Линза объектива: ВСЕ ОБ ОБЪЕКТИВАХ | Наука и жизнь

Содержание

Что такое децентрированная линза?

Децентрированный объектив содержит один или несколько элементов оптической линзы, которые либо сдвинуты, либо наклонены от главной ее оси. Такое смещение или наклон элементов линзы может потенциально привести к размытию/мягкости частей изображения из-за расхождения световых лучей. В то время как во многих объективах можно наблюдать очень незначительное децентрирование оптических элементов, особенно на суперзумах, сильное децентрирование и наклон могут сделать все изображение размытым, поскольку объектив не может добиться хорошей резкости по всему кадру.

Всегда полезно проверить объектив перед покупкой, даже если он совершенно новый. К сожалению, несмотря на усилия производителей по изготовлению каждого объектива, многие вещи могут пойти не так, как только вы получите свой экземпляр. В некоторых случаях это вина производителя (плохая гарантия качества/низкие стандарты), а в некоторых случаях это вина какого-то парня, который небрежно бросает коробку с объективом при транспортировке. К сожалению, эти условия могут негативно повлиять на работу объектива и создать всевозможные проблемы. Децентрирование элементов объективов является одной из таких проблем, про что в материале блога рассказывает фотограф Назим Мансуров (Nasim Mansurov).

Децентрирование линзы

Одна из наиболее распространенных проблем, с которыми Назим сталкивается при тестировании объективов, — это неоднородная резкость по всему кадру. В некоторых случаях выделяется только один угол кадра, а в других случаях более половины изображения получается мягким. Хотя такие оптические аберрации, как кривизна поля, могут вызывать мягкость за пределами сфокусированной области, децентрированная линза демонстрирует разные паттерны резкости.

Когда линза страдает от искривления поля, если сфокусироваться в центре кадра, области за пределами участка в фокусе выглядят равномерно мягкими. В случае простой кривизны поля можно наблюдать резкость, падающую в сторону от центра кадра, причем углы будут самыми мягкими. В более сложных случаях резкость может снизиться к середине кадра, а затем снова возрасти в углах. Резкие и мягкие области будут появляться даже поперек кадра — если один угол мягкий, остальные три также будут выглядеть одинаково мягкими.

Однако децентрированный объектив может показывать, что некоторые углы заметно более резкие, чем другие. В зависимости от угла наклона резкость может сильно варьироваться от одной стороны кадра к другой. В некоторых случаях децентрирование может быть компенсировано перемещением камеры от центра (вверх, вниз, влево или вправо), в то время как в других для достижения четкости по всему кадру ничего не поможет.

Вот иллюстрация «идеального» объектива (несуществующего)

Световые лучи, которые попадают в идеальный объектив, изгибаются нормально, в соответствии с оригинальным дизайном объектива, сходясь правильно. Теперь давайте взглянем на объектив с сильно децентрированным элементом.

Когда элемент объектива децентрирован, его ось больше не совпадает с главной осью линзы. Это приводит к тому, что лучи изгибаются по-разному, что может значительно снизить резкость изображения.

Объектив с наклоненным элементом

В целях иллюстрации Назим преувеличил как децентрирование, так и наклон элементов линзы (более темные). Световые лучи здесь не идеально сходятся и немного отклоняются, вызывая сильное размытие на изображениях. Важно отметить, что такой сильный наклон элемента весьма необычен и, скорее всего, приведет к буквально непригодным мягким изображениям. В действительности большинство проблем с децентрированием и наклоном очень незначительны: линзовые элементы децентрированы/наклонены менее чем на миллиметр от края к краю. Даже миллиметр может вызвать очень заметное размытие.

Объективы с бюджетным зумом (особенно типы с увеличенным зумом) более склонны к децентрированию, потому что они имеют пластиковые оправы, которые часто начинают «играть» при увеличении. Оптические элементы закреплены пластиковыми компонентами, которые могут сдвигаться или даже ломаться со временем. Это не означает, что децентрирование никогда не происходит на объективах с фиксированным фокусным расстоянием — пример, представленный ниже, описывает как раз такой случай.

Образец тестового графика

Как выглядит децентрирование на тестовом графике? Посмотрите на изображение ниже, которое было сделано с объективом Fuji XF 23mm f/1.4 R при f/1.4

X-T1 + XF23 мм F1.4 R @ ISO 200, 1/80, f/1,4

Даже не видя версию изображения в высоком разрешении, совершенно ясно, что здесь происходит что-то странное — взгляните на почтовые марки с левой стороны кадра и сравните их с правыми. Они выглядят заметно мягче. Если вы откроете все изображение целиком, то увидите, что резкость объектива быстро падает прямо от центра кадра влево. Границы квадратов очень мягкие. Можно заметить, что правая сторона кадра не страдает от потери резкости так сильно, как левая. Это довольно плохой случай децентрирования объектива, потому что Назим не смог добиться резкости по всему кадру даже после перемещения на 90 см от мертвой точки графика. Объектив неисправен.

Уменьшение децентрирования линз

Если элемент только слегка децентрирован, то проблема обычно сводится к уменьшению диафагмы. В случае объектива Fuji 23 мм f/1.4, описанного выше, мягкость была существенно снижена на f/4 и не была видна при f/5.6. Так что если вы строго снимаете пейзажи и архитектуру на небольших диафрагмах, это может быть не такой уж важной проблемой для вас. Однако для 35-мм эквивалентного объектива с фиксированным фокусным расстоянием, который, как ожидается, будет хорошо работать в условиях низкой освещенности, подобное не вариант.

Если объектив страдает от сильного смещения оптических элементов, он может потерять способность фокусироваться на бесконечности. Если элемент линзы наклонен слишком сильно (это может быть всего лишь один миллиметр!), даже агрессивное уменьшение диафрагмы не обязательно улучшит резкость. Постообработка тоже не поможет. Таким образом, единственный реальный вариант — либо вернуть и заменить объектив, либо обратиться к технику.

Тестирование

Если у вас есть «подозрительный» объектив, который показывает неравномерную резкость, как описано выше, есть несколько способов проверить его. Самый дешевый и простой метод тестирования — это съемка очень мелких деталей на бесконечности.

  • Убедитесь, что передняя и задняя линзы чистые.
  • Найдите немного деревьев/кустов/травы, то есть что-нибудь с очень мелкими деталями, расположенное относительно далеко, чтобы вы могли сфокусироваться на бесконечности. Обзор без близких объектов идеально подходит для этого. Если вы живете в многоэтажном жилом комплексе, отлично подойдут и далекие деревья, и архитектура. Детали должны покрывать весь кадр.
  • Установите объектив на максимальную диафрагму (например, f/1.4).
  • Сфокусируйтесь в центре области, которая содержит мелкие детали, используя live view (чтобы получить хороший фокус). Сделайте фото.

Если мелкие детали не покрывают весь кадр, и вы сделали только два нижних угла, измените кадр так, чтобы он теперь покрывал два верхних угла, и сделайте еще один снимок.

Анализируйте изображения на компьютере. Сфокусированная на бесконечности область будет четкой. Теперь посмотрите на мелкие детали слева направо в кадре. Крайние углы должны быть очень похожи с обеих сторон — одинаково резкие или смазанные. Если одна сторона резкая, а другая заметно размыта, у вас децентрированный объектив.

Что делать, если объектив децентрированный?

NIKON D3S + 24.0-70.0 mm f/2.8 @ ISO 1600, 1/20, f/5.6

Если проблема незначительна, и у вас только немного больше размытия, не беспокойтесь об этом. Но если вы видите резкое различие, повторите этот тест на диафрагмах, которые вы фактически используете. Если вы все еще видите огромную разницу, то, вероятно, лучше вернуть объектив или отремонтировать его в сервисном центре. Не пытайтесь починить его это самостоятельно — это приведет к аннулированию гарантии.

Объектив Sony FE 24-70mm (SEL2470GM): разбита передняя линза

У объектива Sony FE 24-70mm Клиента Сервисного Центра Фотоблик выявлены значительные повреждения на поверхности передней линзы. Говоря конкретнее, разбита большая ее часть.

Коротко об объективах Sony

Стоит отметить, что конструкция объективов Sony надежная и внешние воздействия – падение, удары, проникновение влаги, превалируют над естественным износом деталей. Падение фотоаппарата на объектив с небольшой высоты обычно вызывает механические повреждения тубуса и переднего блока линз. Принимая во внимание состояние линзы, мастер может либо отполировать ее, либо заменить на равноценную.

Что делать, если объектив поврежден из-за падения?

В нашем случае механическое воздействие на объектив было совершено достаточно сильное, именно поэтому, степень разрушения линзы оказалась столь значительна. Предположительно фотоаппарат упал с большой высоты и объектив принял на себя всю силу удара, поэтому ремонт потребовал заметно большего времени.

Ведь от такого воздействия страдают узлы, входящие в общий конструктив объектива:
  • передний блок линз;
  • диафрагма;
  • привод диафрагмы;
  • задний блок линз;
  • байонет;
  • резьбовые соединения объектива.

Как осуществляется процесс ремонта объектива?

Обычно в таких ситуациях требуется полная переборка объектива: его разборка, диагностика, замена вышедших из строя деталей и повторная юстировка.

Как известно, царапины и повреждения линзы могут вызвать возникновение следующих проблем:
  • падение контраста,
  • ухудшение резкости и цветопередачи фотографий,
  • возникновение бликов, помех, темных пятен в поле снимка.

В сети вы можете найти большое количество различных советов по устранению царапин и сколов на поверхности линзы объектива: от пасты ГОИ до болгарки. Но, безусловно, фотографам, аккуратно относящимся к своей технике, и по случайному стечению обстоятельств допустившим возникновение данной ситуации, давно известно, к чему приводят попытки самостоятельно устранить тот или иной дефект.

Разберем подробнее, почему же плохо самостоятельно устранять даже незначительные повреждения. Поверхность линз покрыта просветляющим слоем, помогающим объективу нести минимальные потери света: просветление — функция, позволяющая значительно уменьшить светопотерю, при использовании технологий двойного осветления, соответственно, фото получается еще более качественным.

При возникновении повреждений на линзах, в первую очередь нарушается целостность просветляющего слоя.

А попытка самостоятельного устранения царапин приводит к двум серьезным последствиям:
  • полировка полностью уничтожает просветляющее покрытие;
  • неквалифицированные манипуляции изменят геометрию линзы, что фатально искажает снимки.
Вывод очень прост:

обратитесь к специалисту. Он аккуратно демонтирует линзу и установить новую.

Разбор объективов Сони с целью замены передней линзы достаточно непрост, ведь помимо тривиальной и достаточно привычной процедуры требуется ряд дополнительных операций: юстировка объектива, проверка линз на наличие деформаций и т. д.

Стоит отметить, что замена передней линзы, со всеми последующими настройками, практически во всех случаях экономически выгодна. Например в нашей ситуации, стоимость самого SEL2470GM колеблется от 146.000 до 170.000, а весь комплекс работ с запчастью обошелся клиенту в 5 раз дешевле (на момент написания обзора).

Подыскиваете подходящий сервисный центр по ремонту фотоаппарата Sony? Обращайтесь в Fotoblick!

Копирование контента с сайта Fotoblick.ru возможно только при указании ссылки на источник.

© Все права защищены.

Подробнее

Canon 24-70 mm f/2.8 II USM – ошибка 01

Вот она – идеальная фотография. Вы включаете камеру, фокусируетесь, нажимаете кнопку спуска… И вместо долгожданного кадра видите ошибку 01

Подробнее

Подробнее

Кнопка спуска на камере FujiFilm X-T30 работает через раз

В FujiFilm X-T30 кнопка спуска работала через раз. Фотограф не стал дожидаться пока муха вырастит в слона и принес аппарат к профессионалам нашего сервисного центра в Москве.

Подробнее

Подробнее

Ошибка на дисплее при включении Sony Alpha 9

Фотоаппарат Sony Alpha 9 начал выдавать ошибку при включении. Инженеры нашего сервисного центра по ремонту Сони подключили все свои способности, чтобы исправить положение.

Подробнее

Оптические элементы объективов Sony α | Компоненты фотообъективов

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ОБЪЕКТИВАМ

FL — флюоритовый объектив / Super ED — низкодисперсионный элемент Стекло / ED — низкодисперсионное стекло

В объективах с обычным оптическим стеклом возникают хроматические аберрации. Снимки, сделанные с их помощью, имеют пониженные контрастность, качество цветов и разрешение. Для этого было разработано стекло ED, использующееся в некоторых объективах. Оно позволяет уменьшить хроматические аберрации при телефотосъемке и обеспечивает превосходную контрастность по всей площади кадра даже при больших значениях диафрагмы. Объективы, в которых используется стекло Super ED и флюорит, обеспечивают повышенную компенсацию хроматических аберрраций. Кроме того, флюорит легче обычного оптического стекла.


[1] Стекло [2] Низкодисперсионное стекло [3] Стекло со сверхнизкой дисперсией и флюоритовый объектив [4] Фокальная плоскость

[Асферич.] Асферическая линза

Сферическая аберрация — это легкое несовпадение лучей света, проецируемых на плоскость изображения простой сферической линзой, вызванное несовпадением коэффициентов преломления для разных оптических элементов объектива. Такое несовпадение может снижать качество изображения в светосильных объективах. Решение заключается в использовании одного или нескольких элементов специальной «асферической» формы, которые располагаются в непосредственной близости к отверстию диафрагмы. Это позволяет достичь полного совмещения лучей на всей плоскости изображения и обеспечить высокую четкость и контрастность даже при максимальном значении диафрагмы. Асферические элементы также могут использоваться в других точках оптической схемы для уменьшения искажений. Качественно изготовленные асферические элементы могут сократить общее число оптических элементов в оптической схеме, уменьшая таким образом общий размер и вес объектива.


[1] Сферическая линза [2] Асферическая линза [3] Фокальная плоскость

[XA] Асферическая линза типа XA

При изготовлении асферических линз применяются более сложные технологии, чем для линз сферического типа. Асферический элемент типа XA новой разработки с высокой точностью обработки поверхности 0,01 микрона за счет применения инновационной технологии позволяет достичь нового уровня разрешающей способности объектива и художественной дефокусировки фона, не имеющей себе равных.


[1-1] Поверхность стандартной асферической линзы [1-2] Нежелательный эффект боке [2-1] Поверхность асферической линзы типа XA [2-2] Красивый эффект боке

Усовершенствованная асферическая линза типа АА

Усовершенствованные асферические элементы (AA) представляют собой улучшенный вариант линзы с большим соотношением толщины между центром и периферией. Асферические элементы типа AA чрезвычайно сложны в изготовлении. Достижение требуемой формы и точной текстуры поверхности доступно только при применении передовой технологии формования. В результате значительно улучшаются воспроизведение и передача изображения.

[ED Aspherical] Асферическая линза из низкодисперсионного стекла

ED Aspherical — это асферический элемент объектива, изготовленный из низкодисперсионного стекла. Такое стекло эффективно подавляет хроматические аберрации, а асферический профиль позволяет точно компенсировать ряд оптических аберраций, включая сферические и коматические, а также искажение. Поскольку элемент ED Aspherical сочетает в себе функции низкодисперсионного стекла и асферического профиля, его можно использовать для изготовления компактных и легких объективов с высокими оптическими характеристиками.

APD — аподизация

«В традиционном объективе количество света, которое собирается по краям объектива, приблизительно равняется его количеству в центре. Это позволяет получать равномерно четкие точки в указанных ниже пунктах b и c. Однако специальный фильтр «аподизационный оптический элемент» собирает меньше света по краям объектива, что, наоборот, приводит к рассеиванию света по краям точек. Благодаря этой оптической характеристике возможно достичь более плавного размытия.

Числа светопропускания (T)
Объектив STF с аподизационным оптическим элементом в целом собирает меньше света, чем традиционные объективы, поэтому числа светопропускания (Т) заменяют диафрагменные числа (F). На практике два типа значений могут равнозначно использоваться для определения экспозиции».

[1] Объектив STF [2] Обычный объектив [3] Аподизационный оптический элемент [4] Дефокусировка объектива STF (вокруг точки фокусировки «a») [5] Дефокусировка обычного объектива (вокруг точки фокусировки «a»)

[Nano AR] Покрытие Nano AR

Оригинальная технология покрытия Nano AR от Sony отличается равномерной прецизионной наноструктурой, обеспечивающей точное светопропускание и эффективное предотвращение отражения света, из-за которого могут возникать блики и двоение изображения. Покрытие Nano AR подавляет отражение света гораздо эффективнее обычных покрытий, в том числе покрытий с применением неравномерной наноструктуры. Благодаря этому существенно возрастает уровень четкости, контрастности и общего качества изображения.


(1) Падающий свет (2) Отраженный свет (3) Пропускаемый свет (4) Стекло (5) Антибликовое покрытие (6) Покрытие Nano AR

С покрытием Nano AR

Без покрытия Nano AR

[Nano AR II] Покрытие Nano AR Coating II

Новое покрытие Nano AR Coating II можно равномерно наносить на большие элементы объектива или сильно изогнутые поверхности. Оно подавляет внутренние отражения, которые могут вызывать блики и двойное изображение, и позволяет получать четкие и чистые снимки. Несмотря на широкий угол обзора объектива, покрытие Nano AR Coating II сохраняет высокую четкость и контрастность на всем изображении даже при плохом освещении.

[A] Обычное покрытие [B] Покрытие Nano AR Coating II
[1] Обычное покрытие [2] Покрытие Nano AR Coating II [3] Стекло [4] Сильно изогнутая стеклянная поверхность [5] Отраженный свет
* Изображение иллюстрирует, как в теории выглядит обычное покрытие при нанесении на сильно изогнутую стеклянную поверхность.

[A] Обычное покрытие [B] Покрытие Nano AR Coating II

[Покрытие] Фтористое покрытие

На открытой фронтальной поверхности любого объектива может скапливаться вода, грязь, масло, а также оставаться отпечатки пальцев или другие посторонние частицы. Это не только негативно сказывается на качестве изображения, но и может вредить самому объективу. В Sony решили эту проблему при помощи фтористого покрытия: оно увеличивает угол контакта с жидкостью, благодаря чему объектив меньше намокает и эффективнее «отталкивает» весь мусор. Остатки воды или масла легко стираются с поверхности. Фтористое покрытие не только защищает объектив, но и избавляет от необходимости часто протирать его.

Покрытие ZEISS® T* 

Технология покрытия линз, предусматривающая парофазное осаждение тонкого, равномерного покрытия на поверхности линзы для уменьшения отражений и максимального пропускания света, была запатентована компанией ZEISS. Также компания ZEISS разработала многослойные покрытия для линз и доказала их эффективность. Сегодня эта технология покрытия известна как «T*».

Поверхность линз без покрытия отражала больше входящего света, тем самым уменьшая светопропускание и затрудняя использование нескольких элементов в конструкциях объективов. Появление покрытий позволило создавать более сложные оптические системы с улучшенными характеристиками. Уменьшение внутреннего отражения способствовало сокращению бликов и повышению контрастности.

Покрытие ZEISS T* не применяется для всех линз подряд. Символом T* маркируются только многокомпонентные объективы, в которых требуемая производительность достигается по всему оптическому пути, что является гарантией наивысшего качества.


[1] Источник света [2] Матрица [3] Подавление бликов

Многослойное покрытие

Большая часть света, попадающего на оптическое стекло, проходит сквозь него, но небольшое количество все же отражается, что может приводить к появлению бликов на изображении. Чтобы избежать этого, на поверхность объектива наносится тонкий слой антибликового покрытия. В объективах α используются эксклюзивные многослойные покрытия, которые эффективно устраняют такие проблемы для волн разной длины в широком диапазоне.

[IF] Внутренняя фокусировка

При фокусировке в движение приводятся только средние или задние группы оптической системы, благодаря чему остальные части объектива остаются неподвижными. Это обеспечивает такие преимущества, как быстродействующая автофокусировка и короткое минимальное фокусное расстояние. Кроме того, резьба под фильтр спереди объектива не вращается, что очень удобно при использовании поляризационного фильтра.

[PZ] Моторизованный зум

Объективы серии α от Sony с моторизованным зумом обеспечивают улучшенное управление и большой потенциал для видеосъемки благодаря плавному, равномерному зумированию, которого очень трудно достичь вручную. Важными составляющими также являются функции ускорения и замедления и универсальная высокоточная работа функции отслеживания. Все это стало возможным благодаря объединению проверенных временем технологий производства видеокамер Sony и последних инноваций, начиная с оптической и механической конструкции и заканчивая оригинальной технологией приводов от Sony, в одном четко выверенном производственном процессе. Внутренний зум — еще одно преимущество данного объектива. Корпус объектива не вращается, а его длина остается неизменной во время зумирования, что позволяет использовать поляризационные и другие фильтры, работа которых зависит от их положения, без дополнительных аксессуаров.

SMO — технология Smooth Motion Optics

SMO (Smooth Motion Optics) — технология оптической конструкции сменных объективов от Sony, позволяющая достичь максимально высокого качества изображения и разрешения при видеосъемке.

Конструкция SMO решает три наиболее важные проблемы, с которыми сталкиваются кинооператоры:

— С помощью точного внутреннего механизма фокусировки эффективно минимизируются изменения угла обзора.

— Специальный отслеживающий и регулирующий механизм предотвращает небольшие смещения фокуса, которые могут произойти при зуме.

— Внутренний механизм зумирования сохраняет длину объектива неизменной для всех фокусных расстояний и исключает боковое смещение оптической оси при зуме.

Высочайшие требования к точности изготовления оптики требуют постоянного контроля за процессом производства. Однако светосильные объективы дают настолько серьезные преимущества для видеосъемки, особенно при использовании с матрицами крупного формата, что усилия по созданию такой оптики несомненно оправдывают себя.

[IZ] Внутренний зум

Это еще одно преимущество данного объектива. Оно заключается в том, что корпус объектива не вращается, а его длина остается неизменной во время зумирования, что позволяет использовать поляризационные и другие позиционно-зависимые фильтры без дополнительных аксессуаров.

[LR MF] Ручная фокусировка с линейным откликом

Ручная фокусировка с линейным откликом значительно улучшает управление фокусом. Кольцо фокусировки имеет высокую дискретность управления, что гарантирует точность пользовательских настроек. Эта интуитивная фокусировка почти не уступает механической ручной: фокус изменяется линейно в соответствии с вращением кольца фокусировки, обеспечивая простоту управления, а также быстроту и точность ручной фокусировки.

Floating F — плавающая фокусировка 

Благодаря механизму плавающей фокусировки разрешение сохраняется неизменным на самых дальних и близких расстояниях. Эта система помогает снизить аберрации всех типов до минимального уровня и сохранить резкость и высокое разрешение на всех фокусных расстояниях — изображение будет четким как при съемке пейзажей, так и портретов.

XD LM — линейный привод для невероятно широкого динамического диапазона

Линейный привод XD (Extreme Dynamic) обладает большей выработкой и производительностью, чем приводы предыдущего поколения, что позволяет по максимуму использовать высокоскоростные камеры. Конструкция и расположение компонентов линейного привода были изменены для повышения выработки.

[DDSSM] Ультразвуковой прямой привод

Новая моторизованная система фокусировки DDSSM (Direct Drive Super Sonic wave Motor) отвечает за точное позиционирование массивных групп оптических элементов полнокадровой оптики, позволяя выполнять фокусировку даже на минимальной глубине резкости. Моторизованная система DDSSM отличается тихой работой, благодаря чему идеально подходит для видеосъемки с постоянной сменой точки фокусировки во время видеозаписи.

[RDSSM] Ультразвуковой привод кольцевого типа

RDSSM — это пьезоэлектрический привод, который способствует плавной и тихой работе функции автофокусировки. Он имеет высокий крутящий момент при малой частоте вращения и обеспечивает немедленное выполнение команд запуска и остановки. Сверхтихая работа привода помогает сохранять тишину при автофокусировке. Объективы с приводом RDSSM также оснащены позиционно-чувствительным детектором, который определяет степень вращения объектива и еще больше увеличивает точность автофокусировки.

Ультразвуковой привод кольцевого типа (RDSSM) состоит из ротора (слева) и статора (справа), на котором установлены пьезоэлектрические элементы.

[LM] Линейный привод

Специально разработанные линейные приводы обеспечивают прямое бесконтактное электромагнитное управление фокусом для быстрого отклика и чрезвычайно тихой работы. Это, а также высокоточный тормозной механизм бесконтактной линейной системы привода, обеспечивает простое управление и тихую работу как при фотосъемке, так и во время записи видео. 

[SAM] Плавный привод автофокусировки

Привод автофокусировки обычно встроен в корпус камеры, но в объективах с системой SAM он встраивается в объектив и приводит в движение фокусировочную группу оптических элементов непосредственно. Поскольку встроенный привод вращает фокусировочный механизм напрямую, вся работа системы автофокуса проходит гораздо более плавно и тихо, чем в случае с обычными фокусировочными системами.

STM — шаговый электродвигатель

Шаговый электродвигатель (STM) — двигатель, оснащенный механизмом, который делит крутящий момент на несколько шагов для управления им. Двигатель прокручивается на один шаг при получении электрического импульса. Шаговый электродвигатель (STM) обеспечивает плавную и тихую работу объектива при фокусировке во время фото- и видеосъемки.

FHB — кнопка удержания фокусировки 

После того как вы точно наведете резкость, нажмите эту кнопку на корпусе объектива, и фокусное расстояние будет зафиксировано в текущем положении. С помощью пользовательских настроек камеры этой кнопке также можно присвоить функцию предпросмотра.

FRL — ограничитель диапазона фокусировки

Эта функция экономит время во время фокусировки, устанавливая лимит диапазона фокусировки. В макрообъективах такой лимит может устанавливаться либо в ближнем, либо в дальнем диапазоне (как показано на рисунке). В объективе SAL70200G лимит устанавливается только на дальние диапазоны фокусировки. В объективе SAL300F28G помимо дальнего диапазона лимит фокусировки может устанавливаться на заданный пользователем диапазон.

[Кольцо I/A] Кольцо диафрагмы 

Кольцо диафрагмы позволяет управлять ею интуитивно, что обеспечивает удобство и расширяет возможности использования.

[Переключатель I/A] Выключатель щелчков при регулировке диафрагмы 

Кольцо диафрагмы обеспечивает оперативность и отклик, необходимые для профессиональной фото- и видеосъемки. На нем имеется выключатель, позволяющий при необходимости активировать или отключить ограничители инкрементального типа (со щелчком). Когда ограничители активированы, во время регулировки кольца пользователь ощущает тактильную обратную связь, что обеспечивает более точную настройку при фотосъемке. Когда ограничители отключены, кольцо диафрагмы движется плавно и тихо, что очень удобно при видеосъемке.

Переключатель блокирования диафрагмы [I/A lock]

Переключатель блокирования диафрагмы позволяет предотвратить нежелательное изменение настроек экспозиции при съемке. Если диафрагма заблокирована, то она либо заблокирована в положении [A], либо ее можно изменять в пределах любых ручных настроек. Если диафрагма разблокирована, то ее без ограничений можно изменять между положением [A] и любыми ручными настройками.

[ZRDSL] Переключатель выбора направления вращения зума 

Направление вращения кольца зума можно переключать в соответствии с индивидуальными предпочтениями пользователя с помощью простой механической операции.

[OSS] Оптический стабилизатор Optical SteadyShot 

Режимы оптического стабилизатора Optical SteadyShot позволяют легко получать четкие изображения при съемке с рук в разных условиях. Например, режим стабилизации 2 обеспечивает динамичные панорамные кадры, а режим 3 — стабильность изображения в видоискателе, что облегчает отслеживание и кадрирование.

Режим OSS — оптический стабилизатор Optical SteadyShot

Режимы оптического стабилизатора Optical SteadyShot позволяют легко получать четкие изображения при съемке с рук в разных условиях. Например, режим стабилизации 2 обеспечивает динамичные панорамные кадры, а режим 3 — оптимальную стабилизацию для отслеживания и съемки динамичных и непредсказуемых спортивных событий.

[DMR] Пылевлагозащищенная конструкция 

Объектив защищен от пыли и влаги, что обеспечивает его надежную работу при съемке на открытом воздухе в сложных условиях.

[Циркулярн.] Циркулярная диафрагма 

Если в диафрагме 7, 9 или 11 лепестков, при закрытии она приобретает форму семи-, девяти- или одиннадцатистороннего многоугольника. Это приводит к возникновению нежелательного эффекта, который выражается в том, что «размытие» источников точечного света становится многоугольным, а не округлым. В объективах α эта проблема решается благодаря уникальной конструкции, сохраняющей диафрагму почти идеально округлой в диапазоне от самого широкого отверстия до отверстия, закрытого на 2 ступени. В результате эффект расфокусировки фона становится более мягким и естественным.


Сравнение конструкции диафрагм [1] Обычная диафрагма [2] Циркулярная диафрагма

Вы недавно просматривали

как выбрать, виды, юстировка и уход

Содержание

  1. Как работает объектив
  2. Теоретическая основа
  3. Основные элементы объектива
  4. Механизм фокусировки и стабилизации изображения
  5. Виды объективов и их применение
  6. Китовый
  7. Широкоугольный
  8. Рыбий глаз
  9. Объектив для макросъемки
  10. Длиннофокусный
  11. Портретная оптика
  12. Основные критерии выбора объектива
  13. Как правильно выполнить смену объектива
  14. Самостоятельная юстировка объектива
  15. Чистка объектива в домашних условиях

Объектив фотоаппарата является собирающей линзой, от которой зависит качество снимка. Именно оптика отвечает за формирование изображения, а не матрица, которая только преобразует полученное изображение в цифровую форму.

Все об объективе для фотоаппарата знать фотографу возможно и не нужно, но хотя бы понимать принцип работы оптики надо. Эти знания позволят делать осознанную съемку, пользоваться всеми функциями, которые предусмотрел производитель, узнать, как же отъюстировать объектив и зачем это нужно.

Как работает объектив

В современных аппаратах, объективы оснащены несколькими линзами, которые объединены в оптическую схему. Свет попадает на матрицу или пленку, через объектив, который собирает свет.

Дополнительные линзы призваны скорректировать световой поток и исправить аберрацию.

Теоретическая основа

В работе объектива используется закон оптики — в процессе прохождения луча света, через среды различной плотности, он преломляется.

Линза объектива работает по такому же принципу. Однако преломление намного заметнее на границе между оптикой и воздухом. Именно искривлённая линза позволяет спроецировать изображение на матрицу не искаженным, и чем она больше искривлена, тем лучше эффект. Полностью избежать искажения не удалось еще ни одному производителю, не помогает даже профессиональная юстировка камеры.

Основные элементы объектива

Конструкция объектива состоит из нескольких элементов:

  • Системы линз;
  • Металлическая оправа;
  • Диафрагмы.

Система линз представлена собирающей линзой, оптическими зеркалами и дополнительными линзами. Первая собирает лучи света, а остальные вместе с зеркалами преломляют эти лучи и передают изображение на матрицу.

В зависимости от назначения в объективе может быть несколько линз, они могут иметь воздушную прослойку или плотно прилегать друг к другу.

СПРАВКА. Простейшие аппараты имеют от 1 до 3 линз. Профессиональная техника имеет 10 и более линз.

Корпус или оправа объектива изготавливается из металла и отвечает за фиксацию, прочность конструкции.

Оправа состоит из двух частей:

  • Первая или внешняя, защищает от внешних негативных факторов, физических повреждений. К ней крепятся линзы и диафрагма.
  • Внутренняя или переходная часть отвечает за перемещение деталей по оси и одновременно является крепежным элементом для установки на фотоаппарат. Ещё одна важная функция переходной части – регулировка диафрагмы, в ручном или автоматическом режиме.
  • Диафрагма – это подвижные металлические лепестки, выложенные в виде регулируемого отверстия. При фотографировании контролирует количество лучей, которые попадают на линзу.

Механизм фокусировки и стабилизации изображения

Объектив на камере – это не единственный элемент, отвечающий за качество снимка. Фокусировочное кольцо позволяет навести резкость в ручном или автоматическом режиме. Принцип работы прост, при вращении кольца, смещается фокус на задний или передний план.

Некоторые аппараты имеют отверточный привод. Отвертка в фотоаппарате – это моторчик, позволяющий передвигать отдельные части объектива при наведении фокуса.

Система имеет два минуса: медленная работа в сопровождении сильного шума. Кстати, компания Nikon автофокус устанавливает на своих камерах еще с 1986 года.

Усовершенствованные модели имеют тихий автофокус. Привод находится не на камере, а на объективе.

Для предотвращения смазывания кадра, используется оптическая стабилизация. Это небольшой элемент, встроенный в объектив, работающих в двух режимах: нормальном или активном. Последний режим обычно включается, если присутствуют сильные колебания воздуха или снимается движущийся объект. Если же фотоаппарат оказался без стабилизатора, то выручит только штатив.

Виды объективов и их применение

Вначале, человек, увлекшийся искусством фотографии, обычно приобретает камеру с китовым объективом. С ростом профессионализма, фотограф понимает, что требуются и другие, для разных видов съемок.

Виды объективов для фотоаппаратов разделяют в зависимости от условий проведения съемки, от оптических характеристик, строения и количества линз.

Выделяют аппараты, объектив которых не выдвигается при настройке на объект. Внутренняя фокусировка – это особенность конструкции, при которой фокусирование происходит внутри техники и происходит за счет перемещения линз. Что это означает? Техника с такой функцией дольше прослужит и идеально подойдет для съемок с использованием светофильтров.

Китовый

Универсальный вариант для новичка – аппарат с кит-оптикой. Угол обзора у такой камеры сравнимы с углом зрения человека, за исключением периферического зрения.

Аппарат подойдет для любой съемки, включая фиксацию движущихся предметов. Имеет невысокую стоимость, но получаемые кадры будут серьезно варьироваться от очень высокого до самого низкого качества.

Широкоугольный

Камера имеет широкий угол обзора, от 60 градусов, с фокусным расстоянием до 28 мм. Для чего нужен? Для съемки архитектуры, пейзажей, для групповых снимков.

Съемка широкоугольным объективом требует от фотографа высокого уровня мастерства, ведь верными спутниками такого аппарата будут линейные и перспективные искажения.

Рыбий глаз

Является разновидностью широкоугольного и еще именуется «фишай». Имеет неисправную дисторсию и угол обзора в 180 градусов. Фокусное расстояние от 4,5 до 15 мм.

Для чего нужны? Позволяют делать диагональные и круговые снимки. Подходят для съемки экстремальных видов спорта, городских пейзажей и позволяют создать невероятное искажение пространства.

Объектив для макросъемки

Какие подойдут для макросъемки? В продаже есть объективы для съемки мелких объектов. Фокусное расстояние у них может варьироваться от 30 до 300 мм. Главное преимущество такого объектива – высокая резкость снимка и отменная цветопередача.

Объективы для макросъемки используются при фиксации цветов, насекомых. Большая часть из них позволяет делать портреты.

Длиннофокусный

Такие объективы имеют фокус длиной от 70 до 300 мм. Угол обзора равняется 39 градусам. Условно их разделяют на длиннофокусные и телеобъективы, используются для съемки подвижных объектов.

Они имеют большой вес. В телеобъективах он уменьшен за счет наличия отрицательной линзы.

Портретная оптика

Эти объективы имеют высокий показатель светосилы и неизменное фокусное расстояние. Позволяют замаскировать дефекты кожи за счет мягкого фокуса.

Для каждого вида портретной съемки потребуется определенное фокусное расстояние:

  • Если снимается лицо (голова) крупным планом, от 70 до 135 мм;
  • Для полугрудного портрета – 50 мм;
  • Для съемки людей в полный рост от 24 до 35 мм.

Для начинающего мастера подойдет объектив в 50-100 мм.

Основные критерии выбора объектива

Что нужно знать и на что обращать внимание при выборе фотоаппарата?

Фокусное расстояние. Этот показатель влияет на качество снимков. Короткофокусные объективы охватывают большее поле обзора, соответственно, чем больше расстояние, тем меньше угол обзора. Фокусное расстояние влияет на передачу перспективы. Широкоугольный объектив визуально увеличит дистанцию между объектами и придаст объем снимку. При фотографировании длиннофокусным объективом, наоборот, сжимается перспектива и уменьшается расстояние между снимаемыми объектами.

Светосила. Этот показатель определяет способность пропускать свет линзой, чем больше открывается диафрагма, тем больше света поступает на объектив. Для фотоаппарата этот показатель важен, если съемка будет проводиться в затененных местах. У профессиональных камер светосила варьируется от f/1,8 до f/2,8, что значительно увеличивает ее вес. Любительская техника не такая светочувствительная, но весит меньше.

Система стабилизации изображения. Изначально такие системы изобрели для видеокамер, чтобы видеоряд был плавным. Современные фотоаппараты практически все имеют стабилизатор изображения и позволяют делать снимки, даже когда нет возможности включить вспышку или воспользоваться штативом. Однако некоторые электронные стабилизаторы обрезают изображение.

Крепление. Относительно крепления объективов очень много споров. Каждый производитель делает их исключительно под свою технику, то есть, нет никаких универсальных стандартов. Перед выбором техники и оптики придется сразу определиться с производителем.

Очень важным моментом является материал, из которого изготовлен фотоаппарат. Большое количество асферических и апохроматических элементов позволит получить контрастное изображение, увеличить резкость и уменьшить искажения.

ВАЖНО! Не рекомендуются для приобретения объективы с низкодисперсионным стеклом, они снижают хроматическую аберрацию.

Производители. Основными игроками на рынке фототехнике являются фирмы Nikon и Canon. По отзывам профессионалов, именно техника этих двух производителей самая надежная и удобная.

Стоимость зеркалок и оптики высокая и главные угрозы для оптики следующие:

  • Плесень;
  • Пыль;
  • Влага.

Что нужно знать о смене объектива? При смене оптики устройство необходимо держать отверстием вниз. На ходу не рекомендуется ничего делать, так как есть большой риск разбить стекло или повредить матрицу.

Он должен меняться в чистом помещении. Лучше всего, чтобы не было сквозняка.

Пальцами левой руки проводится разблокировка кнопки, откручивается оптика (против часовой стрелки). Снятый объектив сразу накрывается защитной крышкой или прячется в чехол, чтобы на него не попали солнечные лучи, влага или пыль.

Крепление проводится по красным или белым точкам, цвет которых зависит от производителя. После того как оптика попала в пазы, она закручивается до появления характерного щелчка.

СОВЕТ! Если не удаётся открыть крепление объектива, вытащите карту памяти и батарейка, вставьте заново и сделайте новую попытку.

Самостоятельная юстировка объектива

Что такое юстировка объектива? Это калибровка, с целью настройки резкости для настройки оптимальной работы оптики. Проводится путём выставления в правильное положение всех линз.

Юстирование требуется, если появились зазоры, увеличились «люфты» или оптика «разболталась». Такое встречается после механических повреждений или может быть следствием заводского брака.

Работы по настройке линз требуют определённого опыта и знаний, но если фотоаппарат оснащён функцией «Лайв Вью», то дело упрощается.

При наличии этой функции сделать юстировку можно по следующему алгоритму:

  • Выставить камеру на штатив;
  • Включить стабилизацию, при наличии;
  • Открыть диафрагму;
  • Осуществить фокусировку на выбранный объект при помощи «Лайв Вью».

По окончании проверки, отключить функцию и перевести аппарат в режим «One-Shot AF», не меняя фокус. Осторожно спустить затвор или нажать кнопку «AF». В это время, кольцо фокусировки должно находиться под контролем. Если оно не сдвинется, значит, юстировка камеры не требуется.

В случае сдвига кольца, необходимо запомнить, в какую сторону это произошло. При наличии функции ручной подстройки фокуса, отъюстировать объектив можно самостоятельно.

Юстировка объектива – это процедура калибровки, которая может быть проведена механическим способом. Но для этого потребуется микроскоп, коллиматор, сетка для измерения фокусных расстояний. Поэтому для правильной настройки лучше обратиться в сервисный центр.

Чистка объектива в домашних условиях

Линзы для объектива требуют регулярного ухода, в особенности, когда съемка проводилась в ветряную или дождливую погоду. Больший диаметр оптики требует более частной процедуры очистки.

Знать об уходе за оптикой должен каждый фотограф. Процедура проводится в чистом помещении, потребуется специальная груша и кисточка, карандаш или салфетка из микрофибры.

В домашних условиях чистка проводится в несколько этапов:

  • Грушей проводится продувка, путем максимального приближения ее к объективу;
  • Оставшийся мусор и пылинки убираются кисточкой;
  • Если на линзе присутствуют жирные разводы, они устраняются специальными быстровысыхающими растворами, на основе спирта.

Если даже после всех процедур остался мусор, его можно убрать при помощи специального карандаша. Он имеет две стороны: графитовую для устранения застаревшего мусора и мягкую.

ВАЖНО! Не допускается обработка объектива ватными дисками. Они оставляют частицы, которые приведут в дальнейшем к еще большему загрязнению.

Фотограф должен владеть основными знаниями о фотоаппарате, знать, что такое юстировка объектива, какие могут возникнуть неполадки и как их диагностировать, устранить.

У профессионального фотографа всегда под рукой есть полный набор оптики для разных условий съемок.

Проверяйте фокусировку объектива непосредственно в магазине. Необходимо сфокусироваться на контрастном и хорошо освещенном объекте и сделать много кадров. Если объект «не плывет», то все в норме, если «то попал, то не попал», лучше отказаться от покупки, чтобы не думать о том, как юстировать объектив.

Макрокольца и линзы крупного плана

Макрокольца и линзы крупного плана являются приборами, которые делают возможным высокое увеличение с практически любым объективом. Тем самым вы можете получить массу новых предметов съёмки на имеющемся оборудовании. Однако зачастую непонятно, какое именно увеличение вы получите, а кроме того, может оказаться, что наилучшим решением станет покупка специализированного макрообъектива.

Обзор макроколец

Макрокольцо представляет из себя пустотелый цилиндр, который вставляется между камерой и объективом, так что объектив отдаляется от сенсора. Этот прирост расстояния позволяет объективу сфокусироваться ближе, что в свою очередь обеспечивает повышение увеличения. В отличие от большинства аксессуаров к объективам макрокольца не вносят никакой дополнительной оптики, а потому являются относительно недорогими и простыми устройствами.

Выберите увеличение: 1:2 (0.5X) 1:1 (1.0X)

Примечание: диаграмма подразумевает, что объектив симметричен (увеличение зрачка = 1).

Макрокольцо повышает увеличение объектива на величину, равную отношению прироста к фокусному расстоянию. Например, макрокольцо 25 мм с объективом 50 мм даст прирост увеличения на 0. 5X. Таким образом, если исходное увеличение объектива было 0.15X, полученное увеличение составит 0.15X+0.5X=0.65X. Наименьшая дистанция фокусировки соответственно сократится приблизительно до 21 см.

Увеличение 0.15X
типичного объектива 50 мм
Увеличение 0.65X
с макрокольцом 25 мм

Примечание: данные примеры сняты полнокадровой камерой с объективом Canon EF 50 мм f/1.4.

Любому объективу конструктивно присуще некоторое расстояние до сенсора, которое позволяет фокусироваться на предметах. Объективы с меньшей дистанцией фокусировки обычно имеют большее расстояние до сенсора и тем самым меньше выигрывают от макроколец. Попробуйте проэкспериментировать в калькуляторе с различными типами объективов, чтобы понять, насколько прирост расстояния до сенсора влияет на увеличение:

 Собственное увеличение X
 Фокусное расстояние объектива  мм
 Толщина макрокольца  мм
  Итоговое увеличение
  Наименьшая дистанция фокусировки*

* измеряется как расстояние от сенсора камеры до предмета

Заметьте, что макрокольца дают минимальный прирост увеличения при использовании с телеобъективами — к сожалению, это их основной недостаток.

Макрокольца обычно обозначают в терминах их толщины в миллиметрах. Большинство производителей предлагают макрокольца в диапазоне 8-35 мм, но можно поставить несколько колец подряд, обеспечив ещё более заметный прирост. В качестве примера можно упомянуть Canon 25 мм EF II, Nikon 8 мм PK-8 и Kenko DG 12 мм, помимо многих других. Макрокольца обычно содержат базовые электрические цепи, которые обеспечивают передачу сигналов между объективом и камерой (например, для автофокуса).

Важные соображения. Качество изображения не является фактором при выборе различных производителей макроколец (все они содержат один и тот же низкодисперсный воздух). Однако качество сборки может оказаться важным соображением — особенно если планируется использование с тяжёлыми телеобъективами. Кроме того, старые макрокольца не всегда работают с новыми объективами, разработанными для уменьшенных (кропнутых) сенсоров.

Плюсы и минусы макроколец

Несмотря на то, что макрокольца являются изумительно гибким решением, они не всегда являются наилучшим инструментом. Нужно взвесить все их плюсы и минусы:

Преимущества макроколец

  • Намного дешевле покупки специализированного макрообъектива.
  • Позволяют легко и гибко повышать увеличение практически любого объектива — в том числе уже купленного макрообъектива.
  • Не вносят дополнительных оптических элементов между предметом и камерой
    (таким образом минимизируя любые потенциальные потери качества изображения).
  • Предоставляют неизменное, предсказуемое качество изображения независимо от производителя макрокольца.

Недостатки макроколец

  • Лишь незначительно повышают увеличение для телеобъективов.
  • Вызывают потерю способности объектива фокусироваться на удалённых предметах.
  • F-ступень, установленная на камере, может не соответствовать истинной f-ступени, полученной макрокольцом
    (как это описано в статье про макрообъективы: истинная f-ступень).
  • Заставляют объектив фокусироваться ближе, чем было рассчитано. Изображения с высоким увеличением, как следствие, будут иметь худшее качество, чем полученные с помощью специализированного макрообъектива.
  • Требуют отсоединения объектива от камеры всякий раз, когда требуется изменить величину прироста (что повышает риск загрязнения сенсора камеры пылью).
  • При использовании вариобъективов (зумов) изображение может моментально потерять фокус при изменении фокусного расстояния.

Если любой из упомянутых недостатков потенциально является проблемой, стоит обдумать покупку специализированного макрообъектива или линзы крупного плана (см. ниже).

Обзор линз крупного плана

Линза крупного плана — это особая разновидность объектива, которая накручивается перед передней линзой объектива точно так же, как и обычный светофильтр. По сути линзы крупного плана являются разновидностью увеличительного стекла, располагаемого между объективом и предметом. По этой причине их зачастую называют «фильтрами крупного плана».

Принцип работы фильтра крупного плана заключается в сокращении эффективного фокусного расстояния для любого объектива, с которым он используется.

Такое сокращение фокусного расстояния означает, что прирост должен вырасти соответственно — что и приводит к увеличению изображения аналогично тому, как это происходит при использовании макроколец:

Без фильтра крупного плана С фильтром крупного плана

Фильтр крупного плана обычно маркируется в терминах «диоптрий», что соответствует коэффициенту умножения увеличительной способности. Большие значения означают пропорциональное умножение увеличения, однако качество изображения обычно снижается соответственно. Типичны значения в районе от +2 до +5 диоптрий, однако можно получить и большие значения, используя несколько линз крупного плана одна поверх другой.

Заметьте, что фильтры крупного плана значительно больше повышают увеличение, если использовать их с большими фокусными расстояниями. Например, объектив 50 мм требует +10 диоптрий, чтобы достичь увеличения всего лишь в 0.5X, тогда как объективу 200 мм для этой цели достаточно всего +2. 5 диоптрии. С другой стороны, отдельно взятая линза крупного плана может быть слишком мощной (и чрезмерно снижать качество изображения) при использовании с телеобъективом 200 мм, в то время как для объектива 80 мм она окажется в самый раз.

Плюсы и минусы линз крупного плана

Как и в случае с макрокольцами, при выборе линзы крупного плана важно взвесить присущие ей достоинства и недостатки:

Преимущества линз крупного плана

  • При использовании с телеобъективами достигают большего увеличения, чем макрокольца:

Объектив
Фокусное расстояние
Собственное
увеличение
С макрокольцами   С линзами
крупного плана
12 мм 25 мм +2 диоптрии +4 диоптрии
50 мм 0.15X 0.39X 0.65X 0.25X 0.45X
100 мм 0. 14X 0.26X 0.39X 0.34X 0.54X
200 мм 0.16X 0.22X 0.29X 0.56X 0.96X

Объективы, использованные для сравнения:
Canon EF 50 мм f/1.4 USM, Canon EF 100 мм f/2.0 USM, Canon EF 200 мм f/2.8 II USM

  • Передают больше света при заданной f-ступени, чем макрокольца (поскольку истинная f-ступень не увеличивается). Однако, если настроить оба на заданные глубину резкости и увеличение, они пропустят примерно одинаковое количество света.
  • Объектив сохраняет способность фокусироваться на удалённых объектах.
  • Не требуют отсоединения объектива от камеры.

Недостатки линз крупного плана

  • Неудобства. Для различных размеров фильтра нужны различные линзы крупного плана. Кроме того, не существует линз крупного плана диаметром более 77 мм.
  • Мало влияют на увеличение при фокусных расстояниях менее 80 мм.
  • Сокращают рабочее расстояние при заданной степени увеличения
    (расстояние между предметом и передней линзой объектива)
  • Вносят дополнительный оптический элемент между камерой и предметом, что может снизить качество изображения. Хотя линзы крупного плана со сдвоенным элементом минимизируют большинство потерь качества.
  • Зачастую стоят больше, чем макрокольца (но всё же меньше, чем специализированный макрообъектив).
  • Могут помешать использованию других фильтров.

Другие варианты макро

Хотя макрокольца и линзы крупного плана являются двумя наиболее распространёнными способами повысить степень увеличения, существуют и другие варианты. В число популярных альтернатив входят:

Мехи. По сути это макрокольца с изменяемой толщиной. Обычно они намного дороже, чем простые макрокольца, но зато добавляют возможность вращения объектива для управления глубиной резкости. Однако мехи могут быть весьма громоздки, и потому обычно требуют студийного использования и штатива.

Реверсные кольца. Они позволяют подключать объектив обратной стороной, так что передняя линза с помощью этого кольца крепится к камере, а задняя (обычно скрытая) часть объектива смотрит наружу. Объективы с коротким фокусным расстоянием позволят уменьшить дистанцию фокусировки и повысить степень увеличения. Основной недостаток реверсивных колец состоит в том, что они создают исключительно узкий диапазон дистанций фокусировки. Кроме того, теряются контроль над диафрагмой и автофокус.

Кадрирование. Размер предмета в отпечатке может быть увеличен кадрированием изображения. Это самый простой вариант, если у вас есть запас по разрешению (что зачастую имеет место в современных многомегапиксельных камерах).

Более подробный обзор макрообъективов вы можете найти в статье
«Макрообъективы: увеличение, глубина резкости и истинная F-ступень»
Об основах макросъёмки рассказывает «Введение в макрофотографию»

Лекция 8 — Стр 2

Матрица светочувствительных элементов не только самая сложная и самая дорогая деталь цифрового фотоаппарата, но и самая уязвимая. Она подвержена старению (электрохимическому износу) и, как следствие, изменениям светочувствительности, а также, по всей видимости, выходу из строя отдельных ячеек. Если на естественное старение матрицы владелец фотоаппарата не может повлиять никак, то возможность уберечь сенсор от нежелательных воздействий окружающей среды и, тем самым продлить срок службы фотоаппарата в целом, у него есть.

Как любое сложное электронное устройство, состоящее из множества микроскопических элементов, сенсор цифровой камеры боится резких температурных перепадов, при которых в материале подложки и пленочных слоях оптических фильтров возникают внутренние деформации, а на поверхности сенсора образуется конденсат. Если пленочная камера, особенно механическая, способна работать при очень низких температурах, то цифровой фотоаппарат при отрицательных температурах работать не будет. Во-первых, даже на легком морозе сенсор цифровой камеры может изменить светочувствительность в сторону уменьшения. Во-вторых, изображение на встроенном контрольном дисплее станет слишком светлым и малоконтрастным, чтобы пользоваться дисплеем в качестве видоискателя. В-третьих, пострадают элементы питания (литиевые аккумуляторы при температуре минус 10 градусов могут попросту взорваться).

Если возникает необходимость снимать цифровой камерой при низких температурах, следует позаботиться о надежной защите фотоаппарата. Камеру следует держать в тепле, под верхней одеждой, вынимая фотоаппарат для съемки и тут же пряча его под шубу или пальто. Работа со штативом или неторопливое кадрирование исключаются. В крайнем случае следует воспользоваться утепленным меховым или тканевым чехлом. Но при этом надо помнить, что остывшая камера при перемещении в тепло (даже под шубу) тут же покроется капельками влаги. Из замерзшей камеры надо немедленно удалить элементы питания или аккумулятор и убрать фотоаппарат в чехол до того момента, пока температура не выровняется. В противном случае на поверхности сенсора и линзах объектива могут образоваться капли влаги, которые приведут к короткому замыканию электрических цепей камеры и иным неприятностям.

Качественный объектив — одно из важнейших условий для обеспечения безупречного технического качества фотоснимка. Все современные цифровые фотоаппараты оснащаются совершенной оптикой. Но устройство объективов все-таки различается.

ОБЪЕКТИВ

Цель лекции — рассказать об устройстве встраиваемых и сменных объективов, об основных оптических характеристиках, о достоинствах и недостатках наиболее распространенных оптических схем.

Объектив фотоаппарата или иного оптического прибора (зрительной трубы, бинокля и так далее) — это набор линз, вставленных в тубус, предназначенный для формирования резкого изображения на поверхности светочувствительного сенсора (или на сетчатке глаза, если речь идет о приборах для наблюдения).

Для начала — элементарные сведения из области оптики. Всего существует шесть типов линз — три собирающих (двояковыпуклая, плосковыпуклая и вогнутовыпуклая) и три рассеивающих (двояковогнутая, плосковогнутая и выпукловогнутая). Расстояние перед линзой в оптике называется пространством предметов, расстояние за линзой — пространством изображений. Расстояние от оптического центра собирающей линзы до точки схождения лучей называется фокусным расстоянием линзы. А плоскость, на которой располагаются точки схождения боковых лучей, сфокусированных линзой, называется фокальной плоскостью.

В фокальной плоскости объектива фотоаппарата расположен светочувствительный сенсор. Если в камере применяется шторный (ламельный) затвор, то он устанавливается непосредственно перед фокальной плоскостью рядом с сенсором. Центральные затворы устанавливают в оправе объектива между линзами (междулинзовый центральный затвор), либо за задней линзой объектива (залинзовый центральный затвор). В цифровых фотоаппаратах чаще всего применяется междулинзовый затвор.

Рис. 7.2.  Устройство объектива

Простейший объектив, устанавливаемый в самые недорогие цифровые фотоаппараты (например, в веб-камеры с опционной возможностью автономной работы в качестве фотоаппарата), зачастую состоит из одной линзы и называется «монокль» (хотя чаще применяются двулинзовые объективы ахроматы). Объективы подобного типа лишены каких-либо средств исправления искажений (аберраций) и обладают невысокой светосилой.

Светосила объектива — это отношение освещённости оптического изображения, образованного объективом в плоскости светочувствительного материала, к яркости фотографируемого объекта. Другой важный параметр — относительное отверстие объектива. Чем меньше числовое значение относительного отверстия, тем больше света пропускает объектив и тем выше его светосила.

Говоря о простейшем объективе, мы упомянули об оптических искажениях. Аберрациям в той или иной степени подвержены любые объективы, даже самые совершенные и дорогие. О каких именно искажениях речь и почему они возникают? Проблема в том, что стекло — далеко не идеальная среда для прохождения световых лучей. Стекло линзы на разных участках имеет различную оптическую плотность, эти отклонения ничтожно малы, но они неизбежны. В результате часть световых лучей отклоняется и приводит к возникновению ряда оптических искажений.

В простых объективах и в светосильных объективах с линзами большого диаметра чаще всего проявляется сферическая аберрация. В результате световые лучи, проходящие через разные участки линзы, фокусируются не в одной плоскости, и изображение становится нерезким. Наиболее эффективный способ устранения сферической аберрации — придание поверхности линзы асферической формы (то есть неравномерной выпуклости). При этом приходится доводить и полировать линзу вручную или на высокоточном оборудовании, что многократно удорожает объектив. Для упрощения этой операции была придумана остроумная технология, которая сегодня и применяется при производстве оптики для фотоаппаратуры массового назначения. На поверхность сферической линзы напыляется слой оптически прозрачной пластмассы, который и придает линзе асферическую форму.

Другой вид оптических искажений — хроматическая аберрация. На практике она наблюдается в виде цветных ореолов вокруг любых объектов. Хроматической аберрации подвержены длиннофокусные объективы, а возникает она из-за того, что стекло линзы по-разному преломляет световые волны различной длины (и, соответственно, различных цветов). Современные объективы почти полностью избавлены от этого недостатка, поскольку для изготовления линз используется низкодисперсное стекло, не разлагающее световые лучи на волны спектра. Особо низкодисперсные линзы применяются в дорогих объективах, которые обладают повышенной резкостью изображения.

Широкоугольная оптика подвержена другому виду искажений — дисторсии. Дисторсия — это искривление прямых линий по краям кадра. Все мы снимали архитектурные сооружения дешевыми пленочными «мыльницами» с широкоугольным объективом и замечали при этом, как «заваливаются» стены зданий на готовом отпечатке — высокие стены сходятся в верхней части снимка. Это и есть дисторсия. Избавиться от этого искажения можно двумя способами. Во-первых, применить более длиннофокусный, близкий к нормальному (с углом зрения 40-55 градусов), объектив. Во-вторых, попытаться исправить искажение прямых линий в графическом редакторе при обработке снимка. Хотя сама по себе дисторсия может оказаться интересным в художественном плане инструментом.

Два вида аберраций, присущих простейшим объективам — это астигматизм и кривизна поля изображения. Астигматизм приводит к тому, что точечные объекты, расположенные на расстоянии от оптической оси объектива (то есть сбоку от центра кадра) на снимке получаются в виде объемных эллипсовидных фигур. Точки расплываются, изображение выглядит нерезким. А кривизна поля изображения приводит к тому, что резкими получаются только объекты в центре кадра. Чем дальше расстояние от оптического центра линз объектива, тем резкость хуже. Кривизна поля изображения — обычный порок для объективов типа монокль. Правда, дешевые цифровые камеры спасает то, что площадь линзы объектива невелика и кривизна поля изображения не слишком заметна.

Склонность объектива к тому или иному виду аберраций один из основных показателей качества оптики. Аберрации устраняются различными техническими способами, а сами объективы при этом подразделяются на несколько типов.

Самый простой объектив ахромат. Он состоит из пары линз — собирающей и рассеивающей. Применение рассеивающей линзы в значительной степени устраняет сферическую аберрацию и хроматизм, но при этом остается астигматизм, дисторсия и кривизна поля изображения.

Апохромат полностью избавлен от хроматической аберрации, поскольку линзы в нем специальным образом подобраны под длину световых волн.

Объектив апланат состоит из двух ахроматических линз, поэтому хроматической и сферической аберраций в нем нет, но остаются кривизна поля изображения и астигматизм.

Наконец, самый совершенный тип, к которому относится подавляющее большинство современных фотообъективов — анастигмат. Анастигмат состоит, как минимум, из трех линз (триплет). Но чаще в нем применяется пять и более линз. В анастигмате в той или иной мере устранены все аберрации (точнее — сведены к приемлемому минимуму). Анастигматы обладают высокой светосилой и разрешающей способностью. На практике фотолюбителю придется иметь дело с объективом именно этого типа.

Среди технических характеристик объектива есть показатель, на который следует обратить особое внимание — разрешающая способность. Что это такое? Способность объектива передавать мелкие детали. Измеряется разрешающая способность не в пикселях или точках, а в линиях на миллиметр. Для измерения этого параметра фотографируют испытательную таблицу — специальное тестовое изображение с тонкими линиями. В том месте, где отдельные линии становятся неразличимы, и будет порог разрешающей способности. Важной характеристикой объектива является разброс разрешающей способности от центра кадра к краю. Дело в том, что в оптическом центре линз объектива разрешающая способность всегда выше, чем по краям. У хорошего объектива разница между разрешающей способностью в центре и по краям кадра не должна превышать 30%.

Еще одна важная деталь — просветление. Слышали о просветлении все, но что реально дает просветленный объектив? И как его… просветляют? Все достаточно просто. Если вы не новичок в фотографии, вам наверняка приходилось иметь дело с пленочным фотоаппаратом. И наверняка вы попадали в ситуацию, когда снимать приходилось «против солнца», то есть при контровом освещении. Что получалось в результате? Световые пятна, обычно шестиугольные, расположенные одно за другим. Это боковая засветка световыми лучами, попадающими в объектив под большим углом.

Другой случай — отражение солнца (любого мощного источника света, например, прожектора) на какой-либо плоской поверхности, например, на капоте автомобиля. При этом отражение окружено ореолом расходящихся лучей наподобие звезды. Эти эффекты проявляются из-за того, что поверхность линзы преломляет попадающие в объектив лучи света, которые затем многократно отражаются от поверхностей внутренних линз. Эти лучи называют паразитными (то есть не участвующими в построении изображения на поверхности светочувствительного сенсора). Чтобы избавиться от паразитных отражений, переднюю линзу объектива покрывают просветляющим слоем полимера. Этот слой имеет иной коэффициент преломления, нежели стекло передней линзы. Толщина слоя подбирается под длину светового луча определенного участка спектра. При попадании на линзу объектива бокового светового луча, он отражается от внутренней поверхности просветляющей пленки, возвращается и складывается с совпадающим по фазе колебаний основным световым лучом, участвующим в построении изображения, усиливая при этом общий световой поток. В результате пленка усиливает светопропускающую способность объектива, а потому и называется просветляющей.

Но так случается только со световым лучом определенной длины волны — универсальной просветляющей пленки, способной отразить лучи всего спектра не существует. Поэтому просветляющее покрытие изготавливают многослойным — до 10 слоев, расположенных один над другим. Каждый слой настроен на волны определенного участка спектра, а потому покрытие в целом способно работать с волнами любой длины.

От состава просветляющего покрытия зависят и цветовые характеристики объектива. Если просветляющее покрытие настроено на усиление световых лучей красной зоны спектра, то изображение имеет легкий теплый оттенок, особенно на границах контрастных переходов. Такие объективы называют теплорисующими. Если просветляющее покрытие настроено на усиление лучей синего участка спектра, то снимок приобретает легкий холодный оттенок (опять же, заметно на границах контрастных переходов). И такой объектив называется холоднорисующим. При этом цветовые акценты, расставляемые объективами, не выходят за рамки нормы и не могут считаться искажениями. При подборе оптики профессиональные фотографы обращают особое внимание на цветовые особенности объективов. Что касается любительской цифровой аппаратуры, то нам придется иметь дело преимущественно с теплорисующими объективами.

Просветляющее покрытие выполняет еще одну практическую функцию — защиты передней линзы объектива от механических повреждений. Полимер пластичней стекла и более устойчив к царапинам. Там где стекло даст микротрещину, пленка лишь деформируется и впоследствии выпрямится. Но не стоит слишком рассчитывать на прочность просветления. Пленка имеет очень небольшую толщину и многослойную структуру. При повреждении всего лишь одного полимерного слоя просветляющее покрытие перестанет выполнять основную функцию — подавления паразитных отражений.

Отличить просветленный объектив от непросветленного можно на глаз. Просветленная поверхность при попадании на нее света переливается всеми цветами радуги и выглядит темней обычного стекла. Остается добавить, что просветляющую пленку имеет только стеклянная линза, причем, исключительно передняя. Если вам посчастливилось обладать профессиональной цифровой камерой со сменными объективами (или вы по-прежнему храните верность старому доброму «Зениту»), помните — задняя линза объектива не имеет никакого защитного покрытия. А потому протирать ее тканью или ватой ни в коем случае не следует (хотя протирать переднюю линзу не меньшее варварство).

Раз уж коснулись темы материала, из которого изготовлены линзы объектива, поговорим и об этом. Для производства линз используется оптическая пластмасса и стекло различных сортов. Причем, линзы наиболее дорогих объективов изготовлены из низкодисперсного стекла с применением кристаллического кварца и флюорита. Пластмассовыми линзами снабжены объективы простейших фотоаппаратов. Применяется она и в стеклянных объективах в качестве компонента для придания линзам асферической формы и в просветляющих покрытиях.

Скажем сразу — связываться с пластмассовой оптикой не следует категорически. Пластмассовые линзы очень термочувствительны. При повышении или понижении температуры форма линз меняется, соответственно меняются и оптические характеристики объектива. Причем, процесс этот совершенно непредсказуем. Кто станет специально рассчитывать пластмассовую оптику, если единственная цель, с которой она применяется, максимальное снижение стоимости фотоаппарата? Кроме всего прочего, пластмассовые линзы легко повреждаются и мутнеют. Срок службы пластикового объектива — два года от силы. Затем поверхность передней линзы мутнеет, и фотоаппарат перестает быть фотоаппаратом.

Отличить пластик от стекла можно при помощи лупы (объективы дешевых фотоаппаратов имеют очень небольшой диаметр). Если передняя линза выглядит прозрачной и светлой, значит, на ней нет просветляющего покрытия. Нет просветления — это пластмасса. Стекло без просветления в современных фотообъективах практически не встречается.

Вернемся к пропускной способности объектива, к его светосиле. Относительное отверстие самый убедительный показатель «зоркости» оптики, в том смысле, что светосильный объектив позволяет снимать в условиях недостаточной освещенности без применения дополнительных источников освещения, например, встроенной вспышки. Ряд показателей светосилы стандартизирован и имеет следующий вид — 0,7, 1, 1,4, 2, 2,8, 3,5, 4 и так далее. Легко заметить, что в этом числовом ряду отсутствуют числители. На самом деле светосила выражается соотношением внутреннего диаметра объектива к фокусному расстоянию и выглядит как 1:0,7, 1:1, 1:1,4 и так далее. Но для удобства числитель в обозначении обычно опускается и указывается только знаменатель. Чем меньше число, тем светосила объектива выше и тем большее количество света способны пропускать линзы объектива.

Казалось бы — зачем искусственно ограничивать светосилу объектива? Однако в каждом фотоаппарате есть механизм уменьшения светосилы объектива — диафрагма. Дело здесь в том, что с увеличением относительного отверстия объектива уменьшается глубина резкости — диапазон расстояний, в рамках которого все объекты получатся на снимке резкими. В обычном положении фокусировочной оправы объектив настроен на резкое изображение предметов, расположенных от нескольких метров от камеры до бесконечности. При приближении снимаемого объекта к камере объектив приходится выдвигать, чтобы изображение фокусировалось точно в фокальной плоскости фотоаппарата. При большом относительном отверстии зона резкого изображения (ГРИП) невелика. При максимально вдвинутом объективе — от нескольких метров (от 5-6) до «бесконечности», при максимально выдвинутом — несколько сантиметров (в макрорежиме эта зона исчисляется миллиметрами).

При уменьшении относительного отверстия зона резкого изображения расширяется. Причем, при максимальном диафрагмировании эта зона может простираться от метра до бесконечности. Увеличение глубины резкости — одна из функций механизма изменения относительного отверстия объектива, то есть диафрагмы.

В ходе эволюции фотоаппаратуры механизм диафрагмы принимал самые разные формы, но сегодня классическим решением является ирисовая лепестковая диафрагма, которая и применяется в большинстве моделей цифровых фотоаппаратов. Конструктивно диафрагма устроена следующим образом. На внутреннем ободке установлены оси, на которые насажен набор светонепроницаемых лепестков, удерживаемых в открытом положении пружинами. Лепестки приводятся в движение электромагнитом исполнительного механизма автоматического экспонометра камеры. В момент нажатия на спусковую кнопку электромагнит сдвигает лепестки к центру объектива. Лепестки уменьшают площадь внутреннего отверстия объектива на заданное автоматом значение, а затем, после срабатывания затвора, под действием пружин возвращаются в исходное открытое положение. Расположен механизм диафрагмы обычно в междулинзовом пространстве объектива. В ходе всего срока службы фотоаппарата он не требует какого бы то ни было обслуживания…

Мы уделили внимание внутреннему устройству объективов, хотя на практике нам вряд ли придется разбираться с линзами или механизмом диафрагмирования. Но есть у фотосъемочной оптики ряд характеристик, в которых мы, как фотолюбители, крайне заинтересованы. Например, такой показатель, как фокусное расстояние объектива.

Не надо быть специалистом, чтобы отличить камеру с фикс-фокусным объективом, фокусное расстояние которого не изменяется, от камеры, оснащенной объективом с переменным фокусным расстоянием или зум-объективом. Фикс-фокусные объективы устанавливаются на любительские камеры начального уровня и в дорогих моделях (в отличие от пленочной техники) не применяются.

Несмотря на внешнюю простоту фикс-фокусный объектив, если его линзы выполнены из стекла и имеют просветление, вполне полноценный инструмент для серьезной съемки. К сожалению, фикс-фокусные объективы с механизмом наведения на резкость (автоматическим) в компактных цифровых камерах не встречаются. Все объективы с неизменяемым фокусным расстоянием установлены на гиперфокальное расстояние и фокусировки на тот или иной объект не требуют. Почему «к сожалению»? Дело в том, что настроенная на максимальную глубину резкости оптика полностью исключает портретную съемку с эффектом размытого фона, подбор глубины резкости при макросъемке, акцентирование того или иного объекта выведением второстепенных деталей за рамки резкости. Все это сужает применение цифрового фотоаппарата, оставляя ему лишь фотографирование стандартных сцен «на память».

Однако для этой ложки дегтя есть и своя бочка меда. Фикс-фокусный объектив очень прост и по устройству, и в использовании. Значительное время в пресловутой задержке срабатывания затвора цифрового фотоаппарата приходится на механизм автоматической фокусировки объектива. Камера выбирает оптимальную резкость попадающих в кадр объектов, исполнительный механизм перемещает фокусировочную оправу объектива, и только потом закрывается диафрагма и срабатывает затвор. Нет автофокуса, нет и длительной задержки. А фотографу не приходится думать, что в кадре получится резко, а что нет. Установка объектива на гиперфокальное расстояние позволяет максимально расширить границы резкости изображения.

Второй плюс — простая механика объектива, а по сути, отсутствие какой бы то ни было механики. Фотоаппарат с фикс-фокусным объективом очень долговечен. Зависимость простая — чем проще, тем надежней.

Наконец, в ряде ситуаций фикс-фокусный объектив незаменим. Например, при подводной съемке. Особо защищенные фотоаппараты для подводной съемки и для работы в запыленной атмосфере снабжены объективами с неизменяемым фокусным расстоянием, установленным на гиперфокальное расстояние. В воде, которая имеет иной коэффициент преломления и оптическую плотность, нежели воздух, система автоматической фокусировки будет ошибаться (хотя эти ошибки из-за большой глубины резкости оптики вряд ли сильно скажутся на качестве снимков) — это первое. Второе — большое количество электромеханических узлов зум-объектива не позволяют надежно герметизировать корпус фотоаппарата. В упомянутых камерах (яркий пример — выпускавшаяся несколько лет назад камера Casio G. Bros GV-2) корпус герметизирован силиконовыми уплотнителями, объектив спрятан за стеклом, также имеющим надежное уплотнение. В результате фотоаппарат пригоден для съемки под водой без каких бы то ни было специальных боксов и иных средств защиты от воды.

Наконец, фотоаппараты с фикс-фокусными объективами дешевле камер с зум-объективами, а их оптические системы выглядят более предсказуемыми. Если в характеристиках камеры указано, что светосила фикс-фокусного объектива равна 2,8, то это именно так и никак иначе. Фотоаппарат с зум-объективом, имеющим светосилу 2,8 на «коротком» конце, на «длинном» конце обладает светосилой 4,5 (пример гипотетический, но справедливый для большинства моделей). Вопрос — какова светосила этого объектива при среднем значении фокусного расстояния?

Часто ли нам приходится использовать широкоугольный объектив? Гораздо реже, чем обычный, с нормальным углом зрения. Но про истинные характеристики вот этого «нормального» объектива, которым становится зум при среднем значении фокусного расстояния, мы как раз мало что знаем.

И все же подавляющее большинство любительских цифровых фотоаппаратов оснащаются объективами с переменным фокусным расстоянием. И это вполне оправдано, поскольку снимает проблему отсутствия сменной оптики у компактных цифровых камер.

В стандартный набор для пленочной дальномерной или зеркальной 35-мм пленочной (а сегодня уже и цифровой) камеры входит три основных сменных объектива. Широкоугольный объектив с фокусным расстоянием 28-35 мм, который используется для съемки внутри помещений. Нормальный объектив с фокусным расстоянием 45-55 мм, используемый в любых видах съемки — пейзажной, съемка натюрмортов, архитектурной и так далее. Длиннофокусный объектив 90-135 мм и более, для съемки портретов и удаленных объектов.

Перечислим характерные особенности этих объективов. У широкоугольного объектива самая большая глубина резкости, но они склонны к искажениям перспективы и дисторсии. Нормальные объективы можно назвать универсальными, они являются оптимальными для большинства вида съемок. Длиннофокусные объективы имеют малую глубину резкости, поэтому часто применяются в портретной съемке для размывания фона. Их недостатком является большой вес, а в случае с объективами с фокусным расстоянием от 200 мм и больше — необходимость обязательного применения штатива (иначе трудно зафиксировать положение камеры, при котором изображение в кадре будет стабильным).

Поскольку в области цифровой фотоаппаратуры нет общепринятого стандарта на размер сенсора (хотя подвижки в этой области очевидны), обозначение фокусного расстояния объектива в миллиметрах мало что говорит. Объектив с фокусным расстоянием в 5,6 мм для простейшей камеры с крошечным сенсором КМОП будет работать как нормальный (с углом обзора примерно в 45 градусов), а в камере с относительно большим по размеру сенсором ПЗС — как широкоугольный. Поэтому фокусное расстояние объективов для цифровой техники, как правило, обозначается в приведенном к 35-мм пленке значении. То есть фокусное расстояние 5,6-мм объектива во втором случае (камера с сенсором ПЗС) можно обозначить, как 28-мм объектив в приведенном к 35-мм пленке значении.

Так вот, зумы большинства любительских цифровых камер охватывают два диапазона фокусных расстояний — от 35 до 70 мм (двукратные зумы) и от 35 до 105 мм (трехкратные зумы). Встречаются и иные параметры, например, 28 — 70 мм или 35 — 200 мм. Впрочем, цифровая техника не стоит на месте. Компании Olympus и Matsushita выпускают камеры с особо мощными 10 и даже 12 кратными зумами (эти камеры именуют «суперзумами»). Оптика у этих фотоаппаратов просто отменная, но в практическом использовании эти фотоаппараты не так удобны, а их приобретение требует дополнительной мотивации (относительно крупные размеры, отсутствие оптического видоискателя, наконец, более высокая стоимость — и все это взамен не всеми востребованной возможности заглянуть подальше). Однако характеристики подобной оптики и ее качество впечатляют…

Объективы с изменяемым фокусным расстоянием имеют сложную конструкцию и подразделяются на несколько типов. Нам важно знать одну практически значимую подробность — есть объективы, в которых для изменения фокусного расстояния выдвигается-вдвигается тубус объектива, есть объективы, в которых для этих целей перемещается внутренний блок линз, и есть объективы, в которых использованы обе технологии. Чаще всего встречается оптика, построенная по гибридной технологии. С одной стороны это позволяет расширить диапазон фокусных расстояний, с другой — сделать тубус объектива и сам фотоаппарат компактным.

Объективы

— типы на основе классификации и спецификаций

Типы на основе классификации и спецификаций

В микроскопии линзы объективов оптические элементы ближе всего к образцу. Объектив собирает свет от образец, который сфокусирован для создания реального изображения, видимого на окулярная линза. Объективы — самая сложная часть микроскопа. к их многоэлементной конструкции. Именно эта сложность делает цели наиболее важные компоненты устройства.

Линзы объективов сильно различаются по конструкции и качественный. Таким образом, они могут быть примерно классифицированы на основе:

  • Предполагаемые Цель
  • Метод микроскопии
  • Производительность
  • Увеличение
  • Коррекция аберрации

В целом объективные линзы несут ответственность за:

Что является миром Мир. Самый дорогой…

Пожалуйста, включите JavaScript

Какой самый дорогой прицел в мире?

  • Формирование первичного изображения
  • Определить качество полученное изображение
  • Общее увеличение
  • Общее разрешение


Классификация на основе метода микроскопии

Различия в методах микроскопии могут Во многом это связано с различными типами используемых объективов. Объективы, классифицируемые по методам микроскопии, включают:

 

Объективы темного поля с отражением — Имеют специальный конструкция, состоящая из полой камеры на 360 градусов, которая окружает центрально расположенный элемент объектива.

Дифференциальный интерференционный контраст (ДИК объективы) — Использует незагрязняющие оптические элементы и полагается на действие Призмы Номарского (или призмы Волластона), влияющие на разность оптических путей между сдвинутыми лучами света в задней фокальной плоскости.

Флуоресцентные объективы — с кварцем и специальное стекло с высоким коэффициентом пропускания от ультрафиолета до инфракрасного диапазона.

Фазово-контрастные объективы — Эти типы объективов делятся на несколько категорий в зависимости от конструкции и нейтральности плотность внутреннего фазового кольца. Это включает; темные низкие цели (DL) Темные низкие низкие объективы (DLL) Аподизированные темные низкие объективы (ADL) Темные средние объективы (DM) Яркие средние объективы (BM).

Ознакомьтесь с различными методами визуализации при микроскопии здесь.


Классификация на основе увеличения

По существу, объективы можно разделить на категории на три основные категории в зависимости от их мощности увеличения. Это включает: объективы с малым увеличением (5x и 10x) объективы со средним увеличением (20x и 50x) и объективы с большим увеличением (100x).

Помимо различия в их увеличениях, объективы также различаются по тому, как Они используются. Например, с объективом с большим увеличением (100x) иммерсивное масло часто используется для получения высокой разрешающей способности. Это не так объективы с меньшим увеличением.


Классификация на основе коррекции аберраций

По существу, в отношении хроматических коррекция аберраций, существует два основных уровня коррекции. Это включает ахроматический апохроматический. Ахроматические объективы самые простые, наименее дорогие и наиболее распространенные объективы. Эти цели призваны скорректировать хроматические аберрации как в красной, так и в синей длинах волн. Они есть также с поправкой на сферическую аберрацию в зеленой длине волны.

Основной недостатком этого типа объектива является то, что коррекция ограничена, когда дело доходит до хроматических аберраций, а также отсутствия плоского поля зрения. Эти проблемы снижают объективные характеристики этих объективов. Эти линзы особенно хорошо подходит для монохроматических приложений. С апохроматическим цели, есть более высокая точность. Эти цели хроматически с поправкой на красный, синий и желтый.

С апохроматическими объективами также коррекция сферической аберрации для двух и трех длин волн в дополнение к более высокая числовая апертура и большое рабочее расстояние. Из-за их лучшего дизайн, апохроматические объективы идеально подходят для приложений с белым светом.


Преломляющие и отражающие объективы Линзы

Преломляющие объективы являются наиболее распространенными цели. В рефракционных объективах свет преломляется (преломляется) оптические элементы, спроектированные таким образом, чтобы уменьшить обратное отражение тем самым улучшая общее прохождение света. Цели такого типа часто используются в приложениях, требующих разрешения очень мелких деталей. Для преломляющих объективов дизайн может варьироваться от двух элементов в базовом ахроматические объективы до пятнадцати элементов в план-апохроматических объективах.

Что касается отражающих объективов, обычно используют отражающий / зеркальный дизайн. Хотя эти цели могут быть не такими распространенными, как преломляющие объективы, они могут решить ряд проблем, обнаруженных в конструкция рефракционных объективов.

Например, дизайн светоотражающих объективы включают в себя первичную и вторичную систему зеркал, которые помогают в увеличить и передать изображение. С помощью этой системы отражающие цели избегают аналогичная аберрация наблюдается в рефракционных объективах, учитывая, что свет отражает любые металлические поверхности. Поэтому с отраженными целями нет дополнительные конструкции необходимы для преодоления аберраций. С другой стороны, отражающие объективы также имеют преимущество в том, что дают более сильный свет эффективность и лучшая разрешающая способность, которая отлично подходит для мелких деталей визуализация.

Здесь система во многом зависит от зеркального покрытия, а не стеклянная подложка. Наконец, рефлективные цели имеют преимущество перед рефракционные объективы в том смысле, что они позволяют работать глубже в ультрафиолетовые или инфракрасные области спектра, учитывая, что они используют зеркала.


Спецификация (понимание маркировки)

Спецификации любых объективов перечислены на тело цели. Важно понимать, что означает маркировка. означает, если нужно выбрать правильные цели для их предполагаемой цели.

Спецификации включают:

 

Объективный стандарт — Такие объективные стандарты как DIN или JIS будут указаны на корпусе объектива в зависимости от типа стандарта. Это показывает требуемую спецификацию, присутствующую в системе. За например, DIN, который является наиболее распространенным стандартом, имеет расстояние 160 мм от диапазон объектива к диапазону окуляра, в то время как JIS имеет расстояние 170 мм.

 

Увеличение — На объективе это обычно обозначается X рядом с числовым значением (100X, 10X и т. д.). С другой стороны, цели также будет иметь цветную полосу по окружности объектива, указывает увеличение объектива. Например, желтая полоса. вокруг целей (нижняя часть цели) указывает на то, что это 10x задача.

 

Числовая апертура (NA) — числовая апертура относится к функции фокусного расстояния и диаметра входного зрачка. Обычно это указывается рядом с увеличение объектива (1, 1,30 и т. д.) большая числовая апертура (больше чем 1) означает, что это иммерсионное масло, возможно, придется использовать, учитывая, что самая высокая числовая апертура, которая может быть достигнута без иммерсионных масел (в воздухе), равна 1. поэтому маркировка важна, поскольку она указывает пользователю, как использовать объектив для более качественного изображения.

 

Толщина покровного стекла — обозначается цифрой (например, 0,17 мм) толщина покровного стекла указана на объективе. тип покровного стекла, который следует использовать. Покровное стекло меняет способ освещения преломляется от образца. Поэтому важно убедиться, что правильное покровное стекло используется для получения изображения хорошего качества.

 

Коррекция качества — Корректировка качества, например как ахроматический, апохроматический, план и полуплан часто обозначаются на цель, чтобы показать дизайн цели. План и полуплан цели (также называемые микропланом, плоскостным или полуплоскостным) корректируют для кривизна поля. Кривизна поля часто приводит к размытости изображения и коррекции для этого помогает производить изображения хорошего качества. В то время как цели плана правильные лучше, что позволяет лучше отображать (более 90 процентов) поле плоское, полуплан цели производят около 80 процентов.


Заключение

В настоящее время существуют различные типы микроскопов, предназначенные для различных целей. Методы будут во многом зависеть от типа используемых целей, учитывая, что разные типы целей дают разные результаты. По этой причине важно хорошо понимать различные типы объективов, их сильные и слабые стороны, а также тип образца, для которого они идеальны.

Например, поскольку отражающие объективы имеют лучшие характеристики, которые делают их лучше рефракционных объективов, пользователи также поймут, что они оба хорошо подходят для различных приложений. Следовательно, хорошее понимание различных типов целей важно, если пользователь хочет получить хорошее впечатление от просмотра.

Ознакомьтесь с нашим Руководством для покупателей линз Барлоу.

Возврат к составному световому микроскопу

Возврат к составным световым микроскопам

Вернуться к Разрешение микроскопа

Вернуться к Как работает микроскоп?

Возврат с объективов на MicroscopeMaster Информационный центр

Узнайте, как размещать рекламу на MicroscopeMaster!

Как выбрать объектив микроскопа или линзу объектива

Приведенное выше видео представляет собой краткое введение в выбор правильного объектива микроскопа для вашего проекта. Существует множество типов объективов для микроскопов, и правильный выбор поможет получить высококачественные изображения по разумной цене.

Как правильно выбрать объектив для микроскопа

Объективы используются в системах микроскопии для ряда научных исследований, промышленных и общелабораторных задач. Объектив микроскопа обычно состоит из нескольких линз и располагается ближе всего к объекту. Существует так много типов объективов для микроскопов, что выбор правильного объектива поможет вам получить изображения хорошего качества по разумной цене.
При выборе объектива микроскопа нам необходимо учитывать ряд факторов, включая сопряженное расстояние, числовую апертуру (ЧА), увеличение, рабочее расстояние, иммерсионную среду, толщину покровного стекла и поправку на оптическую аберрацию. В этой статье мы обсудим, как правильно выбрать объектив микроскопа.

Какое сопряженное расстояние вам нужно?

Многие линзы объективов скорректированы для бесконечного сопряженного расстояния, в то время как другие предназначены для приложений с конечным сопряженным расстоянием. По сравнению с бесконечными сопряженными объективами, для которых требуется вторичная линза (также называемая тубусной линзой), конечный сопряженный объектив может сам по себе генерировать изображение образца.
Конечный сопряженный объектив, как показано на рисунке 1, является хорошим экономичным выбором для простой системы микроскопии.


Объективы с коррекцией на бесконечность идеально подходят для биомедицинских промышленных применений исследовательского уровня, особенно когда в системе микроскопии требуются дополнительные компоненты (такие как фильтры, дихроичные зеркала, поляризаторы). Добавление компонентов оптической пластины в бесконечное пространство (обозначенное на рис. 2 как «параллельный оптический путь») между объективом с коррекцией на бесконечность и трубчатой ​​линзой не приведет к возникновению сферической аберрации или изменению рабочего расстояния объектива.

Какая числовая апертура вам нужна?

Важнейшим параметром объектива микроскопа является числовая апертура (ЧА). Числовая апертура измеряет способность объектива микроскопа собирать свет и определяет разрешение микроскопической системы.

NA обычно выражается как
NA = n × sinθa
, где θa — максимальный 1/2 угол приема объектива, а n — показатель преломления иммерсионной среды.
Предел разрешения объектива микроскопа относится к его способности различать два близко расположенных диска Эйри.
Разрешение (r) = λ/(2NA)
Где r — разрешение (наименьшее разрешаемое расстояние между двумя объектами), а λ — длина волны изображения. Чем выше числовая апертура, тем лучше разрешение объектива.

Какое увеличение вам нужно?

Объективы используются для увеличения изображения. Помимо числовой апертуры важным параметром является также увеличение. Увеличение объектива обычно составляет от 4 до 100 крат. Поскольку размер датчика изображения или наблюдаемая область глаза фиксированы, поле зрения системы микроскопии изменяется с увеличением объектива. Обычно объектив с меньшим увеличением будет иметь большее поле зрения и более низкое разрешение, а объектив с большим увеличением будет иметь меньшее поле зрения и более высокое разрешение.
Диаметр FOV можно рассчитать по следующей формуле:
FOV= FN/Mag
Число поля (FN) в микроскопии определяется как диаметр области в плоскости изображения, которую можно наблюдать через окуляр или датчик изображений.

Какое рабочее расстояние вам нужно?

Обычно рабочее расстояние (WD) относится к расстоянию от передней линзы объектива до наблюдаемого объекта, когда объект находится в резком фокусе. Объективы с большим рабочим расстоянием необходимы для многих научных исследований, таких как улавливание атомов и анализ проб жидкости, требующих помещения объекта в камеру.
Разрешение системы микроскопии может значительно ухудшиться, если наблюдаемый объект не расположен в расчетной плоскости объекта, особенно для объектива с высокой числовой апертурой.

Вам нужно будет поместить тестируемый образец в жидкую среду?

Сухой объектив предназначен для работы с воздушной средой между образцом и линзой объектива, в то время как для иммерсионного объектива требуется жидкая среда для заполнения пространства между объектом и передним элементом объектива для обеспечения высокой числовой апертуры и высокое разрешение. На рис. 4 показан масляный иммерсионный объектив, который может собирать больше света (т. е. иметь более высокую числовую апертуру) по сравнению с сухим объективом.

Наиболее распространенными иммерсионными средами являются воздух, вода, масло и силикон. Выбор подходящего объектива, разработанного для вашей иммерсионной среды, приведет к получению изображений с более высоким разрешением.

Какой требуется уровень коррекции аберраций?

Коррекция оптических аберраций определяет оптические характеристики объектива. В зависимости от степени коррекции аберраций объективы обычно подразделяются на пять основных типов: ахроматы, план-ахроматы, план-флуориты (план-полуапохроматы), план-апохроматы и суперапохроматы. Выбор объектива с надлежащим уровнем коррекции аберраций поможет вам создать микроскопическую систему по разумной цене.

SO предлагает широкий спектр конструкций объективов, которые обеспечивают различную степень коррекции оптических аберраций для удовлетворения различных потребностей, таких как ахроматические объективы (более дешевые объективы) для лабораторных микроскопов и апохроматы с большим рабочим расстоянием (дорогие объективы) для биологических и научных исследований. исследовательские приложения. Мы можем помочь вам выбрать или спроектировать правильно скорректированный объектив, отвечающий вашим требованиям.

Объектив микроскопа | Продукты

  1. Главная страница
  2. Продукция
  3. Объектив для микроскопа

Объективы для микроскопа

Leica Microsystems — максимальная оптическая компетентность

На протяжении более 170 лет компания Leica Microsystems разработала и произвела 92 самых разнообразных объектива класса191. применения в исследованиях, промышленности и медицине. Специалисты по оптике Leica Microsystems привносят высочайший уровень опыта и знаний в сведение к минимуму аберраций, возникающих из-за физических условий оптических компонентов. Сложный, современный производственный процесс дает цели, которые гарантируют превосходное качество изображения .

Объективы микроскопа Leica

Линзы объективов микроскопов Leica разработаны и изготовлены нашими специалистами по оптике для обеспечения наилучших характеристик с минимальными аберрациями. Объективы помогают обеспечить превосходное качество изображения микроскопа для многих приложений, таких как наука о жизни и исследование материалов, промышленный контроль качества и анализ отказов, а также медицинская и хирургическая визуализация.

Оптический центр Leica OEM

Вам нужна отдельная цель для вашего приложения? Затем свяжитесь с нашим OEM-центром оптики Leica, чтобы мы могли предложить вам индивидуальное решение.

Ахроматический объектив Leica

Ахроматические объективы Leica — это мощные объективы для стандартных приложений в видимом спектральном диапазоне, обеспечивающие плоскостность поля (OFN) до 25 мм. Абсолютное значение разности фокуса между длиной волны красного и синего цветов (2 цвета) составляет ≤ 2x глубины резкости объектива.

Читать далее

Полуапохромат Leica

Полуапохроматы Leica — это объективы для приложений в видимом спектральном диапазоне с более высокими характеристиками, обеспечивающие плоскостность поля до 25 мм. Абсолютные значения разности фокуса для красной длины волны и синей длины волны относительно длины волны зеленого (3 цвета) составляют ≤ 2,5x глубины резкости объектива.

Читать далее

Апохроматы Leica

Апохроматы Leica — это объективы для приложений с высочайшими характеристиками в видимом диапазоне и за его пределами, обеспечивающие плоскостность поля до 25 мм. Абсолютные значения разности фокуса для красной длины волны и синей длины волны относительно длины волны зеленого (3 цвета) составляют ≤ 1,0 x глубину резкости объектива.

Читать далее

Часто задаваемые вопросы Объектив микроскопа

Все объективы Leica имеют коды и этикетки. Они определяют объектив, его наиболее важные оптические характеристики и основные области применения, для которых он может использоваться. Для получения дополнительной информации см.: Маркировка объективов

Объектив микроскопа формирует увеличенное реальное промежуточное изображение образца или образца, которое затем дополнительно увеличивается с помощью окуляров или окуляров и рассматривается пользователем как мнимое изображение. Когда для наблюдения за образцом используется камера, то после объектива в дополнение к окулярам или даже вместо них устанавливается фототубус. Объектив фототрубки формирует реальное изображение образца на сенсоре камеры. Числовая апертура объектива (ЧА), его способность собирать свет во многом определяет разрешение или разрешающую способность микроскопа для различения мелких деталей образца. Также от свойств сильно зависят и рабочее расстояние, и расстояние между образцом и объективом, и глубина резкости, глубина пространства в поле зрения, в пределах которого можно перемещать образец без заметной потери резкости изображения. линзы объектива. Для получения дополнительной информации см.: Сбор света: важность числовой апертуры в микроскопии, как формируются четкие изображения и оптические микроскопы – некоторые основы и маркировка объективов

Оптика самого простого микроскопа включает объектив и окуляр или окуляр. Линза объектива находится ближе всего к образцу, образцу или объекту, наблюдаемому в микроскоп (см. схему ниже). Для получения дополнительной информации см. статью: Оптические микроскопы — некоторые основы
Показать принципиальную схему

Объективы для микроскопов высшего класса

Для стандартных применений Leica Microsystems предлагает широкий выбор высококачественных объективов для микроскопов. Существуют также объективы Leica, оптимизированные для специальных применений. Объективы Leica с высочайшими характеристиками отличаются максимальной коррекцией и оптической эффективностью и получили несколько наград. Во всем мире ученые полагаются на объективы микроскопов Leica, чтобы лучше понять свою область исследований.

Искатель целей

Чтобы вам было легче найти, какие объективы Leica лучше всего подходят для вашего микроскопа и области применения, вы можете воспользоваться искателем объективов

.

Хотите узнать больше?

Поговорите с нашими экспертами. Мы рады ответить на все ваши вопросы и проблемы.

Свяжитесь с нами

Предпочитаете личную консультацию?


Более подробный список местных контактов вы найдете здесь.

Какие существуют типы объективов в микроскопе?

Линзы объективов микроскопов можно классифицировать по нескольким признакам, включая:

  • По увеличению
  • Методом микроскопии
  • По форме линз
  • Путем коррекции аберрации

Но чаще всего, говоря о типах объективов, мы имеем в виду различные увеличения и назначения четырех наиболее распространенных типов объективов микроскопов в микроскопах с составным светом.

Вот эти четыре:

  • Сканирующая линза (4x)
  • Объектив малой мощности (10x)
  • Объектив повышенной мощности (40x)
  • Иммерсионный объектив (100х).

Ниже я описываю все типы линз объективов на основе четырех вышеуказанных способов классификации. Во-первых, я начну с типов линз в зависимости от увеличения.

Четыре наиболее распространенных типа линз объективов для микроскопов

Следующие линзы представляют собой четыре наиболее распространенных уровня увеличения для линз объективов. Вы также можете приобрести линзы с другими уровнями увеличения.

Линза сканирующего объектива (4x)

Линза сканирующего объектива обычно имеет 4-кратное увеличение и может быть идентифицирована по красной полосе по периметру линзы.

Сканирующий объектив предназначен для того, чтобы правильно сориентироваться перед тем, как перейти к объективу с низким увеличением. Его название, «сканирующая» линза, происходит от того факта, что вы достаточно уменьшены, чтобы вы могли сканировать свой образец на этом уровне увеличения, чтобы подготовиться к переходу к более высоким увеличениям.

Используя этот объектив, стремитесь:

  • Наведите фокус с помощью ручки грубой фокусировки.
  • Отцентрируйте образец с помощью пальцев или механического предметного столика.

Объектив с 4-кратным увеличением обычно обеспечивает общее увеличение от 40 до 80 крат (с окуляром 10 и 20 крат соответственно). Это то же самое увеличение, которое вы получите со стереомикроскопом, и оно может обеспечить крупное увеличение видимых образцов, таких как перья и листья.

Объектив с малым увеличением (10x)

Объектив с малым увеличением обычно имеет 10-кратное или 20-кратное увеличение. Узнать его можно по желтой полоске вокруг корпуса объектива.

Этот объектив может быть очень полезен для просмотра подготовленных образцов на предметных стеклах. Он обеспечивает увеличение от 100 до 200 крат для окуляра с 10-кратным или 20-кратным увеличением соответственно. Такое увеличение отлично подходит для просмотра мелких образцов, таких как:

  • Маховые ноги
  • Луковая шелуха
  • Артемия
  • Волосы
  • Кожа

Чтобы использовать эту линзу, сначала начните со сканирующей линзы с красной полосой, чтобы добиться фокусировки и центрирования образца. Затем поверните револьвер объектива по часовой стрелке к маломощному объективу с желтой полосой. Затем отрегулируйте фокус с помощью ручки грубой фокусировки, чтобы уточнить фокус, и механического предметного столика, чтобы повторно центрировать образец.

Мощный объектив (40x)

Мощный объектив можно узнать по синей полосе вокруг корпуса объектива. Большинство составных световых микроскопов продаются с объективом высокой мощности с 40-кратным увеличением, хотя это не всегда так. Например, вы можете получить мощный объектив с увеличением 32x или 60x.

Линза с большим увеличением используется для наблюдения за небольшими образцами, такими как бактерии и клетки, которые невидимы невооруженным глазом. Он обычно используется для просмотра:

  • Плесень
  • Ячейки
  • Микробы
  • Тихоходки

40-кратный объектив обеспечивает увеличение в 400 раз в сочетании с 10-кратным окуляром или 800-кратное увеличение в сочетании с 20-кратным окуляром. Он также очень часто используется с 25-кратными окулярами для достижения 100-кратного увеличения.

Масляная иммерсионная линза (100x)

Не все микроскопы начального уровня оснащены масляными иммерсионными линзами, и они не являются необходимыми для большинства экспериментов с любительской микроскопией.

Вы можете определить объектив со 100-кратным увеличением по белой или почти белой полосе кремового цвета вокруг корпуса объектива.

Эти линзы называются «масляными иммерсионными линзами», потому что обычно для просмотра образца их необходимо использовать с маслом. При более высоких увеличениях, достигаемых с помощью 100-кратного объектива, конечное изображение часто будет слишком сильно искажено. Для устранения искажений при высоких уровнях увеличения можно использовать масляную иммерсию.

Масляная иммерсия достигается путем помещения капли масла над образцом, а затем вращения 100-кратной линзы над маслом так, чтобы зазор между образцом и линзой был покрыт маслом, а не воздухом. Световые волны, проходящие через масло, будут испытывать меньше искажений, чем если бы они проходили через воздух.

Общее увеличение составного светового микроскопа

Чтобы определить общее увеличение, которое вы получите на микроскопе, вам нужно умножить увеличение объектива на увеличение вашего окуляра. Большинство микроскопов поставляются с 10-кратным, 20-кратным или 25-кратным окуляром.

Вот общее общее увеличение, которого можно достичь с помощью стандартных настроек светового микроскопа:

 

10-кратный окуляр

Окуляр 20x

Окуляр 25x

Сканирующая линза, 4x

40x

80x

100x

10-кратный маломощный объектив

100x

200x

250x

Объектив с увеличением 40x

400x

800x

1000x

Масляная иммерсионная линза 100x

800x

2000x

2500x

 

Специальные объективы для усовершенствованных методов микроскопии

Существуют специальные объективы, которые вы также можете приобрести для микроскопа для проведения усовершенствованных методов микроскопии. Ниже перечислены четыре распространенных специальных объектива.

1. Фазово-контрастные объективы

Фазово-контрастный метод — это передовой метод микроскопии, разработанный для увеличения контраста полупрозрачных образцов, чтобы сделать их более заметными. Фазово-контрастный объектив имеет темное кольцо вокруг линзы, чтобы манипулировать изменениями фазы световых лучей и преобразовывать их в изменения амплитуды. Проще говоря, он манипулирует световыми лучами, чтобы обеспечить сильный контраст изображения при взгляде через окуляр.

Для проведения фазово-контрастных методов вам потребуется как фазово-контрастный объектив, так и специальный конденсор предметного столика.

2. Дифференциально-интерференционно-контрастные (ДИК) объективы

Дифференциально-интерференционно-контрастные (ДИК) объективы специально разработаны для увеличения контраста полупрозрачных образцов при светлопольной микроскопии. При использовании объектива ДИК потребность в использовании методов окрашивания сводится к минимуму, поскольку контраст может быть достигнут без окрашивания.

Объектив DIC редко можно найти в сложном световом микроскопе, купленном для хобби или школьного использования.

3. Объективы с большим рабочим расстоянием (LWD)

Объективы с большим рабочим расстоянием предназначены для наблюдения за образцами, когда объектив находится на большем расстоянии от образца, чем обычно. Это часто требуется, когда образец помещают в толстые предметные стекла или под толстые стеклянные пластины.

Вы можете приобрести другие объективы с большим рабочим расстоянием, такие как LWD (большое рабочее расстояние), ULWD (сверхбольшое рабочее расстояние) и ELWD (сверхбольшое рабочее расстояние).

4. Отраженные объективы темного поля

Темнопольный объектив в отраженном свете разработан специально для методов темнопольной микроскопии. Эти методы создают черный фон с высокой контрастностью, чтобы помочь увидеть образцы, которые трудно увидеть из-за их прозрачности.

Объектив для темного поля в отраженном свете представляет собой структуру линзы, специально разработанную для просмотра образцов, не помещенных на предметное стекло.

Вы можете сказать, что у вас есть объектив с отраженным темным полем, потому что он будет иметь разграничительные надписи, такие как Neo, BF/DF или BD, написанные на объективе. См. здесь для получения дополнительной информации о целях Reflected Darkfield.

Типы объективов с коррекцией аберраций

1. Ахроматические линзы

Большинство объективов микроскопа являются ахроматическими до такой степени, что если нет маркировки, указывающей, что они не ахроматичны, можно предположить, что они ахроматичны. В остальном это стандартный тип объектива. Ахроматический объектив нормализует красный и синий свет, чтобы они встречались в одной фокусной точке, а также корректирует зеленый свет для устранения сферических аберраций.

2. Апохроматические линзы

Эти линзы настроены на синий, зеленый, красный, а также глубокий синий . Они дороже, чем хроматические линзы, но также обеспечивают более качественное цветное изображение для глаза. Обычно они также имеют сферическую коррекцию аберраций синего цвета.

3. Объективы Plan

Plan предназначены для коррекции сферических аберраций и получения четкого плоского изображения. Корректировку плана можно комбинировать с другими типами линз, поэтому вы можете использовать план-ахроматические, план-апохроматические и т. д. Вы также можете использовать полупанорамные объективы.

4. Линзы с коррекцией на бесконечность

Линзы с коррекцией на бесконечность обеспечивают теоретически бесконечное расстояние между передней и задней частями объектива. Стандартные объективы DIN имеют расстояние 160 мм между фокальной плоскостью объектива и задней частью объектива, и эти объективы часто калибруются для идеального выравнивания для этого расстояния 160 мм. Напротив, коррекция бесконечности проецирует параллельный луч света на заднюю часть объектива. Это трудно объяснить, но легко понять, если вы посмотрите на диаграмму на этой странице.

Масляные и сухие объективы

1.

Сухие объективы

По умолчанию составные световые микроскопы имеют сухие объективы, то есть пространство между образцом и объективом просто заполнено воздухом. Любой объектив с увеличением менее 100X, который вы можете принять, является сухим объективом, если не указано иное.

2. Объективы с масляной иммерсией

Объективы 100X и выше часто предназначены для масляной иммерсии. Они называются «масляными» или «влажными» целями. Вы можете поместить масло в пространство между образцом и объективом, чтобы световые волны, проходящие через это пространство, проходили через масло, а не через воздух. Это уменьшает искажения и приводит к более высокому качеству изображения.

Погружение в масло часто необходимо при более высоких увеличениях из-за физических ограничений увеличения. При сверхвысоких увеличениях свет, проходящий через воздух, искажается слишком сильно, чтобы создать качественное изображение. Погружение в масло может свести к минимуму эту проблему.

Стандарты для объективов микроскопов

1.

Стандарт DIN

DIN — это международный стандарт для объективов, который регулирует некоторые элементы объектива, включая размер резьбы. На практике микроскоп, который поддерживает стандартные объективы DIN, невероятно универсален, потому что вы можете купить сменные объективы без особых хлопот. Вам просто нужно купить объектив, соответствующий стандартам DIN.

2. Цветные полосы

Цветные полосы объективов более или менее универсальны. Это:

  • Красный: 4-кратное увеличение
  • Желтый: 10-кратное увеличение
  • Синий: 40-кратное увеличение
  • Белый: 100-кратное увеличение

Существуют другие цвета для менее распространенных целей. См. Цветовые коды объективов.

3. Числовая апертура

Вы обнаружите, что числовая апертура (NA) объектива обычно разграничена на многих объективах. Убедитесь, что числовые апертуры объектива и конденсора совместимы для получения изображения наилучшего качества.

Заключение

Как видите, объективы микроскопов бывают разных типов. Этот список ни в коем случае не является исчерпывающим, но он описывает общие типы объективов, которые вы найдете в обычном сложном световом микроскопе в школе или дома.

На самом деле, 90% всех экспериментов начального и среднего уровня можно провести с четырьмя объективами, которые вы получаете из коробки: сканирующий объектив, объектив с низким увеличением, объектив с высоким увеличением и объектив с масляной иммерсией.

\

Крис Рэмзи

Привет, я Крис, и я здесь всем заправляю! В статьях на этом сайте я делюсь всеми своими экспериментами с микроскопией, информацией и приемами работы с микроскопом, инструкциями и обзорами микроскопов. Просмотрите, чтобы увидеть, что вам нравится (я рекомендую раздел идей для экспериментов), или свяжитесь со мной на любой из социальных платформ, перечисленных ниже.

Детали и аксессуары для микроскопов/Объектив микроскопа – AmScope

Изменить вид:

Сортировка:

91 шт.

Планахроматический объектив 4X с рифленым кольцом

Артикул: PA4XK-V300

27,99 долларов США $22,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

100-кратный (масляный) ахроматический объектив микроскопа для составных микроскопов

Артикул: A100X-V300

$35,99 29,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Ахроматический объектив микроскопа 40X (пружина) для составных микроскопов

Артикул: A40X-V300

27,99 долларов США 22,9 доллара США9

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

2X ахроматический объектив микроскопа

Артикул: A2X

$37,99 $31,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Объектив ахроматического микроскопа 60X для сложного микроскопа

Артикул: A60X-V300

$54,99 45,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Объектив ахроматического микроскопа 20X для сложного микроскопа

Артикул: A20X-V300

$35,99 29,9 долларов США9

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Пластиковый контейнер для объектива микроскопа с резьбой RMS

Артикул: OPC-RMS

$5,99 4,99 доллара США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический составной объектив микроскопа 60X

Артикул: PA60X-V300

90,99 долларов США 75,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический объектив 10X с рифленым кольцом

Артикул: PA10XK-V300

46,99 долларов США $38,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

20-кратный объектив микроскопа Infinity Plan

Артикул: PA20X-INF-V300

$97,99 $81,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический объектив 40X с рифленым кольцом

Артикул: PA40XK-V300

$67,99 $56,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический составной объектив микроскопа 4X

Артикул: PA4X-V300

27,99 долларов США $22,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Объектив ахроматического микроскопа 40X

Артикул: A40X-YX-V460

$34,99 $28,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический объектив 20X с рифленым кольцом

Артикул: PA20XK-V300

$67,99 $56,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический объектив 60X с рифленым кольцом

Артикул: PA60XK-V300

90,99 долларов США 75,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

100X (масло) объектив микроскопа Infinity Plan

Артикул: PA100X-INF-V300

127,99 долларов США 106,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

10-кратный ахроматический объектив для составных микроскопов

Артикул: A10X-V300

$23,99 19,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планировочный объектив микроскопа с коррекцией на бесконечность 40X (пружина)

Артикул: PA40X-INF-V300

106,99 долларов США $88,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический составной объектив микроскопа 20X

Артикул: PA20X-V300

$67,99 $56,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический объектив 4X для металлургических микроскопов с коррекцией на бесконечность

Артикул: PL4X-INF-V300

$35,99 29,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Набор из четырех ахроматических объективов 4X-100X

Артикул: AX-4-V300

$102,99 $85,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический составной объектив микроскопа 100X

Артикул: PA100X-V300

90,99 долларов США 75,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический составной объектив микроскопа 40X

Артикул: PA40X-V300

$67,99 $56,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический составной объектив микроскопа 10X

Артикул: PA10X-V300

46,99 долларов США $38,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Стереообъективы AmScope SE1X 1X для микроскопа SE420

Артикул: SE1X

59,99 долларов США 49,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Объектив Plan Fluor с 4-кратной коррекцией на бесконечность

Артикул: PF4X-INF

90,99 долларов США 75,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический объектив 10X для металлургических микроскопов с коррекцией на бесконечность

Артикул: PL10X-INF-V300

$78,99 $65,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Объектив план-ахроматического микроскопа Infinity 10X

Артикул: PA10X-INF-V300

79,99 долларов США $66,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Масляный иммерсионный объектив ахроматического микроскопа 100X

Артикул: A100X-YX-V460

48,99 долларов США 40,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Объектив плоскоахроматического микроскопа Infinity 4X

Артикул: PA4X-INF-V300

$35,99 29,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический объектив 100X с рифленым кольцом

Артикул: PA100XK-V300

90,99 долларов США 75,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический объектив 60X для металлургических микроскопов с коррекцией на бесконечность

Артикул: PL60X-INF-V300

$166,99 138,99 долларов США

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Ахроматический объектив с увеличением 40X для составных микроскопов

Артикул: A40X-490

$71,99 $59,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

4-кратный ахроматический объектив микроскопа

Артикул: A4X-YX-V460

$17,99 $14,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Набор объективов Plan 4X 10X 40X 100X

Артикул: ПАКС

$261,99 $184,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Планахроматический объектив 40X для металлургических микроскопов с коррекцией на бесконечность

Артикул: PL40X-INF-V300

$117,99 $97,99

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКТ

Бесплатная доставка при заказе от $75

Быстрая доставка в тот же день для заказов
в пределах США

Легкий 30-дневный возврат

Покупайте с уверенностью благодаря нашей простой политике возврата в течение 30 дней

Качественные продукты

Высокопроизводительные продукты
с пятилетней гарантией на микроскопы AmScope
.

У вас есть вопрос?

Наша специальная служба поддержки клиентов
готова помочь и найти продукты
, которые вам нужны.

Подпишитесь на информационный бюллетень AmScope и получайте обновления

Электронная почта:

Анатомия объектива

Ребекка Чендлер — 4 февраля 2020 г.

Объектив — одна из важнейших частей микроскопа, так как она определяет его основные характеристики и функции. Тем не менее, эти прецизионные части оптического оборудования часто недостаточно изучены.

Здесь мы разберем анатомию объектива на простые для понимания термины и обсудим общие части, из которых состоит объектив.

4 основных компонента объектива микроскопа

Хотя конструкции объективов различаются в зависимости от таких факторов, как их предназначение, метод микроскопии, коррекция аберраций и производитель, все объективы микроскопов имеют некоторые схожие характеристики. Вот четыре общих компонента, которые нужно знать:

  1. Ствол: Физический внешний корпус корпуса объектива. Он изготовлен из латуни с типичным парфокальным расстоянием 45 мм.
  2. Резьба: Резьба используется для крепления объектива к револьверной головке микроскопа. Обычно их размеры соответствуют стандартам Королевского микроскопического общества (RMS) для совместимости с различными системами микроскопов.
  3. Линзы: Объектив микроскопа может содержать одну линзу, обычно изготовленную из стекла, или сложную внутреннюю систему линз, состоящую из множества линз. Эта система может включать в себя несколько типов линз, в том числе:
    • Мениск и полусферические линзы: Менисковая линза содержит две сферические изогнутые поверхности, выпуклые с одной стороны и вогнутые с другой. В сочетании с полусферической линзой они вместе улавливают световые лучи и улучшают числовую апертуру.
    • Тройные и двойные линзы: Проще говоря, тройная линза — это составная линза, состоящая из трех отдельных линз. Дуплет линзы представляет собой две простые линзы, соединенные вместе.
    • Одиночный элемент линзы: Одна линза сама по себе.
    • Прокладки для линз: Это прокладки, которые устанавливаются между линзами.
    • Внутренний корпус объектива: Как следует из названия, в этой конструкции находится внутренняя система объектива.
    • Задняя апертура объектива: Отверстие или отверстие, через которое свет попадает в объектив.
  4. Вписанные характеристики: На поверхность тубуса объектива вписаны характеристики, такие как числовая апертура (NA) и увеличение. Иммерсионная среда и увеличение также имеют цветовую маркировку на внешнем корпусе. Эта метка помогает быстро определить возможности объектива и определить, подходит ли он для вашего приложения. Чтобы узнать больше об общих спецификациях целей, прочтите следующий ресурс.

В дополнение к этим основным компонентам некоторые объективы включают в себя подпружиненный выдвижной узел для защиты элементов передней линзы и образца от повреждений при столкновении.

Имейте в виду, что объективы с дополнительной оптической коррекцией аберраций и плоскостности обычно содержат много линз. Например, сложные планапохроматические объективы имеют около 15 линз, в то время как обычные ахроматические объективы содержат значительно меньше линз.

Потенциал современных и усовершенствованных конструкций объективов

Знание — сила, когда дело касается объективов. Многие объективные проекты требуют от вас компромисса в одной области производительности при улучшении другой. Однако достижения в технологии объективов позволяют нашим новейшим оптическим конструкциям преодолеть это общее ограничение.

Например, объективы Olympus X Line оснащены множеством ультратонких выпуклых и вогнутых линз, обеспечивающих исключительную плоскостность, коррекцию аберраций и числовую апертуру в одной линзовой системе. Результат? Яркие, качественные изображения по всему полю зрения.

Чтобы подобрать объектив, подходящий для вашего приложения, воспользуйтесь нашим средством поиска объективов или свяжитесь с нами по любым вопросам.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.