© Справочник фотолюбителя

Насадочные линзы и афокальные насадки.

  Насадочной линзой называется положительная или отрицательная линза, надеваемая на объектив для изменения фокусного расстояния: положительная линза укорачивает фокусное расстояние системы и увеличивает светосилу, отрицательная ≈ удлиняет фокусное расстояние и уменьшает светосилу. Как видно из рис. 41, при этом изменяется также положение главной плоскости.

  Насадочные линзы выполняются в форме простого мениска из стекла крон в легкой оправе, надеваемой на оправу объектива или ввинчиваемой в нее, и маркируются в диоптриях так же, как очковые стекла.

Рис. 41. Схема действия насадочной линзы

  Одна диоптрия соответствует фокусному расстоянию в один метр, две диоптрии ≈ фокусному расстоянию в 1/2 метра, четыре диоптрии ≈ 1/4, метра и т. д., причем положительным линзам приписывается знак плюс, а отрицательным минус. Для перехода от диоптрийного исчисления к фокусным расстояниям в сантиметрах, и наоборот, можно пользоваться табл. 20 и формулами

(39)
(39a)

  Если на объектив с фокусным расстоянием f0 см надеть линзу силой ф диоптрий, то фокусное расстояние системы определяется по простой и практически достаточно точной формуле

(40)

  Фокусное расстояние объектива всегда положительно, а насадочная линза может быть и положительной и отрицательной, так что надо следить за знаком ф.

Таблица 20. Переход от оптической силы в диоптриях к фокусному расстоянию в сантиметрах
Оптическая сила ф, D
1
1,25
1,5
2
2,5
3
3,5
4
5
Фокусное расстояние f, см
100
80
67
50
40
33
28,5
25
20

  Если к объему f0 необходимо подобрать насадочную линзу из очковых стекол, с тем чтобы получить фокусное расстояние f, то оптическую силу ф такой линзы можно найти по формуле

(41)

  Меняя фокусное расстояние системы, насадочная линза изменяет и ее относительное отверстие, и чтобы по имеющимся на шкале объектива значениям диафрагмы 1 : k0 получить новые фактически действующие значения 1:k , надо помножить k0 на коэффициент

(42)

т. е. фактическое значение диафрагмы k, по которому должна быть рассчитана экспозиция, составляет:

(42a)

Здесь, так же как и раньше, f - фокусное расстояние объектива вместе с линзой; f0 - фокусное расстояние одного объектива; 1,04 - компенсация потери на непросветленных поверхностях линзы; если линза просветлена, сомножитель 1,04 не вводится.

  Насадочные линзы, особенно положительные, увеличивают аберрации, ухудшая резкость изображения тем больше, чем большую долю оптической силы объектива составляет оптическая сила линзы.

  При положительной насадочной линзе коэффициент с становится меньше единицы, и объектив должен быть дополнительно задиафрагмирован.

  В камерах с ограниченным выдвижением объектива, не имеющих матового стекла, можно пользоваться только положительными линзами для съемки на расстояниях более коротких, чем предусмотрено выдвижением, объектива. Расстояние Он, на каком должен находиться предмет при установке объектива на расстояние а по шкале, определяется табл. 21 или формулой

(43)
Таблица 21. Установка на фокус по шкале с насадочной линзой.
Расстояние a по шкале, м Расстояние (в см) от объектива до предмета при насадочной линзе с силой:
+1D
+1,5D
+2D
+3D
+4D
100
66,5
50
33,3
25
10
90
62,5
47,5
32,3
24,4
5
83
59
45,5
31,2
23,8
3
75
55
43
30
23,1
2,5
71
52,5
41,5
29,4
22,7
2
67
50
40
28,7
22,2
1,5
60
46
37,5
27,2
21,4
1
50
40
33
25
20

  Формула и таблица относятся к расстояниям, отсчитываемым от предмета до объектива. Они пригодны для всякого объектива независимо от его фокусного расстояния.

  Формула (43) позволяет составить таблицу применительно к имеющимся на шкале дистанциям и к оптической силе линзы в тех случаях, когда линзу подбирает сам любитель.

  В табл. 22 и 23 приведены данные о глубине резкости и размерах линейного поля при съемке малоформатным аппаратом с объективом f=52,4 мм с насадочной линзой + 1D, а в табл. 24 и 25 тоже самое с линзой +2D.

Рис. 42. Коллиматорная насадочная линза для съемки титров.

  Хотя приведенные формулы и таблицы позволяют решать любые вопросы применения насадочных линз, для съемки, например, надписей в практике кинолюбителя удобнее пользоваться так называемой коллиматорной насадочной линзой (рис. 42), когда объектив устанавливается на , а оригинал помещается в переднем главном фокусе линзы, причем фокусное расстояние линзы составляет:

(44)

где m - знаменатель масштаба изображения, т. е. фокусное расстояние линзы fл получается умножением фокусного расстояния объектива на кратность n, в которой выполнен оригинал.

  Вместо очковой линзы с успехом может применяться однолннзовый ахромат или даже сложный фотообъектив, причем лицевая сторона его, несущая гравировку, должна быть обращена к лицевой стороне объектива аппарата. Так как в последнем случае фокусное расстояние насадочного объектива задано, то подлежащим определению оказывается масштаб изображения 1:m, который получается делением фокусного расстояния объектива камеры на фокусное расстояние насадки, т. е.:

(45)

  В двухобъективных зеркальных аппаратах, например типа "Любитель", можно иметь одну насадочную линзу, надевая ее поочередно на верхний объектив при визировании и на нижний съемочный объектив; фокусировка при этом сохранится независимо от того, что фокусное расстояние визирующего объектива меньше фокусного расстояния съемочного, как это видно из формулы (43), в которой фигурируют оптическая сила насадочной линзы и дистанция, но не участвует фокусное расстояние съемочного объектива.

  Кроме насадочных линз существуют афокальные насадки, которые также надеваются на объектив и изменяют масштаб изображення, действуя на объектив примерно так, как действует на глаз зрительная трубка театрального бинокля. При наблюдении в бинокль увеличиваются углы, под которыми видны предметы.

Таблица 22 Глубина резкости при съемке объективом f=5 см с насадочной линзой +1 диоптрия
Относительное отверстие объектива Расстояние от плоскости наводки до плоскости изображения, см
109,5 104,6 99,9 96,4 91,9 88,4 83,1 79,3 74,2 71,0 67,1 62,2 56,2
Установка объектива по шкале расстояний
20 10 7 5 4 3 2,5 2 1,75 1,5 1,25 1,0
Границы глубины резкости от плоскости наводки, см
1:2 Плюс 3,6 3,3 3,0 2,8 2,5 2,3 2,0 1,8 1,6 1,5 1,3 1,1 0,9
Минус 3,4 3,1 2,8 2,6 2,4 2,2 1,9 1,8 1,5 1,4 1,2 1,0 0,9
1:2,8 Плюс 5,1 4,6 4,2 3,9 3,6 3,3 2,9 2,6 2,2 2,0 1,8 1,5 1,2
Минус 4,7 4,2 3,9 3,6 3,3 3,0 2,7 2,4 2,1 1,9 1,7 1,5 1,2
1:4 Плюс 7,5 6,8 6,2 5,7 5,2 4,7 4,2 3,8 3,3 3,0 2,6 2,2 1,8
Минус 6,5 6,0 5,5 5,1 4,6 4,3 3,8 3,4 3,0 2,7 2,4 2,1 1,7
1:5,6 Плюс 10,7 9,7 8,8 8,2 7,4 6,8 5,9 5,4 4,6 4,2 3,8 3,2 2,5
Минус 9,0 8,2 7,5 7,0 6,3 5,9 5,2 4,7 4,1 3,8 3,4 2,9 2,3
1:8 Плюс 16,0 14,4 13,1 12,1 10,9 10,0 8,8 7,9 6,8 6,2 5,5 4,6 3,7
Минус 12,3 11,2 10,4 9,6 8,8 8,1 7,2 6,6 5,7 5,2 4,7 4,0 3,3
1:11 Плюс 23,3 21,0 19,0 17,5 15.8 14,4 12,6 11,3 9,8 8,8 7,8 6,6 5,2
Минус 16,2 14,8 13,7 12,8 11,7 10,8 9,6 8,7 7,7 7,0 6,3 5,4 4,4
1:16 Плюс 37,7 33,7 30,4 27,9 25,0 22,8 19,7 17,7 15,1 13,6 12,0 10,1 8,0
Минус 22,1 20,3 18,7 17,5 16,0 14,9 13,2 12,1 10,6 9,8 8,8 7,5 6,1
1:22 Плюс 59,8 53,0 47,3 43,1 38,3 34,8 29,8 26,6 22,6 20,3 17,8 14,8 11,6
Минус 28,2 25,9 24,0 22,5 20,6 19,2 17,1 15,7 13,9 12,7 11,4 9,9 8,1


Таблица 23. Установка аппарата с насадочной линзой +1 диоптрия
Формат в плоскости наводки, мм Масштаб изображения Установка объектива по шкале расстояний Расстояние от плоскости наводки до плоскости изображения, см
465x698 1:19,4 109,5
440x660 1:18,4 20 104,5
422x633 1:17,6 10 99,9
406x608 1:16,9 7 96,4
384x576 1:16,0 5 91,9
367x550 1:15,3 4 88,4
343x515 1:14,3 3 83,1
324x486 1:13,5 2,5 79,3
300x450 1:12,5 2 74,2
283x425 1:11,8 1,75 71,0
266x400 1:11,1 1,5 67,1
242x368 1:10,1 1,25 62,2
214x320 1:8,9 1,0 56,2


Таблица 24. Глубина резкости при съемке объективом f=5 см с насадочной линзой +2 диоптрии
Относительное отверстие объектива Расстояние от плоскости наводки до плоскости изображения, см
57,7 56,5 55,3 54,3 53,1 52,0 50,3 49,1 47,3 46,1 44,7 42,7 40,1
Установка объектива по шкале расстояний
20 10 7 5 4 3 2,5 2 1,75 1,5 1,25 1,0
Границы глубины резкости от плоскости наводки, см
1:2 Плюс 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 0,4
Минус 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,6 0,5 0,5 0,4
1:2,8 Плюс 1,3 1,3 1,2 1,2 1,1 1,1 1,0 0,9 0,9 0,8 0,8 0,7 0,6
Минус 1,3 1,2 1,2 1,1 1,1 1,0 1,0 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6
1:4 Плюс 1,9 1,8 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9
Минус 1,8 1,7 1,6 1,6 1,5 1,4 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 1,0 0,8
1:5,6 Плюс 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2,0 1,9 1,8 1,7 1,6 1,4 1,3
Минус 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 1,6 1,6 1,5 1,3 1,2
1:8 Плюс 4,0 3,8 3,6 3,5 3,3 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,3 2,0 1,8
Минус 3,5 3,3 3,2 3,1 2,9 2,8 2,6 2,5 2,3 2,2 2,0 1,9 1,6
1:11 Плюс 5,6 5,4 5,1 4,9 4,7 4,5 4,2 3,9 3,6 3,4 3,2 2,9 2,5
Минус 4,7 4,5 4,3 4,1 4,0 3,8 3,6 3,4 3,1 3,0 2,8 2,5 2,2
1:16 Плюс 8,6 8,2 7,8 7,5 7,1 6,8 6,3 6,0 5,5 5,2 4,8 4,3 3,7
Минус 6,6 6,3 6,0 5,8 5,6 5,3 5,0 4,7 4,4 4,2 3,9 3,6 3,1
1:22 Плюс 12,6 12,0 11,4 10,9 10,3 9,8 9,1 8,6 7,9 7,4 6,9 6,2 5,4
Минус 8,6 8,3 8,0 7,7 7,3 7,0 6,6 6,3 5,8 5,5 5,2 4,7 4,2


Таблица 25. Установка аппарата с насадочной линзой +2 диоптрии
Формат в плоскости наводки, мм Масштаб изображения Установка объектива по шкале расстояний Расстояние от плоскости наводки до плоскости изображения, см
230x345 1:9,6 57,7
225x338 1:9,4 20 56,5
218x327 1:9,1 10 55,3
213x320 1:8,9 7 54,3
208x313 1:8,7 5 53,1
204x305 1:8,5 4 52,0
194x291 1:8,1 3 50,3
189x284 1:7,9 2,5 49,1
180x270 1:7,5 2 47,3
175x262 1:7,3 1,75 46,1
168x250 1:7,0 1,5 44,7
158x237 1:6,6 1,25 42,7
158x237 1:6,0 1,0 40,1
Рис. 43. Ход лучей в афокальной насадке.

  Если бинокль перевернуть, обратив его объективом к глазу, то предметы во столько же раз уменьшаются. Этот принцип и используется в афокальных насадках. Действие насадки с коэффициентом 0,5х равносильно укорочению фокусного расстояния в два раза, а насадка 2,5x удлиняет фокусное расстояние в 2,5 раза.

  На рис. 43 показан ход лучей в афокальной насадке вместе с объективом. Насадка не изменяет относительного отверстия объектива, сохраняет его задний отрезок при установке на оси не очень чувствительна к неточностям установки по отношению к объективу, но применяется с малыми объективами, так как при больших фокусных расстояниях она становится громоздкой.

  Афокальные насадки широко применяются в 8-мм любительских киносъемочных аппаратах.

Обращение с оптикой.

TopPhoto.ru - рейтинг
фоторесурсов
НазадНа началоСледующая
Написать письмо