Навіть школяр скаже що за якість картинки відповідає якість лінз. Справді так воно і є. Проте за роки існування фото індустрії тут також є ривок вперед і там в цьому звичному об’єктиві не все так просто. Одразу уточню, що в об’єктивах і зокрема в оптиці як фізичному явищі ми не фахівці, оскільки бути обізнаним в усьому просто нереально. Та все ж в силу фотографічної практики час від часу трапляються терміни, які зустрічаються часто, але значення їх абсолютно незрозуміле на перший погляд. Скажімо мова йде про такі терміни як «асферична лінза», «низькодисперсна лінза», «просвітлення» чи «лінзи в групах». Отож поставив собі за мету бодай оглядово і бодай частково розібратися що це за такі гаджети і на що вони впливають.
Примітивно про конструкцію об’єктива
Отож об’єктив як оптичний прилад це така собі труба у якій у послідовному порядку розташовані лінзи. Їх може бути від не багато до дуже багато. Усі ці лінзи різні і підібрані таким чином щоб на виході ми отримували певну перероблену картинку. Звісно там ще вмонтовані рухомі лінзи які відповідають за фокусування та зумування, а також механізм діафрагми який як кран в душі регулює силу світлового потоку таким чином впливаючи на експозицію в кадрі. Це так по примітивному. Та от у випадку теми «Об’єктив – що відповідає за якість картинки», хотілося б зрозуміти що за скла у цій трубі і чому в одних вони такі а в інших інші. Отож починаємо з елементарних часточок об’єктива.
Сферичні і асферичні лінзи
Виявляється що на даному етапі розвитку оптики як такої існує два формфактори лінз. Простіший, дешевший і старіший – сферична лінза, і новіший, складніший та дорожчий – асферична лінза. Ну і виникає логічне запитання, а навіщо було винаходити щось нове?
Так от на старті справді були в основному сферичні лінзи. Вони відносно прості у виготовленні, але з вдосконаленням оптики стало зрозуміло що деякі їх властивості перебувають на шляху розвитку до чіткішої картинки. Науковці цю проблему називають «сферичною аберацією» яка не дає можливості сферичним лінзам зводити світловий промінь в одній точці. Отож щоб уникнути даної проблематики було винайдено асферичну лінзу. Як виявилось асферична лінза володіє декількома перевагами:
- По перше дозволяє обійти сферичну аберацію навіть у світлосильних об’єктивах
- Має кращу світлосилу
- Нівелює або повністю прибирає сферичне спотворення зображення
Усе це досягається завдяки властивості нарешті зводити світловий промінь в конкретну точку. Проте асферична лінза має інший бік медалі: вона надзвичайно складна у виготовленні і відповідно дорога у собівартості. Судіть самі: за стандартами компанії Canon якщо поверхня асферичної лінзи має відхилення в 0,02 мікрона, така лінза відбраковується. Ну і зрештою перший об’єктив з асферичними лінзами був виготовлений у компанії Canon лишень у 1971 році.
І тут буде несправедливо не згадати про третій формфактор: гібридну асферику. Технічно воно виглядає приблизно так, коли на скляну сферичну основу наплавляється пластикова асферична кривизна під конкретні потреби. Так, уже й таке приміняється у сучасних об’єктивах, але це тема окремих наукових публікацій.
Низькодисперсне і наднизькодисперсне скло
Як бачимо оптичні новинки розв’язали декілька проблем, які стояли перед виробниками об’єктивів. Тож асферичні лінзи дозволили підняти чіткість, дозволили випрямити картинку в ширококутних і над ширококутних об’єктивах і зрештою посилити світлопровідність лінз. Проте проблема хроматичних аберацій й надалі залишалась. Вчені дійшли що уникнути її простою кривизною лінз не вдасться. Тут треба щось думати стосовно матеріалу з якого виготовляють лінзи. Ось так на світ з’явилось ниськодисперсне і наднизькодисперсне скло. Як пише Вікіпедія «Низькодисперсне скло – сорт оптичного скла з низькою дисперсією у якому показник заломлення мало залежить від частоти світла». Ну чесно наразі і сам до кінця не розумію як воно працює, але нам важливий результат. А він наступний: при застосуванні будь-яких елементів низькодисперсного скла хроматичні аберації знижуються врази, а в багатьох випадках пропадають.
Інші технології покращення оптичної якості
Ну на цьому наука не зупинилася. Скажімо в компанії Canon в топовій оптиці широко застосовуються оптичні елементи з флюориту. Такий собі ідеальний природній кристал з низькою дисперсією, з відмінною світлопровідністю. Ну але розуміємо що він дорогий і складний в обробці. З найсвіжіших новинок – лінза перелому синього спектру, яка була застосована вперше у 2015 році і фактично повністю нівелювала хроматичні аберації.
Ну і не забуваємо про хімічне просвітлення лінз. Технологія достатньо древня і у кожного виробника рецепт може бути свій. Єдине їх розділяють на просте просвітлення і мультипросвітлення. Переважно це спеціальне покриття для лінз застосовують для покращення світлопровідності оптичного скла.
Замість висновків
Хоча відверто навіть такий неглибокий екскурс в особливості оптичних матеріалів дав зрозуміти декілька маркетингових істин, які досі здавалися загадкою. Отож навіщо деякі виробники нам виписують про низькодисперсні чи асферичні елементи. Тим самим вони дають зрозуміти що в нутрощах є щось що здатне допомогти уникнути певних оптичних проблем. Аналогічно отримуємо відповідь на питання чому китайська оптика така дешева. Нещодавно отримали для тесту надсвітлосильний портретник одного з нових китайських виробників. Картинка хороша, але в конструкції ані асферичних, ані низькодисперсних елементів. Тож маємо розуміти що і хроматика там буде просто гігантською і можливі геометричні спотворення. З покращення лише мультипросвітлення. Отож тепер розуміємо звідкіля така вартість об’єктивів і чому дорожча оптика – вона апріорі має мати кращі оптичні показники. Хоча знову ж на око часто густо приділити ці переваги дуже складно і зробити це можна лише при скрупульозному перегляді з великим збільшенням. Ну усе красиве і якісне не можу бути простим.
