Клуб любителей Макро / Статьи / Исследование свойств составных объективов, используемых для макросъемки
Главная
Конкурсы
Выставки
Галерея
Макроистории
Статьи
Макрооптика
Макрошкола
Обзоры
Блоги
Клуб
  Меню
    Новое в Клубе
   Кнопки Клуба
Кнопки нашего клуба, для всех друзей нашего сайта!

    Новое в блогах(RSS)
    Новое в галерее(RSS)
    Новое на форуме(RSS)
    Новое на macroID(RSS)

Исследование свойств составных объективов, используемых для макросъемки

Исследование свойств составных объективов, используемых для макросъемки

Исследуемые объективы:

  1. TAMRON 70-300/4-5.6 Диаметр фильтра - 58мм, диаметр передней линзы – 52мм.

  2. SIGMA 28-70/2.8 ЕХ Диаметр фильтра - 77мм, диаметр передней линзы – 56мм.

  3. CANON 20/2.8 Диаметр фильтра - 72мм, диаметр передней линзы – 46мм.

В качестве камеры используется CANON EOS-3. Объективы соединяются при помощи переходников и держателя фильтров Cokine.

Эксперимент 1:

На камеру устанавливается объектив TAMRON (основной). В качестве обернутого объектива используется SIGMA. Соотношение диаметров передних линз – 52/56. Оба объектива сфокусированы на бесконечность.

На основном объективе устанавливается фокусное расстояние 300мм. На обернутом объективе устанавливается фокусное расстояние 70 мм. Картинка в видоискателе без виньетирования и затемнений. Увеличение примерно х4.5. Глубина резкости приблизительно 1 мм.

При изменении фокусного расстояния обернутого объектива с 70мм до 28 мм масштаб увеличения изменяется до примерно х12. В видоискателе видно два 1мм деления линейки на которую осуществляется фокусировка по вертикали. При этом наблюдается значительное затемнение всей площади кадра. Затемнение равномерное без виньетирования. Глубина резкости приблизительно 0.3мм.

В данном случае общее затемнение обусловлено изменением угла прохождения лучей на выходе обернутого объектива. При большем фокусном расстоянии обернутого объектива большая часть лучей попадала на переднюю линзу основного объектива и светосила оптической системы была выше. При уменьшении фокусного расстояния обернутого объектива световой поток на его выходе имел форму более тупого телесного угла. Лишь часть светового потока попадала на переднюю линзу основного объектива. Светосила системы падала.

Pic1.gif (938 bytes)
Pic2.gif (968 bytes)

Рисунки поясняют выше сказанное.

Эксперимент 2:

На камеру устанавливается объектив TAMRON (основной). В качестве обернутого объектива используется SIGMA. Соотношение диаметров передних линз – 52/56. Оба объектива сфокусированы на бесконечность.

На основном объективе устанавливается фокусное расстояние 300мм. На обернутом объективе устанавливается фокусное расстояние 70 мм. Картинка в видоискателе без виньетирования и затемнений.

На основном объективе устанавливается фокусное расстояние 200мм. Фокусное расстояние обернутого объектива – без изменений. Картинка в видоискателе без виньетирования и затемнений.

При дальнейшем уменьшении фокусного расстояния основного объектива в видоискателе наблюдается затемнение по углам кадра, которое к 70мм превращается в окружность.

При уменьшении фокусного расстояния основного объектива угол его обзора увеличивался. Поскольку соотношение диаметров передних линз объективов было небольшим, то в поле зрения основного объектива попадала оправа обернутого объектива, что создавало затемнение.

Выводы:

1. При компоновке составного объектива надо стараться выбирать основной объектив с как можно большим фокусным расстоянием, чтобы оправа обернутого объектива не попадала в угол его обзора и не создавала затемнений.

2. Диаметр передней линзы обернутого объектива должен быть больше диаметра передней линзы основного объектива. В противном случае попадание в угол обзора основного объектива оправы передней линзы обернутого объектива приведет к затемнениям.

3. Диаметр передней линзы обернутого объектива не должен быть намного больше диаметра линзы основного объектива. Иначе, большая часть лучей будет попадать на оправу линзы основного объектива, что приведет к уменьшению общей светосилы составного объектива.

4. Передние линзы составного объектива следует располагать как можно ближе друг к другу, что повысит светосилу оптической системы за счет уменьшения потерь света на оправе основного объектива.

Pic3.gif (864 bytes)
Pic4.gif (927 bytes)

Из рисунков видно, что во втором случае, когда объективы расположены дальше друг от друга, телесный угол полезного светового потока уже.

Эксперимент 3:

На камеру устанавливается объектив TAMRON (основной). В качестве обернутого объектива используется CANON. Соотношение диаметров передних линз – 52/46. Оба объектива сфокусированы на бесконечность.

На основном объективе устанавливается фокусное расстояние 300мм. Картинка в видоискателе имеет круговое затемнение. Уменьшение фокусного расстояния основного объектива увеличивает область затемнения.

На камеру устанавливается объектив SIGMA. На нем задается фокусное расстояние 70 мм. В качестве обернутого объектива установлен CANON (20мм). Соотношение диаметров передних линз – 56/46. Картинка в видоискателе имеет круговое затемнение. Уменьшение фокусного расстояния основного объектива увеличивает область затемнения.

Это подтверждает вывод о том, что диаметр передней линзы обернутого объектива должен быть больше диаметра передней линзы основного объектива.

Эксперимент 4:

На камеру устанавливается объектив TAMRON (основной). В качестве обернутого объектива используется SIGMA. Соотношение диаметров передних линз – 52/56. Оба объектива сфокусированы на бесконечность.

На основном объективе устанавливается фокусное расстояние 300мм. Диафрагма – f/5.6. На обернутом объективе устанавливается фокусное расстояние 70 мм. Картинка в видоискателе без виньетирования и затемнений. Глубина резкости примерно 1мм.

На камере вводится значение диафрагмы f/6.0. При нажатии на кнопку репетира диафрагмы яркость картинки и глубина резкости остаются без изменений.

На камере вводится значение диафрагмы f/7.1. При нажатии на кнопку репетира диафрагмы в центре кадра яркость картинки и глубина резкости остаются без изменений. Появляется легкое виньетирование.

На камере вводится значение диафрагмы f/16. При нажатии на кнопку репетира диафрагмы в центре кадра яркость картинки и глубина резкости остаются без изменений. По краям кадра появляется затемнение, визуально соответствующее прикрытой диафрагме. В области затемнения глубина резкости больше, чем в центре кадра.

На камере вводится значение диафрагмы f/29. При нажатии на кнопку репетира диафрагмы в центре кадра яркость картинки и глубина резкости остаются без изменений. Прямоугольная картинка сворачивается в круг. В области затемнения картинка не наблюдается. Очевидно, это связано с тем, что перепад яркостей в центре и по краям кадра не позволяет разглядеть детали картинки в области затемнения. В области градиентного затемнения между яркой и темной частью кадра наблюдается увеличение глубины резкости.

При изменении значения диафрагмы основного объектива происходит затемнение только внешней части кадра, начиная с определенного значения диафрагмы. Изменением диафрагмы нельзя изменить глубину резкости в центре кадра. В области затемнения глубина резкости увеличивается.

Эксперимент 5:

На камеру устанавливается объектив SIGMA (основной). В качестве обернутого объектива используется CANON. Соотношение диаметров передних линз – 56/46. Оба объектива сфокусированы на бесконечность.

На основном объективе устанавливается фокусное расстояние 70мм. Диафрагма – f/2.8. На обернутом объективе фокусное расстояние - 20 мм. Картинка в видоискателе имеет затемнение, обусловленное меньшим диаметром передней линзы обернутого объектива.

На основном объективе устанавливаются различные значения диафрагмы и после нажатия на репетир диафрагмы производится визуальный контроль изображения. Начиная с определенного значения диафрагмы область незатемненного изображения начинает уменьшаться. Центральная часть кадра остается без изменений. Наблюдаются тот же эффект, что и в предыдущем эксперименте.

Обернутый объектив заменяется на TAMRON. Фокусное расстояние – 70мм. Масштаб наблюдаемого изображения – 1:1. Эффект от изменения значения диафрагмы прежний.

Изменение фокусного расстояния обернутого объектива изменяет только масштаб картинки и область начального затемнения.

При изменении значения диафрагмы основного объектива происходит затемнение только внешней части кадра, начиная с определенного значения диафрагмы. Эффект не зависит от типа обернутого объектива и его фокусного расстояния.

Эксперимент 6:

На камеру устанавливается объектив CANON (основной). В качестве обернутого объектива используется SIGMA.

На обернутом объективе устанавливается фокусное расстояние 28мм. Диафрагма основного объектива – f/2.8. Оба объектива сфокусированы на бесконечность.

При изменении диафрагмы основного объектива наблюдается равномерное затемнение по всей площади кадра, сопровождающееся увеличением глубины резкости.

Обернутый объектив заменяется на TAMRON. Фокусное расстояние – 70мм. Область незатемненного изображения уменьшается. Это объясняется тем, что диаметр линзы второго объектива меньше. При изменении диафрагмы основного объектива наблюдается равномерное затемнение по всей площади кадра, сопровождающееся увеличением глубины резкости.

Визуальный осмотр всех трех объективов показал, что у объективов SIGMA и TAMRON диафрагма располагается ближе к передней линзе, чем у CANON. Искажение изображения в линзах объективов возможно дает неверное представление о реальной конструкции объективов.

Первые два объектива являются зум-объективами. Последний фикс-фокус.

Использование в качестве основного объектива с фиксированным фокусом и диафрагмой, расположенной в задней части объектива позволяет управлять глубиной резкости при помощи диафрагмы. При этом диафрагма равномерно затемняет всю площадь кадра.

Предположения и выводы:

5. Эффективность управления глубиной резкости при помощи диафрагмы основного объектива зависит от конструктивных особенностей данного объектива.

6. Конструктивными особенностями могут являться как расположение диафрагмы в оптической схеме объектива, так и тип объектива (зум/фикс-фокус). Уточнение деталей требует дополнительной информации относительно оптических схем тестируемых объективов.

7. Возможно, применение обернутого объектива в качестве насадочной линзы смещает плоскость внутреннего фокуса основного объектива. При этом диафрагма перестает эффективно работать.

Эксперимент 7:

На камеру устанавливается объектив TAMRON (основной). В качестве обернутого объектива используется SIGMA. Соотношение диаметров передних линз – 52/56. Оба объектива сфокусированы на бесконечность.

На основном объективе устанавливается фокусное расстояние 70мм. На обернутом объективе устанавливается фокусное расстояние 70 мм. Картинка в видоискателе имеет затемнения по краям и соответствует масштабу 1:1. Изменение диафрагмы основного объектива приводит к дополнительному виньетированию кадра.

Заменяем обернутый объектив на линзу x3. Изменяем фокусное расстояние объектива на 300 мм. Картинка в видоискателе без затемнений и соответствует масштабу 1:1. Изменение диафрагмы основного объектива равномерно затемняет всю площадь кадра и изменяет глубину резкости.

Изменение фокусного расстояния объектива до 70 мм привело к изменению масштаба изображения и не повлияло на эффективность работы диафрагмы.

Предположение о том, что объектив выступает в роли обычной линзы оказалось неверным. Использование насадочных линз в качестве приспособлений для макро съемки не влияет на оптическую схему объектива в той степени, в какой влияет обернутый объектив. ( Последние утверждение можно подвергнуть сомнению, поскольку для чистоты эксперимента необходимо было использовать линзу такой оптической силы, чтобы получить прежний масштаб съемки не меняя фокусного расстояния объектива.)

Эксперимент 8:

Начальные условия те же, что и в эксперименте 1.

Изменяем фокусировку обернутого объектива с бесконечности на минимальное расстояние. Изменение диафрагмы основного объектива приводит к виньетированию.

Изменяем фокусировку основного объектива с бесконечности на минимальное расстояние. Изменение диафрагмы основного объектива по прежнему приводит к виньетированию.

Выводы:

8. Дистанция фокусировки обоих объективов не влияет на эффективность работы диафрагмы.
9. Обернутый объектив нельзя рассматривать в качестве обычной насадочной линзы. При анализе оптической схемы следует рассматривать оба объектива, как единое целое.

 

(с) 2000 Андрей Абрамов
E-mail:
Utug@consyst.ru

Обсудить на сайте

2005-2009 © Клуб любителей макро-
съёмки и макрофотографии
Работает на системе управления
сайтом CMS Cubesystem
На главную / Карта сайта / Поиск по сайту
/ Полезные ссылки / О МакроКлубе
Прайс на гипсокартонные работы "Ремонтник".