 |
|
Объектив с переменным фокусным расстоянием (ОПФ)
– объектив фото- или киносъемочного аппарата, у которого фокусное расстояние можно произвольно изменять в пределах, обусловленных его конструкцией.
(* Определение ниже – из энциклопедии «Фотокинотехника» Иофиса, можно пропустить всю эту инфу про дискретность и панкратичность, а просто сразу сказать, что:
По устройству все объективы с переменным фокусным расстоянием могут быть разделены на 2 группы – вариообъективы и трансфокаторы.)
Фокусное расстояние изменяется либо ступенчато – объектив с дискретным изменением фокусного расстояния, либо плавно – т.н. панкратический объектив.
В объективах первого типа фокусное расстояние изменяется в результате дискретногоперемещения отдельных компонентов оптической системы или за счёт использования различных сменных компонентов. Например, в любительских 8-мм кинокамерах применяют сменные афокальные насадки, устанавливаемые перед объективом. Так, для объектива «Юпитера» в кинокамере «Кварц» используются афокальные насадки, позволяющие изменять фокусное расстояние оптической системы в целом в 0,5 или в 2 раза.
В панкратических объективах изменение фокусного расстояния достигается плавным перемещением отдельных компонентов оптической системы. В зависимости от способа (закона) перемещения компонентов различают ОПФ с оптической и с механической компенсацией смещения плоскости изображения.
В объективах с оптической компенсацией компоненты оптической системы перемещаются по линейному закону, при этом плоскость изображения смещается в таких пределах, при которых изменение качества изображения почти незаметно.
В объективах с механической компенсацией один или несколько компонентов перемещаются по сложному, нелинейному закону, при этом плоскость изображения остаётся практически неподвижной.
С точки зрения исправления остаточных аберраций панкратические объективы подразделяют на вариообъективы и трансфокаторы.
Вариообъектив.
- объектив с переменным фокусным расстоянием, содержащий несколько перемещающихся относительно друг друга оптических компонентов, образующих т.н. вариатор,
и неподвижный задний компонент– корректор остаточных аберраций вариатора.
· Оптическая система вариатора исправлена в отношении остаточных аберраций как единое целое.
· Перемещением компонентов вариатора обеспечивается непрерывное изменение фокусного расстояния, при этом плоскость изображения остается неподвижной и относительное отверстие сохраняется постоянным.
· Изменение фокусного расстояния достигается раздельным перемещением каждого компонента в одну сторону.
· Переменное фокусное расстояние обеспечивается за счет наличия нескольких групп линз, которые могут передвигаться друг относительно друга. Хороший вариообъектив не перекрывает весь диапазон от широкоугольного объектива с очень маленьким фокусным расстоянием до длиннофокусного с очень большим фокусным расстоянием. Обычно фокусное расстояние вариообъектива изменяется в некоторых средних, хотя и достаточно широких пределах. Например, замечательно, если в эквиваленте 35-миллиметровой камеры фокусное расстояние объектива варьируется в диапазоне от 35 мм до 100 мм.
· Поскольку элементы вариообъектива должны двигаться на большие расстояния, он обычно не обеспечивает такую проработку деталей, как соответствующие специальные объективы с постоянным фокусным расстоянием. По этой же причине на настройку вариообъектива обычно требуется больше времени. После изменения состояния такого объектива всегда следует проверять его на резкость будущего кадра. Удобно, когда фотоаппарат с вариообъективом имеет систему автофокусировки, тогда объектив автоматически перенастроится после или при изменении фокусного расстояния.
· По сравнению с трансфокатором позволяет достичь лучшего исправления многих аберраций при меньшем числе линз и компонентов, а также добиться большей геометрической светосилы во всём диапазоне фокусных расстояний.
Трансфокатор.
- а) представляет собой оптическую систему, состоящую из афокальной панкратической насадки с переменным угловым увеличением и объективас постоянным фокусным расстоянием.
В такой системе трансфокатором могут называть только афокальную насадку.
- б) объектив с переменным фокусным расстоянием, состоящий из собственно объектива и расположенной перед ним афокальной насадкипеременного увеличения.
· Механическим перемещением оптических компонентов афокальной насадки изменяется угловое увеличение, а тем самым достигается и плавное изменение фокусного расстояния системы в некотором диапазоне.
· При этом плоскость изображения остается неподвижнойиотносительное отверстие сохраняется постоянным во всем диапазонеизменения фокусного расстояния.Фокусное расстояние системы пропорционально изменению увеличения афокальной насадки.
· Устранение остаточных аберраций производится независимо и самостоятельно для каждой из частей трансфокатора, что позволяет использовать одну и ту же афокальную насадку с различными объективами (?).
· Принцип действия системы. Телескопическая насадка А с переменным угловым увеличением устанавливается таким образом, что её выходной зрачок совпадает с входным зрачком объектива Б, фокусное расстояние которого равно постоянной величине. Такая комбинация объектив + насадка в целом образует объектив с переменным фокусным расстоянием
· Исторически такие объективы имели небольшой коэффициент увеличения — от двух до трёх, так как не было мощных вычислительных средств для расчёта таких многолинзовых конструкций.
· Первые механические версии объективов с трансфокатором разрабатывались так, чтобы при изменении фокусного расстояния не сбивалась установка нарезкость. В настоящее время, в связи с массовым переходом на автофокусные объективы, это условие было снято для удешевления конструкции, хотя профессиональные репортёрские объективы по прежнему не меняют дистанцию фокусировки при смене фокусного расстояния.