Обзор объектива для технических камер Witrue HD 75mm 1:2.8 C-mt 10 Mega Pixels

Материал по объективу специально для Радоживы подготовил Родион Эшмаков.

Объектив без названия «10Mega Pixels 75mm 1:2.8 C-mt», продаваемый как Witrue HD 75/2.8 или же Chuan Wei 75/2.8 – это современный простой и доступный (~40$) технический объектив для оборудования машинного зрения и прочих специальных камер с форматом матрицы 1” и креплением C-mount. Обзоры подобных объективов уже ранее были на сайте.

Некоторые технические объективы с креплением C-mount оказались из-за простоты установки на беззеркальные камеры через адаптер, очень низкой стоимости и интересных оптических свойств настолько популярными, что были выпущены как фотообъективы. Представленный в этой статье объектив, который я буду именовать «Witrue HD 75/2.8» также обладает интересными характеристиками и, вероятно, его популярность еще впереди.

Технические характеристики:

Оптическая схема – вероятно, 4 элемента в 4 группах, типа «Эрностар»/«Зоннар», минимум 1 элемент выполнен из стекла с высоким преломлением (n>1.8);

Фокусное расстояние – 75 мм;
Относительное отверстие – 1:2.8;
Формат кадра – 1” (13.2×8.8 мм, расчётный), APS-C (23.6×15.8 мм, покрываемый);
Угол поля зрения – 11° (расчётный для матрицы 1”), 20° (для кадра APS-C);
Диафрагма – 6 лепестков, без механизма предустановки;
Пределы диафрагмирования – 1:2.8 – 1:22;
Минимальная дистанция фокусировки – 1.2 м;
Резьба под светофильтры – М35.5×0.5;
Крепление к камере – C-mount;
Габаритные размеры – 39×46 мм (без учета резьбы крепления к камере);
Масса – 120 г;
Общая длина оптической системы – ~61 мм (телеукорочение ~19%);
Особенности – наличие винтов-фиксаторов положения колец фокусировки и установки апертуры.

Конструкция объектива

Несмотря на низкую стоимость, Witrue HD 75/2.8 выполнен полностью из металла и стекла. Объектив имеет довольно качественную сборку, некоторые детали даже зафиксированы на заводе лаком – например, гайка при передней линзе. Маркировка на объективе очень скудная: нет ни бренда, ни страны-изготовителя, даже шкалы дистанций фокусировки нет – только «Ближе»/«Дальше». Скромный технический объектив – что тут еще сказать.

Самой главной фишкой Witrue HD 75/2.8 являются его габариты: пока что это самый маленький 75 мм объектив из всех, что мне попадались. И это касается не только размеров линзоблока, но и общей длины системы, определяющей размеры с камерой: она почти на 20% короче фокусного расстояния! Это очень существенно, ведь, как правило, такие объективы обладают длиной равной или большей фокусного расстояния (Sonnar F/2.8 – 96% от ФР, Триплет F/2.8 – 115% от ФР, Таир F/2.8 – 103% от ФР). Такое укорочение обычно достигается за счет применения компоновки телеобъектива и в целом является компромиссом с оптическим качеством и сложностью системы, но в этом объективе результат достигнут при использовании схемы подобной объективам «Зоннар»/«Юпитер», которые не являются телеобъективами по конструкции.

Почти всю боковую поверхность корпуса объектива занимают два одинаковых по толщине кольца для управления диафрагмой и фокусировки. На ощупь кольца никак не различаются и их очень легко перепутать, что доставляет неудобств при использовании на фотокамере. Конечно, при предусмотренном типичном применении объектива в специальных изделиях это вряд ли кого-то заботит: по всей видимости, позиции фокусера и диафрагмы вовсе нередко фиксируют входящими в комплект винтами, отверстия для которых предусмотрены в обоих кольцах.

При фокусировке объектив удлиняется на ~6.5 мм, линзоблок при этом не вращается. Угловой ход кольца фокусировки довольно мал – всего 90°. Даже при чрезмерной для такого фокусного расстояния минимальной дистанции фокусировки 1.2 м кольцо фокусировки кажется уж слишком чувствительным к малейшему движению. Чтобы как-то уменьшить МДФ я часто пользовался макрокольцами с резьбой C-mount, что не слишком удобно из-за необходимости постоянно скручивать-накручивать резьбы.

Диафрагма у объектива имеет всего 6 лепестков, формирующих отверстие правильной шестиугольной формы. Лепестки имеют матовое чернение. Управление диафрагмой осуществляется бесступенчато. На корпусе объектива промаркированы значения апертуры по целым ступеням от F/2.8 до F/22 с пропуском значения F/11 и обозначением F/4 точкой. Маркеры диафрагменного числа далеко неидеально соответствуют реально устанавливаемому, если сравнивать снимки при разной диафрагме по экспозиции.

Согласно данным спектроскопии пропускания на линзах объектива нанесено двухслойное просветляющее покрытие. Цвет блика – зеленый, розовый, сине-зеленый. Профиль спектра имеет неровную форму и явно состоит из двух полос с пиковыми значениями пропускания 470 и 650 нм, что соответствует типичному заданию видимой области спектра для визуальных приборов. В зеленой области при ~530 нм наблюдается явный провал пропускания. Это неважно для технического объектива, но является серьезным недостатком для фотообъектива: неровный спектр пропускания со сложным профилем приводит к трудноустранимым цветовым искажениям («грязный цвет»). Объективы с высококачественными покрытиями таких недостатков не имеют. Иногда покрытия с большими цветовыми искажениями в целом на конечную цветопередачу оказывают меньше влияния из-за простой компенсации средствами задания баланса белого камеры.

Какие-либо официальные сведения об оптической схеме объектива, а также о применяемых в ней материалах отсутствуют. Тем не менее, при частичной разборке объектива удалось выяснить, что, по всей видимости, объектив выполнен по четырехлинзовой схеме типа «Зоннар»/«Эрностар». Не вполне понятно, раздельные ли это четыре линзы или схема аналогична объективу Юпитер-37А, например.

Исследование элементного состава передней линзы объектива методом рентгеновской флуоресцентной спектроскопии (Bruker M1 Mistral) показало, что она выполнена из стекла по типу тяжелого крона ТК14, вероятнее всего это H-ZK9B 620.603, на что указывают детектируемые барий, цинк и стронций.

Более интересным оказался материал задней линзы: большие количества ниобия указывают на стекло типа тяжелого флинта H-ZF52 847.238 или даже H-ZF62 923.209, которые обладают сверхвысоким показателем преломления, очень высокой дисперсией и очень высоким положительным отклонением частной дисперсии в синей области спектра от нормальной прямой (подобно особым кронам – так называемым ED стеклам). В простых оптических схемах применение в положительных линзах ниобиевых высокодисперсных высокопреломляющих флинтов нередко является хорошим способом исправления сферохроматической аберрации.

В некотором смысле тяжелые и сверхтяжелые бессвинцовые флинты играют ту же роль, что и аномальные низкодисперсные кроны. Свинцовые стекла тоже подходят, хотя и в меньшей степени – и последняя линза похожего по схеме объектива Юпитер-6 была выполнена как раз из стекла ТФ7 728.283, относящегося к классе тяжелых свинцовых флинтов.

Таким образом, объектив Witrue HD 75/2.8 хоть и прост, но имеет не самое плохое просветляющее покрытие и довольно современные оптические материалы. Но вот с одним в этом объективе схалтурили очень сильно – это качество чернения. Втулка между последней линзой и диафрагмой объектива не имеет качественной светозащиты и очень сильно бликует, что весьма сказывается на общем контрасте изображения – и вряд ли бленда здесь может помочь. Я этот недостаток в значительной мере устранил, зачернив и втулку, и залинзовое пространство черной матовой краской, сняв заднюю линзу объектива. В остальном же объектив меня скорее даже приятно удивил, особенно, конечно, своей компактностью.

Оптические свойства

Формируемое объективом изображение в области кадра, соответствующей формату 1”-4/3”, резкое с открытой диафрагмы. Объектив отличается хорошей степенью исправления сферической аберрации и продольных хроматических искажений, не имеет фокус-шифта, не страдает заметными комой, астигматизмом. В пределах расчетного поля хорошо выправлена и дисторсия, что существенно для применения в качестве технического объектива. За пределами расчетного поля на кадре APS-C качество снижается из-за астигматизма и ощутимых латеральных хроматических аберраций зелено-пурпурного цвета. Диафрагмирование до F/5.6-F/8 позволяет в некоторой степени улучшить качество изображения, но латеральный хроматизм так побороть нельзя. Ниже приведены примеры снимков, выполненные на диафрагмах F/2.8-F/8 на камеру Sony NEX-6 (APS-C), а также 100% кропы фотографий.

Контраст изображения до чернения блестящей втулки при последней линзе посредственный, а в контровом свете неприемлемый. Чернение позволяет значительно улучшить результат и возвращает объектив его качество: объектив уже весьма хорошо работает в обычном освещении и довольно неплохо в контровом. Тем не менее, Witrue HD 75/2.8 под определенными углами ловит очень сильные блики от солнца, которые заливают весь кадр светом. Это уже, вероятно, не связано с чернением, а является свойством самой оптической схемы.

Цветопередача объектива кажется вполне приличной, хотя, на мой взгляд, с зелеными оттенками он делает что-то не то из-за своего спектра пропускания. Так или иначе, работать с этим объективом фактически все равно проще, чем с древними советскими с их ярким спин-коатинговым просветлением, вносящим плотную цветную вуаль.
Достойно похвал боке объектива на открытой диафрагме. Оно практически униформное по всему полю кадра, за исключением срезания дисков из-за виньетирования. Некоторые невысокие остаточные аберрации высших порядков придают размытию характерный для объективов типа «Зоннар» вид.

Далее приведены примеры фотографий, сделанные камерами Sony NEX-6, NEX-3N, A7s (в режиме APS-C). Для некоторых фото использовались макрокольца C-mount.

Выводы

Малютка Witrue HD 75/2.8 в связке с компактной Sony NEX-6 мне очень понравился. Объектив имеет достаточную светосилу, высокую резкость по всему кадру за исключением разве что углов, отличное размытие заднего плана. И все это за совершенно небольшую для нового объектива цену.

10 основных достоинств:

1. Сверхмалые габариты – практически любой другой 75 мм объектив будет длиннее и тяжелее;
2. Современные оптические материалы в схеме объектива – высокопреломляющее стекло;
3. Хорошая резкость изображения по большей части поля кадра;
4. Низкий уровень дисторсии;
5. Красивое размытие заднего плана, напоминающее объективы Sonnar;
6. Высокий достигаемый контраст изображения за счет качества покрытий линз;
7. Универсальное крепление C-mount, легко установить на любую беззеркальную камеру;
8. Лучшая по сравнению со многими старыми объективами цветопередача;
9. Способ фокусировки не препятствует применению поляризационных и градиентных фильтров, можно фиксировать положение фокуса или диафрагмы винтами;
10. Низкая стоимость (~40$).

10 основных недостатков:

1. Некачественное чернение втулки перед последней линзой объектива требует исправления для достижения высокого контраста изображения;
2. Объектив довольно легко ловит заполняющие кадр блики в контровом свете;
3. Высокий уровень латерального хроматизма и астигматизма за пределами поля кадра ~4/3”;
4. Чрезмерно большая для такого фокусного расстояния минимальная дистанция фокусировки 1.2 м (типичное значение – 0.8 м);
5. Всего лишь шесть лепестков диафрагмы – в боке появляются «гайки»;
6. Очень схожие кольца управления фокусом и диафрагмой – легко перепутать, требуется привычка;
7. Малый угловой ход кольца фокусировки – слишком чувствительное, легко сбивается;
8. Довольно высокое виньетирование на кадре APS-C на открытой диафрагме;
9. Компромиссное просветляющее покрытие линз, не соответствующее высоким стандартам покрытий для современной фототехники;
10. Скромная по нынешним меркам светосила для 75 мм объектива.