Фотографическая оптика

Д.С. Волосов

Выдержки из книги:

Book cover Объективом назовём оптическую систему, образующую проективное изображение плоских или протяжённых предметов на плоской (иногда искривлённой) поверхности приёмника: фотографическом слое, фотокатоде телевизионной трубки или электронно-оптического преобразователя и т.п.

Оптические системы приборов как визуальных, предназначенных для совместной работы с глазом наблюдателя (микроскопы, зрительные трубы), так и объективных, предназначенных для работы с различными приёмниками оптических изображений или световых сигналов, содержат объектив, оптические характеристики которого зависят от назначения и условий работы оптического прибора.

...

Трудности разработки современных высококачественных объективов определяются прежде всего тем, что, в отличие от некоторых других классов оптических систем, объектив обычно корригируется в отношении всех аберраций. Корригируются аберрации, определяющие качество оптического изображения в центральной области поля, — сферическая и хроматическая, сферохроматическая и вторичный спектр, аберрация комы; аберрации, влияющие на качество изображения в пределах всего поля зрения, — астигматизм и кривизна поверхности изображения, монохроматические и хроматические аберрации широких наклонных пучков лучей, расположенных как в меридиональном, так и во внемеридиональном сечениях. ...

Предположим, что объектив является идеальным, т.е. безаберрационным. Даже в этом случае изображения объективом в плоскости приёмника различных частей пространства предметов приводят не только к некоторой неустранимой нерезкости изображений предметов, расположенных на различных расстояниях, но и к специфическим остаточным искажениям изображений, являющимся причиной неполного соответствия впечатлений, получаемых от рассмотрения изображений, образуемых объективом, и непосредственного визуального наблюдения тех же предметов в натуре.

Объектив образует на плоском светочувствительном слое приёмника обычно уменьшенное перспективное изображение части пространства, в котором расположены объекты разных размеров и на различных расстояниях. Из возможных способов изображения пространства объектив даёт, по-видимому, наиболее простое и наглядное решение — он образует перспективное изображение пространства. При этом характерно уменьшение масштаба изображения по мере увеличения расстояния до предметов. Как известно, о размерах предметов мы судим по тому углу, под которым они видны: предмет виден под большим углом, когда он находится вблизи, и под малым углом — при значительном удалении.

Чтобы по плоскому перспективному изображению получить правильное представление об изображаемом пространстве, необходимо рассматривать рисунок из той же точки, в которой был расположен при съёмке центр выходного зрачка объектива: в этом случае угловые размеры всех деталей изображения будут такими же, какими они были при непосредственном наблюдении пространства предметов из так называемого центра проекции — точки, в которой при съёмке располагался центр входного зрачка объектива. Если же изображение с негатива, как часто это имеет место в малоформатной фотографии, печатается с увеличением, то расстояние до рисунка при его наблюдении должно быть увеличено соответственно кратности увеличения негатива при печати. В противном случае будет некоторое перспективное искажение пространства, т.е. не вполне правильное восприятие пространственных соотношений между отдельными частями изображаемого пространства.

Нетрудно сообразить, что при заданном положении центра проекции каждому предмету соответствует определённая перспектива, однако одной и той же перспективе может соответствовать не один, а несколько удалённых предметов, различающихся формой и размерами. Следовательно, правильное представление о соотношении видимых форм, размеров и взаимном расположении отдельных частей изображённого пространства можно получить при рассмотрении плоского перспективного изображения не только из центра перспективы, но если при этом известен хотя бы один из изображённых предметов; в последнем случае представляется возможным опознать истинные размеры изображённого. [стр. 7–9]

Универсальные объективы

Это — наиболее обширная группа объективов, оптические характеристики которых имеют средние значения: относительные отверстия не превышают 1:2,8 при углах полей зрения около 50–60°.

Из объективов этой группы наибольшее распространение получили трёхлинзовые объективы «Триплет», изобретённые английским оптиком Г. Тейлором в 1894 году, и их модификации — четырёхлинзовые объективы «Тессар», изобретённые немецким оптиком П. Рудольфом в 1902 году.

За последние полвека объективы «Триплет» под разными названиями и в различных вариантах стали предметом массового производства почти всех оптических фирм мира. При исключительной простоте оптической схемы — шесть преломляющих поверхностей и два воздушных промежутка между линзами — оказывается возможным создание простейшего анастигмата, в котором исправлены все аберрации: как монохроматические, так и хроматические, а при необходимости, как показали исследования автора, могут быть одновременно корригированы и аберрации термооптические. Подбор марок оптических стёкол при разработке триплета имеет очень важное значение: выбор стёкол в большой степени предопределяет пределы поля зрения и светосилы объектива.

До появления сверхтяжёлых кронов (СТК) типа лантановых стёкол считалось возможным создание триплетов с отверстиями до 1:4–1:3,5 при углах поля зрения соответственно 55–50°. С появлением оптических стёкол типа СТК были созданы триплеты с отверстиями 1:3–1:2,8 при тех же углах поля зрения. Однако разрешающая сила этих объективов на стандартном фотографическом материале (разрешающем около 100 мм⁻¹) обычно невелика: составляет около 30 мм⁻¹ в центре поля со снижением до 15–10 мм⁻¹ по полю при фокусных расстояниях объектива около 100 мм.

Сравнительная простота оптической схемы триплета сделала возможной разработку теории этого объектива. Известно несколько теорий расчёта триплета, предложенных, в частности, Г. Слюсаревым, М. Береком, А. Кербером, Д. Волосовым и другими. Теория триплета является тем более общей, чем большее число условий оказывается выполненным при выборе основных конструктивных параметров системы. [стр. 371, 372]

На основе применения новых марок оптических стёкол простейший анастигмат «Триплет» продолжает совершенствоваться; его применяют в дешёвых любительских фотографических аппаратах разных форматов, выпускаемых крупными сериями.

К универсальным анастигматам относятся различные модификации усложнённого триплета, оптические схемы которых содержат четыре-пять линз (например, четырёхлинзовые «Тессары», пятилинзовые «Гелионары» и др.). Среди объективов такого усложнённого типа самым распространённым является объектив «Тессар», разработанный в 1902 году сотрудником фирмы «К. Цейсс» д-ром П. Рудольфом. Объективы этой оптической схемы непрерывно совершенствуются и выпускаются в разных странах под разными названиями: «Индустар» (СССР), «Эктар» (США, Кодак), «Эльмар» (ФРГ, Лейтц), «Ксенар» (ФРГ, Шнейдер) и др.

По сравнению с триплетом объектив этого типа обладает более совершенной коррекцией всех аберраций, что приводит к повышенному качеству оптического изображения. На основе применения сверхтяжёлых лантановых кронов относительное отверстие объективов удалось повысить до 1:2,8 при углах поля зрения 55–58°. Среди отечественных объективов может быть назван «Индустар-61» (f′=52 мм, 1:2,8), разрешающий в центре поля около 50 мм⁻¹ и на краю фотокадра 24×36 мм — около 27 мм⁻¹. Развитием оптической схемы триплета являются обобщённые триплеты, каждый из компонентов которых может представлять комбинацию из тонких линз. [стр. 379]

Оптические схемы современных светосильных объективов являются логическим развитием одной из следующих трёх схем: двухкомпонентного портретного объектива (1840) д-ра Петцваля, трёхлинзового объектива «Триплет» (1894) д-ра Тейлора и шестилинзового анастигмата «Планар» (1896) д-ра Рудольфа.

Разработка оптической системы Петцваля привела к широко распространённым светосильным объективам с малыми полями зрения; эти объективы до сих пор находят применение прежде всего благодаря своей конструктивной простоте.

Развитие триплета Тейлора путём усложнения одного или нескольких компонентов привело к созданию универсальных объективов повышенного качества изображения и объективов повышенной светосилы малых и средних фокусных расстояний и средних полей зрения.

Системы типа «Планар» Рудольфа и их позднейшие модификации позволили одновременно повысить как светосилу объективов, так и качество образуемого ими изображения. [стр. 382]

Разработки светосильных анастигматов начались в СССР в середине 30-х годов. Стимулом для развития этих работ послужила аэрофотосъёмка: необходимость ведения съёмки не только в дневных условиях, но и при малых освещённостях объектов. Другой областью, стимулировавшей развитие работ этого направления, являлась кинотехника. Развитие кинематографии в СССР потребовало оснащения отечественной кинотехники светосильной оптикой. Рождавшаяся в те годы цветная кинематография выдвигала дополнительные требования к повышению светосилы объективов.

Наилучшие светосильные анастигматы тех лет, применявшиеся в фотографии и кинотехнике, имели четырёх- и шестилинзовые оптические схемы. Это четырёхлинзовые схемы «Кук-анастигматов» английской фирмы «Тейлор-Гобсон»: немецкие объективы «Пан-Тахар» той же оптической схемы; английские шестилинзовые объективы «Кук-спид-панхро», имевшие оптическую схему «Планара».

С систематического изучения оптических и аберрационных свойств и возможностей этих систем начала работу группа светосильной фотооптики под руководством автора. Мы стремились создать длиннофокусные системы с фокусными расстояниями 200–250 мм при отверстиях до 1:2,5 и полями зрения 45–50°. На основе применения описанных выше схем принципиально возможно разработать анастигматы с указанными оптическими характеристиками. Но при этом системы обладают нежелательно большими аберрациями, катастрофически возрастающими по полю.

Не приводя здесь их подробных аберрационных характеристик, отметим, что разработанные в 1938 году простые четырёхлинзовые объективы «Сатурн-1» (f′=250 мм, 1:2,5, 2ω=48°) обладали неустранимыми большими аберрациями лучей широких меридиональных пучков, величины которых для крайних зон широких наклонных пучков достигали 1 мм. Это приводило к тому, что при низком контрасте оптического изображения фотографическая сила объектива снижалась по полю до 3–4 мм⁻¹.

Параллельно в те годы во Всесоюзном объединении оптико-механических предприятий (ВООМПе) небольшая группа оптиков работала над двумя оптическими схемами: четырёхлинзовой схемой «Калейнар» и пятилинзовой «Эквитар». На основе первой схемы намечалось создание светосильных короткофокусных объективов для киносъёмки; вторая схема была принята в основу разработки светосильных аэрофотообъективов. В обеих схемах оказалось невозможным корригировать сагиттальную кривизну поверхности изображения ... [стр. 383, 384]

Оптическая схема объектива «Калейнар»

Ekvitar lenses design

Оптическая схема объектива «Эквитар»

Большая журнальная и патентная литература за последние 30–40 лет посвящена результатам исследований и совершенствованию светосильных анастигматов, оптические схемы которых являются прототипами объективов «Планар» и «Зоннар» (в СССР они носят маркировки «Гелиос» и «Юпитер»). Оптические свойства и потенциальные возможности были в полной мере раскрыты не самим автором «Планара» д-ром Рудольфом, а английским оптиком Г. Ли, получившем в 1920 году объектив «Опик» (фирмы «Тейлор-Гобсон»), обладавший повышенным отверстием (1:2,5 вместо 1:3,3 у «Планара»). Угол поля зрения объектива достигал 50°. Позднейшее совершенствование оптической схемы, в частности применение в положительных линзах сверхтяжёлых кронов и аномальных комбинаций стёкол в склеенных компонентах, позволили повысить отверстия объективов до 1:2 и даже до 1:1,8. Увеличение толщин линз и воздушных промежутков, а следовательно, и общей длины объектива позволило в дальнейшем повысить его относительное отверстие до 1:1,5. Эти конструктивные особенности были нами реализованы в 1950 году при разработке объектива «Гелиос-40» для любительских фотоаппаратов 24×36 мм.

Другим вариантом развития этой схемы явился объектив «Эра», в котором Д. Волосову и Р. Фахретдиновой удалось сохранить не только большое отностительное отверстие, но и достигнуть большого заднего фокального отрезка, составляющего 75% от величины фокусного расстояния, что обеспечивает возможность его применения в зеркальных фотоаппаратах, в киносъёмочных камерах с зеркальным обтюратором и т.п. Объективы «Эра» позволяют достигнуть отверстий 1:1,8–1:1,6 при полях зрения 45–46°.

Оптическая схема объектива «Эра»

Много вариаций было зафиксировано в патентной литературе, относящихся к модификации оптической схемы «Зоннар» д-ра Л. Бертелле. Эта схема — типичный представитель обобщённого триплета и причём наиболее удачное решение задачи этого направления. Анастигмат имеет лишь шесть преломляющих поверхностей, граничащих с воздухом. Объективы этого типа, известные в СССР под маркой «Юпитер», обладают хорошей коррекцией аберраций широких наклонных пучков, в частности хорошо исправленной полевой сферической аберрацией, что обеспечивает сравнительно высокий контраст оптического изображения. Представителем этой группы анастигматов является «Юпитер-8», выпускающийся крупносерийно в качестве штатного объектива ряда любительских фотоаппаратов 24×36 мм.

Оптическая схема объективов «Зоннар-Юпитер»

Работа над совершенствованием оптических качеств шестилинзовых схем объективов и поиск рациональных конструкций более сложных (в частности, семилинзовых) схем светосильных систем с отверстиями 1:2–1:1,8 и полями зрения около 45° ведётся как у нас, так и многими фирмами в различных странах. Эти разработки имеют целью дальнейшее повышение не столько разрешающей силы, сколько контраста оптического изображения. Из зарубежных разработок особый интерес представляет семилинзовый анастигмат «Суммикрон» (f′=50, 1:2) фирмы «Лейтц» и шестилинзовый «Планар» (f′=50, 1:2) фирмы «Шнайдер» 1) (ФРГ), разработанные на основе применения сверхтяжёлых лантановых кронов. В частности, в последнем объективе удалось повысить фотографическую разрешающую силу на 5–10 мм⁻¹ по полю, доведя её до 40–30 мм⁻¹ при пользовании фотографическими материалами, разрешающими 120–130 мм⁻¹. Эти данные характеризуют трудности совершенствования оптических качеств объектива даже на 15–20% и сохранения их в серийном производстве. [стр. 391–392]

Широкоугольные объективы подразделяются на две группы: дисторзирующие и ортоскопические. Объективы первой группы обладают неисправленной дисторсией, величина которой достигает нескольких, а иногда десятков процентов. Это обстоятельство ограничивает области возможных применений подобных широкоугольных систем: их использование возможно лишь в тех случаях наблюдения или фотографирования, когда допустимы масштабные искажения изображений. Например, особоширокоугольные дисторзирующие объективы с полями зрения, достигающими (а иногда и превышающими) 180°, применяются для метеорологических наблюдений, для фотографирования состояния облачности неба и т.п. [стр. 406]

Рациональные пути создания ортоскопических и анастигматических телесистем с исправленной кривизной поверхности изображения были в начале 40-х годов намечены немецким оптиком д-ром Рихтером, разработавшим ортоскопические телеобъективы «Теликон» (фирма «Цейсс») и автором, разработавшим теорию и метод расчёта ортоскопических и плананастигматических телеобъективов и выполнившим в 1940–1943 годах совместно с Ш. Печатниковой и М. Персиной разработку группы телеобъективов «Телемар», а в дальнейшем (1954–1956) группы ещё более совершенных нерасстраивающихся телеобъективов «Ленинград» для аэросъёмки.

Действительность этой теории и методики расчёта была подтверждена нами при разработке более совершенных двухкомпонентных шестилинзовых телеобъективов «Телегоир». [стр. 415]

... Не меньшее значение и весьма широкое распространение получили телеобъективы малого телеукорочения ..., но повышенной светосилы. Типичны представителем этих систем является группа телеобъективов «Таир», нашедших применение в любительской и профессиональной фотографии, кинематографии, телевидении и других областях.
Нормальные линзовые телеобъективы-анастигматы имеют общую длину, не превышающую 80–85% от величины их фокусного расстояния; длина светосильных телеобъективов достигает 90–95% от величины их фокусного расстояния. При этом величины относительных отверстий 1:4–1:3, а в некоторых случаях 1:2,8–1:2,5, в то время как отверстия нормальных телеобъективов остаются в пределах 1:7–1:5 и лишь иногда достигают значений 1:4,5.

Исследования и разработка телеобъективов повышенной светосилы были начаты в 1941–1942 годах, когда решались задачи создания наземной фотоаппаратыры для фоторегистрации весьма удалённых объектов в условиях пониженной освещённости и сумерках. Осенью 1943 года автором была разработана оптическая схема светосильной телесистемы «Таир». [стр. 418]

...

Оптическая схема Таира, обладая исключительной простотой, обеспечивает следующие области возможных оптических характеристик: у длиннофокусных систем с фокусным расстоянием до 1000 мм относительное отверстие не превышает 1:5–1:4 при полях зрения около 10°; у объективов средних фокусных расстояний (200–300 мм) отверстия могут достигать значений 1:3,5–1:3 при полях зрения до 15° и у короткофокусных систем (50–150 мм) — отверстий 1:2,5 при полях зрений до 20°

При усложнении фронтального компонента — применении трёх- и четырёхлинзовой комбинации, а также при переходе от простого отрицательного мениска к более сложному компоненту относительное отверстие системы может быть повышено до 1:1,5 и более.

За последние годы на основе этой оптической схемы было создано много вариантов объективов различных характеристик для фотографии, кинематографии и телевидения ..., а развитие конструктивной идеи этой схемы привело к высококачественным апохроматам «Апо-Таир». [стр. 422]

Около 35 лет назад нами впервые были разработаны теория и метод расчёта оптических анастигматических систем с переменными оптическими характеристиками, в частности объективов с переменным фокусным расстоянием. В те годы подобные системы лишь начали появляться. В отличие от ранее существовавших апланатических панкратических систем зрительных труб, у которых относительные отверстия и поля зрения были малыми, новые системы должны были применяться в качестве фотографических, в частности киносъёмочных объективов, а следовательно, должны были быть анастигматическими с достаточно большими полями зрения и высокой светосилой.

Конечно, первые варианты рассчитанных объективов были несовершенны как по своим оптическим качествам, так и по эксплуатационным параметрам. Ограниченная область их возможного применения (киносъёмка), в которой к тому же существовал вполне конкурентноспособный способ съёмки «наездом», ставила под сомнение целесообразность концентрации больших усилий для решения этой сложной оптической задачи. Начавшаяся война отодвинула эти работы на второй план.

Бурное развитие телевидения и телевещания в послевоенные годы стимулировало возрождение интереса к объективам с переменным фокусным расстоянием. В этой области, где способ «наездов» практически неприменим, создание эффекта непрерывного изменения масштаба изображения с помощью панкратической оптики особенно уместно как в условиях студийных, так тем более внестудийных телевизионных передач. Появившийся вскоре за рубежом массовый интерес к узкоплёночной 8-мм любительской кинематографии ещё в большей степени стимулировал развитие объективов с переменным фокусным расстоянием, так как для малоформатной киносъёмки, когда необходима короткофокусная оптика, подобные объективы имеют сравнительно малые габариты и массы, а следовательно, не вызывают затруднений при их повседневной эксплуатации.

Развитие этих областей техники в послевоенные годы у нас несколько задержалось; создалась досадная ситуация: там, где впервые начались теоретические и методические работы в этой области, не имелось соответствующих возможностей для их практической реализации. [стр. 430–431]

Штатные светосильные объективы для фотоаппаратов 24×36 мм

Марка объектива	Оптические характеристики				Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	Фотографическая разрешающая сила, мм⁻¹
Марка объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	l′=0	l′=10	l′=20
1. Светосильные объективы для зеркальных камер
«Планар» (ФРГ)	52	1:2	45	37,2	53	5/6	52	42	32
«Суммикрон» (ФРГ)	52	1:2	45	37,6	68	5/6	50	45	39
«Ауто-Топкар» (Япония)	58	1:1,8	40	38,2	61	5/6	52	38	27
«Волна-1» («Зенитар») (СССР)	52	1:1,8	45	38,0	60	5/6	52	38	28
«Кова» (Япония)	50	1:1,9	46	36,2	45	4/6	54	42	25
«Гелиос-81» (СССР)	52	1:2	45	39,0	52	4/6	52	37	27
«Гелиос-97» (СССР)	52	1:2	45	39,0	50	5/6	50	43	33
«Супер-Каноматик» (Япония)	50	1:1,8	46	35,4	68	4/6	46	33	28
«Гелиос-44» (СССР)	58	1:2	40	39,0	58	4/6	46	33	26
«Браун-Рефлекс Квинон» (ФРГ)	50	1:1,9	46	37,8	62	4/6	52	35	22
«Ауто-Такумар» (Япония)	55	1:1,8	43	39,2	52	5/6	42	29	26
«Ауто-Яшинон» (Япония)	50	1:2	46	37,1	48	4/6	47	34	24
«Гексанон» (Япония)	52	1:1,8	45	33,8	55	5/6	43	33	24
«UV-Топкар» (Япония)	53	1:2	44	38,0	52	6/6	49	25	28
2. Светосильные объективы для визирно-дальномерных камер
«Суммикрон» (ФРГ)	50	1:2	46	32,4	70	5/6	50	40	27
«Роккор PF» (Япония)	45	1:2	51	30,1	–	–	50	35	29
«Яшинон» (Япония)	45	1:1,8	51	28,2	75	–	57	–	26
«Гелиос-94» (СССР)	50	1:1,8	46	32,7	75	4/6	46	33	25
«Юпитер-8» (СССР)	52	1:2	45	28,0	56	3/6	39	29	24
«Роденшток-Илока» (ФРГ)	50	1:1,8	46	38,4	60	4/6	43	–	29
«G-Зуйко» (Япония)	42	1:1,8	54	25,3	75	4/7	50	39	20
«Гексанон» (Япония)	47	1:1,9	49	27,0	50	5/5	41	29	23
«Гелиос-79» (СССР)	45	1:2	51	33,6	64	4/6	44	35	27
«Канон SE» (Япония)	45	1:1,9	51	23,0	36	–	43	28	15
«Роккор PF» (Япония)	45	1:2	51	21,0	55	5/6	43	34	18

В таблице (см. выше) приведены данные о некоторых светосильных объективах, используемых в качестве штатных в зеркальных и визирно-дальномерных фотоаппаратах 24×36 мм, они же пригодны для форматов 28×28 мм. Рассмотрение таблицы показывает, что объективы хорошего качества разрешают около 50 мм⁻¹ в центре поля, больше 35 мм⁻¹ по полю и 30–35 мм⁻¹ на краю поля; встречаются среди них и разрешающие по полю 40 мм⁻¹ и более 35 мм⁻¹ на краю поля, т.е. имеющие равномерное распределение разрешения; назовём их объективами отличного качества.

У некоторой группы, назовём их условно объективами среднего качества, указанные величины разрешающей силы приблизительно на 5 мм⁻¹ меньше при средних углах поля зрения и на краю поля. Дальнейшее снижение разрешающей силы приблизительно на 5 мм⁻¹ в центре поля или по полю даёт основание отнести их к группе удовлетворительного (посредственного) качества.

Наконец, встречаются объективы, имеющие дальнейшее снижение (на 3–5 мм⁻¹) разрешения по полю и большой спад на краю поля (до 15–18 мм⁻¹); в последнем случае причислим их к группе пониженного качества. Эта условная оценка качества может быть проведена при следующей градации:

Качество объектива	Фотографическая разрешающая сила, мм⁻¹
Качество объектива	в центре поля	по полю	на краю поля
Отличное	≥50	>35	>35
Хорошее	≥50	>35	30–25
Среднее	50–45	35–30	25–22
Удовлетворительное	45–40	или 30–25	≈20
Пониженное	–	25–20	<20

При этом предполагается, что сравнительные испытания проведены одновременно на одинаковом фотоматериале, разрешающем около 120 мм⁻¹ и в одинаковых условиях его обработки. Повторные испытания, проведённые на другой лабораторной установке, другим испытателем и т.п., конечно, могут дать несколько иные результаты, но относительное распределение величин разрешающей силы и, следовательно, оценка качества данного объектива вряд ли изменятся. Эту градацию по качеству мы приводим главным образом с целью подчеркнуть, насколько мал разброс по величинам разрешающей силы. Конечно, при окончательной оценке качества объектива недостаточно учитывать только его разрешающую силу; в настоящее время мы, как правило, исследуем и частотно-контрастную характеристику.

Лишь в исключительно редких случаях, когда в погоне за получением неоправданно завышенных внешних оптических характеристик в объективе допущены большие аберрации, его разрешающая сила может оказаться сравнительно невысокой при низком контрасте изображения. Исследования показали, что хорошие объективы имеют величины коэффициентов передачи контраста T(N′) в центре поля около 45–50% при частотах N′=50 мм⁻¹ и около 65–70% при частотах N′=25 мм⁻¹, а на краю поля соответственно около 20 и 40–45%. У объективов удовлетворительного качества величины коэффициентов T(N′) снижаются в центре поля до 30% при частотах N′=50 мм⁻¹ до 50% при N′=25 мм⁻¹, а на краю поля соответственно до 0 и 20–25%. Конечно, эти величины также являются ориентировочными.

Из таблицы следует, что одними из лучших известных нам зарубежных объективов являются «Суммикрон» (f′=50 мм; 1:2) фирмы «Лейц» (ФРГ) и «Планар» (f′=50 мм; 1:2) фирмы «Шнейдер» 1) (ФРГ). Того же качества отечественный анастигмат «Гелиос-97». [стр. 447–449]

Около 15 лет назад нами был разработан объектив «Орхидея-1» (f′=50 мм; 1:2; 2ω=46°) для дальномерных камер, имеющий оптическую схему, аналогичную Суммикрону. Оптические качества этого объектива близки к свойствам «Суммикрона». ... Промышленного производства объектив не получил.

Фирма «Лейтц» усиленно рекламирует объектив «Суммикрон» для цветной фотографии, однако по распределению освещённости изображения по полю (вследствие виньетирования) он даже несколько хуже других объективов.

Отсюда следует, что объектив, по-видимому, обладает достаточно равномерным спектральным пропусканием τ_λ в видимой части спектра, достигаемым, в частности, соответствующим выбором типа просветления оптики с учётом фактического спектрального пропускания оптических стёкол. Если этого не учитывать, то селективное спектральное пропускание может существенно исказить цветопередачу, что особенно недопустимо при пользовании цветной необратимой плёнкой.

В 1970 году нами разработан более светосильный штатный объектив «Гелиос-94» с относительным отверстием 1:1,8. В положительных линзах объектива применены лантановые кроны (СТК), что позволило повысить качество оптического изображения объектива по сравнению с серийным объективом «Юпитер-8» при одновременно повышенной светосиле «Гелиоса-94».

По группе штатных объективов с нормальной светосилой 1:2,8 во всех странах до сих пор весьма широко применяются анастигматы типа «Тессар», аналогами которых по оптической схеме являются объективы «Индустар». Лишь более редких случаях применяют здесь простые трёхлинзовые «Триплеты». В таблице (ниже) приведены данные о некоторых объективах нормальной светосилы, используемых как в зеркальных, так и в визирно-дальномерных камерах 24×36 мм. Их испытания проводились на фотоматериалах типа КН, разрешающих около 120–130 мм⁻¹.

Штатные объективы с нормальной светосилой

Марка объектива	Оптические характеристики				Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	Фотографическая разрешающая сила, мм⁻¹
Марка объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	l′=0	l′=10	l′=20
«Тессар» (ФРГ)	52	1:2,8	45	43,7	40	3/4	50	37	31
«Канон-Ленз S» (Япония)	48	1:2,8	47	42,0	60	3/3	55	33	32
«Индустар-26» (СССР)	52	1:2,8	45	41,0	50	3/4	27	23	18
«Индустар-61» (СССР)	52	1:2,8	45	40,7	48	3/4	46	37	27
«Колор-Скопар» (ФРГ)	50	1:2,8	46	40,7	48	3/4	49	29	28
«Тессар» (ГДР)	52	1:2,8	45	41,8	38	3/4	48	34	32
«Фуджинон» (Япония)	47	1:2,8	46	38,8	50	3/4	40	27	27
«Индустар-70» (СССР)	52	1:2,8	45	39,2	65	3/4	50	26	22
«Вега-3» (СССР)	52	1:2,8	45	38,0	59	4/5	55	38	21
«Индустар-50» (СССР)	52	1:3,5	45	–	–	3/4	43	27	25

Из таблицы видно, насколько ещё не исчерпаны возможности простейшего четырехлинзового анастигмата «Индустар». Его совершенствование продолжается применением в нём лантановых стёкол. Промышленное освоение ещё более тяжёлых кронов — типа ториевых стёкол — позволит создать в ближайшие годы ещё более высококачественные объективы этой схемы. Вместе с тем сопоставление таблиц может навести читателя на неправильные выводы: шестилинзовый «Планар» и четырехлинзовый «Тессар» (ГДР) имеют приблизительно одинаковую разрешающую силу как в центре поля (48 и 52 мм⁻¹), так и на краю поля l′=20 мм(32 и 32 мм⁻¹). Казалось бы, стоит ли из-за повышения светосилы приблизительно в два раза (2,8²:2²) применять более сложные оптические схемы? Однако преимущества объектива «Планар» не только в светосиле, но и в контрасте даваемого им оптического изображения. [стр. 451–453]

Переходя к группе особо светосильных объективов с относительным отверстием 1:1,5 и выше, обратим прежде всего внимание на те оптические схемы, которые обеспечивают большой задний фокальный отрезок (35–38 мм), что позволяет применять их в зеркальных фотоаппаратах.

В таблице приведены данные о некоторых особо светосильных объективах, пригодных также и для форматов снимков 28×28 мм, применяемых в соответствующих фотоаппаратах.

При оценке качества оптического изображения особо светосильных анастигматов необходимо несколько снизить те требования, которые были установлены выше при проведении градации (по качеству) объективов светосильных и нормальной светосилы. По качеству изображения наилучшим среди исследованных в этой группе является объектив «Суммикрон» фирмы «Лейтц» (ФРГ), однако он имеет малый задний фокальный отрезок (s′=28,3 мм) и, следовательно, пригоден только для визирно-дальномерных фотоаппаратов.

Для зеркальных камер наилучшим является разработанный нами оригинальный объектив «Эра-6», имеющий при шестилинзовой схеме большой задний отрезок (s′=39,6 мм).

По своим конструктивным параметрам и оптическим качествам объектив «Эра-6» может быть рекомендован не только в качестве сменного зеркальных фотоаппаратов, но и штатным объективом зеркальных аппаратов высшего класса; его оптическая схема была уже нами приведена выше.

Помещённый рядом с ним объектив «Супер-Такумар» фирмы «Асахи» (Япония) имеет при приблизительно одинаковом качестве изображения восемь линз, т.е. на две линзы больше.

Реклама была создана рекордному по светосиле японскому объективу «Канон-Ленз», имеющему относительное отверстие 1:0,95. Как показали исследования промышленного образца, объектив обладает пониженным качеством оптического изображения по полю.

Конечно, задача создания столь светосильного широкоугольного анастигмата является исключительно трудной.

В этом мы убедились при разработке объектива «Рекорд». Этот анастигмат, разработанный Д. Волосовым, Н. Хмельниковой и И. Дриацкой, в варианте «Рекорд-4» имеет относительное отверстие 1:0,9 при поле зрения 45°; при сравнительно большом заднем фокальном отрезке (s′=22,3 мм) он имеет длину лишь 67,5 мм; схема объектива — девятилинзовая.

Задача существенно упрощается при уменьшении относительного отверстия. Например, в объективе «Канон-Ленз» (f′=58 мм; 1:1,2) уже оказалось возможным увеличить задний фокальный отрезок до 36 мм; конечно, задача тем более упростилась, что при этом угол поля зрения был также уменьшен до 41°.

Оптическая схема объективов «Рекорд»

Особо светосильные объективы для фотоаппаратов 24×36 мм

Марка объектива	Оптические характеристики				Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	Фотографическая разрешающая сила, мм⁻¹
Марка объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	l′=0	l′=10	l′=20
«Суммилюкс» (ФРГ)	50	1:1,4	46	28,3	70	5/7	46	33	32
«Эра-6» (СССР)	52	1:1,5	45	39,6	63	5/6	40	28	21
«Супер-Такумар» (Япония)	50	1:1,4	46	36,4	58	6/8	42	32	22
«Гексанон» (Япония)	52	1:1,4	45	34,5	66	5/6	41	31	18
«Юпитер-3» (СССР)	52	1:1,5	45	23,5	68	3/7	37	28	24
«Канон-Ленз» (Япония)	50	1:0,95	46	20,1	82	5/7	41	25	11
«Рекорд-4» (СССР)	52	1:0,9	45	22,3	82	6/9	42	27	15
«Канон-Ленз» (Япония)	50	1:1,4	46	36,6	69	6/7	40	31	23
«Ауто-Топкар» (Япония)	58	1:1,4	41	36,9	72	5/7	39	30	24
«Канон-Ленз» (Япония)	58	1:1,2	41	36,0	60	5/7	30	23	14

[стр. 454, 455]

Переходим к группе сменных объективов к фотоаппаратам 28×28 и 24×36 мм. И здесь обсудим лишь те объективы, образцы которых были в нашем распоряжении и были подвергнуты достаточно полным исследованиям. Среди широкоугольных сменных анастигматов наибольшую трудность вызывает их разработка для зеркальных камер; в этих случаях величины задних фокальных отрезков достигают, а в более короткофокусных системах и превосходят значения фокусных расстояний. В таблице приведены данные о широкоугольных объективах для зеркальных и дальномерных камер.

Отличным объективом является «Мир-1». Он был разработан нами в 1954 году на основе оптической схемы «Флектогон» д-ра Г. Цёльнера (ГДР). В отличие от объектива «Флектогон», в котором применены лантановые тяжёлые кроны, мы применили простые оптические стёкла. Вместе с тем нам удалось более совершенно корригировать сферическую аберрацию высших порядков и все хроматические аберрации в области спектра от G′ (λ=434,1 нм) до C (λ=656,3 нм), в частности хроматические аберрации лучей широких наклонных пучков, что привело к повышению качества оптического изображения. ... [стр. 457]

Широкоугольные сменные объективы для фотоаппаратов 24×36 мм

Марка объектива	Оптические характеристики				Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	Фотографическая разрешающая сила, мм⁻¹
Марка объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	l′=0	l′=10	l′=20
1. Объективы к зеркальным камерам
«Мир-20» (СССР)	20	1:3,5	94	38,0	40	8/9	50	35	30
«Мир-14» (СССР)	24	1:3,5	84	38,5	45	7/8	52	34	25
«Мир-10» (СССР)	28	1:3,5	75	38,3	41	7/8	40	30	35
«Мир-1» (СССР)	37	1:2,8	62	36,7	58	5/6	55	36	35
«Флектогон» (ГДР)	37	1:2,8	62	36,8	52	5/6	50	33	30
«Эльмарит R» (ФРГ)	35	1:2,8	64	38,3	57	5/7	50	37	27
«Супер-Такумар» (Япония)	35	1:3,5	64	37,5	57	6/8	50	41	26
«Браун-Рефлекс Литагон» (ФРГ)	35	1:3,5	64	42,1	47	–	44	30	20
«Илока-Еригон Роденшток» (ФРГ)	35	1:4	64	37,2	60	–	57	32	26
2. Объективы к дальномерным камерам
«Спутник-4» (СССР)	20	1:4,5	92	12,6	0	5/8	52	30	23
«МР-2» (СССР)	19	1:5,6	95	11,0	0	4/6	40	36	18
«Орион-15» (СССР)	28	1:6	75	21,8	67	4/4	55	34	26
«Супер-Ангулон» (ФРГ)	21	1:4	90	7,4	44	4/9	67	40	26
«Канон» (Япония)	28	1:2,8	75	20,0	80	–	55	36	17
«Юпитер-12» (СССР)	35	1:2,8	62	7,6	70	3/5	60	27	23
«Суммикрон» (ФРГ)	35	1:2	62	22,7	73	6/8	50	37	27
«Канон» (Япония)	35	1:1,5	62	19,8	75	–	39	25	21

[стр. 458]

В таблице приведены данные о длиннофокусных объективах для камер 24×36 мм.

Длиннофокусные объективы для камер 24×36 мм

Марка объектива	Оптические характеристики				Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	Фотографическая разрешающая сила, мм⁻¹
Марка объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	Геометрическое виньетирование, %	Число компонентов и линз	l′=0	l′=10	l′=20
«Зоннар» (ФРГ)	85	1:2	28	41,3	37	3/7	50	36	36
«Юпитер-9» (СССР)	85	1:2	28	40,7	35	3/7	44	35	23
«Гелиос-40» (СССР)	85	1:1,5	28	45,0	50	4/6	48	20	34
«Эльмарит» (ФРГ)	90	1:2,8	27	50,1	33	4/5	60	46	37
«Эльмар» (ФРГ)	90	1:4	27	76,5	43	3/4	52	45	20
«Вега-13» (СССР)	100	1:2,8	24	52,7	30	5/5	50	36	36
«Супер-Такумар» (Япония)	105	1:2,8	23	59,9	32	4/5	42	37	31
«Гектор» (ФРГ)	125	1:2,5	20	90,7	20	3/4	46	32	17
«Эльмарит» (ФРГ)	135	1:2,8	18	64,9	33	4/5	46	39	35
«Таир-11» (СССР)	135	1:2,8	18	78,6	44	3/4	39	32	26
«Роденшток-Ротелар» (ФРГ)	135	1:4	18	36,9	53	–	48	36	30
«Юпитер-11» (СССР)	135	1:4	18	62,2	50	3/4	52	45	35
«Юпитер-6» (СССР)	180	1:2,8	14	79,4	40	3/5	35	24	18
«Супер-Динарекс» (ФРГ)	200	1:4	12	38,3	61	–	35	28	22
«Телит» (ФРГ)	200	1:4	12	103,1	26	4/4	38	33	28
«Орестогор» (ГДР)	200	1:4	12	50,6	42	5/5	50	44	38
«Никкор-Q-Ауто» (Япония)	200	1:4	12	48,8	49	4/4	54	41	33
«Юпитер-21» (СССР)	200	1:4	12	94,1	35	3/4	54	45	36
«Телемар-22» (СССР)	200	1:5,6	12	80,4	27	3/4	52	36	31
«Таир-3» (СССР)	300	1:4,5	8	142,0	40	3/3	45	43	38
«МТО-500» (СССР)	500	1:8	5	40,0	–	зерк.-линз.	38	26	18
«ЗМ-1» (СССР)	500	1:8	5	40,0	–	зерк.-линз.	42	34	25
«МТО-1000» (СССР)	1000	1:10	2,5	61,0	–	зерк.-линз.	34	27	18

[стр. 461]

...

По группе объективов с фокусным расстоянием 200 мм и отверстием 1:4 наилучшим по своим оптическим качествам при наипростейшей трёхкомпонентной четырехлинзовой схеме является объектив «Юпитер-21». Отличным по качеству оптического изображения и непревзойдённым по простоте своей трехлинзовой оптической схемы является разработанный автором более 25 лет назад светосильный телеобъектив «Таир-3» (f′=300 мм; 1:4,5), удостоенный совместно с нашими объективами «Таир-11», «Мир-1» и другими объективами (МР-2 и МТО-500 Д. Максутова) высшей награды на Всемирной выставке в Брюсселе 1958 года «Гран при». На рисунке приведена оптическая схема этого телеобъектива ... [стр. 462]

Оптическая схема объектива «Таир-3»

Tair-3 resolution

Характеристики телеобъектива «Таир-3»

Ещё несколько лет назад обсуждался вопрос об оснащении фотоаппаратов панкратическими объективами. Однако возможность получения произвольного переменного масштаба изображения, что позволяет вписывать сюжет при его съёмке наилучшим образом, что особенно важно при фотографировании на цветной обратимой плёнке, где изменения компоновки кадра при печати невозможно, а также некоторые другие преимущества обеспечили быстрое проникновение панкратической оптики в фотоаппаратуру. Один из первых панкратических объективов, так называемый «Фойхтлендер-Зумар», был разработан в 1959 году фирмой «Фойхтлендер» (ФРГ). Он имеет относительное отверстие 1:2,8 с плавным изменением фокусного расстояния от 36 до 82 мм при формате изображения 24×36 мм.

Оптическая схема объектива «Voigtländer Zoomar»

Создание панкратических объективов для фотоаппаратов встречает ряд специфических трудностей по сравнению с их разработкой для телевидения или профессиональной кинематографии; основными из них являются: более жёсткие требования к габаритам; необходимость форсирования величин полей зрения объективов. Зеркальный фотоаппарат 24×36 мм имеет массу около 1 кг; естественно, объектив к нему должен быть сравним по массе и размерам с этим аппаратом. Поле зрения основного (штатного) объектива фотоаппарата соответствует его фокусному расстоянию, которое приблизительно равно диагонали кадра, и, следовательно, угол поля зрения основного объектива достигает 45–50°. Эти три параметра — широкоугольность, малые габариты и небольшие массы — являются взаимно противоречивыми.

Делались попытки эти внутренние противоречивые параметры в какой-то мере совместить, воспользовавшись возможностью создания для фотографии объективов с дискретно изменяющимися фокусными расстояниями, поскольку в данном случае, в отличие от киносъёмки, не требуется эффекта «плавного наезда». Однако последующие разработки показали, что такое допущение не приводит к существенному упрощению механической конструкции объектива и технологии изготовления. Эти выводы подтверждены также и опытом многих организаций-разработчиков, создавших свыше сорока различных панкратических объективов.

Почти все они разработаны для зеркальных однообъективных фотоаппаратов с откидным зеркалом, расположенным позади объектива, что требует сравнительно большого заднего фокального отрезка — не менее 39–36 мм у камер 24×36 мм. Это создаёт дополнительные трудности при их оптических расчётах и, конечно, всякие конструктивные мероприятия, допускающие применение объективов с уменьшенным задним фокальным отрезком, упрощает решение этой оптически сложной задачи.

Перечисленные трудности оптико-механического и эксплуатационного характера привели к ограничению практически реализуемых параметров панкратических объективов для фотографии: все они имеют небольшие отверстия — 1:3,5–1:5,6 и, во всяком случае, не выше 1:2,8; кратность изменения их фокусных расстояний также невелика — 1,6–2-кратное, реже 2,5–3-кратное; массы объективов составляют 0,6–1 кг, реже 2–3 кг — у длиннофокусных объективов и в системах с повышенной кратностью изменения фокусных расстояний — в 3–3,5 крат. [стр. 463–464]

Первый отечественный панкратический фотообъектив «Рубин-1» был разработан автором и Б. Левитиной для малоформатного зеркального фотоаппарата «ЗЕНИТ-6». Оптическая схема объектива представлена на рисунке 2). При расчёте объектива было обращено особое внимание на совершенствование коррекции хроматических аберраций широких наклонных пучков с целью повышения качества изображения при цветной фотографии, когда панкратический объектив может оказаться особенно уместным. Разработанный у нас недавно объектив «Рубин-2а» имеет малые габариты и вес и разрешает в центре около 50 мм⁻¹ и по полю 20 мм⁻¹.

Оптическая схема Объектива Рубин-1

Rubin-2 design

Оптическая схема объектива «Рубин-2а»

Заметим, что вся группа широкоугольных панкратических объективов разработана по схеме вариообъективов, так как не было никакой — ни оптической, ни конструктивной — необходимости осуществлять параллельный ход лучей в пространстве впереди корректора, компенсирующего остаточные аберрации предшествующей части оптической системы, изменяющей фокусное расстояние системы в целом. [стр. 468]

Объективы для формата снимка 8×8 см

Наименование объектива	Оптические характеристики			Параметры оптической схемы
Наименование объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	число компонентов и линз
МР-3	35	1:6,8	117	16	4/6
РФ-102	50	1:6,3	96	31	4/6
Аргон-1	90	1:3,5	63	71	5/7
Уран-27	100	1:2,5	61	65	5/7
Гоир-3	100	1:3	61	0	6/8
Индустар-23	110	1:4,5	53	92	3/4
Уран-25	200	1:2,5	34	120	5/7
Таир-30	300	1:4,5	22	186	3/4
Телемар-11	300	1:4,5	22	127	4/4
Таир-16	500	1:4,5	13	300	3/4
Марс-1	500	1:4,5	13	300	5/6
Таир-10	750	1:4,5	9	430	3/4

[стр. 539]

Объективы для формата снимка 13×18 см

Наименование объектива	Оптические характеристики			Параметры оптической схемы
Наименование объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	число компонентов и линз
Орион-1б	100	1:6	96	76	4/4
Индустар-51	210	1:4,5	56	183	3/4
ОФ-233	210	1:2,5	54	147	4/7
Ф-3	400	1:4,5	30	180	3/5
Телемар-17	400	1:6,3	30	164	4/4

Объективы для формата снимка 18×18 см

Наименование объектива	Оптические характеристики			Параметры оптической схемы
Наименование объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	число компонентов и линз
Г-10	210	1:4	62	174	4/6
Уран-9	250	1:2,5	54	160	5/7
Телегоир-9	1000	1:7	15	413	4/6

Объективы для формата снимка 18×24 см

Наименование объектива	Оптические характеристики			Параметры оптической схемы
Наименование объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	число компонентов и линз
Индустар-37	300	1:4,5	53	265	3/4
Индустар-17	500	1:5	38	443	3/4
Уран-12	500	1:2,5	38	300	5/7
Фотон-1а	1350	1:8	13	1200	6/6

[стр. 541]

Объективы для формата снимка 30×30 см

Наименование объектива	Оптические характеристики			Параметры оптической схемы
Наименование объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′, мм	число компонентов и линз
Объективы, коррегированные в отношении монохроматических и хроматических аберраций
Орион-1а	200	1:6,3	92	151	4/4
Индустар-52	500	1:5	46	400	3/4
Арктик-А	500	1:5	46	425	4/6
Уран-24	500	1:3	46	270	5/7
Телемар-2	750	1:6,3	30	310	4/4
Уран-16	750	1:3,5	30	480	5/7
Телемар-7м	1000	1:7	24	410	4/4
Объективы, коррегированные и в отношении термооптических аберраций
Радон-1а	500	1:5	46	360	4/6
Ленинград-8	750	1:6,3	30	310	4/4
Т-Уран-1	750	1:3,5	30	480	5/7
Ленинград-7	1000	1:7	24	420	4/4
Марс-6	1000	1:4	24	650	6/6
Объективы, коррегированные и в отношении термобарических аберраций
Телегоир-11	1200	1:8	20	470	4/6

[стр. 543]

В простейших анастигматах «Триплет» и его вариациях ..., в четырехлинзовых системах «Индустар», «Сириус», «Ортагоз» и т.п., в которых число коррекционных параметров невелико, влияние оптических постоянных стёкол особенно действенно. ...
Применение стёкол типа СТК позволяет и в этих системах на 15–20% уменьшить кривизну поверхности изображения; соответственно оказывается возможным уменьшить ... астигматизм системы. При необходимости можно повысить оптические характеристики системы (например, относительное отверстие), так как применение СТК приводит также к уменьшению сферической и сферохроматической аберраций.

Удачным примером использования новых стёкол в простейших анастигматах «Индустар» является отечественный объектив «Индустар-61» f′=52 мм; 1:2,8; 2ω=45°; 24×36 мм — расчёт Г. Слюсарева и В. Соколовой, содержащий стекло СТК6 ... в обеих положительных линзах. Система имеет ... хорошее исправление астигматизма и кривизны поля, которые обычно не удаётся столь совершенно корригировать в объективах этого типа.

... Объектив «Индустар-61» с лантановыми стёклами имеет лучшее исправление, в частности аберраций кривизны широких сагиттальных пучков, чем объектив «Индустар-26». На киноплёнке панхроматической тип 9 объектив «Индустар-26» разрешает около 28 мм⁻¹ в центре поля с падением разрешения до 17 мм⁻¹ при средних углах поля (l′=18 мм); объектив «Индустар-61» в тех же точках поля разрешает соответственно 35 и 27 мм⁻¹, т.е. на 8–10 мм⁻¹ больше. Лишь вблизи края поля изображения (l′=19–21,5 мм) разрешение объектива «Индустар-26» повышается до 18–17 мм⁻¹, а у «Индустара-61» продолжает плавно снижаться до 17 мм⁻¹.

Обычно применение срехтяжелых кронов в объективах данной оптической схемы и тождественных характеристик (одинаковых фокусных расстояний, отверстий и полей зрения) приводит к повышению фотографического разрешения приблизительно на 25% в центре поля и на 15–20% — по полю. В данном случае эффект получился лучший в пользу «Индустара-61», так как объектив «Индустар-26» в своё время был корригирован для средних углов поля не наилучшим образом.

В более сложных многопараметровых (многолинзовых) системах влияние оптических постоянных стёкол на расширение коррекционных возможностей оказывается не столь очевидным: требуется большая работа по нахождению оптимальных решений, но и здесь эффект не превышает указанных выше границ. Рассмотрим, например, широко применяющуюся схему светосильного шестилинзового объектива «Гелиос». В своё время для любительских зеркальных фотоаппаратов 24×36 мм, в которых возможно применение лишь объективов с большим задним фокальным отрезком, был разработан объектив «Гелиос-44»; требуемая величина заднего отрезка s′_f′=39 мм была получена при фокусном расстоянии 58 мм. В объективе использовались обычные тяжёлые кроны; получены неплохие результаты (см. таблицу).

Объективы типа «Гелиос» для зеркальных камер 24×36 мм

Название объектива	Оптические характеристики				Число компонентов и линз	Фотографическая разрешающая сила, мм⁻¹
Название объектива	f′, мм	ε	2ω,°	s′_f′, мм	Число компонентов и линз	l′=0	l′=10	l′=20
Гелиос-44	58	1:2	40	39,0	4/6	46	33	26
Гелиос-65	52	1:2	45	39,0	4/6	40	26	21
Гелиос-81	52	1:2	45	39,0	4/6	52	37	27
Планар (ФРГ)	52	1:2	45	37,2	5/6	52	42	32

Позднее нами был разработан с применением также обычных тяжёлых кронов объектив «Гелиос-65» с нормальным фокусным расстоянием 52 мм и тем же увеличенным задним отрезком 39 мм; объектив имел соответственно увеличенное поле 45°, вследствие чего пришлось допустить снижение разрешения на 5–6 мм⁻¹ по полю.

Промышленное освоение сверхтяжёлых кронов (СТК) позволило нам создать вариант объектива того же типа «Гелиос-81», у которого разрешающая сила по сравнению с таковой у объектива «Гелиос-65» повысилась приблизительно на 11 мм⁻¹ по всему полю и на 5–6 мм⁻¹ вблизи края поля. Как видно из таблицы, объектив имеет лишь четыре компонента, два из которых склеенные. Там же приведены характеристики наилучшего из известных вариантов объектива «Планар» (ФРГ), у которого не только применены сверхтяжёлые кроны, но лишь один из компонентов оставлен склеенным, т.е. появился дополнительный радиус поверхности в качестве коррекционного параметра. Как видим, этот объектив в центральной части поля разрешает столько же, сколько и объектив «Гелиос-81», но приблизительно на 5 мм⁻¹ больше по полю. По сравнению с объективом «Гелиос-44» объектив «Планар» разрешает лишь на 6 мм⁻¹ в центре и на краю поля и на 9 мм⁻¹ — в средней части поля. И эти, казалось бы, «скромные» результаты обеспечивают объективу «Планар» высокую оценку на всех выставках.

Более сложные оптические схемы объективов в большей степени вуалируют влияние оптических констант стёкол на аберрационные свойства их систем; иногда в них можно получить почти тождественное исправление аберраций при применении как сверхтяжёлых, так и обычных тяжёлых кронов. ...

Однако тогда, когда оптические постоянные стёкол являются действительными (эффективными) коррекционными параметрами, пересчёт системы с заменой сверхтяжёлых кронов обычными тяжёлыми кронами может потребовать применения дополнительной линзы, иногда замены простой линзы двулинзовой склеенной комбинацией, восстанавливающей исправление хроматических аберраций. В этих случаях решается вопрос технико-экономического характера: применять ли систему из j+1 линз, содержащих обычные оптические стёкла, или перейти к системе из j линз, некоторые из которых содержат сверхтяжёлые кроны. [стр. 626–629]

Примечания:

Цитируется по:
Давид Самуилович Волосов: «Фотографическая оптика» — Искусство, М., 1971 г.
Давид Самуилович Волосов: «Фотографическая оптика» — Искусство, М., 1978 г.

Нумерация страниц дана по первому изданию, которое принято за основу.
Изменения и дополнения, взятые из второго, исправленного, издания книги 1978 года, обозначены другим цветом (за исключением опечаток, выявленных во втором издании).
Для удобочитаемости для неспециалистов в оптике в тексте опущены формулы.
Ссылки, приведенные в тексте книги, переделаны под данное форматирование.

1) — Правильно: «Планар» (f′=50 мм; 1:2) фирмы «Цейс» (ФРГ).
2) — «Оптическая схема объектива представлена на рисунке» — изображённая на рисунке в книге схема — объектива «Рубин-2а». Подпись под рисунком в данном тексте исправлена, дана правильная оптическая схема объектива Рубин-1.

Ссылки по теме:

В. Федай — Объективы с маркой КМЗ
И. Бакланов — Создание Гелиосов
И. Бакланов — Создание Индустаров
И. Бакланов — Создание Таиров
Происхождение марок и названий в фототехнике

Вопросы и ответы: Фотографические термины
Вопросы и ответы: Объективы