Насадочная линза

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Расположение насадочной линзы на объективе

Наса́дочная ли́нза (ма́кроли́нза при положительном фокусном расстоянии, англ. close-up filter) — дополнительное приспособление к объективу, изменяющее величину его фокусного расстояния (угла изображения). Она заключена в оправу и надевается непосредственно на объектив, обычно, накручиваясь как светофильтр. Положительная линза уменьшает фокусное расстояние (увеличивает угол изображения), а отрицательная увеличивает (уменьшает угол изображения). Наиболее распространены обычные однолинзовые, сферические макролинзы без просветления, но существуют и намного более дорогие ахроматические — двухлинзовые, с просветлением, и асферические.

Описание[править | править вики-текст]

Визуально насадочная линза представляет собой тонкую линзу в оправе со стандартным резьбовым креплением на объектив таким же, как и у светофильтров. Форма линз обычно выпукло-вогнутая, выпуклой стороной от объектива — такая форма предпочтительна для короткофокусных широкоугольных объективов, но встречаются плоско-выпуклые, и макролинзы с наружной вогнутой стороной — при такой форме сферическая аберрация минимальна, что особенно хорошо для телеобъективов.

Насадочные линзы выпускаются как производителями объективов, например, Canon, Nikon, Sony, КМЗ, ЛЗОС, ЛОМО, так и сторонними фирмами ИПЗ, Marumi, и многими другими.

Макролинза используется в фотографии для съёмки небольших объектов крупным планом без применения специализированного макрообъектива (см. Макросъёмка). Макролинзы работают подобно лупе или очкам для чтения, приближая изображение к основному объективу.

Основным преимуществом такого решения является невысокая, по сравнению со специализированным макрообъективом, цена, а также возможность совершать макросъёмку аппаратом с несменной оптикой. Однако и результат получается несколько хуже, особенно заметна потеря резкости по краям изображения.

Влияние на прочие характеристики объектива[править | править вики-текст]

Влияние насадочной линзы на фокусное расстояние.
1 — исходная система;
2 — использование положительной насадочной линзы;
3 — использование отрицательной насадочной линзы.
Насадочная линза в 2 диоптрии
Комплект из трёх насадочных линз
Схема соединения двух объективов
Два объектива на фотоаппарате
  • Непросветленные насадочные линзы могут вносить блики.
  • При неправильном изготовлении (вытачивании) корпуса макролинзы или корпуса объектива — более чем за одно закрепление в шпинделе, неизбежны смещения оптической оси (которые не должны превышать 1 мкм), центрировка сбивается и изображение ухудшается.
  • Насадочная линза, как правило, ухудшает коррекцию (аберрации) объектива, и тем больше, чем сильнее изменяется фокусное расстояние системы объектив + насадочная линза.
  • Чем сильнее макролинза, тем больше вносимые ею искажения, причем они растут нелинейно, поэтому использование, например, двух слабых макролинз +1 Дптр вместо одной сильной +2 Дптр даст лучший результат. К сожалению, современные макролинзы с меньшей светосилой чем +1 Дптр (как советские F=1738 от КМЗ, и +0.5 Дптр от ИПЗ), не выпускаются.
  • При одновременном использовании нескольких макролинз, более слабые должны находится перед более сильными (т.е ближе к объекту), в этом случае искажения будут меньше.
  • В простых схемах объективов (триплет, тессар, планар, зоннар) при использовании для макросъёмки линз с фокусным расстоянием порядка 1/20 и менее, от фокусного расстояния объектива, резкость изображения возрастает, т.к. сферическая аберрация вносимая слабой макролинзой будет меньше, чем таковая у объектива, сфокусированного на МДФ.
  • Обычные, не ахроматические линзы, привносят в получаемоё изображение сильную радужную окраску, из-за не коррегированной хроматической аберрации. Двухэлементные ахроматические макролинзы этого недостатка лишены, но, к сожалению, они выпускаются только с большой оптической силой (от +2 у Canon 500D, +3 у Marumi, +3 у Nikon N3T, +4 у АЛ-4 "Точприбор"), и у них проявляются другие аберрации.
  • Положительная насадочная линза:
    • Увеличивает относительное отверстие системы (незначительно).
    • Уменьшает минимальную дистанцию фокусировки объектива.
    • Увеличивает масштаб съёмки при неизменном выдвижении объектива.
    • Уменьшает расстояние до резко изображаемого объекта при неизменном выдвижении объектива.
  • Отрицательная насадочная линза:
    • Уменьшает относительное отверстие системы (незначительно).
    • Увеличивает минимальную дистанцию фокусировки объектива.
    • Уменьшает масштаб съёмки при неизменном выдвижении объектива.
    • Увеличивает расстояние до резко изображаемого объекта при неизменном выдвижении объектива.

Расчет общего фокусного расстояния[править | править вики-текст]

Фокусное расстояние системы объектив + насадочная линза определяется по формуле:

f=\frac {f_O f_H}{f_O+f_H-d},

где f\! — искомое фокусное расстояние; f_O\! — фокусное расстояние объектива; f_H\! — фокусное расстояние насадочной линзы; d\! — расстояние между задней главной плоскостью насадочной линзы и передней главной плоскостью объектива. Фокусное расстояние положительной линзы обозначается знаком плюс, а отрицательной — знаком минус.

Задняя главная плоскость отрицательной насадочной линзы, когда она надета на объектив, проходит около вершины объектива.

При применении положительной насадочной линзы к расстоянию от вершины передней линзы объектива до его передней главной плоскости надо добавить толщину линзы в центре, так как у мениска задняя главная плоскость проходит около его вершины.

Насадочная линза изменяет фокусное расстояние объектива, отчего меняется и его относительное отверстие. Это надо учитывать и при самостоятельном расчёте выдержки производить пересчёт шкалы диафрагмы.

Диоптрийное исчисление[править | править вики-текст]

Выбирать насадочную линзу легче с помощью диоптрийного исчисления. Такое исчисление основано на понятии оптической силы линзы, которая тем больше, чем меньше ее фокусное расстояние, то есть оптическая сила линзы и величина её фокусного расстояния находятся в обратной зависимости. Поэтому величину, обратную фокусному расстоянию \frac{1}{f}, принимают за меру оптической силы D линз, то есть

D=\frac{1}{f}

Оптическая сила собирающих и рассеивающих линз и фотографических объективов измеряется в диоптриях. Наиболее распространёнными являются насадочные линзы +1, +2, +4, +10 диоптрий.

Расчёт оптической силы насадочной линзы[править | править вики-текст]

При учёте расстояния между главными задними плоскостями объектива и насадочной линзы d\!, выраженного в метрах, необходимая сила насадочной линзы может быть найдена из выражения:

D_H=\frac{D_C-D_O}{1+D_0d}

Фокусное расстояние f\! в метрах системы объектив с фокусным расстоянием f_O\! метров + насадочная линза силой D\! диоптрий определяется по формуле:

f=\frac{f_O}{1+f_OD}

Дополнительный объектив как насадочная линза[править | править вики-текст]

Макросъёмка может производиться составным объективом — двумя объективами, соединёнными передними линзами с помощью реверсивных (оборачивающих) колец. Реверсивные (оборачивающие) кольца имеют две наружные резьбы. Два объектива оказываются соединёнными передними линзами друг к другу, один из объективов присоединён к камере обычным способом. Дополнительный объектив фактически становится насадочной линзой.

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Яштолд-Говорко В. А. Фотосъёмка и обработка. Съёмка, формулы, термины, рецепты. — Изд. 4-е, сокр. — М.: «Искусство», 1977.
  • Кулагин, С. В. Насадочная линза // Фотокинотехника: Энциклопедия / Главный редактор Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981.