«Цейс»(нем.ZeissвЙене) (с1846 года).