Despre fotografie

Cauta in Foto-Magazin:
 


Aparitii editoriale


Expunerea
[click]  

Compozitia
[click]  

Lumina si iluminarea
[click]  


O varza fotogenica
[click]  

Bill Jay Confesiuni
fotografice
[click]  

 

 

Din istoricul obiectivelor

Obiectivul este construit dintr-o lentila sau un ansamblu de lentile, destinat sa realizeze o imagine reala (dar rasturnata si inversata) pe filmul fotografic. In teorie, o singura lentila este suficienta, in practica, insa, s-a constatat ca apar aberatii optice. Pentru compensarea acestor aberatii optice, opticienii au introdus lentile suplimentare.


Cum se constuieste un obiectiv?
Cel mai simplu obiectiv, incorporat in camera foto Box Brownie, avea o singura lentila (menisc convergent). Obiectivele actuale contin mai multe lentile, unele dintre ele lipite in grupuri separate de aer. Lentilele sunt realizate in marea lor majoritate din sticla, dar se folosesc si materiale speciale cum ar fi cuart, fluorita, mase plastice. Lentilele din plastic au dobandit o proasta reputatie, datorita calitatii modeste a fotografiilor realizate cu aparatele foto de unica folosinta, dar, in prezent, realizarea unor lentile din sticla cu una sau cu doua suprafete asferice este foarte greu (deci foarte scump) de realizat; se foloseste o lentila modelata asferic din plexiglas si care se lipeste de una din sticla cu suprafete sferice. O astfel de constructie este intalnita in multe obiective de foarte buna calitate (si cu pret ridicat), iar producatorii folosesc eufemisme precum "element hibrid".


La inceput, lentilele au aveau nici un fel de tratament antireflex. Lumina, la contactul cu suprafata sticlei, era partial reflectata si se pierdea. Mai rau, in interiorul obiectivului, lumina suferea, de asemenea, reflexii, era trimisa inapoi, iarasi reflectata, si asa mai departe, pana cand, in final ajugea la film, dar nu in punctul conjugat, ci in cu totul alt loc. Asa incat, obiectivele cu mai multe lentile, produceau o imagine cu un contrast mai redus. Reducerea numarului de suprafete sticla - aer a fost posibila prin utilizarea uleiului de Canada (obtinut din rasina unui conifer nord-american), care are un indice de refractie de 1,55 foarte apropiat de sticla optica. Lipirea intre ele a tuturor lentilelor parea o solutie foarte tentanta, dar s-a observat ca este foarte dificil de compensat unele aberatii optice, cum ar fi curbura de camp. In schimb, mentinerea unei perne de aer intre lentile ("lentila din aer") simplifica mult constructia.


Triplet_Cooke.jpg

Lentile de sticla si "lentile de aer" in tripletul Cooke


Desi principiile atenuarilor reflexiilor parazite au fost stabilite de Lord Rayleigh, in 1886, deabia in anii 1940 a fost pusa la punct tehnologia depunerii de straturi uniforme si controlate, de ordinul micronilor, pe suprafata lentilelor. Un strat cu o anumita grosime anuleaza prin interferenta reflexiile parazite ale luminii cu lungimea de unda de patru ori mai mare (teorema sfertului de unda) decat grosimea stratului. De exemplu, pentru culoarea verde-albastru, lungimea de unda este aprox. 500 nm (1 nanometru reprezinta o miliardime dintr-un metru, sau aproximativ grosimea a aproximativ 4 atomi) iar stratul antireflex trebuie sa fie de 250 nm (un strat de circa 1.000 atomi). Deoarece lumina vizibila si utila in fotografie contine mai multe lungimi de unda (culori) este nevoie de depunerea mai multor straturi antireflex (MultiCoated - MC). Unii producatori depun pana la 11 straturi antireflex pe unele suprafete ale lentilelor! Straturile antireflex sunt formate, dupa caz, din fluorura de magneziu, sulfit de zinc, oxid de titaniu, oxid de siliciu, etc. Daca o lentila netratata are o pierdere de lumina de circa 4% pentru fiecare suprafata (si multiplicati cu numarul supratelor libere dintr-un obiectiv), un obiectiv tratat antireflex prin tehnologii moderne atinge pierderi prin reflexii parazite de sub 0,1%! Multe dintre obiectivele moderne sunt tratate si pentru radiatia ultravioleta (pe care o blocheaza complet), facand inutila utilizarea suplimentara a filtrelor anti-UV.


Obiectivele transmit o anumita cantiate din lumina incidenta, in raport (in principal) cu diametrul lentilei frontale. Cand sensibilitatea negativelor a crescut, uneori, lumina era prea intensa si a fost nevoie de inventarea unui dispozitiv care sa atenueze excesul. Astfel a aparut diafragma! Diafragma reprezinta, in esenta, un orificiu prin care se controleaza debitul luminii care traverseaza un obiectiv. Daca lumina este bogata, un orificiu mai mic permite trecerea luminii cu un debit mai mic; invers, daca lumina este mai putina, un orificiu mai mare permite trecerea unui debit sporit de lumina.


Pictorii peisagisti foloseau camera obscura, in care o lentila biconvexa proiecta o imagine rasturnata si inversata, pe un geam mat, inventie a italianului Giambattista della Prota, care realiza o imagine mult mai clara si mai luminoasa decat orificiul stenopic.


Primul obiectiv folosit la camerele fotografice a fost un menisc inversat (cu suprafata concava spre subiect) si a fost realizat de William Hyde Wollaston, in 1804, inspirat dintr-o lentila de ochelari. Meniscul a fost folosit si de Niepce pentru a obtine primele sale fotografii. Obiectivul avea un unghi de cuprindere de circa 50° si o luminozitate de f:16. Meniscul are o aberatie cromatica foarte mare. Deoarece pelicula fotosensibila din acea vreme era sensibila doar la radiatia albastra, iar ochiul la radiatia galbena, apareau probleme de focalizare.


Inspirat dupa montajul realizat anterior de Dolland pentru lunete, producatorul francez de obiective, Charles Chevalier a propus in 1829, un dublet, format dintr-o lentila divergenta plan-concava (sticla flint, cu dispersie mare a culorilor) lipita de una biconvexa (sticla crown, cu dispersie mica a culorilor), care aduceau razele albastre si galbene in acelasi plan de focalizare.


Zece ani mai tarziu, Chevalier realizeaza un obiectiv realizat din doua lentile lipite, prima un menisc biconcav, a doua o lentila biconvexa, prin care se compenseaza suplimentar curbura de camp. Noul obiectiv era foarte intunecos (f:16) si necesita, pentru peliculele de sensibilitatea vremii, circa o jumatate de ora pentru expunere! Deoarece se putea folosi in fotografia peisaj, obiectivul a fost denumit (Chevalier) Achromat Landscape.


Societatea Franceza de Incurajare a Industriei Nationale a lansat, in 1840, un concurs international pentru realizarea unui obiectiv cat mai luminos. Ungurul Joseph Petzval, ajutat de artileristii Armatei Imperiului Austro-Ungar au calculat si au realizat un obiectiv format din patru lentile, dispuse in trei grupuri, ce continea, in fata un dublet acromat lipit, apoi diafragma si apoi un menisc convex-concav si o lentila biconvexa, separate de aer, cu formidabila luminozitate f:3,6!


Petzval_Portrait.jpg

Schema optica a obiectivului Petzval Portrait


Obiectivul, botezat "Petzval Portrait", nu a castigat premiul francez, dar a fost preferat in fotografia de portret si de peisaj aproape un secol, deoarece era perfect clar pentru un unghi de circa 20°, peste care devenea, in mod placut, neclar. In 1841 un obiectiv Petzval cu focala de 150 mm a fost montat pe o camera Voightlander si astfel a fost realizata prima camera fotografica dedicata (si nu ca pana atunci, prin atasarea unei lentile sau a unui obiectiv pe camera obscura).


Schema optica realizata de Petzval a fost copiata de aproape toti producatorii, fara sa-i acorde drepturile de autor, iar acesta a murit sarac. Obiectivul proiectat de el a ramas insa in productie peste 100 ani, fiind folosit in ultimele decenii pentru proiectoarele de diapozitive sau film.


Corectarea aberatiilor a intrat in atentia inginerilor cand fotografii de peisaj si de arhitectura au solicitat obiective care sa redea liniile drepte, drepte si cladirile necurbate. Obiectivul Achromat Landscape suferea de distorsiuni, cu atat mai evidente cu cat unghiul de camp era mai mare.


In 1862 Charles Harrison si Joseph Schnitzer propun un obiectiv cu formula simetrica: doua grupuri lipite, realizate dintr-un menisc convergent si unul divergent in fata, si invers in spate.


Harrison_Schnitzer_Globe_schema.jpg

Schema optica Harrison-Schnitzer Globe


Harrison_Schnitzer_Globe.jpg

Obiectivul Harrison-Schnitzer Globe


Obiectivul a fost botezat "Globe", deoarece suprafata anterioara, convexa, si posterioara, de asemenea, convexa, se inscriau intr-o sfera.


Obiective inspirate din schema Rapid Rectiliniar
Doi ani mai tarziu, aproape simultan, englezul John Dallameyer a realizat obiectivul Rapid Rectilinear iar neamtul Adolph Steinheil obiectivul Aplanat, ambele fiind corectate pentru majoritatea aberatiilor, mai putin pentru aberatia sferica si pentru curbura de camp.


Rapid_Rectilinear.jpg

Schema optica a obiectivului Rapid Rectilinear


Obiectivul Rapid Rectilinear a fost folosit aproape o jumatate de secol in fotografia de arhitectura si de peisaj.


obiective_derivate_din_rapid_rectilinear.jpg

Obiective derivate din schema optica Rapid Rectilinear


In secolul XX, realizarea de sticle cu diferiti indici de refractie si dispersie, obiectivul a fost perfectionat iar schema sa de baza a fost imbunatatita, realizindu-se obiective celebre, precum Ziess Protar, Schneider Angulon sau Leica Super Angulon.


Obiective derivate din schema dublu Gauss
In 1817 Carl Friedrich Gauss a realizat un obiectiv pentru lunete, format din doua lentile, un menisc convergent si un menisc divergent. Mai tarziu Alvan Clark a realizat un obiectiv din doua dublete Gauss, dispuse cu lentilele divergente una spre alta, simetric fata de diafragma.


obiective_derivate_din_dublu_gauss.jpg

Obiective derivate din schema Dublu Gauss


Paul Rudolf (Carl Zeiss Jena) a schimbat lentilele divergente, interioare cu dublete lipite, cu efect tot divergent, pentru a corecta mai bine aberatiile cromatice si l-a comercializat din 1896 sub numele Zeiss Planar. Initial dubletele divergente erau simetrice, mai tarziu asimetrice.


In 1920 Taylor a realizat un obiectiv derivat din Planar, dar cu dubletul divergent posterior asimetric si a realizat obiectivul Lee Optic cu formidabila luminozitate f:2! Scheme similare folosesc si obiectivele Zeiss Biotar, Schneider Xenon, Kodak Ektar, Voightlaender Ultron, Olympus G. Zuiko Auto-S, Asahi Super Takumar, Minolta MC Rokkor, etc.


In prezent scheme similare (grupele divergente sunt formate din doua lentile lipite) sunt folosite pentru realizarea de obiective ieftine dar de foarta buna calitate, precum Canon EF 50 mm f:1,8 sau Nikkor 50 mm f:1,8.


Nikkor_50_18.jpg

Obiectivul Nikkor 50 mm f:1,8


Prin adaugarea unei a saptea lentile, asferice, la realizarea de obiective de inalta calitate precum Canon EF 50 mm f:1,4 sau Nikkor 50 mm f:1,4.


Canon_EF_50_14.jpg

Canon EF 50 mm f:1,4


De secole se stia ca utilizarea doar a portiunii centrale a unei lentile sau a unui obiectiv reducea aberatiile optice. Opticienii plasau o diafragma in structura obiectivelor pe care le construiau, dar aceasta nu avea deschidere variabila, deoarece sensibilitatea redusa a emulsiilor fotografice de la inceputurile fotografiei, care necesitau mai multe (zeci de) minute nu o impuneau. Descoperirea procesului cu colodiu umed a condus la scurtarea dramatica a timpului de expunere, iar diafragma a intrat in actualitate. Prima forma de diafragme a fost propusa de John Waterhouse, in 1858, si era constituita dintr-o placa mobila, in care erau practicate gauri cu diametre diferite, ce erau aduse, dupa necesitati, in axa optica (Waterhouse stops). La inceputul secolului XX a fost realizata diafragma iris, ce putea fi controlata printr-un inel de pe corpul obiectivului.
Mai multe detalii despre diafragma gasiti in aceasta pagina.

 


Pagina urmatoare - >

 


© Marian Gadea
decembrie, 2011
Foto-Magazin.ro

 

Bookmark and Share

Comentarii:

Gaman Bogdan - 04 Dec 2011, ora 21:52
Interesant articol. Aștept cu nerăbdare continuarea. Dacă se poate indicați-mi câteva adrese www cu teme similare, inclusiv despre tehnica de construire a lentilelor și metodele științifice de testare a calității obiectivelor foto. Vă mulțumesc anticipat. O seară plăcută.

zeiss sonnar - 05 Dec 2011, ora 20:06
Informatii complete poti gasi direct de la sursa: Rudolf Kingslake - "A History of the Photographic Lens", AP 1989. De pe google poti afla si alte titluri ale aceluiasi autor.

Calin-stefan Ragalie - 05 Dec 2011, ora 20:21
Despre testarea calitatii obiectivelor, vedeti documentele http://www.zeiss.com/C12578620052CA69/0/B8E453399DCB8418C12578D200415458/$file/cln__30_mtf_kurven_en.pdf si http://www.zeiss.com/C12578620052CA69/0/A6DCEB1C6ACCE37DC12578D200390F82/$file/cln_31_mtf_kurven_2_en.pdf

Gaman Bogdan - 06 Dec 2011, ora 20:11
va multumesc pentru amabilitatea si promtitudinea in raspunsurile solicitate. Astept cu mult interes articolele d/stra tehnice. Oseara placuta.

geno butnaru - 07 Dec 2011, ora 09:45
Impresionant efortul de documentare si tehnicitatea articolului, expus pe inteles in spatiu redus.Felicitari!

cosmin munteanu - 26 Dec 2011, ora 15:09
Va recomand Cambride in color http://www.cambridgeincolour.com/tutorials.htm !!!

Cezar Popescu - 27 Dec 2011, ora 12:16
mai multe despre subiect: http://www.archive.org/details/lensesinphotogra00king

Lasa un comentariu:

nume*:
Nu sunt permise decat mesaje cu continut relevant si in tema cu subiectul articolului.
NOTA: Campurile marcate cu * sunt obligatorii.

e-mail (nu va fi facut public)*:

website (fara http://):

comentariu*:

trimite


Aveti un articol interesant? Il asteptam pe adresa office@foto-magazin.ro. Redactia evalueaza articolele primite si premiaza cel mai bun articol publicat in luna precedenta cu suma de 50 RON.
Ultimele 5 subiecte din forum care au primit raspunsuri:

Rumoare la Sigma »
   de Nikon
   azi, la ora 20:12
Sony pregateste
ceva »

   de Nikon
   acum 2 zile, la ora 12:07
Procesare prin
Lightroom »

   de csr
   acum 4 zile, la ora 21:05
Zvonuri despre
obiective »

   de Dorian
   acum 6 zile, la ora 11:29
Rumoare la Canon 2 »
   de Dorian
   acum 10 zile, la ora 08:30

Pana acum, cei 9631 de utilizatori au scris 127211 mesaje.

 

 


Site-ul include cookie-uri. Detalii aici

Politica de confidentialitate