Перспектива изображения определяется выбором точки съемки. Чтобы правильно заполнить кадр при удачно выбранной точке, необходим объектив определенного фокусного расстояния, которо-го может не оказаться даже в большом наборе сменных объективов или афокальных насадок. Для этой цели служит объектив с плавно меняющимся фокусным расстоянием. Он не только заменяет набор сменных объективов, но и позволяет переходить без перерыва от общего плана к крупному и даже к отдельной детали, что особенно важно в кино- и телевизионной технике, где объективы с переменным фокусным расстоянием получили широкое распространение. Сложность конструкции, большие размеры и вес несколько задерживают их применение в фотографии.

  Из формулы

(38)

видно, что уже двухлинзовая система меняет фокусное расстояние с изменением расстояния между линзами. Еще больше возможностей имеет система из трех и более линз, т. е. фокусное расстояние объектива может быть сделано переменным, если объектив содержит несколько линз или компонентов, расположенных на значительных расстояниях, допускающих перемещение компонентов. На рис. 36 показана схема трехлинзового объектива, фокусное расстояние которого легко изменять передвижением средней линзы, однако изображение при этом не остается в одной плоскости, а удаляется от объектива при средних значениях фокусного расстояния и приближается к нему при крайних значениях.

Рис. 36. Смещение плоскости изображения при изменении фокусного расстояния

  Правильно построенный объектив должен изменять фокусное расстояние, сохраняя фокусировку на заданную плоскость, а также постоянную освещенность и качество изображения. Наибольшую трудность представляет выполнение первого условия, т. е. компенсация сдвига изображения при изменении фокусного расстояния. По принципу решения этой задачи и принято делить объективы с переменным фокусным расстоянием на две основные группы: объективы с механической компенсацией и объективы с оптической компенсацией.

  В объективах с механической компенсацией, помимо взаимного перемещения компонентов для изменения фокусного расстояния, перемещается еще весь объектив для сохранения фокусировки, т. е. осуществляются одновременно два неодинаковых движения. Это приводит к усложнению конструкции оправы.

  В объективах с оптической компенсацией (рис. 37) два отрицательных компонента движутся вместе как одно целое между тремя неподвижными положительными компонентами, из которых средний, неподвижный, компонент расположен между двумя движущимися. Первые четыре компонента составляют вместе афокальную систему переменного увеличения, а пятый положительный компонент представляет собой обычный объектив. Равномерное пере-мещение компонентов плавно меняет увеличение афокальной системы и, следовательно, масштаб изображения. Оправа здесь имеет простейшую конструкцию, но плоскость изображения не остается строго неподвижной, а смещается на сотые доли миллиметра при некоторых значениях фокусного расстояния; это смещение практически не сказывается на резкости изображения, и такие объективы получили большое распространение.

  На рис. II, 38 показана схема советского объектива ╚Ленар╩ 1:3,8 f=40≈162 мм для киносъемки на 35-мм, а на рис. 39 - схема советского фотообъектива ╚Рубин╩ 1:2,8 f==Э6≈82 мм для малоформатного фотоаппарата. Оба объектива имеют оптиче-скую компенсацию. Габариты объектива ╚Рубин╩ не больше габаритов длиннофокусного объектива. Малоформатный фотоаппарат с этим объективом портативен и приспособлен для съемки с рук.

Рис. 37. Схема объектива с оптической компенсацией (движение компонентов простое линейное)

  Объектив с переменным фокусным расстоянием удобно используется в зеркальных фотоаппаратах, но при работе с обычными аппаратами требует применения специального визира с переменным полем изображения.

Рис 38. Схема кинообъектива ╚Ленар╩ 1:3,8 f=40≈162 мм

  Помимо объектива с переменным фокусным расстоянием выпускались афокальные насадки переменного увеличения, так называемые трансфокаторы, изменяющие фокусное расстояние примерно в три раза от 0,58 f0 до 1,73 f0. Трансфокатор устанавливается перед объективом узкопленочной камеры вместе с визиром переменного поля.

Рис. 39. Схема фотообъектива ╚Рубин╩ 1:2,8 f=36≈82 мм

  Трансфокатор (рис. 40) состоит из двух неподвижных отрицательных линз и одной подвижной положительной, перемещающейся между ними. Когда положительная линза примыкает к передней отрицательной линзе, трансфокатор представляет собой врительную трубку галилеевского типа с увеличением 1,73x и во столько же раз увеличивается масштаб изображения. При среднем положении линзы увеличение составляет 1x и фокусное расстояние объектива не меняется. Когда положительная линза примыкает к задней, трансфокатор представляет собой перевернутую зрительную трубку, уменьшающую в 1,73 раза, т. е. увеличение ее составляет 1:1,73=0,58x.

Рис. 40. Схема трансфокатора "Астро"

  Трансфокатор не следует смешивать с объективом перемен-ного фокусного расстояния.