ЗМ-5А 8/500. Обзор от читателя Радоживы

Обзор зеркально-линзового телеобъектива ЗМ-5А 8/500 и примеры фотографий с него специально для Радоживы, подготовил Родион Эшмаков.

ЗМ-5А 8/500

ЗМ-5А относится к зеркально-линзовым объективам супертеледиапазона. Объективы, подобные этому, привлекают сегодня огромным фокусным расстоянием и компактностью. В обзоре представлен широко распространенный на вторичном рынке советский Зеркально-Менисковый объектив ЗМ-5А (обзор его облегченной модификации ЗМ-5СА уже был, без многослойного просветления, объективы с многослойным просветлением имеют в названии приставку МС). В силу специфики объектива в обзоре уделено много внимания истории его разработки.

Характеристики объектива [взято отсюда]
Оптическая схема: Максутов-Кассегрен с корректором поля (зеркально-линзовый объектив)

ЗМ-5А 8/500

Угол поля зрения (Kf=1): 5 градусов
Разрешение (центр/край, лин/мм): 40/20
Коэффициент светопропускания: 0,7
Коэффициент светорассеяния: 0,03
Резьба под фильтры: М77*0,75 мм
Масса: 1,225 кг
Особенности: сменный А-адаптер – позволяет установить хвостовики с резьбой М42/М39 или байонетами К, Н; постоянное относительное отверстие из-за отсутствия ирисовой диафрагмы – F/8.

История разработки зеркально-линзовых объективов

Своим появлением на свет всё семейство советских зеркально-линзовых объективов (ЗЛО) обязано советскому оптику Д. Д. Максутову, который в 1941 г. изобрел менисковую схему. Толчком для этого стала попытка разработки школьного телескопа, который должен иметь хорошее качество изображения, простоту конструкции и эксплуатации, долговечность и низкую стоимость. Разработанные к тому моменту схемы (главным образом – рефрактор-ахромат, рефлектор Ньютона) не отвечали указанным критериям: рефракторы были неудобны в обращении из-за габаритов и были довольно дороги, а их изображение страдало хроматизмом. Зеркальные телескопы Ньютона были сложны в эксплуатации, так как имели открытую (а значит – подверженную загрязнению и т.д.) трубу и, более того, требовали перед каждым наблюдением юстировки вторичного зеркала – оно не было жестко закреплено. Отсюда идеей стала разработка телескопа – компактного и не страдающего хроматизмом, как рефлектор, и долговечного, простого в обслуживании – как рефрактор.

Исследовав возможные варианты, Максутов установил, что добавление полноапертурного ахроматического мениска позволяет исправить в той или иной степени практически все искажения сферического главного зеркала.  Более того, на мениск оказалось возможным нанесение зеркального покрытия – вторичного зеркала («пятачок» на передней линзе), что сделало его крепление жестким и сняло необходимость юстировки перед применением.

Применив изобретение к существующей зеркальной схема Кассегрена, Максутов разработал ряд ЗЛО, среди которых были школьный телескоп ТМШ, объективы МТО (менисковые телеобъективы) и многое другое, вплоть до ЗЛ микрообъективов. Главными достоинствами новых объективов стали компактность, простота эксплуатации и обслуживания, отсутствие хроматизма, низкая стоимость (используются доступные сферические зеркала).

Это кажется удивительным, но точно та же идея с корригирующим мениском была применена и в схеме «Таир» (Д.С. Волосов) – одна толстая менисковая линза корригирует практически все аберрации ахромата-дублета с воздушным промежутком (см. схему Таир-3, ФС-2), что делает Таиры, наверное, самыми простыми объективами-анастигматами.

Д. Д. Максутов и ТМШ – «телескоп Максутова школьный»

Конструктивные особенности ЗМ-5А

Телеобъективы МТО и более новые объективы ЗМ имеют в своей схеме дополнительный элемент – корректор поля. В объективах МТО это отрицательная склейка из двух линз, которая «спрямляет» поле объектива и уменьшает виньетирование. В объективах ЗМ компонент уже состоит из 2 отдельных линз и выполняет те же функции. Удалением корректора можно добиться улучшения качества изображения в центре кадра и увеличения светосилы, однако при этом вырастет виньетка и ухудшится разрешение по краю. Также побочным эффектом от убирания корректора является потеря возможности фокусировки на бесконечность, что можно исправить, убрав стопоры геликоида.

Как правило, советские ЗЛО имеют часто брак, вызванный неправильной сборкой (известен случай, когда сам Максутов забраковал целиком одну из партий объективов – а что случилось, когда отбраковывать стало некому?) – почти все объективы имеют перетянутые зеркало и мениск. Потому необходима разборка объектива и ослабление контрящих гаек и винтов. Такая операция, проведенная с объективом МТО-1000 (его очень часто используют как телескоп), который был не способен показать что-то, кроме Луны, сравняла его с современным телескопом 90/1250 с аналогичной схемой – МТО-1000 стал показывать звезды точками, детали атмосферы Юпитера и т.д.

ЗМ-5А

Вернемся непосредственно к рассмотрению конструктива ЗМ-5А. Сразу же бросается в глаза выдвижная бленда, которая скрывает в сложенном виде кольцо фокусировки. Для такого ФР эта бленд коротковата – для 500 мм объектив она должна быть куда длиннее. Даже у Таир-3А она больше. В целом бленда скорее мешает, т.к. со своими обязанностями она справляется неудовлетворительно, но при этом ограничивает доступ к кольцу фокусировки. У ЗМ-5СА бленда отсутствует.
Также ЗМ-5А имеет крепление для штатива с резьбами 1/4” и 3/8” (у ЗМ-5СА крепления для штатива нет) – что очень удобно, например, при использовании объектива в качестве телескопа для наблюдений.

ЗМ-5А имеет широкое кольцо фокусировки с большим углом поворота. Особенностью механизма фокусировки является перебег за бесконечность. Его предназначение связано с термостабилизацией объектива: при изменении  температуры из-за теплового расширения бесконечность «съезжает». С термостабилизацией связано одно из важнейших правил использования ЗЛО Максутова: объективу необходимо до 40 минут пребывания при температуре окружающей среды, прежде чем изображение, формируемое им, нормализуется. Промежуток времени велик из-за большой толщины мениска.

Наличие перебега за бесконечность позволяет  полноценно использовать ЗМ-5А на камерах Никон с безлинзовым переходником М42-Nikon.

В отличие от своих коллег – МТО-500 – объектив можно использовать на любительских ЦЗК с выпирающим клювом вспышки. По крайней мере, с моей Canon 600D проблем не возникло.

ЗМ-5А

Как уже было отмечено – у ЗМ-5А имеется сменный хвостовик, о чем говорит буква «А» в названии. Обычно на объективе установлен хвост с резьбой М42.

Можно отметить, что ЗМ-5А имеет удачный и надежный конструктив, но в силу плохой сборки (Максутова на них не было) каждый объектив требует манипуляций с ослаблением крепления перетянутых зеркала и мениска.

Оптические свойства ЗМ-5А

ЗМ-5А имеет низкую светосилу при огромном фокусном расстоянии. Из-за этого снимать им – сущее страдание: дрожь рук мешает сделать резкий снимок, а низкая светосила заставляет задирать ISO. К тому же сам объектив имеет низкое по современным меркам разрешение. Оно просто низкое из-за становящейся заметной дифракции и остатков сферической аберрации.  Вишенка на торте – низкий контраст зеркально-линзовых схем (много «пустого» пространства – много отражений; не зря приведен коэффициент светорассеяния). К тому же даже на камере с кроп-фактором 1.6 заметно серьезное виньетирование.

Луна на ЗМ-5А. Кроп. Постобработка в ФШ.

Существенный вклад в получаемое изображение вносит атмосферная рефракция – при плохой атмосфере резко падает качество фотографий удаленных объектов.

Лунное затмение. Вследствие расположения Луны прямо над крышей дома резкость очень слабая (влияние атмосферной рефракции).

«Половинка» Венеры – 100% кроп снимка с ЗМ-5А. Так ее и видно в средненький любительский телескоп, подобный МТО-1000.

У ЗМ-5А очень и очень малая ГРИП при малой светосиле – им тяжело фокусироваться через ОВИ. Очень много фото идет в брак.

По причине наличия центрального экранирования, вызванного вторичным зеркалом, объектив имеет необычное боке – бубликами. Понравится оно далеко не каждому. Субъективно, ЗМ-5А любой фон норовит превратить в пеструю кашу.

Боке ЗМ-5А

Достоинством объектива является малая МДФ – всего 4 м. Для такого ФР это достижение. Это позволяет снимать псевдомакро этим объективом, получая кадры с очень специфической картинкой. Также ЗМ-5А не страдает хроматизмом в отличие от линзовых объективов.

В результате, несмотря на отмеченные достоинства объектива, шансы получить на него толковую фотографию, скажем, в пасмурный день – стремятся к нулю. Объектив однозначно требует прочного штатива для съемки. Мои попытки использовать его для съемки с рук, для фотоохоты оказались провальны – о чем говорят снимки.

Оказалось, что гораздо больший интерес ЗМ-5А представляет при использовании в качестве телескопа. При этом допустимы небольшие увеличения порядка 20-50 крат, что позволяет рассмотреть диски крупных (по видимому угловому размеру) планет (Юпитер, Сатурн, Венера), «разбить» некоторые двойные звезды (эпсилон Лиры разбивается на 2 звезды [каждая из них тоже двойная, что видно уже в более совершенные инструменты] при 50х – это говорит о достаточном для астроинструмента оптическом качестве), наблюдать крупные протяженные туманности и яркие объекты дальнего космоса. Для использования в качестве телескопа необходимо лишь прикрутить макрокольцо М42, в котором закреплен окуляр (например, от микроскопа МБС – доступные и качественные окуляры)

Наблюдения в ЗМ-5А, установленный на тяжелый штатив Москинап

Для астрофотографии ЗМ-5А выглядит, казалось бы, привлекательно, но  он не годится – слишком мала светосила.

Выводы

ЗМ-5А стоит опробовать каждому – это очень недорогой объектив, который дает ощутить супертеледиапазон. Но возлагать на него особых надежд, увы, не стоит – качество изображения сильно далеко от того, что требуют современные камеры. Я не рекомендовал бы этот объектив в качестве основного супертелевика. Куда лучший вариант за схожую цену – советский же Таир-3 или вовсе автофокусные телезумы. Между тем, ЗМ-5А является вполне пригодным для нужд астрономии – как малый телескоп для визуальных наблюдений.

Больше обзоров от читателей Радоживы найдете здесь.