Материал по объективу специально для Радоживы подготовил Родион Эшмаков.
Объективы CZJ 10/0.25 160/-A и 10/0.25 160/-.
В этом обзоре представлены объективы средней кратности 10× из штатного комплекта для микроскопов Carl Zeiss Jena типа Laboval, Amplival с конечным тубусным расстоянием: 10/0.25 160/- и 10/0.25 160-A. Данные объективы пришли на смену одновременно двум старым – 8/0.2 (прародитель ЛОМО М-42) и 10/0.3, которые использовали меньший габарит 33 мм (стандарт RMS).
Второй 10× объектив является более новой версией. Буква A в его маркировке означает исправление латерального хроматизма, то есть отсутствие необходимости использования компенсационных окуляров для визуальных наблюдений или релейных систем для фотосъемки. Более того, латеральный хроматизм многих старых объективов средних и малых увеличений в принципе плохо поддается коррекции окулярами: обычно он слишком велик, чтобы его не замечать, но слишком мал для компенсации окуляром. Сравнение этих двух 10/0.25 объективов между собой позволяет наглядно продемонстрировать важность исправления этого оптического искажения.
Технические характеристики
Оптическая схема – 5 линз в 3 группах, апланат (предположительно – сведений не найдено);
Предполагаемый вид оптической схемы объективов CZJ 10/0.25.
Тип коррекции – ахромат;
Тубусное расстояние – 160 мм;
Парфокальное расстояние – 45 мм (стандарт DIN);
Кратность увеличения – 10×;
Числовая апертура – 0.25;
Рабочее расстояние – 7 мм (версия без буквы A), 5 мм (версия с буквой A);
Толщина покровного стекла – 0-0.17 мм;
Хроматическая разность увеличений – не исправлена (версия без буквы А), исправлена (версия с буквой А);
Требуется иммерсия – нет;
Тип крепления – стандарт RMS (резьба 4/5” × 1/36”);
Особенности – микроскопный объектив, не имеет ирисовой диафрагмы и фокусировочного механизма.
Конструкция объективов
Оба объектива 10/0.25 имеют простую конструкцию: в латунном корпусе находятся автоколлимационные металлические оправы с линзовыми элементами, зафиксированные с тыльной стороны объектива стопорным кольцом. Под съемной декоративной рубашкой объективов не обнаруживаются отверстия. Следовательно, линзы объективов не центрируются дополнительно, а значит можно разбирать объектив для обслуживания без особых опасений его потом не собрать. У обоих объективов фронтальная линза никак не защищена оправой, потому с объективом следует обращаться аккуратно и не ставить его с опорой на фронтальную поверхность.
В отличие от старенького CZJ 10/0.3 160/- эти объективы не имеют ни просветляющего покрытия линз, ни качественной светозащиты на межлинзовых поверхностях. Чернение тоже посредственное, особенно у более новой версии.
Спектры светопропускания этих двух объективов очень похожи, но край поглощения для А-версии немного ниже.
Спектры рентгеновской флуоресценции сюрпризов не преподнесли – первые линзы обоих объективов, по-видимому, выполнены из обычного крона типа К8 или К14, сквозь который явно просвечивает отрицательная линза из тяжелого флинта типа ТФ1. Задняя линза объектива 10/0.25 160/- выполнена либо из стекла типа крона или бариевого крона.
В целом качество исполнения объективов довольно компромиссное. В той же линейке оптики, например, CZJ Semiplan 6.3/0.16 имет более качественную светозащиту, а старый CZJ 10/0.3 еще и просветлением линз обладал. Из хорошего стоит отметить неприхотливость к точности сборки, чем не может похвастаться советский ЛОМО ОМ-2 9/0.2 План.
Качество изображения
Для оценки оптического качества было проведено сравнение обоих CZJ 10/0.25 и модифицированного китайского ахромата 10/0.25, диафрагмированного до апертуры ~0.2, который для нужд микрофотографии чуть ли не лучший в своем роде по соотношению цена/качество. Сравнение проводили в проходящем и в отраженном свете по объект-микрометрам с использованием камеры Sony NEX-6 (APS-C). Тестовые снимки и их кропы приведены далее.
Как можно заметить по кропам центральной области кадра, модифицированный китайский объектив не имеет заметного сферохроматизма, но из-за дифракции обладает довольно посредственной детализацией. Объектив 10/0.25 160/-A обладает значительно лучшей детализацией изображения, но также обладает выраженным сферохроматизмом. В центральной области лучше всех себя показал старый вариант CZJ 10/0.25 160/-, сочетающий хорошую детализацию с низким уровнем сферохроматизма.
По краю поля, однако, безусловным лидером среди испытуемых объективов является CZJ 10/0.25 160/-A, который не имеет выраженного астигматизма в отличие от китайского ахромата и сильных латеральных хроматических аберраций, как у старой версии CZJ 10/0.25 160/-.
По общему контрасту изображения модифицированный китайский объектив, имеющий просветление и получивший при доработке качественное чернение, конечно, опережает оба старых немецких объектива.
В целом по совокупности качеств наиболее интересным объективом из числа испытанных является CZJ 10/0.25 160/-A, однако, в отличие от китайского ахромата, найти его на вторичном рынке не так-то просто.
Далее приведены примеры фотографий на объектив CZJ 10/0.25 160/- и камеру Sony NEX-6 без использования стекинга.
Предметы на фото: 1) Оксалатокупрат калия, 2) Персульфат аммония, 3-4) Кристаллическая пленка серы (темное поле).
Затем – то же, с использованием стекинга.
Предметы на фото: 1) Оксалатокупрат калия; 2-3) Персульфат аммония (темное и светлое поле); 4) Подложка чипа газового сенсора; 5-6) Кристаллическая пленка серы (темное поле).
А теперь посмотрите, как выглядят фотографии на практически такой же объектив, но с исправленным латеральным хроматизмом – фотографии на CZJ 10/0.25 160/-A и Sony NEX-6 без стекинга ниже.
Предметы на фото: 1) Пероксофторотитанат аммония; 2) Оксалатокупрат калия; 3) Персульфат аммония, 4-5) Кристаллическая пленка серы (темное поле); 6) Засохшая капля с кристаллами магнийаммонийфосфата (темное поле); 7-8) Пирофосфат магния, легированный марганцем (флуоресценция 365 нм и отраженный свет); 9-10) Оксид цинка, легированный марганцем (отраженный свет и флуоресценция 365 нм).
Далее со стекингом. Предметы на фото: 1) Мембрана чипа газового сенсора, 2) Сульфид бария, легированный медью (флуоресценция 365 нм); 3) Пероксофторотитанат аммония; 4) Оксалатокупрат калия; 5-7) Персульфат аммония (темное и светлое поле); 8) Подложка чипа газового сенсора; 9-10) Кристаллическая пленка серы (темное поле); 11) Глаз комнатной мухи; 12) Высохшая капля с кристаллами магнийаммонийфосфата (темное поле); 13) Оксид цинка, легированный марганцем (темное поле).
Во многих случаях наличие латерального хроматизма бросается в глаза и является крайне нежелательным. Исправить его при постобработке проблематично, поскольку нужен специальный профиль коррекции, который, естественно, никто не делал для такой оптики. В целом для правильной работы камер, в частности систем машинного зрения, объективы должны иметь исправленный хроматизм увеличения. Кроме того, идеальная компенсация латерального хроматизма окуляром или другой системой всегда затруднительна в силу разного характера и степени проявления этого искажения у разных объективов.
Инженеры Carl Zeiss Jena были одними из первых, кто осознал, что крайне необходимо иметь полное исправление латеральной хроматики прямо в объективе: до сих пор линейка оптики с буквой «А» в маркировке, особенно объективы линейки GF, высоко ценятся на вторичном рынке, особенно среди фотографов. Интересно, что в те же годы большинство производителей микроскопов (Olympus, Zeiss Opton, Leitz) все еще производили объективы по компенсационной схеме, то есть с неисправленным латеральным хроматизмом.
Выводы
Из «десяток» от Восточного Цейсса объектив CZJ 10/0.25 160/-A является действительно хорошим решением для микрофотографии, хотя из-за отсутствия просветления и не лучшей светозащиты его общий контраст явно далек от идеала. Объектив оптически превосходит современный китайский аналог. А вот старая версия CZJ 10/0.25 без буквы «А» из-за выраженных хроматических аберраций по краю выглядит очень посредственно.
Еще обзоры микрооптики здесь.
