Вега-9 2,1/50 (КМЗ). Обзор адаптированного киносъемочного объектива с низкодисперсным стеклом

Материал по Вега-9 2,1/50 специально для Радоживы подготовил Родион Эшмаков.

Адаптированная Вега-9 50/2.1.

Вега-9 2,1/50 – старый советский объектив от кинокамеры «Красногорск» под 16 мм пленку (эквивалент формата с кроп-фактором ~2.7), наделенный некоторыми особенностями, делающими его весьма интересным. Во-первых, этот объектив является единственным советским 50 мм объективом, использующим пресловутое низкодисперсное стекло (да, это не шутка). Во-вторых, рассчитанная под крошечный узкопленочный кадр Вега-9, как оказалось, способна работать даже с полнокадровыми камерами, в отличие от подобного Таир-41 50/2, хотя для этого требуется проведение некоторой модификации.

Технические характеристики:

Оптическая схема – 5 линз в 4 группах, «двойной Гаусс» типа «Biometar»/«Вега», 2 линзы выполнены из низкодисперсного стекла ФК14 (n=1.580, v=65.1).

Диаграмма оптической схемы объектива Вега-9.

Диаграмма оптической схемы объектива Вега-9.
Фокусное расстояние – 50 мм;
Относительное отверстие – 1:2.1;
Пределы диафрагмирования – 1:2.1-1:22;
Диафрагма – 10 лепестков, бесступенчатая регулировка;
Расчетный формат кадра – 10.3×7.5 мм (16 мм кинопленка), покрываемый – 36×24 мм (максимальное виньетирование ~80% при F/2.1);
Минимальная дистанция фокусировки (в заводском исполнении) – 0.9 м;
Задний фокальный отрезок – 32.1 мм;
Резьба под фильтры – 40.5 мм;
Крепление к камере – байонет «Красногорск».

Конструкция и адаптация

Киносъемочная Вега-9 отличается качественным исполнением и красивым внешним видом. В объективе с завода прекрасно реализованы меры по светозащите: везде, где можно, сделано рифление и матовое чернение поверхностей, передняя линза утоплена в корпус, а титульное кольцо играет роль светозащитной передней диафрагмы. Штатный фокусировочный механизм не имеет люфтов, что является отличительной особенностью кинообъективов. Объектив снабжен десятилепестковой диафрагмой с бесступенчатой регулировкой линеаризованным ходом, из-за чего форма отверстия до F/4 практически круглая, а между F/4 и F/16 – звездчатая или в виде циркулярной пилы (подобно Гелиос-40). Все линзы Веги-9 упакованы в автоколлимационные оправы для обеспечения высокой точности сборки. Иными словами – по качеству исполнения этот объектив находится даже выше некоторых кинообъективов ОКС и РО.

Если придираться, то единственный недостаток конструкции – это большая по сегодняшним меркам МДФ 0.9 м. Если же это устраивает, то объектив можно адаптировать путем простой замены крепления на требуемое для любых беззеркальных кроп-камер.

Чтобы получить возможность использования объектива на полнокадровой камере, требуется более серьезная доработка. Как можно заметить, в конструкции объектива существует два места, ограничивающих ширину наклонного пучка света, т.е. вводящих виньетирование. Первое – это титульное кольцо объектива, второе – задняя часть фокусировочного механизма и гайка крепления задней линзы. Наилучший вариант – отказаться от использования заводского фокусера при адаптации (линзоблок объектива из него просто выкручивается, иногда со значительным усилием), расточить шлицевую гайку задней линзы, расточить и переместить как можно ближе к передней линзе титульное кольцо объектива. В качестве фокусера удобно использовать китайские макрогеликоиды, например – М42-М42 17-31, установив рабочий отрезок 45.5 мм – не с целью установки объектива на зеркальные камеры (он будет зацеплять зеркало задней линзой), но ради повышения совместимости с современными системами. При этом, используя красивые заводские детали объектива, можно вывести кольцо управления диафрагмой вперед.

Адаптированный таким образом объектив имеет проницаемую виньетку на кадре 36×24 до ~F/2.8-F/4, при диафрагме F/5.6 виньетирование исчезает, в т.ч. в углах кадра.

Низкодисперсное стекло ФК14, «флюоритовые» объективы

В оптической схеме объектива Вега-9 используется стекло ФК-14. Данный оптический материал не является тем, что обычно сейчас маркируют как «ED» («Extra-low dispersion») – т.е. не является стеклообразным аналогом кристаллического флюорита CaF2 434.953 как, например, «особый крон» ЛЗОС ОК4. Стекло ФК14 580.651 принадлежит к классу фосфатных кронов, обладающих дисперсией на уровне боросиликатных стекол К (ЛЗОС/ИПЗ К8/Schott BK7/CDGM H-K9L 516.641) и легких кронов ЛК (ЛЗОС/ИПЗ ЛК1 440.688), но имеющие притом показатель преломления на уровне тяжелых кронов (ЛЗОС/ИПЗ ТК12 569.620) а также, что важно – аномальное положительное отклонение дисперсии в коротковолновой области («ланг-крон», «особый крон»). В совокупности эти факторы делают фосфатные кроны идеальными материалами для использования в несложных высокоразрешающих светосильных системах, таких как фотокинообъективы, микрообъективы: относительно высокий показатель преломления позволяет контролировать монохроматические аберрации, а низкая дисперсия с аномальным ходом делает возможным эффективное исправление хроматизма.

К слову, флюорит и подобные ему материалы, например ЛЗОС ОК4/CDGM H-FK95N, использовать в простых светосильных системах эффективно невозможно из-за очень низкого показателя преломления: для исправления хроматических аберраций потребуется придание поверхностям слишком большой кривизны, что приводит к появлению нерационально толстых элементов в системе и генерированию аберраций высших порядков – а значит, к необходимости усложнения схемы путем расщепления неугодной линзы на две или даже три. Потому если вы встретите на барахолке продавца, утверждающего (основано на реальных событиях), что он продает условный «флюоритовый» советский киносъемочный полтинник (например, ОКС1-50-3 50/2 с буквой «Ф») – можете смело обходить эту дешевую провокацию стороной, ведь в гелиосоподобном 50/2 объективе флюоритовой линзе места нет (применение CaF2 приведет к усложнению схемы до ~8-9 линз), а буква «Ф» означает не иначе как «физический» способ нанесения просветляющего покрытия (т.е. напыление в вакууме) – в противовес «химическому» просветлению (нанесение слоя ксерогеля аморфного диоксида кремния методом спин-коатинга), на некоторых объективах маркируемому буквой «Х». Вот где действительно флюорит использовали – так это в опытном АПО Таир-1 300/4.5, а «ED» стекло ОК4 использовал малосерийный объектив АПО Телезенитар 300/4.5 – как видите, о высокой светосиле речи здесь не идет.

Мною был выполнен качественный анализ элементного состава стекла ФК14 с помощью спектрометра ренгтеновской флуоресценции Bruker M1 Mistral. Можно отметить, что материал действительно сильно отличается от обычных тяжелых кронов по составу: в этом стекле нет, например, цинка (Zn) и свинца (Pb), но присутствует лантан (La). От лантановых кронов (СТК) легко отличить материал по наличию пика фосфора (P), но оптимальнее всего для этого использовать более совершенный прибор.

Вид спектра рентгеновской флуоресценции задней линзы объектива Вега-9. Присутствие линий циркония (Zr) и олова (Sn) обусловлено особенностью прибора, а меди (Cu) – излучением оправы линзы.

По своим оптическим свойствам стекло ФК14 похоже на современный китайский тяжелый фосфатный крон H-ZPK2A 603.655, уступая ему на 0.02 в показателе преломления. Интересно, что стекло ФК14, судя по всему, производили в СССР еще в середине 1960-х. Помимо объектива Вега-9 его должен был использовать телевизионный трехлинзовый объектив-полуапохромат (вторичный спектр в 2 раза меньше в сравнении с Таир-3) Таир-47Т 400/4.5. Однако, судя по отсутствию сколь угодно значимого числа советских объективов, использующий фосфатные кроны, объем варок этих материалов был крайне ограничен (а это весьма непростые в производстве стекла) и, наверняка, как и в случае с тяжелым фосфатным кроном ТФК-11 для АПО Телезенитар 135/2.8, всё стекло пожирали бесславные изделия для ВПК.

Оптические свойства

Отличительная особенность объектива Вега-9 в сравнении с другими 50 мм объективами, подходящими для полнокадровых камер – очень высокая для такой простой оптической схемы разрешающая способность 80 лин/мм. И нет, это не означает, что объектив обладает «звенящей» резкостью с открытой диафрагмы: визуальная резкость определяется передачей контраста с частотой 10-40 лин/мм, а на открытой диафрагме F/2.1 Вега-9 эти частоты в центральной области кадра передает на уровне многих обычных ничем не примечательных старых объективов. Вега-9 отличается именно детализацией изображения, что хорошо ощущается при съемке в околомакродиапазоне. Так, Вега-9 способна передать то, что, например, не сумеет передать считающийся добротным макриком Индустар-61 ЛЗ МС – уже при F/2.8 Вега-9 имеет разрешающую способность 100 лин/мм при отличной резкости, в то время как Индустар-61 ЛЗ «мягок» и вдвое уступает по разрешению. Без использования низкодисперсного стекла при такой простой схеме наблюдаемый результат был бы недостижим.

Диаграммы частотно-контрастных характеристик объективов Вега-9 и Индустар-61 ЛЗ для осевого пучка.

Главный недостаток объектива Вега-9 при использовании на камерах формата 36×24 мм (для которых объектив не предназначен) – существенная кривизна поля изображения и заметные латеральные хроматические аберрации. Кривое поле препятствует получению полностью резкого плоского объекта или пейзажа, частичным решением проблемы служит диафрагмирование до ~F/11. На кадре формата 4/3 или APS-C проблема менее выраженная. Интересно, что астигматизм у объектива исправлен очень хорошо вплоть до самых углов кадра 36×24, а потому попавшие в кривое поле объекты будут переданы резкими при диафрагмах ~F/2.8 и ниже. Резкость по полю в пределах кривого поля ограничена на открытой диафрагме комой, а на малых апертурах – латеральным хроматизмом. Интересно, что Вега-9 даже на полнокадровых камерах не имеет сильной дисторсии – только присмотревшись можно заметить небольшую «подушку» (+2%).

Диаграммы аберрационных пятен на F/2.1, кривизны поля изображения и дисторсии, продольной аберрации на оси, пятен дефокуса объектива Вега-9.

Контраст изображения, формируемого объективом, весьма высок благодаря качественному чернению поверхностей, простой схеме и физическому однослойному просветляющему покрытию. В отличие от распространенного среди советских фотообъективов химического просветления то покрытие, которое применяли на кинопроекционной и киносъемочной оптике, имеет более широкую полосу светопропускания, а значит – обеспечивает лучшую цветопередачу. Объектив действительно хорошо ведет себя как в обычных условиях освещения, так и в контровом свете.

Спектр пропускания объектива Вега-9.

По художественным свойствам, размытию заднего плана Вега-9 очень напоминает подобный по оптической схеме объектив Вега-11У, но от него отличается лучшим качеством изображения на бесконечности, лучшим качеством в центра кадра вообще, большей светосилой, лучшими контрастом изображения и цветопередачей.

Далее приведены примеры фотографий, выполненные на полнокадровую камеру Sony A7s, в том числе и с использованием шифт-адаптера – ведь формата много не бывает.

Все обзоры кинопроекционных и киносъемочных объективов:

1. РО3-3М 2/50
2. РО2-2М 75/2
3. ЛОМО РО501-1 F=100 1:2
4. РО 500-1 F9 СМ. 1:2 П
5. ЛОМО РО500-1 F=90 1:2
6. ЛЕНКИНАП РО500-1 F=9см 1:2 П
7. ЛОМО РО506-1 F=80 1:2
8. ЛЭТИ-60/60М F=92 1:2
9. 2/92
10. F=92 1:2
11. 16КП-1,4/65
12. 35КП-1,8/65
13. 35КП-1,8/70
14. 35КП-1,8/75
15. 35КП-1,8/85
16. 35КП-1.8/100
17. 35КП-1.8/120
18. 35КП-1,8/120 (с диафрагмой)
19. ЛОМО П-5 F=90 1:2
20. ЛОМО П-5 F=100 1:2
21. ЛЕНКИНАП ОКС1А-75-1 F=75 1:2 П
22. ЛОМО ОКС1-22-1 F=22 1:2.8
23. ЛОМО ОКС1-40-1 40/2.5
24. ЛОМО ОКС1-300-1 F=300 1:3.5
25. ЛОМО ОКС11-35-1 F=35 1:2
26. ЛОМО Ж-53 F=75 1:2
27. ЛОМО Ж-54 F=85 1:2
28. ЛОМО ОКП4-80-1 F=80 1:1,8
29. ЛОМО ОКП8-90-1 F=90 1:2
30. ОКП-6-70-1 F=70 1:1,8
31. Таир-41 50/2
32. КО-120 1:2,1 120mm
33. КО-90 1:1,9 F=9см
34. КО-120М 1:1.8 F=120mm
35. КО-120М 120/1.8 с диафрагмой и геликоидом
36. КО-120 1:2.1 F=12см
37. ГОЗ “КО-140” 1:2,2 F–14см
38. Вега-9 2,1/50
39. МП РСФСР ГЛАВУЧТЕХПРОМ ЗАВОД №6 ★ F=7.7см ★
40. МСО УССР УТОГ УПП-1 ★ ХАРЬКОВ ★ F-7 СМ ★
41. Schneider Super Cinelux 70/2
42. Meopta Meostigmat 90/2
43. Meopta Meostigmat 100/1.7
44. Проекционные апланаты: "Петцвали" и "Рихтеры"

Имена объективов соответствуют их точному написанию на корпусе.

Выводы

Страшная штука – инерция! Ведь сколько повсеместно написано о высоком качестве киносъемочных 50/2 объективов ОКС, которые даже не могут работать с полнокадровыми камерами и, в сущности, имеют сомнительные преимущества перед многочисленными другими 50/2 объективами… Но мало кто обращал внимание на узкопленочный объектив Вега-9, который, вероятно, является самым высокоразрешающим советским полтинником, способным работать с полнокадровыми камерами. Я очень рекомендую этот объектив для использования в художественной предметной и макросъемке, где требуются одновременно и высокое оптическое качество, и внятный, узнаваемый оптический рисунок, а также как портретный на кроп-камерах.

Больше обзоров от читателей Радоживы найдете здесь и здесь.