Из истории соединений

M42×1/45,5

Универсальное резьбовое соединение объектива с фотографической камерой M42×1 с рабочим отрезком в 45,5 мм 1) часто ошибочно называется «Pentax thread» — «резьбой Пентакс».

Вообще, вопросы «первородства», споры о том, кто был первым, какая фирма и когда внедрила то или иное техническое решение, сумев опередить остальных — существовали всегда. И, наверное, будут возникать снова и снова, несмотря на всю их, подчас, анекдотичность и нелепость. Фирмы-производители почти инстинктивно стремятся доказать своё первенство над другими, даже обращаясь к прошлому, зачастую к уже давно забытым техническим инновациям, вторя Роберту Планту 2): «Мы были первыми. А вам теперь осталось только обезьянничать.» Иногда, в порыве любым способом доказать своё первенство, сознательно или по невежественности, приписывая себе те достижения, которые на самом деле впервые появились в продукции совсем другого авторства...

Хотя последние резьбовые фотоаппараты японской фирмы Асахи Оптикал (позже: Pentax) действительно имели присоединение M42×1, они отнюдь не были первыми. Впервые такое соединение появилось в проекте зеркального фотоаппарата Contax-S в 1946 году.

Александр Шульц (Alexander Schulz) в своей книге «Contax S. A History of the World's First 35 mm Prism SLR Camera» («Контакс-С. История первой в мире 35-мм однообъективной зеркальной камеры с пентапризменным видоискателем») упоминает письмо Пауля Хиллмана (Paul Hillman) Герберту Блюмтритту (Herbert Blumtritt), датированное 20 декабря 1998 года с рассказом о событиях 1946 года в Восточной Германии. Хиллман, который в те дни как раз занимался соединением объектива для проекта Spiegel Contax (Contax-S) на Zeiss Ikon, вспоминает, что лично им были изготовлены два комплекта соединения M42×1 для опытных образцов фотоаппаратов.

Данное свидетельство ценно тем, что на тот момент Зигфридом Боэмом 3) (Siegfried Boehm) ещё не была создана камера Practiflex 1948 года, которая считается первой серийной камерой с резьбовым присоединением M42×1/45,5.

Для нового Практифлекса был изменен механизм зеркала, но Боэм в дополнение решил увеличить и диаметр резьбы соединения. К тому времени уже было ясно, что использовавшийся ранее размер резьбы M40×1 был мал для светосильных объективов и очень длиннофокусной оптики. Для того, чтобы избежать виньетирования при использовании таких объективов, профессор Клугхарт (Klughardt) из Научного Института фотографии и Технического Университета в Дрездене, консультировавший Зигфрида Боэма по техническим вопросам, порекомендовал использовать увеличенное резьбовое соединение M42×1, которое было использовано для проекта Contax-S годом ранее.

В середине 1947 года это соединение было одобрено для продолжателя «Практифлекса» — камеры «Практика».
И только к концу 1960-х годов такой размер стал стандартным и для фотокамер Красногорского механического завода.

M39×1/45,2

Первые зеркальные фотоаппараты КМЗ имели резьбовое соединение, пришедшее с дальномерных Зорких — M39×1. Был только увеличен рабочий отрезок — с 28,8 до 45,2 мм — для того, чтобы вместить поворотное зеркало внутри камеры, между объективом и затвором. Перед красногорскими конструкторами стояла обычная производственная задача: обеспечить «уровень применяемости», т.е. наибольшую степень приемственности между моделями, даже если они были весьма и различны по конструкции. Это позволяло резко сократить потребные затраты и время на освоение новых изделий. Однако зачастую такая сиюминутная и не продуманная экономия оказывалась весьма разорительной в долгосрочном плане.

Весьма интересна причина выбора именно такого непонятного рабочего отрезка — 45,2 мм... По одной из версий, это просто увеличенное на 0,5 мм рабочее расстояние фотоаппаратов Exakta 4) (44,7 мм). Дело в том, что штатным объективом для первого ЗЕНИТа планировался отечественный вариант использовавшегося на Экзактах объектива «Биотар 2/58» — БТК, позже ставший Гелиосом-44 — поэтому изменения в оправу старались внести минимальные.

Принятое решение было явно неудачным и чуть позже стала очевидна его ошибочность в связи с тем, что не обеспечивалось последующей совместимости сменной оптики с камерами M42×1/45,5 мм без переделки (подрезки прокладочных колец) объективов на разность между рабочими отрезками в 0,3 мм. Понятно, что конструкторы не могли знать, какой стандарт «победит» через несколько лет, но пример более продуманной позиции немецких разработчиков, изначально и на пять лет раньше первого ЗЕНИТа заложивших и больший диаметр крепления, показывает, что ошибок можно было бы избежать. Тем более, что создание и немецкого Contax-S и ЗЕНИТа курировал один и тот же человек: И.А. Турыгин...

Помимо всего прочего, одинаковый размер резьбы сменной оптики для дальномерных и зеркальных камер при их несовместимости из-за различных рабочих отрезков только запутывал потребителя.

Справедливости ради надо отметить, что практически с самого начала производства зеркальной фототехники на КМЗ делались попытки исправить ситуацию, но окончательный переход на более совершенный стандарт соединения был осуществлен значительно позднее — на фотокамерах линии ЗЕНИТ-Е в 1968 году. Но и здесь побудительным мотивом в смене стандарта была та же «экономия» — за рубежом, куда красногорская фототехника стала активно экспортироваться, требовалась совместимость с имеющейся на рынке сменной оптикой, т.е. имеющей резьбовое соединение M42×1 при рабочем отрезке 45,5 мм, и одновременный выпуск двух типов соединений для одних и тех же фотокамер был признан нецелесообразным, хотя отказ от продолжения выпуска сменной оптики под предыдущий стандарт и создал определённые сложности для фотолюбителей.

ЗЕНИТ-С 1957 года с резьбой M42×1 5)

M39×1/28,8

Резьбовое соединение дальномерных фотоаппаратов ФЭД и Зоркий, в начале — копий Лейки.

Присоединительная резьба оригинальных дальномерных фотокамер Leica была чуть с другим, дюймовым шагом — 26 витков на дюйм (весьма условное обозначение такой комбинированной резьбы: M39×26Gg 6)), что в пересчёте в метрическую систему составляло примерно, но не точно: один миллиметр (0,9769 мм). Кроме того, резьба Витворта (Whitworth) имеет другой профиль — 55°, скруглённый.

Ранние дальномерные фотоаппараты производства японской фирмы Canon при том же диаметре резьбы имели другой шаг — 24 витка на дюйм (т.н. «J-mount»).

M24×1/28,8

Резьбовое соединение для зеркальных микроформатных (размер кадра — 14×21 мм) фотоаппаратов «Нарцисс» (1961–1965 годы), использовавших 16-мм неперфорированную фотоплёнку.

Миниатюрность фотоаппарата и размер кадра требовали соответствующего уменьшения размеров соединения. Рабочий отрезок в 28,8 мм был выбран для обеспечения уровня применяемости технологии — мерительного инструмента и другого оборудования с дальномерными камерами типа «Зоркий», имевшими то же рабочее расстояние.

С помощью переходного кольца на фотоаппарате «Нарцисс» можно было использовать и сменные объективы для зеркальных фотоаппаратов.

Нарцисс со снятым объективом 7)

Байонет M

Четырёхлепестковое байонетное соединение для дальномерных фотоаппаратов фирмы Ernst Leitz GmbH (Leica), впервые применённое в 1954 году в фотокамере Leica-M3.

Единственный фотоаппарат КМЗ, который имел конструктивно идентичный, но не совместимый по рабочему отрезку, байонет — Комета (1957 год). Данное обстоятельство никогда не афишировалось.

Байонет «Кометы»

Байонет Ц

Байонетное соединение для зеркальных фотоаппаратов с центральным затвором (отсюда и название байонета и добавочный индекс объективов) линии ЗЕНИТ-4 (1964–1968 годы). Было создано на основе системы крепления сменной оптики фотоаппаратов Bessamatic фирмы Voigtländer. При относительном совпадении геометрических размеров соединения, у байонета «Ц» рабочий отрезок был больше — 47,58 мм вместо 44,70 мм у Bessamatic (причина такого изменения — неизвестна).

Применённый на фотоаппаратах Bessamatic фирмы Voigtländer ещё называют «байонетом Декеля», он был предложен и производился немецкой фирмой Deckel (Friedrich Deckel) и представлял собой узел, совмещающий крепление объектива и центральный затвор. Подобный тип соединения-затвора был достаточно популярным в 1950-е и 1960-е годы и использовался с небольшими изменениями во многих фотокамерах того времени.

Существуют специальные Deckel-адаптеры, позволяющие применять старые иностранные объективы с такими соединениями на камерах с присоединительной резьбой M42×1, а через соответствующие добавочные переходники — использовать и на многих байонетных камерах. В случае с байонетом Ц конструкция такого переходника, из-за большего рабочего отрезка, должна быть проще, но подобные адаптеры Красногорским механическим заводом не выпускались.

Байонет K (K/45,5)

Иногда в литературе и Вебе можно встретить мнение, что байонет K, впервые примененный на КМЗ в фотоаппарате ЗЕНИТ-автомат, был якобы «украден». Это не совсем соответствует действительности.

Вкратце эта запутанная история выглядела так: в 1974 году фирма Асахи (Pentax) обратилась к производителям фотоаппаратуры в СССР с предложением принятия единого стандарта на байонетное крепление объектива на основе разработанного фирмой байонета типа «K» (K-mount).

На заводы (КМЗ и ЛОМО, данные по другим предприятиям отсутствуют) были присланы рабочие материалы по байонету и предложение участвовать в работах по его внедрению, позволяющему автоматизировать процесс фотографирования — определения камерой установленной диафрагмы. И у КМЗ и у киевского завода «Арсенал» уже имелся большой опыт создания и применения байонетных соединений в зеркальных фотокамерах. Однако эти соединения либо не обеспечивали автоматизации фотографического процесса, либо считались неудачными. В то же время мнение головной организации в фотографической промышленности — Государственного оптического института было таково, что автоматизация в зеркальных фотоаппаратах — это что-то ненужное и даже вредное, т.к. байонет по сравнению с резьбовым соединением безнадёжно проигрывал в себестоимости производства... Поэтому вначале японцы получили от «руководящих органов» отказ, несмотря на в целом положительное мнение предприятий.

Тем не менее, КМЗ в конце 1970-х годов начал подготовку по переводу фотоаппаратуры на байонет K (в документах того периода он назывался «АП-K» — Асахи Пентакс K); аналогично поступило и ЛОМО, начав проектирование линейки «Алмазов». Через некоторое время отношение и ГОИ и Министерства (МОП) к автоматизации фототехники вообще, и к байонетному соединению в частности, поменялось. Однако были упущены и время и возможности...

«Адаптация» байонета «K» к местным реалиям (т.е. приведение в соответствие с ГОСТами, к существующей системе допусков и посадок и т.д.) велась предприятиями разрозненно, что несмотря на наличие единой согласующей организации (ГОИ) породило вариации исполнений.

Но история байонета «K» на этом только начиналась. Непопулярное в начале соединение получило признание и распространение. Байонет «K» стал базовым для многих производителей фототехники, начиная с фирмы Ricoh. Выпуск сменных объективов начали и независимые производители фотографической оптики. Усилившаяся конкуренция при отсутствии жёсткого стандарта привела к тому, что предложенный фирмой Асахи Пентакс как стандартный, байонет «K» различных производителей фотокамер стал не совсем совместимым — при общей на первый взгляд одинаковости, байонеты уже немного различались: и геометрией и допусками и деталями реализации механизмов считывания и привода диафрагмы.

Слева направо:
Байонет K на камере Ricoh XR-S
Байонет Ricoh K-R с дополнительным контактом
Байонет Pentax KA с пакетом контактов 8)

Чуть позже «Асахи оптикал» изменила свою политику — все последующие модификации байонетного крепления объективов уже закрывались патентами и фирма с большой неохотой шла на лицензирование и передачу оригинальной документации.

В СССР байонетное соединение типа «K» было стандартизировано в ГОСТе 24692-81, однако в него на потребу упрощения и удешевления производства неоднократно вводились многочисленные изменения и огрубление размеров и точностей. Часть оригинальных нормативных требований вообще не вошла в текст обязательного для советских и российских предприятий стандарта и, соответственно, — не выполнялась.

GOST24692-81 with corrections -- Click to zoom

Страницы рабочего экземпляра 9) стандарта 1981 года с внесёнными вручную последующими изменениями — нетронутых мест практически не осталось...

Дальнейшее развитие байонета «K» в СССР видилось в увеличении степени автоматизации камеры — добавления управления диафрагмой, привода автоматической фокусировки и т.д., но, по мысли разработчиков ГОИ, уже не на основе зарубежных разработок, применение которых требовало покупки лицензий, а на базе собственного, отечественного байонета.

Функциональным аналогом байонета KA фирмы Асахи Пентакс должен был стать байонет «KО» (K-Отечественный), а байонета KAF — «KОАФ», разработка которых была запланирована начиная с октября 1987 года отраслевой бригадой (КМЗ с участием ПО «Арсенал», ЛОМО и ГОИ).

Система 4/3

«Система 4/3» (Four-Thirds system) для цифровых зеркальных фотокамер была проанонсирована фирмами Олимпус и Кодак (Olympus Optical Co., Ltd. и Eastman Kodak Company) осенью 2002 года на выставке Фотокина в Кёльне. Эта система базируется на следующих элементах: на матрице типа «4/3» (размеры кадра: 18×13,5 мм, диагональ — 22,3 мм, соотношение сторон — 4:3; тип матрицы — любой), на объективах, не имеющих выходных пучков лучей с большими углами наклона (т.н. «телецентричная» оптика), и на стандартизированном байонетном креплении с относительно большим посадочным диаметром и определёнными: рабочим отрезком, диаметром круга изображения и т.д.

Система формально объявлена открытой для присоединения 10), но т.к. ключевые решения запатентованы (см., например, патент США 6.910.814), а никаких технических подробностей реализации не публикуется в связи с тем, что участники консорциума подписали соответствующие обязательства о неразглашении — в реальности «Система 4/3» представляет собой закрытый проприетарный стандарт.

Помимо создателей, в список участников, поддерживающих систему, входят также: Fuji Photo Film, Leica Camera AG, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (Panasonic), Sanyo Electric Co., Ltd., Sigma Corporation и Schneider-Kreuznach.

Примечания:

Основные источники:
Alexander Shultz: «Contax S. A History of the World's First 35 mm Prism SLR Camera.» — Lindemanns Verlag
Решение Совета главных конструкторов по любительской фототехнике от 24 сентября 1987 года и другие документы ГОИ.
«Справочная книга оптико-механика» под редакцией профессора Л.Г. Титова, том I — ОНТИ НКТП СССР, 1936 г.

1) — В иностранных источниках часто ошибочно указывается несколько иное «рабочее расстояние» — 45,46 мм. Однако, это не расстояние от опорной плоскости фланца крепления объектива до главной фокальной плоскости. 45,46 мм (±0,04 мм согласно сервисной документации фирмы Pentax) — это юстируемый отрезок фотокамеры от фланца крепления объектива до полозков фильмового канала («flange to film guide rails»). Из-за коробления, вызываемого разными физическими свойствами эмульсии и подложки, величина прогиба фотоплёнки в фильмовом канале может быть довольно значительной (изгиб направлен от объектива и зависит, в том числе, и от конструкции прижимного столика). Поэтому для упрощения юстировки расстояние до полозков часто просто выставляют на 0,03–0,05 мм короче рабочего расстояния, в данном случае: на 0,04 мм.
2) — Роберт Плант (Robert Anthony Plant) — британский рок-вокалист, автор песен, известный своим участием в группе Led Zeppelin.
3) — «Зигфридом Боэмом» — другой вариант написания фамилии: Бём.
4) — Интересно, что фотоаппараты Kine Exakta, производимые в Германии для СССР в счёт репараций после окончания Второй мировой войны, согласно сведениям Александра Шульца (Alexander Shultz), имели чуть видоизмененное название марки: «Exacta», аналогично тому, как назывались камеры, экспортировавшиеся в 1937 году в США, оккупированную часть Франции и в Португалию.
5) — Фотография ЗЕНИТа-С № 57135208 с присоединительной резьбой M42×1/45,5 взята из книги Александра Шульца (Alexander Shultz) «Zenit. Die Geschichte der russischen Spiegelreflex-Prismensucherkamera mit M 39-Objektivanschluß».
6) — Указанное здесь обозначение присоединительной резьбы Леек (Leica Thread Mount — LTM, или LSM — Leica Screw Mount) как «M39x26Gg» (иногда встречается и: «M39x26tpi») — весьма условно, т.к. подобная комбинированная резьба не подпадает ни под один стандарт и, строго говоря, использование в обозначении префикса метрических резьб «M» здесь недопустимо.
Кроме того, у дюймовой резьбы Витворта (Whitworth) другой профиль: равнобедренный треугольник с углом при вершине 55° (вершины и впадины скруглены), в отличие от метрической резьбы, у которой профиль — равносторонний треугольник (угол при вершине 60°).
7) — Фотография фотоаппарата Нарцисс взята с сайта www.classiccamera.org.
8) — Фотография вариантов байонета K различных камер взята из статьи в английском журнале Amateur Photographer, посвящённой проблемам несовместимости байонетов, номер от 23 февраля 1985 года.
9) — Экземпляр А.И. Карасёва.
10) — В журналистских описаниях «Системы 4/3» часто указывалось, что «любой сторонний разработчик фотокамер или объективов может создавать полностью совместимое оборудование без необходимости лицензионных отчислений авторам стандарта». Это утверждение не совсем соответствует истине: лицензионные отчисления с участников консорциума, возможно, и не берутся, но здесь главное — попасть в круг «избранных», что для «любого стороннего разработчика» весьма проблематично. Например, на просьбу прислать в адрес КМЗ подробности своего «открытого» стандарта фирма Olympus ответила категоричным отказом.
В 2006 году, видимо поняв, что безосновательные утверждения об «открытости» стандарта совсем не красят участников консорциума (открытый стандарт предполагает в первую очередь его публикацию для общего сведения), на сайте four-thirds.org (по адресу http://four-thirds.org/en/about/benefit.html) появилось мелким шрифтом написанное примечание: «Details of the Four Thirds System standard are available to camera equipment manufacturers and industry organizations on an NDA basis. Full specifications cannot be provided to individuals or other educational/research entities.» (Подробности стандарта доступны производителям фототехники и промышленным организациям на базе соглашений о неразглашении информации. Полные спецификации для частных лиц или для иных, образовательных или исследовательских целей — не предоставляются.)
Таким образом, стандарт «Системы 4/3» не может быть назван «открытым», так как не соответствует ни одному из определений открытого стандарта, принятых в мире.

Ссылки по теме:

Стандарты: ГОСТ 10332-63. Соединения объективов с камерами
Стандарты: ГОСТ 10332-72. Резьбовые соединения объективов
Вопросы и ответы: Байонет
Архивы: Статья Ю. Дудникова «Отечественный байонет» в журнале «Советское фото»
Решение Совета главных конструкторов по любительской фототехнике от 24 сентября 1987 года

Сайт International Thread Standards
Официальный сайт «Системы 4/3»