Введение в оптику

6. Объективы фотоаппаратов

Объективы различных конструкций

Телеобъектив.
Для съемки удаленных объектов крупным планом необходимо использовать очень длиннофокусные объективы. Например, для того чтобы снять крупным планом лицо человека, находящегося на расстоянии трех метров от фотоаппарата, имеющего размер кадра 24X36 мм, необходим объектив с фокусным расстоянием f = 300 мм. Обычный объектив с таким фокусным расстоянием будет иметь длину, значительно превышающую размеры самого фотоаппарата, что создаст неудобства в работе фотографа.

Если же рассчитать объектив, состоящий из двух компонентов: переднего - положительного и заднего компонента - отрицательного, то фокусное расстояние такого объектива будет таким же большим, хотя расстояние от передней линзы до главной фокальной плоскости уменьшится и соответственно уменьшатся габариты оправы объектива. Благодаря применению заднего отрицательного компонента задняя главная точка находится не между линзами объектива, как обычно, а вынесена в пространство перед объективом. Такая оптическая схема применяется в некоторых системах телескопов, поэтому объективы с отрицательным задним компонентом и с задней главной точкой, вынесенной вперед, получили название телескопических объективов, или телеобъективов. Применение описанной схемы телеобъективов позволило сократить длину оправ длиннофокусных объективов в 1,5-2 раза. Телеобъективы выпускаются промышленностью исключительно для малоформатных камер и находят широкое применение в репортажной и любительской практике фотографии.

Зеркально-линзовые объективы.
Стремление к дальнейшему увеличению фокусного расстояния объективов при сохранении небольших габаритов оправ привело к созданию оригинальной конструкции объективов, состоящих из линз и зеркал, нанесенных на сферическую поверхность. Принципиальная оптическая схема зеркально-линзового объектива, разработанного Д. Д. Максутовым, приведена на рис. 34.

Рис. 34. Схема зеркально-линзового объектива: 1 - передняя линза; 2, 3 - зеркальные поверхности; 4 - выходной компонент

Как видно на схеме, лучи, строящие изображение, отражаясь дважды от зеркальных поверхностей объектива, как бы складываются втрое и примерно втрое уменьшается габаритная длина объектива. Пройдя краевую часть передней положительной линзы 1, лучи отражаются от вогнутого кольцеобразного зеркала 2 и направляются на выпуклое зеркальное пятно 3, нанесенное на задней поверхности передней линзы. Отразившись от него, лучи проходят сквозь центральное отверстие кольцеобразного зеркала 2 и, проходя далее через отрицательный компонент 4 объектива, строят изображение в фокальной плоскости. Конечно, телеобъективы описанного типа имеют небольшое относительное отверстие, но это не является существенным недостатком, так как они предназначены для съемки при достаточном освещении.

Широкоугольные объективы.
Иногда при съемке не удается вместить в кадр весь объект; угол изображения нормального объектива оказывается недостаточным. Чаще всего недостаточность угла изображения ощущается при съемке интерьеров, больших групп людей в помещениях, фасадов зданий, расположенных на узких улицах, и т. д. Специально для таких случаев выпускаются широкоугольные объективы, угол зрения которых превышает 50-60°. Объективы с очень большими углами изображения, достигающими 150° и более, называются сверхширокоугольными. Сложность создания широкоугольных объективов состоит в том, что при увеличении угла изображения увеличивается влияние всех аберраций и особенно дисторсии, искажающей геометрические формы объектов. Поэтому широкоугольные объективы подразделяют на дисторзирующие и ортоскопические.

Продолжение