[Фототехника, Видеотехника] Зачем современные 50-миллиметровые объективы настолько сложно устроены? (перевод)
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Объективы наподобие Nikon Z 50mm F1.2 S больше, тяжелее, дороже и сложнее, чем старые объективы F1.2. Но почему?
Для начала немного истории оптики
В те времена, когда корабли строили из дерева, у людей уже были надёжные оптические инструменты. Одним из таких инструментов являлся объектив с постоянным фокусным расстоянием, изготовленный по схеме «двойной объектив Гаусса». До начала двадцатого века проектировщики объективов уже создали пять из шести типов объективов, ставших основой для тех, которые мы используем сегодня. (Ретрофокусный объектив появился в 1920-х, а зум-объективы, если вам любопытно, по сути, являются модифицированными триплетами Кука.)
С конца 19-го века двойной объектив Гаусса был основной конструкцией объективов с постоянным фокусным расстоянием и большой светосилой. В течение многих лет конструкторы добавляли новые группы для получения большего количества света, коррекции аберраций и совершенствования объективов в целом. Но вплоть до современности фундаментом для объективов с постоянным фокусным расстоянием оставался «двойной Гаусс». Вспомните любой известный объектив с постоянным фокусным расстоянием, и он скорее всего будет изготовлен по схеме «двойного Гаусса»: Speed Panchro, Planar, Xenon, Summicron, Takumar, Ultron, и так далее.
Наверху: объектив Петцваля, апланат, двойной объектив Гаусса. Внизу: триплет Кука, телеобъектив, обратный телеобъектив (ретрофокусный).
В большинстве схем двойного Гаусса есть особенности, имеющие практическую важность (обратите внимание, что я сказал в большинстве, а не во всех). Проще всего проектировать двойной объектив Гаусса с углом обзора, эквивалентным фокусному расстоянию 40-60 мм полнокадровых камер. Поэтому в сфере 50 мм обычно властвуют двойные объективы Гаусса, а объективы с большим или меньшим фокусным расстоянием обычно становятся телеобъективами или ретрофокусными объективами. Во-вторых, аберрации в двойных объективах Гаусса проще контролировать при диафрагме F2.8 и меньше. Приличный 50-миллиметровый двойной объектив Гаусса с диафрагмой F2.8 можно изготовить всего из пяти элементов, а диафрагмы большего диаметра требуют больше элементов для коррекции аберраций (см. схему выше).
Но объективы меняются
За последнее десятилетие 50-миллиметровые объективы стали более сложными. Сравните тридцатилетнюю конструкцию Canon 50mm F1.2 (справа) с более новыми Sigma 50mm F1.4 Art и Zeiss Otus 55mm F1.4 (слева).
Схемы объективов (слева направо) Zeiss 55mm Otus, Sigma 50mm F1.4 Art и Canon 50mm EF F1.2L.
Недавно три крупных производителя представили объективы 50mm F1.2 с ещё более сложной схемой, содержащие от 13 до 18 элементов, с несколькими асферическими и низкодисперсионными компонентами. В них достаточно сложно увидеть какое-то бы ни было влияние схемы двойного объектива Гаусса.
Схемы объективов (слева направо): Sony FE 50mm f1.2 GM, Nikkor Z 50mm f1.2 S и Canon RF 50mm f1.2L.
Конструкторы объективов добавляют всё это новое стекло не для того, чтобы повысить цену и сделать схему более крутой. Эти новые более дорогие и сложные конструкции предназначены для преодоления ограничений, с которыми мы сталкивались у 50-миллиметровых объективов с постоянным фокусным расстоянием и сверхширокой диафрагмой. По крайней мере, они решат эти проблемы в теории и моих ожиданиях. А мы знаем, чем обычно заканчиваются ожидания.
Поговорим про объективы со сверхширокой диафрагмой
Кстати, об ожиданиях: многие годы фотографы тратили целые состояния на объективы F1.2 в надежде, что несмотря на снижение резкости при полностью открытом отверстии, хотя бы при уменьшении отверстия они будут так же хороши, как более дешёвые 50-миллиметровые объективы. Ведь уменьшение отверстия способно решить все проблемы, не так ли?
К сожалению, всё работало не так, по крайней мере, для двойных объективов Гаусса с диафрагмой больше, чем F1.4. Разумеется, уменьшение относительного отверстия делало их резче, особенно в центре. Но вдали от центра они никогда не были очень чёткими; скорее, становились приемлемыми. Например, ниже представлено сравнение классического объектива Canon 50mm EF F1.2L и более нового Sigma 50mm F1.4 Art, протестированных при F5.6. Как видите, Sigma превосходит Canon.
Функция передачи модуляции (ФПМ) объективов Canon 50mm EF 50mm F1.2L (слева) и Sigma 50mm F1.4 Art (справа).
График кривизны поля демонстрирует, что это не её влияние (хотя некоторая кривизна присутствует). Скорее, эти объективы имеют аберрации, которые не очень снизились благодаря уменьшению относительного отверстия (астигматизм третьего и пятого порядка, эллиптическая кома и другие аберрации высокого порядка при диафрагмах меньшего размера устраняются не так хорошо).
Эти диаграммы показывают, что несмотря на уменьшение относительного отверстия внешние части объектива не такие уж резкие и присутствует большая степень астигматизма.
Именно такой была ситуация. Объектив со сверхширокой диафрагмой по цене 1500 долларов давал потрясающие снимки при F1.2, но при уменьшении отверстия до F5.6 или F8, обычно более резким оказывался объектив F1.8 за 300 долларов. Я использовал в качестве примера Canon EF 50mm F1.2L, но то же самое, по сути, было справедливо для всех сверхшироких (F1.2 или шире) объективов, в том числе и ценой 3000 долларов.
Тестируем новую Sony FE 50mm F1.2 GM
Компания Sony прислала мне для предварительного тестирования пять новых объективов FE 50mm F1.2 GM. Это неполное тестирование, потому что объективов всего пять, но этого должно быть достаточно, чтобы дать нам некоторую информацию. И хотя я не тестировал 50-миллиметровые Canon и Nikon, их конструкция предполагает, что результаты должны быть примерно одинаковыми.
Тесты с полностью открытым отверстием
Если сравнивать со старым EF Canon 50mm F1.2, то видно, что последние 30 лет проектирования объективов не прошли даром. Sony (справа) значительно лучше.
Canon EF 50mm F1.2L @ F1.2 | Sony FE 50mm F1.2 GM @ F1.2
Вот показатель, дающий представление о том, насколько хорош Sony: при F1.2 он имеет лучшее разрешение, чем превосходный Sigma 50mm F1.4 Art при F1.4.
Sigma 50mm F1.4 Art при F1.4 | Sony FE 50mm F1.2 GM при F1.2
Так вот в чём преимущество новой конструкции: при полностью открытом отверстии он так же хорош, как превосходный 50mm F1.4. Это определённо «стоит своих денег» для многих фотографов. Но мне всё равно было любопытно — насколько повышается резкость при уменьшении отверстия?
Сравнения с уменьшенным отверстием
Давайте начнём с очевидного: сравним один объектив F1.2 GM с одним объективом Sony Planar 50mm F1.4 ZA, оба с диафрагмой F5.6. ZA — не такой уж потрясающий объектив, но многие пользователи FE работали с ним. При уменьшении отверстия представленная ниже диаграмма ФПМ демонстрирует его высокий астигматизм. Я ожидал, что GM будет лучше него; так и оказалось.
Sony FE 50mm F1.2 GM при F5.6 | Sony FE 50mm F1.4 ZA при F5.6
Теперь давайте проведём более сложное сравнение, между одним из GM и Sigma 50mm F1.4 Art (на графике я поменял их местами, то есть Sony справа). Есть незначительные отличия, но если вы захотите сказать, что один точно лучше другого, то я предпочту промолчать, потому что вы ошибётесь. Sigma чуть-чуть получше по краям, Sony — в центре, и у Sony чуть меньше астигматизма. Но различия очень незначительны, вплоть до того, что они окажутся в пределах отклонения выборки, и будут незаметны на фотографиях.
Sigma 50mm F1.4 Art при F5.6 | Sony FE 50mm F1.2 GM при F5.6
Именно это я и надеялся увидеть. Раньше, если вы покупали объектив F1.2 или с более широкой диафрагмой, то ожидали, что при открытом отверстии картинка будет нерезкой, и даже при уменьшении отверстия она не станет такой же резкой, как у более дешёвого и медленного объектива. Современные (и более сложные) конструкции позволяют объективам F1.2 быть потрясающе резкими при полностью открытом отверстии, а при уменьшении отверстия — такими же резкими, как объективы с меньшими диафрагмами. И это, на самом деле, очень важно.
Разумеется, разрешение — это ещё не всё. Вероятно, это даже не самое важное. Но важно то, что, по крайней мере, у объективов F1.2 до недавнего времени таких показателей не было.
И надеюсь, теперь вы начинаете понимать, почему эти новые объективы состоят из такого количества элементов (хотя на самом деле причина не только в этом).
На правах рекламы
Закажите и сразу работайте! Создание VDS любой конфигурации в течение минуты, в том числе серверов для хранения большого объёма данных до 4000 ГБ, CEPH хранилище на основе быстрых NVMe дисков от Intel. Эпичненько :)
Присоединяйтесь к нашему чату в Telegram.
оригинал
===========
Источник:
habr.com
===========
===========
Автор оригинала: RCicala
===========Похожие новости:
- [Разработка робототехники, Робототехника, Транспорт, Урбанизм] Tesla выпустила обновление с отслеживанием водителя. Маск называл трекинг глаз «неэффективным»
- [Законодательство в IT, Гаджеты, Ноутбуки, DIY или Сделай сам] Как один человек борется за право ремонта макбуков (перевод)
- [Разработка систем связи, Стандарты связи, Физика, Сотовая связь] RET-моторы антенн сотовой связи. Оптимизация в радость
- [Криптография, Работа с видео, История IT, Социальные сети и сообщества] Покупатель NFT ролика «Charlie Bit My Finger» сохранил оригинал на YouTube
- [Читальный зал, Гаджеты, Фототехника, Видеотехника] А всё не так банально! Опыт использования дрона и к чему это привело
- [JavaScript, Программирование] Функции: эта ошибка дороже, чем «null» (перевод)
- [Работа с видео, Разработка игр, Продвижение игр, Игры и игровые приставки] Обзор роликов об играх с Game Trailer Challenge и их разбор с Alconost
- [Машинное обучение, Искусственный интеллект, Natural Language Processing] Искусственный интеллект в юриспруденции. Вебинар № 4: Тренды и внедрение Legal AI
- [Веб-дизайн, Разработка веб-сайтов, HTML] Самая серьёзная проблема HTML? Разработчики, разработчики, разработчики (перевод)
- [Настройка Linux, *nix, Интерфейсы, Настольные компьютеры] Почему клавиатура всегда быстрее мыши
Теги для поиска: #_fototehnika (Фототехника), #_videotehnika (Видеотехника), #_obektivy (обьективы), #_foto (фото), #_video (видео), #_kamery (камеры), #_obektiv_gaussa (объектив Гаусса), #_blog_kompanii_vdsina.ru (
Блог компании VDSina.ru
), #_fototehnika (
Фототехника
), #_videotehnika (
Видеотехника
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 26-Ноя 10:03
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
 Объективы наподобие Nikon Z 50mm F1.2 S больше, тяжелее, дороже и сложнее, чем старые объективы F1.2. Но почему? Для начала немного истории оптики В те времена, когда корабли строили из дерева, у людей уже были надёжные оптические инструменты. Одним из таких инструментов являлся объектив с постоянным фокусным расстоянием, изготовленный по схеме «двойной объектив Гаусса». До начала двадцатого века проектировщики объективов уже создали пять из шести типов объективов, ставших основой для тех, которые мы используем сегодня. (Ретрофокусный объектив появился в 1920-х, а зум-объективы, если вам любопытно, по сути, являются модифицированными триплетами Кука.) С конца 19-го века двойной объектив Гаусса был основной конструкцией объективов с постоянным фокусным расстоянием и большой светосилой. В течение многих лет конструкторы добавляли новые группы для получения большего количества света, коррекции аберраций и совершенствования объективов в целом. Но вплоть до современности фундаментом для объективов с постоянным фокусным расстоянием оставался «двойной Гаусс». Вспомните любой известный объектив с постоянным фокусным расстоянием, и он скорее всего будет изготовлен по схеме «двойного Гаусса»: Speed Panchro, Planar, Xenon, Summicron, Takumar, Ultron, и так далее.  Наверху: объектив Петцваля, апланат, двойной объектив Гаусса. Внизу: триплет Кука, телеобъектив, обратный телеобъектив (ретрофокусный).  В большинстве схем двойного Гаусса есть особенности, имеющие практическую важность (обратите внимание, что я сказал в большинстве, а не во всех). Проще всего проектировать двойной объектив Гаусса с углом обзора, эквивалентным фокусному расстоянию 40-60 мм полнокадровых камер. Поэтому в сфере 50 мм обычно властвуют двойные объективы Гаусса, а объективы с большим или меньшим фокусным расстоянием обычно становятся телеобъективами или ретрофокусными объективами. Во-вторых, аберрации в двойных объективах Гаусса проще контролировать при диафрагме F2.8 и меньше. Приличный 50-миллиметровый двойной объектив Гаусса с диафрагмой F2.8 можно изготовить всего из пяти элементов, а диафрагмы большего диаметра требуют больше элементов для коррекции аберраций (см. схему выше). Но объективы меняются За последнее десятилетие 50-миллиметровые объективы стали более сложными. Сравните тридцатилетнюю конструкцию Canon 50mm F1.2 (справа) с более новыми Sigma 50mm F1.4 Art и Zeiss Otus 55mm F1.4 (слева).  Схемы объективов (слева направо) Zeiss 55mm Otus, Sigma 50mm F1.4 Art и Canon 50mm EF F1.2L. Недавно три крупных производителя представили объективы 50mm F1.2 с ещё более сложной схемой, содержащие от 13 до 18 элементов, с несколькими асферическими и низкодисперсионными компонентами. В них достаточно сложно увидеть какое-то бы ни было влияние схемы двойного объектива Гаусса.  Схемы объективов (слева направо): Sony FE 50mm f1.2 GM, Nikkor Z 50mm f1.2 S и Canon RF 50mm f1.2L. Конструкторы объективов добавляют всё это новое стекло не для того, чтобы повысить цену и сделать схему более крутой. Эти новые более дорогие и сложные конструкции предназначены для преодоления ограничений, с которыми мы сталкивались у 50-миллиметровых объективов с постоянным фокусным расстоянием и сверхширокой диафрагмой. По крайней мере, они решат эти проблемы в теории и моих ожиданиях. А мы знаем, чем обычно заканчиваются ожидания. Поговорим про объективы со сверхширокой диафрагмой Кстати, об ожиданиях: многие годы фотографы тратили целые состояния на объективы F1.2 в надежде, что несмотря на снижение резкости при полностью открытом отверстии, хотя бы при уменьшении отверстия они будут так же хороши, как более дешёвые 50-миллиметровые объективы. Ведь уменьшение отверстия способно решить все проблемы, не так ли? К сожалению, всё работало не так, по крайней мере, для двойных объективов Гаусса с диафрагмой больше, чем F1.4. Разумеется, уменьшение относительного отверстия делало их резче, особенно в центре. Но вдали от центра они никогда не были очень чёткими; скорее, становились приемлемыми. Например, ниже представлено сравнение классического объектива Canon 50mm EF F1.2L и более нового Sigma 50mm F1.4 Art, протестированных при F5.6. Как видите, Sigma превосходит Canon.  Функция передачи модуляции (ФПМ) объективов Canon 50mm EF 50mm F1.2L (слева) и Sigma 50mm F1.4 Art (справа). График кривизны поля демонстрирует, что это не её влияние (хотя некоторая кривизна присутствует). Скорее, эти объективы имеют аберрации, которые не очень снизились благодаря уменьшению относительного отверстия (астигматизм третьего и пятого порядка, эллиптическая кома и другие аберрации высокого порядка при диафрагмах меньшего размера устраняются не так хорошо).  Эти диаграммы показывают, что несмотря на уменьшение относительного отверстия внешние части объектива не такие уж резкие и присутствует большая степень астигматизма. Именно такой была ситуация. Объектив со сверхширокой диафрагмой по цене 1500 долларов давал потрясающие снимки при F1.2, но при уменьшении отверстия до F5.6 или F8, обычно более резким оказывался объектив F1.8 за 300 долларов. Я использовал в качестве примера Canon EF 50mm F1.2L, но то же самое, по сути, было справедливо для всех сверхшироких (F1.2 или шире) объективов, в том числе и ценой 3000 долларов. Тестируем новую Sony FE 50mm F1.2 GM Компания Sony прислала мне для предварительного тестирования пять новых объективов FE 50mm F1.2 GM. Это неполное тестирование, потому что объективов всего пять, но этого должно быть достаточно, чтобы дать нам некоторую информацию. И хотя я не тестировал 50-миллиметровые Canon и Nikon, их конструкция предполагает, что результаты должны быть примерно одинаковыми. Тесты с полностью открытым отверстием Если сравнивать со старым EF Canon 50mm F1.2, то видно, что последние 30 лет проектирования объективов не прошли даром. Sony (справа) значительно лучше.  Canon EF 50mm F1.2L @ F1.2 | Sony FE 50mm F1.2 GM @ F1.2 Вот показатель, дающий представление о том, насколько хорош Sony: при F1.2 он имеет лучшее разрешение, чем превосходный Sigma 50mm F1.4 Art при F1.4.  Sigma 50mm F1.4 Art при F1.4 | Sony FE 50mm F1.2 GM при F1.2 Так вот в чём преимущество новой конструкции: при полностью открытом отверстии он так же хорош, как превосходный 50mm F1.4. Это определённо «стоит своих денег» для многих фотографов. Но мне всё равно было любопытно — насколько повышается резкость при уменьшении отверстия? Сравнения с уменьшенным отверстием Давайте начнём с очевидного: сравним один объектив F1.2 GM с одним объективом Sony Planar 50mm F1.4 ZA, оба с диафрагмой F5.6. ZA — не такой уж потрясающий объектив, но многие пользователи FE работали с ним. При уменьшении отверстия представленная ниже диаграмма ФПМ демонстрирует его высокий астигматизм. Я ожидал, что GM будет лучше него; так и оказалось.  Sony FE 50mm F1.2 GM при F5.6 | Sony FE 50mm F1.4 ZA при F5.6 Теперь давайте проведём более сложное сравнение, между одним из GM и Sigma 50mm F1.4 Art (на графике я поменял их местами, то есть Sony справа). Есть незначительные отличия, но если вы захотите сказать, что один точно лучше другого, то я предпочту промолчать, потому что вы ошибётесь. Sigma чуть-чуть получше по краям, Sony — в центре, и у Sony чуть меньше астигматизма. Но различия очень незначительны, вплоть до того, что они окажутся в пределах отклонения выборки, и будут незаметны на фотографиях.  Sigma 50mm F1.4 Art при F5.6 | Sony FE 50mm F1.2 GM при F5.6 Именно это я и надеялся увидеть. Раньше, если вы покупали объектив F1.2 или с более широкой диафрагмой, то ожидали, что при открытом отверстии картинка будет нерезкой, и даже при уменьшении отверстия она не станет такой же резкой, как у более дешёвого и медленного объектива. Современные (и более сложные) конструкции позволяют объективам F1.2 быть потрясающе резкими при полностью открытом отверстии, а при уменьшении отверстия — такими же резкими, как объективы с меньшими диафрагмами. И это, на самом деле, очень важно. Разумеется, разрешение — это ещё не всё. Вероятно, это даже не самое важное. Но важно то, что, по крайней мере, у объективов F1.2 до недавнего времени таких показателей не было. И надеюсь, теперь вы начинаете понимать, почему эти новые объективы состоят из такого количества элементов (хотя на самом деле причина не только в этом). На правах рекламы Закажите и сразу работайте! Создание VDS любой конфигурации в течение минуты, в том числе серверов для хранения большого объёма данных до 4000 ГБ, CEPH хранилище на основе быстрых NVMe дисков от Intel. Эпичненько :) Присоединяйтесь к нашему чату в Telegram.  оригинал =========== Источник: habr.com =========== =========== Автор оригинала: RCicala ===========Похожие новости:
Блог компании VDSina.ru ), #_fototehnika ( Фототехника ), #_videotehnika ( Видеотехника ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 26-Ноя 10:03
Часовой пояс: UTC + 5