Обзор и сравнительный тест сверхсветосильного объектива Zenitar 0.95/50 (Sony FE) + вычислительный бонус

Материал по объективу Zenitar 0.95/50 специально для Радоживы подготовил Родион Эшмаков.

Zenitar 0.95/50 (далее – Зенитар 50/0.95) – современный объектив для полнокадровых беззеркальных камер, производимый малой серией на КМЗ (г. Красногорск, РФ). Разработка объектива была начата оптиком Владимиром Богданковым еще в 2015 году, когда только появился полнокадровый Mitakon Speedmaster 50/0.95, а первые опытные экземпляры были собраны уже в 2016, но, во многом из-за эффективных менеджеров КМЗ, в продажу серийный объектив поступил только в 2019 году, причем только для камер Sony.

Зенитар 50/0.95 одним своим существованием вызывает множество вопросов, связанных с правдивостью заявленных параметров (китайцы, например, очень часто врут при указании действительного относительного отверстия), оптическим качеством и художественными свойствами. При этом представители КМЗ предоставлять свою технику для написания обзоров отказались, потому Зенитар 50/0.95 долго избегал моего внимания. В итоге этот объектив (2019 года выпуска) специально для подготовки статьи предоставил комиссионный фотомагазин «Кутузов-Фото» (г. Москва).

Технические характеристики

Оптическая схема – 9 линз в 8 группах, развитие схемы «двойного Гаусса» («Планар»);

Фокусное расстояние – 52 мм (точное);

Относительное отверстие – 1:0.95;

Угол поля зрения – 44°;

Расчетный размер кадра – 36×24 мм (полнокадровый объектив);

Диафрагма – 14 лепестков, бесступенчатая, с ручным управлением;

Пределы диафрагмирования – 1:0.95-1:16;

Тип фокусировки – ручная;

Минимальная дистанция фокусировки – 0.7 м;

Резьба под фильтры – 72 мм;

Крепление к камере – Sony E;

Масса – 1.1 кг.

Конструкция и исполнение объектива

Первое, на что обращаешь внимание, когда видишь Зенитар 50/0.95 – это его размеры. Среди всех полнокадровых 50/0.95 объективов для беззеркальных камер он самый крупный. Причина тому простая – объектив использует относительно несложную девятилинзовую оптическую схему (против 10 линз у Mitakon 50/0.95 или 11 линз у ttArtisan 50/0.95 Leica M) без применения асферических компонентов (2 у Leica Noctilux 50/0.95, 1 у ttArtisan 50/0.95), высокопреломляющих (с показателем преломления более 1.8, 1 у Mitakon 50/0.95, 8 у ttArtisan 50/0.95 Leica M) и низкодисперсных (4 у Mitakon 50/0.95, 2 у ttArtisan 50/0.95) стекол, потому габариты были принесены в жертву в ходе расчета, поскольку при коррекции искажений в случае ограниченного числа параметров значительную роль играют межлинзовые расстояния. Получается, что Зенитар 50/0.95 – это самый простой по оптической конструкции современный полнокадровый 50/0.95 объектив.

Внешняя отделка объектива довольно стандартная и сдержанная – в объективе не угадывается что-то особенное или премиальное. Полностью металлический корпус покрыт простым черным матовым анодированием, к качеству которого, впрочем, претензий нет. Присутствуют шкала дистанций в футах и метрах, шкала ГРИП (интересно, под какой размер пикселя она рассчитана?). На мой взгляд, объективу не хватает какой-нибудь изюминки в дизайне. С другой стороны, хорошо, что КМЗ не стали копировать Leica или Voigtlander или, тем более, выдумывать «изящные» решения по типу байонетной «юбки» объективов Зенитар 35/2 и 50/1.5.

Спереди на широком титульном кольце объектива можно увидеть эмблему изготовителя, название объектива, параметры и указание диаметра резьбы под фильтр. Последнее довольно приятно, поскольку иногда не сразу понятно, какие фильтры подходят к объективу, если такой маркировки нет, а померить диаметр нечем. Столь разительное отличие внешнего диаметра объектива и размера передней линзы связано с несколькими факторами. Во-первых, передняя линза объектива является плосковогнутой отрицательной (да, передняя поверхность абсолютно плоская) и потому меньше по диаметру, чем последующие.

Во-вторых, на носу объектива есть выдвижная бленда. Честно сказать, лучше бы ее не было – она постоянно болтается, совсем не фиксируется ни в каком из крайних положений, причём польза от неё, как выяснилось при съёмке, гомеопатическая. Вероятно, бленду добавили больше из дизайнерских соображений, дабы скрыть перепад диаметра корпуса.

Из прочих подвижных частей на корпусе объектива есть и полезные – широкое кольцо фокусировки и кольцо установки значения диафрагмы. Органы управления имеют оребрение для удобства хвата, но резиновых накладок на них нет. Фокусируется объектив до минимальной дистанции 0.7 м – это столько же, сколько у 7artisans 50/1.1 или Primoplan 58/1.9. На мой взгляд, такая МДФ для 50 мм объектива слишком велика. С другой стороны, мотивация ограничения хода геликоида очевидна – снижение массы и габаритов и без того тяжелого объектива. Кроме того, маловероятно, что оптика класса 50/0.95 будет использоваться для съемки Close-up/Макро – лучше всего с такими задачами справляются куда более скромные объективы.

Управление диафрагмой осуществляется бесступенчато, причем можно заметить, что шкала установки диафрагм имеет непривычный вид – она не «сжимается» от F/0.95 к F/16, и расстояние между метками меняется вообще немонотонно. Причина тому – необычная Γ-образная форма лепестков диафрагмы, подобная диафрагме объективов Юпитер-6 и Гелиос-40. По-видимому, на КМЗ решили, что это их «фишка» и сделали для Зенитар 50/0.95 такую же, только с большим числом лепестков (14 штук), благодаря чему отверстие более-менее круглое.

Выглядит диафрагма Зенитар 50/0.95 красиво. Однако лепестки ее хоть и матовые, но уж точно не черные, что вряд ли способствует повышению контраста на прикрытых диафрагмах.

Оптика объектива покрыта многослойным просветлением, но, зная реальные производственные возможности, больше, чем на 3 слоя рассчитывать не стоит. Впрочем, чего-то с заоблачным показателем преломления в этом объективе нет, так что и 3 слоев было бы вполне достаточно для обеспечения хорошего светопропускания (но не идеальной цветопередачи).

К сожалению, объектив доступен только в одном варианте – под байонет Е. Я предпочитаю использовать оптику, выполненную под байонет Leica M, поскольку такие объективы можно установить на любую современную беззеркалку, а еще существуют, например, автофокусные адаптеры Leica M – Sony E или адаптеры с геликоидом для уменьшения МДФ. Однако, вероятно, уместить заднюю линзу Зенитар 50/0.95 в крепление Leica M не получилось бы, а другие перспективные полнокадровые беззеркальные системы на момент начала разработки отсутствовали, и завод в результате не освоил производство байонетов Canon RF, Nikon Z после начала выпуска объектива. Пусть это КМЗ не пугает сильно – на ЛЗОС и байонеты зеркалок не освоили, в результате чего все «Рубинары» доступны только с креплением М42.

Тактильно и визуально Зенитар 50/0.95 не оставил какого-то особенного впечатления. Объектив внешне выполнен лаконично и без каких-то грубых недочетов за исключением неудачной бленды.

Оптические свойства

Подробное рассмотрение оптических свойств объектива Зенитар 50/0.95 представляет большой интерес, поскольку, как было выше отмечено, это самый простой из существующих полнокадровых 50/0.95 объективов. Для исследования свойств объектива (помимо всего прочего) было проведено сравнительное тестирование с объективами SMC Pentax 50/1.2 и 7artisans 50/1.1 на камере Sony A7s, а также выполнено моделирование объектива (на основании данных патента RU 2726264 C1) в программном пакете ANSYS Zemax.

Зенитар 50/0.95 и проблема виньетирования

При съемке на Зенитар 50/0.95 внимание сразу привлекает крайне сильное виньетирование – на этот недостаток объектива уже указывали многие пользователи. Особенно плохо то, что виньетка не уходит полностью даже при диафрагмировании, что отчетливо можно отметить и при моделировании объектива в Zemax – это означает, что задняя линза имеет недостаточный световой диаметр.

Тем не менее, в действительности при F/8-F/16 у Зенитар 50/0.95 не просто темные, а буквально черные углы, как будто бы объектив кадр не покрывает совсем, что идет вразрез с результатами моделирования.

Когда я случайным образом увидел фотографию объектива со стороны задней линзы, я отметил, что за задней линзой объектива располагается рамка – кадровый ограничитель, которая визуально существенно меньше, чем кадр 36×24 мм и сама задняя линза.

Эту рамку я счел причиной наличия избыточного виньетирования у объектива, но, чтобы проверить этот факт, мне пришлось взять объектив (это действительно была основная мотивация) на тест и снять кадровый ограничитель.

Простой тест по белой стене на F/16 подтвердил правильность моей догадки – именно кадровый ограничитель, неправильно рассчитанный инженерами КМЗ, является причиной избыточного виньетирования объектива.

Удаление кадровой рамки полностью проблему не решает (и не должно, как показало моделирование), но раздражающая непрозрачная виньетка уходит. Снять кадровый ограничитель легко – достаточно выкрутить два винта с шлицевой головкой, фиксирующих рамку, и потянуть ее на себя. Решение может быть полезным для использующих этот объектив. Все снимки на Зенитар 50/0.95 и все тесты с его участием я сделал при удаленном кадровом ограничителе.

Тестирование оптического качества объектива Зенитар 50/0.95 в сравнении с SMC Pentax 50/1.2 и 7artisans 50/1.1

Простая оценка резкости объективов в дальнем поле была выполнена съемкой одной и той же сцены на камеру Sony A7s (12 Мп полнокадровая матрица) и каждый из объективов с последующим рассмотрением 100% кропов.

Ниже приведены примеры фотографии на 7artisans 50/1.1 при диафрагмах от F/1.1 до F/8.

Далее – фото на Зенитар 50/0.95 (F/0.95-F/8).

Наконец – серия фото на Pentax 50/1.2.

Рассмотрим 100% кропы изображений, полученных при максимально открытой диафрагме – F/0.95 для Зенитара, F/1.1 для 7artisans и F/1.2 для Pentax.

Можно отметить, что в центральной части кадра наилучшее качество изображения имеет объектив 7artisans 50/1.1 – он отличается и высокой контурной резкостью в сравнении с остальными объективами, и довольно хорошей передачей деталей. Хуже всего в центре кадра работает старый классический Pentax 50/1.2, страдающих сильными сферохроматическими искажениями.

В то же время по краю кадра хуже всех оказался 7artisans, а вот изображение, получаемое с Зенитара, хоть и выглядит дымчато-мутным, но притом сохраняет гораздо больше деталей, чем картинка Pentax 50/1.2. Тем не менее, визуально картинка Pentax 50/1.2 по краю воспринимается лучше.

Таким образом, по балансу резкости на открытой диафрагме между центром и краем кадра Зенитар 50/0.95 выглядит лучше своих соперников, при этом он еще и самый светосильный из испытуемых. Более того, пресловутое виньетирование у Зенитара в отсутствие кадровой рамки оказалось ниже, чем у 7artisans 50/1.1.

Далее объективы 7artisans 50/1.1 и Зенитар 50/0.95 были диафрагмированы до F/1.4, а Pentax оставлен без изменений, поскольку метки для установки F/1.4 у него на кольце нет.

С диафрагмированием до F/1.4 резкость обоих современных объективов в центре кадра сравнялась на моей камере, причем Pentax в центре им заметно уступает. Также отметим, что по краю кадра Зенитар при F/1.4 обогнал Pentax при F/1.2.

При диафрагмировании объективов до F/2 старый Pentax все еще ощутимо уступает 7artisans 50/1.1 и Зенитар 50/0.95. Скорее всего, картинка новых объективов характеризуется небольшим вкладом аберраций третьего порядка, но определяется искажениями высших порядков, которые в более высокой степени зависят от апертуры и потому быстрее исчезают с диафрагмированием.

 

При F/2 Зенитар уверенно опережает по уровню качества изображения на краю кадра своих соперников.

При диафрагме F/2.8 я уже не вижу на своей камере никаких различий между объективами в центральной области кадра, потому далее я эту часть и не рассматривал.

Что касается резкости по краю кадра, то Pentax 50/1.2 сумел сравняться с Зенитаром 50/0.95 при диафрагме F/2.8: разрешение Зенитара ограничивает латеральный хроматизм.

Ровно та же ситуация наблюдается и при F/4 – и старый Pentax уже начинает обгонять Зенитар по резкости по краю кадра.

При диафрагме F/8 Pentax обладает наилучшим качеством изображения по полю. Зенитар уступает по причине наличия латерального хроматизма. А 7artisans 50/1.1 вообще только начинает приходит в норму, но еще очень далек от идеала, которого он и не достигнет.

Таким образом, Зенитар 50/0.95 обладает оптическим качеством намного лучшим, чем старые светосильные полтинники типа 50/1.2 или 50/1.4, в области апертур до F/2.8. Также Зенитар оказался значительно более качественным объективом по полю, чем современный 7artisans 50/1.1. Тем не менее, едва ли Зенитар смог бы выдержать сравнение с объективом типа ttArtisan 50/0.95 (Leica M), имеющим намного более сложную оптическую конструкцию.

В целом можно отметить, что Зенитар характеризуется хорошей передачей мелких деталей даже на открытой диафрагме на краю кадра, но при этом контурная резкость в центре на F/0.95 довольно компромиссная, а на краю кадра просто отсутствует. К F/1.4 объектив становится весьма хорош в пределах области кадра, примерно соответствующей APS-C, а с F/2.8-F/4 достигает своей максимальной производительности.

Также стоит отметить очень низкий уровень дисторсии в сравнении с 7artisans 50/1.1 (заметная «подушка») и Pentax 50/1.2 (заметная «бочка») и весьма хорошее исправление продольных хроматических аберраций – при съемке действительно редко бывает, что приходится корректировать цветную бахрому. Но, видимо, за хорошее исправление продольных ХА пришлось заплатить высоким уровнем поперечных, портящих картинку на прикрытых диафрагмах.

Сравнение художественных свойств объективов Зенитар 50/0.95, 7artisans 50/1.1 и SMC Pentax 50/1.2

С целью изучения особенностей рисунка Зенитар 50/0.95 мною была проведена небольшая фотосессия с использование одновременно трех обозначенных выше объективов, в ходе которой каждая сцена снималась при открытой диафрагме, фиксированном балансе белого и мануальном режиме. В результате было также выявлено, что при использовании равных значений выдержки при открытой диафрагме фото на Зенитар 50/0.95 оказывается на 1/3-1/2 ступени экспозиции светлее, чем фото на SMC Pentax 50/1.2 в центре кадра. Таким образом, светосила Зенитар 50/0.95, вероятнее всего, соответствует заявленной.

Ниже приведена серия снимков на 7artisans 50/1.1 на открытой диафрагме.

Далее – серия фото на Зенитар 50/0.95.

И фотографии на Pentax 50/1.2. Недостающие снимки оказались забракованы по фокусировке – у объектива слишком маленькое по диаметру кольцо с небольшим угловым ходом для такой апертуры, потому фокус легко сбивается и у меня были неожиданные ошибки при съемке этим объективом.

Можно заметить, что форма дисков в боке у объективов заметно различается между собой. В центральной части кадра, на оптической оси, у Зенитара диск зафокала характеризуется отсутствием ярко-выраженной каймы, но асимметричная, ориентированная от центра кадра кайма становится тем более выраженной, чем дальше от оси находится диск. При этом форма диска становится куполообразной, причем от центра к краю размер пятна резко и быстро убывает, что связано с сильным виньетированием и отсутствием выраженной кривизны поля. На мой взгляд, такое поведение боке является нежелательным – 50/0.95 объектив во многом берут ради размытия – сильного размытия фона, интересного размытия фона. Мне показалось, что Зенитар 50/0.95 визуально по степени выделения объекта от фона не отличается от хорошего 50/1.4 объектива, а по характеру размытия не отличается от плохого 50/1.4 объектива.

Размытие Pentax 50/1.2 испорчено выраженным сферохроматизмом, из-за которого диски боке имеют яркую сине-зеленую кайму и откровенно красную середину. В углах кадра пятна превращаются в треугольники, более-менее приятное размытие можно получить на дистанциях поясного портрета, не более.

Сложное и яркое боке 7artisans 50/1.1 очень напоминает размытие фона классического древнего Зоннара 30-х годов – в этом и его плюс, и его минус. Так или иначе, оно разительно отличается от боке обоих планаровидных соперников.

Опыт использования

Когда я взял Зенитар 50/0.95 на съемку, я ожидал от него поведения примерно такого же, как у 7artisans 50/1.1, только еще хуже – а именно сильного хроматизма, плохой резкости по краю кадра. На тот момент, к слову, я еще не моделировал его в Zemax и не знал наверняка, каким образом он исправлен.

Что действительно удивило – возможность снимать на открытой диафрагме без четкой центральной композиции, которая требуется, например, при съемке на 7artisans 50/1.1 или какой-нибудь Гелиос в большинстве случаев из-за плохо исправленного поля. Иными словами – Зенитар достаточно хорош по краю кадра даже на открытой диафрагме. Приятный результат получается при съемке при диафрагме F/1.2-F/1.4, когда приходит в норму контурная резкость.

Мне вообще понравилось то, как быстро объектив набирает резкость с диафрагмированием – не каждый сверхсветосильный полтинник дает приемлемое качество по полю уже при F/4. Да, самые углы у Зенитара не приходят в норму никогда, но к краям кадра претензий нет. Также можно отметить отсутствие фокус-шифта – то есть смещения фокальной плоскости при диафрагмировании. В действительности это, можно сказать, особенность объективов, рассчитанных Владимиром Богданковым, считающим фокус-шифт недопустимым для фотообъективов дефектом.

Рисунок объектива, как мне кажется, с характером, но «на любителя». Боке вообще вещь субъективная, но все же его стоило проработать при расчете специально, поскольку «боке» и «50/0.95» – вещи с более очевидной связью, чем «резкость» и «50/0.95». Я бы сказал, что Зенитар 50/0.95 – это хороший технический сверхсветосильный объектив, но вряд ли художественный.

Еще примеры фотографий на полнокадровую беззеркальную камеру Sony A7s представлены ниже.

Вычислительный бонус: расчет сверхсветосильного Зоннара и сравнение его с Зенитар 50/0.95 в ANSYS Zemax

Несмотря на наличие 7artisans 50/1.1, идея создания сверхсветосильного Зоннара типа 50/1.0 меня не покидает давно, и ранее мною были показаны особо светосильные девятилинзовые объективы от приборов ночного видения ПНВ-57Е  и ТВНЕ-4Б с параметрами 37/1.0 и 50/1.2, соответственно. Однако оба этих объектива имеют слишком короткий задний отрезок и не работают полноценно с полнокадровыми камерами. Тем не менее, их принципиальная схема с менисковым корректором была взята мною за образец для расчета.

Отправной точкой стал 50/1.5 объектив расчета Людвига Бертеле (знаменитый немецкий оптик, автор схемы Sonnar) из патента US 186621 1938 года.

Помимо недостаточного относительного отверстия у этого объектива также присутствуют в схеме 2 тройные склейки, считающиеся крайне дорогим, сложным, а в случае переднего элемента – ненужным при наличии многослойного просветления элементом. Несмотря на страшненький вид пятен, объектив, на удивление, имеет неплохую функцию передачи контраста.

Этот объектив из патента был важен также и как реперная точка для проектирования рисунка будущего сверхсветосильного монстра – я старался далее воспроизвести характерный вид боке, балансируя аберрации буквально вручную.

В качестве ограничений при расчете были – число линз (не более 9), материал (стекло ЛЗОС), задний отрезок (под беззеркальные камеры), размер задней линзы (под байонеты E, Z, RF), покрытие кадра (36×24, без виньетки на закрытой диафрагме).

Должен отметить, что задача по расчету такого объектива очень сложна. Я потратил не один день, чтобы добиться результата, который, вероятно, не дотягивает и до уровня 7artisans 50/1.1. В результате мною был получен объектив с параметрами 55/1.0, по рисунку очень напоминающий оригинальный Sonnar 50/1.5.

На самом деле, есть вероятность, что не так уж сильно этот объектив проигрывает 7artisans 50/1.1, если верить функции передачи контраста. Во-первых, китайцы часто показывают ее по-китайски, то есть врут. Банально она может быть рассчитана для более «простой» спектральной функции. Во-вторых, все же разница между F/1.0 и F/1.1 при выполнении расчета очень велика. Как и между F/0.95 и F/1.0. Наконец, в отличие от 7artisans 50/1.1, этот объектив имеет более классическое боке и меньший уровень виньетирования.

Притом, конечно, я практически уверен, что расчет не является оптимальным и объектив можно посчитать лучшим образом. Так, основные трудности вызвал поиск компромисса между исправлением хроматических аберраций и кривизны поля: первое требует стекол с относительно низкой дисперсией (ve > 50), а второе – стекол с большим показателем преломления (ne > 1.75). Проблема в том, что в каталоге стекла ЛЗОС таких нет, что приводит к необходимости применения тяжелых флинтов с неоптимальным ходом дисперсии и слишком высоким показателем преломления и ограничивает коррекционные возможности. Кроме того, сложности есть и с контролем аберраций высших порядков, генерируемых линзой с большой кривизной в задней части объектива – именно эти искажения обусловливают, как ни парадоксально, оптическое качество объектива Зоннар и его характерный рисунок.

Напоследок приведу также и диаграммы для объектива Зенитар 50/0.95.

Нетрудно заметить, насколько Зенитар 50/0.95 лучше по качеству изображения в сравнении с обоими Зоннарами – в основном это достигается за счет прекрасного контроля аберраций широких пучков (т.е. тех, что влияют на картинку только на открытой диафрагме) и отличное исправление продольного хроматизма и кривизны поля. И также хорошо видно, что у Зенитара действительно боке от центра к краю кадра «пропадает» – во многом еще и по причине хорошо исправленной кривизны поля. Эти наблюдения не столько останавливают, сколько подстегивают желание разобраться лучше и таки довести расчет Зоннара до действительно приемлемого качества.

Выводы

Самое главное – это то, что Зенитар 50/0.95 действительно F/0.95, в отличие от некоторых китайских изделий. Второе – это самый простой по конструкции современный 50/0.95 объектив. Это уже не древний 50/1.4-1.2, но точно еще не Ноктилюкс.  Третье – Зенитар 50/0.95 имеет достаточный уровень оптического качества, чтобы его можно было использовать. При этом, конечно, картинка, формируемая Зенитаром, довольно специфическая, но своего любителя она найдет.

Больше обзоров от читателей Радоживы найдете здесь.