Обзор винтажного дальномерного объектива ФЭД 1:3,5 F=50 мм

Материал по объективу ФЭД 1:3,5 F=50 мм специально для Радоживы подготовил Родион Эшмаков.

Объективами ФЭД 1:3,5 F=50 мм (далее – ФЭД 50/3.5) комплектовались камеры ФЭД и ФЭД-2 – советские нелицензионные копии немецких дальномерных камер Leica, которые производили в Харькове на машиностроительном заводе «ФЭД», названном в честь чекиста Дзержинского. Завод «ФЭД» имеет уникальную историю, связанную с именем известного педагога Антона Семеновича Макаренко, который на базе небольшой коммуны для детей-беспризорников организовал производство сначала ручных сверлильных инструментов, а затем – пленочных фотоаппаратов (первые камеры «ФЭД»). Впоследствии производство разрослось, и трудовая коммуна оказалась реорганизована в 1939 г. в относящийся к НКВД комбинат имени Дзержинского (фотокамеры серии «ФЭД НКВД»). На заводе производили не только фотокамеры, но и целую линейку объективов, из которых большая часть по конструкции были интерпретациями оптических схем немецких конструкторов Вилли Мерте, Роберта Рихтера и Пауля Рудольфа:

• Штатный объектив ФЭД 50/3.5 (представлен в этой статье);
• Широкоугольный симметричный шестилинзовый объектив ФЭД 28/4.5;
• Стереообъектив ФЭД 38/3.8;
• Макрообъектив ФЭД-19 59/3.5;
• Светосильный ФЭД 50/2 ;
• Телеобъективы ФЭД 100/6.3 и 100/5.9.

В некотором смысле линейка оптики для фотоаппаратов ФЭД довоенного и военного времени была даже богаче, чем для советских послевоенных дальномерок: в ней есть узкоспециализированные объективы, не получившие развития в послевоенные годы.

Самым распространенным из перечисленных объективов является штатный ФЭД 50/3.5, который также имеет название «Индустар-10» и производился в течение долгого времени (как минимум с 1930-х по 1950-е) множеством разных предприятий (ФЭД, КОМЗ, ВООМП, ГОМЗ, «Геодезия») в разных вариантах исполнения (фотографические, технические). Индустар-10 известен как штатный объектив первой в мире малоформатной зеркальной фотокамеры «Спорт»/«Гельвета» (опытные образцы – 1934 г.). И вообще – это первый советский малоформатный объектив типа «Тессар». Объективы Индустар-10, произведенные до конца 40-х – начала 50-х годов, не имеют просветляющего покрытия оптики, потому можно считать, что представленный в этой статье просветленный ФЭД 50/3.5 был выпущен в период после ~1948 г.

Технические характеристики:

Оптическая схема – 4 линзы в 3 группах, «Тессар»;

Фокусное расстояние – 50 мм;
Относительное отверстие – 1:3.5;
Диафрагма – 8 лепестков;
Пределы диафрагмирования – 1:3.5–1:16;
Минимальная дистанция фокусировки – 1 м;
Резьба под светофильтры – отсутствует;
Крепление к камере – резьба М39 (рабочее расстояние 28.8 мм);
Особенности – складной объектив, линзоблок паркуется вглубь камеры для уменьшения габаритов; фиксатор положения фокусировки на бесконечность.

Конструкция и исполнение объектива

ФЭД-50/3.5 имеет интересный и необычный по нынешним меркам дизайн. Во-первых, сам объектив выполнен не из алюминия, как обычно, а из латуни, причем покрытой никелем (фронтальные поверхности) и хромом (тубус). На мой взгляд никелирование смотрится великолепно – красиво, но сдержанно.

Во-вторых, объектив копирует складную конструкцию ранних Leitz Elmar: линзоблок ФЭД 50/3.5 смонтирован в подвижном тубусе, который способен перемещаться внутри фокусировочного механизма. При этом в рабочем положении тубус выдвигается и фиксируется поворотом по часовой стрелке, а в транспортировочном тубус целиком утапливается в фокусере и шахте камеры, благодаря чему объектив оказывается очень компактным.

Впоследствии такая конструкция применялась и в более поздних объективах Индустар для дальномерных фотоаппаратов. Обзоры других «складных» объективов Индустар:

• Индустар-50 3,5/50 (ЛЗОС, 1969 г.);
• ИНДУСТАР-22 1:3.5 F=50мм. Москва (КМЗ);
• Индустар-22 1:3,5 F=50мм П (КМЗ) здесь и здесь.

По моим наблюдениям ФЭД 50/3.5 не зацепляется в сложенном виде об внутренности камеры (Sony A7s) в отличие от Индустар-50. Связка камера-объектив в сложенном виде очень компактна и может даже поместиться в карман куртки.

Недостатком конструкции является неудобное управление диафрагмой, которое осуществляется тонким колечком у передней линзы объектива, снабженным маленьким упором для пальца. Очень часто это колечко корродирует, засоряется и плохо крутится – такой объектив нужно разобрать и почистить.

Механизм ирисовой диафрагмы состоит из 8 темных матированных лепестков скругленной формы. На прикрытых диафрагмах зрачок объектива принимает форму правильного восьмиугольника со скругленными углами.

Механизм фокусировки у объектива – открытого типа, то есть многозаходная резьба геликоида оголяется при фокусировке на близких дистанциях. Обслуживать такой фокусер так же легко, как и загрязнить. Минимальная дистанция фокусировки (МДФ) составляет 1 метр, что, конечно, очень много для 50 мм объектива. Однако путем замены винтов-стопоров фокусера, находящихся на шкале дистанций, можно добиться уменьшения МДФ до 0.5 м. При этом геликоид будет выполнять один полный оборот, а не половину.

Интересная особенность объектива – наличие фиксатора положения фокусировки на бесконечность, выполненного в виде кнопки. Этот элемент также служит упором для пальца при выполнении фокусировки единственно возможным способом – специального кольца в конструкции ФЭД 50/3.5 для этого не предусмотрено.

Большой пользы от фиксатора нет, хотя, вероятно, опция будет полезна при съемке бесконечно удаленных объектов на малых апертурах. С другой стороны, я бы предпочел не доверять фиксатору и все же перефокусироваться – объективу свойственен фокус-шифт (изменение положения фокуса с диафрагмированием).

Наконец, самый главный нюанс фиксатора – это возникающая проблема с фокусировкой при установке объектива на современные камеры через адаптеры. Кнопка фиксатора требует движения вниз на ~2 мм за плоскость крепления объектива к камере, а потому обычно кнопка упирается в переходник и снять фиксацию бывает невозможно. Мне для использования объектива пришлось рассверлить в нужном месте адаптер, чтобы создать достаточно места для работы фиксатора. Впрочем, в рабочем состоянии этот элемент конструкции сохранился у очень небольшого числа складных объективов Индустар – часто этой кнопки уже на месте нет.

ФЭД 50/3.5 – это не Ultron 28/2, и ругать его за неудобную механику было бы не совсем правильно, что не отменяет того, что объектив может быть проблемным при использовании с современными фотоаппаратами. При этом ФЭД 50/3.5 цепляет глаз своей винтажной отделкой и необычной конструкцией.

Оптическая конструкция. Развитие объективов типа Tessar 50/3.5

Объектив ФЭД-10 50/3.5 выполнен по оптической схеме «Тессар», изобретенной немецким оптиком Паулем Рудольфом. Развитием этой схемы занимались Эрнст Вандерслеб и Вилли Мерте. Еще 1926 г. в Германии Вилли Мерте подал заявку на патент объектива типа «Тессар» с относительным отверстием 1:3.5 (US 1741947). Советский Индустар-10 появился почти на 10 лет позже, Индустар-22 – в конце 40-х, а Индустар-50 – в 50-е годы. Безусловно, представляет интерес проведение сравнения оптической конструкции советских объективов с исходным немецким и между собой.

Сравнение было проведено с помощью моделирования в программном пакете ANSYS Zemax 13 для объективов Индустар-22м (см. про И-22 и И-22м здесь), Индустар-50 и Tessar 50/3.5 (US 1741947). Документацию для моделирования оптической схемы Индустар-10, к сожалению, найти не удалось, хотя можно считать его близким оптически к Индустар-22.

На изображении ниже приведена принципиальная схема рассматриваемых объективов, а также обозначены марки примененных оптических стекол и их параметры (показатель преломления и число Аббе, характеризующее дисперсию материала).

Отметим, что оригинальный Tessar 50/3.5 использует для положительных линз стекла с несколько большим показателем преломления, чем у советских вариантов. Кроме того, оказалось, что Индустар-22м и Индустар-50 различаются исключительно марками стекла в положительных линзах (ТК16 в И-22м и ТК14 в И-50), но притом имеют совершенно одинаковые геометрические параметры линз и их положение.

Для определения типа стекла в передней и задней линзах объектива ФЕД 50/3.5 (Индустар-10) мною были записаны спектры рентгеновской флуоресценции (XRF, РФлА, РФА) с помощью прибора Bruker M1 Mistral, оказавшиеся в общем-то идентичными.

Олово (Sn) и цирконий (Zr) являются постоянно присутствующими на спектре для данного прибора элементами, а потому определены ошибочно. Сигнал меди (Cu) – следствие взаимодействия излучения с оправой линзы. Данные свидетельствуют о наличии в составе стекла бария (Ba), цинка (Zn), стронция (Sr) и сурьмы (Sb), что соответствует стеклу типа ТК (тяжелый крон) и похоже на спектр стекла ТК16. Следовательно, объектив ФЭД 50/3.5 (Индустар-10) весьма близок к объективу Индустар-22м.

Для сравнения объективов между собой были рассчитаны:

• Диаграммы аберрационных пятен при фокусировке на бесконечность на открытой диафрагме – для визуальной оценки производительности схемы на качественном уровне. Чем больше размер пятна – тем, как правило, хуже. Реальное качество зависит также от структуры самого пятна и распределения энергии в нем.
• График продольной аберрации объектива для длин волн от 400 до 700 нм – демонстрирует влияние сферических и хроматических аберраций для точки на оптической оси при разных апертурах. По вертикальной оси – размер зрачка объектива (апертура), по горизонтальной – положение фокуса. Для идеального объектива пучок кривых бесконечно узкий и совпадает с вертикальной осью.
• График величины дисторсии в % в зависимости от координаты высоты изображения.
• График кривизны поля и астигматизма – необходим для оценки качества объектива по полю, особенно на малых апертурах. В идеальном объективе пучок кривых бесконечно узкий и совпадает с вертикальной осью. Астигматизм – расхождение пучка на два, кривизна поля – наклон относительно вертикальной оси.
• Кривые частотно-контрастной характеристики (ЧКХ, MTF) для частот 10 мм-1 (контурная резкость) и 30 мм-1 (резкость в деталях) по полю изображения при F/3.5.

Результаты представлены на картинках ниже.

Итак, оригинальный объектив Вилли Мерте, как оказалось, обладает неплохой коррекцией хроматических аберраций, имеет низкий уровень дисторсии (0.5%, «бочка»), но астигматизм и кривизна поля исправлены недостаточно, вследствие чего качество изображения по полю падает на открытой диафрагме довольно сильно. С другой стороны, у этого объектива саггитальный и тангенциальный фокусы не пересекаются (см. диаграмму кривизны поля), а потому объектив имеет низкий уровень астигматизма в углах кадра 36×24, чего не скажешь про объективы Индустар-50 и Индустар-22.

Индустар-22 и Индустар-50, различающиеся по конструкции только тем, что в Индустар-50 стекло ТК16 было заменено стеклом ТК14 с тем же показателем преломления, но меньшей дисперсией, и по картинке различаются лишь по части коррекции хроматических аберраций. В объективе Индустар-22 хроматизм исправлен плохо, вторичный спектр в полтора раза выше, чем в оригинальном Tessar 50/3.5 Мерте, а вот Индустар-50 отличается довольно низким уровнем хроматизма. Вообще, в Индустар-50 хроматизм исправлен даже лучше, чем в популярном Индустар-61.

Из графиков ЧКХ хорошо видно, что передача мелких деталей (контраст при частоте 30 мм-1) сильно зависит от степени исправления хроматических аберраций. Так, лидером оказывается Индустар-50, затем следует Tessar 50/3.5, аутсайдер – Индустар-22. Кроме того, от исправления хроматизма зависит точно так же и максимально достижимое разрешение при диафрагмах F/5.6-F/11.

Что касается качества изображения по полю, то несмотря на то, что все объективы по ЧКХ очень близки между собой на краях кадра на открытой диафрагме, ситуация будет иная на диафрагмах F/8-F/11: диаграммы кривизны поля и астигматизма показывают, что для объективов Индустар-22 и Индустар-50 из-за очень высокого уровня астигматизма невозможно добиться высокого качества изображения в углах кадра, в то время как оригинальный Tessar 50/3.5 это допускает. По результатам тестирования вживую объектив ФЭД 50/3.5 ведет себя подобным объективу Индустар-22 образом.

Таким образом, советский объектив Индустар-50 – последний крупносерийный Тессар 50/3.5 – опережает оригинальный объектив по резкости в центральной области кадра на всех апертурах, но углы кадра были принесены в жертву. Индустар-22 и, видимо, ФЭД 50/3.5 (Индустар-10) – объективы еще более «мягкие» в сравнении с немецким Tessar 50/3.5, с выраженными хроматическими аберрациями и такими же проблемными, как у Индустар-50, углами кадра.

Оптические свойства

ФЭД 50/3.5 действительно показал себя как довольно мягкий, не очень резкий объектив. Изображение имеет невысокий уровень детализации даже в центральной области кадра, хотя контурный контраст вполне приемлемый. Такая же проблема была свойственна и объективу Индустар-29 80/2.8, который является по сути пропорционально увеличенным Индустар-26м, который и сам по себе имеет очень большой вторичный спектр.

По полю кадра ФЭД 50/3.5 имеет низкое качество изображения вплоть до F/5.6-F/8, а углы кадра никогда не бывают идеальными из-за астигматизма.

Контраст изображения в обычных условиях – на уровне других похожих объективов с однослойным просветлением оптики. В контровом свете проявляется вуалирование, объектив ловит радужные засветы и прочие интересные артефакты. Из-за примененного покрытия линз объектив несколько хуже пропускает синюю часть спектра (т.е. слегка желтит), зато обладает высоким светопропусканием в ближней ИК-области. В целом какого-то специфического влияния покрытия на цветопередачу заметить сложно.

ФЭД 50/3.5 имеет приятное размытие заднего плана при съемке близко расположенных объектов и портретов. Боке объектива закручено из-за влияния астигматизма и геометрического виньетирования, но выглядит не таким аляповатым, как у Гелиос-44, например.
Ниже приведены примеры фотографий, сделанные на полнокадровую беззеркальную камеру Sony A7s https://radojuva.com/2022/06/a7s/#more-79695 .

Выводы

ФЭД 50/3.5 – первый советский малоформатный анастигмат. От этого объектива трудно требовать много. ФЭД 50/3.5 имеет слабенькое оптическое качество и не самые привлекательные параметры, но сам по себе является довольно интересным объективом в плане как тактильных ощущений при использовании, так и получаемого результата при съемке. Учитывая низкую цену объектива на вторичном рынке, ФЭД 50/3.5 можно уверенно рекомендовать охотникам за настоящим винтажем.

Больше обзоров от читателей Радоживы найдете здесь и здесь.