Triplet-69-3 40/3.5 (con pruebas en Zemax)

La lente presentada en la revisión fue diseñada y fabricada por Igor Porokh (también conocido como lens_made_in_ussr). El material fue preparado por Rodion Eshmakov.

Tipo de lente adaptada.

Tipo de lente adaptada. Agrandar.

Triplet-69-3 4/40 es una lente regular no removible de cámaras baratas a escala soviética (prototipo de jaboneras) producida por BelOMO (Viliya y otros). Entre los análogos, el objetivo destaca por su gran segmento trasero, por lo que se puede adaptar para su uso con cámaras réflex, y sin diafragma de fábrica, el objetivo también es compatible con réflex de fotograma completo.

En Radozhiv ya hay hasta 2 reseñas de Triplet-69-3:

Pero este artículo presenta no solo una nueva versión ordinaria, sino un producto real en la forma de una lente de 69 mm F/40 Triplet-3.5, cualitativamente adaptada para cámaras con montura EF mediante el uso de un diseño bien pensado a partir de partes impresas. en una impresora 3D.

Especificaciones de la lente adaptada:

Diseño óptico: triplete de Cook (3 lentes en 3 grupos);
Distancia focal - 40 mm;
Apertura relativa - f / 3.5 (debido a la apertura de apertura adicional);
Apertura - 4 pétalos (agujero cuadrado);
Límites de apertura - F/3.5-F/16;
Distancia mínima de enfoque - 0.45 m;
Ajuste preciso de parada dura hasta el infinito - no;
Diámetro de rosca para filtros - 52 mm;
Montura de cámara: montura EF;
Peso - menos de 100 g.

Características de diseño

La lente está hecha en la carcasa original hecha de polímero termoplástico (probablemente PLA o ABS). Todas las partes externas, excepto el anillo de título de fábrica, están impresas en 3D. ¡Gracias a esto, la lente resultó ser casi ingrávida! Al mismo tiempo, no se siente endeble o poco confiable en absoluto: no hay contragolpes en el diseño.

Vista lateral de la lente al enfocar al infinito.

Vista lateral de la lente al enfocar al infinito.

No desarmé la lente (porque no quería arruinar nada), pero parece usar un helicoidal de fábrica integrado en el nuevo cuerpo para enfocar. El enfoque se realiza girando todo el frente de la lente junto con el bloque de la lente en un ángulo de hasta 180 °. En este caso, la elongación de la lente es de 4 mm, lo que proporciona una distancia mínima de enfoque de 45 cm. Me pareció que esto era un poco demasiado: estoy muy acostumbrado a las lentes que me permiten disparar sin dispositivos adicionales a escala. de 1:3–1:2. Pero, al parecer, el helicoide utilizado no permitía un MDF más pequeño.

Vista lateral de la lente al enfocar en MDF Vista lateral de la lente al enfocar en MDF.

Vista lateral de la lente cuando se enfoca en MDF.

La lente está equipada con MDF y topes de posición infinita. Pero el tope infinito está configurado de manera incorrecta, por lo que hay un ligero exceso. Sin embargo, esto desconcierta a los fotógrafos y a los totalmente metálicos. lentes modernas.

Vista de la apertura del objetivo cerrada a F/16 desde el lateral del objetivo frontal.

Vista de la apertura del objetivo cerrada a F/16 desde el lateral del objetivo frontal.

La lente de fábrica tiene un diafragma de apertura inusual de cuatro palas, que forma un orificio cuadrado cuando se cierra. En esta adaptación, se conservó la apertura, pero debido a esto, la lente es incompatible con las cámaras SLR de fotograma completo debido al compromiso del espejo.

Vista de la lente desde la lente trasera. Este pequeño "escalón" que sobresale más allá del plano de la bayoneta no le permite montar la lente en una DSLR de fotograma completo.

Vista de la lente desde la lente trasera. Este pequeño "escalón" que sobresale más allá del plano de la bayoneta no le permite montar la lente en una DSLR de fotograma completo.

La apertura de fábrica del Triplet-69, incluso con la apertura relativa completa, está ligeramente cubierta y cubre parcialmente la lente trasera (foto), en esta versión adaptada, está completamente abierto, lo que dio un aumento de 1/3 del nivel de apertura. Es decir, la lente en lugar del F / 4 de fábrica se convirtió en ~ F / 3.5. Un objetivo sin diafragma de fábrica sigue siendo aproximadamente 1/3 de paso más brillante (~F/3).

Vista de la lente desde el lateral de la lente trasera con la apertura cerrada a F/16.

Vista de la lente desde el lateral de la lente trasera con la apertura cerrada a F/16.

El control de apertura se realiza mediante un anillo acanalado ubicado en la montura. El anillo se mueve con clics, aproximadamente correspondientes a F/3.5, F/4, F/5.6, F/8, F/11, F/16. El objetivo no tiene marcas de escala de apertura.

El bloque de lentes de la lente no ha sufrido ningún cambio visual. En general, es casi imposible realizar manipulaciones adicionales con él.

Vista de la lente a través.

Vista de la lente a través.

Las lentes del Triplet-69-3 están recubiertas con el revestimiento antirreflectante de una sola capa habitual con un reflejo de tinte azul. La lente es un poco amarilla.

Vista de la lente a través de la lente con una apertura cerrada.

Vista de la lente a través de la lente con una apertura cerrada.

Triplet-69-3 40/3.5 de Igor Porokh deja una impresión táctil muy agradable. Todas las partes mecánicas funcionan sin quejas, sin atascos ni sonidos extraños. La lente es muy cómoda de usar. Faltan algunas marcas de escala de apertura. Y, por supuesto, la gran desventaja es la montura de plástico (¡¡es broma!!!).

Propiedades ópticas

Triplet-69-3 40 / 3.5 es una lente muy, muy débil en términos de calidad de imagen. Es bastante suave y abierto incluso en el centro del marco (aberración esférica), y sus bordes, incluso en APS-C, no se recuperan hasta f / 5.6-f / 8. En un sensor de fotograma completo, los bordes del fotograma no serán nítidos en ninguna apertura: la resolución está limitada por la aberración cromática lateral y el astigmatismo más intensos. ¡Como esto!

El contraste de la imagen es bajo, algo peor que otras lentes similares con óptica de una sola capa. Con luz de fondo fuerte, la lente produce artefactos como "luz solar", pero prácticamente no produce deslumbramiento. Un diafragma de cuatro palas en fuentes de luz puntuales forma un halo en forma de estrella asimétrica de cuatro haces.

El bokeh de la lente dentro de APS-C parece interesante, pero la lente en sí es demasiado "oscura" y tiene una distancia mínima de enfoque demasiado larga para que este bokeh sea posible. El bokeh cuadrado es completamente inalcanzable, porque junto con la apertura, también desaparece el desenfoque del fondo en las distancias de enfoque disponibles. Tiene sentido utilizar el objetivo en fotografía macro artística, pero esto requerirá dispositivos adicionales (anillos macro). Fuera del marco APS-C, el bokeh cambia su apariencia debido a la fuerte influencia del astigmatismo: primero se vuelve muy arremolinado y luego se difumina. Este triplete no produce "burbujas" características en el bokeh debido a una relación de apertura demasiado baja (y una pequeña cantidad de aberraciones esféricas).

A continuación se muestran fotos de muestra de la cámara sin espejo de fotograma completo Triplet-69 40 / 3.5 y Sony A7s. Algunas de las imágenes se tomaron con la ayuda de un adaptador de desplazamiento como "shiftorama" (un aumento en el área del marco de ~1.5 veces).

Hallazgos

Por supuesto, Triplet-69 40 / 3.5 no es en absoluto el mismo "panqueque" que suave y afilado Canon EF 40/2.8 STM. Este "plástico fantástico" está ópticamente más cerca de las lentes lomográficas, aunque, irónicamente, incluso la notoria LOMO Minitar-1 es más complicada y más perfecta que esta Triplet.

Para mí, el concepto del Triplet-69 como un objetivo full-frame compacto para disparar a media/larga distancia no estaba del todo claro. Me gustaría tener una lente de este tipo más en la forma de una lente macro compacta, para que pueda beneficiarse del diseño inusual de la apertura y mostrar mejor el patrón característico. Sin embargo, la alta calidad de la lente y su cuidado diseño son muy impresionantes.

Bonificación: el impacto de los parámetros de diseño óptico en la calidad de las lentes triplete 40 / 2.8

Permítanme recordarles que el esquema "triplete" (o "triplete de Cook") es verdaderamente único: es el anastigmatismo más simple en términos de su diseño óptico, que proporciona un ángulo de campo de visión de ~45°. Tres lentes esféricas es el mínimo indispensable para equilibrar adecuadamente todas las lentes monocromáticas y aberración cromática. Pero en tal lente hay muy pocos parámetros de corrección:

  • Parámetros del vidrio óptico: índice de refracción y su dependencia de la longitud de onda de la luz (dispersión), máximo 3 marcas de lentes diferentes en la lente (6 parámetros);
  • Radios de curvatura de superficies ópticas - 6 piezas;
  • El grosor de las lentes y las distancias de las lentes son 6 parámetros más.

En total, 18 parámetros variables, de los cuales 6 cambian de forma discreta e involuntaria, ya que están vinculados a materiales ópticos reales.

Como resultado de estas limitaciones, lo más triplete típico para cámaras SLR de formato 36×24 mm tiene un ángulo de campo de visión de ~45° (distancia focal 50-55 mm) y apertura relativa no superior a f/2.8. Ha habido intentos extremos de hacer un triplete 50/2.2 que ha generado algo muy muy aterrador. ¿Qué sucede si ahora queremos calcular un triplete f/2.8 con un campo de visión de 56° (distancia focal de 40 mm) para una cámara SLR?

Resulta que esta tarea es mucho más difícil que calcular los habituales "cincuenta kopeks". El hecho es que una de las características más importantes de una lente es el valor de su distancia focal posterior (BFO) en relación con la distancia focal (FR). La óptica de las cámaras SLR de fotograma completo debe tener una distancia de al menos 38 mm, lo que, a una distancia focal de 50 mm, da un valor de la relación PFD/FR de ~0.76. ¡Para una lente con una distancia focal de 40 mm, esta relación ya será de 0.95! Es decir, la lente debe ser retroenfocada en cinco minutos (ZFO > FR), y para cumplir con este requisito suelen utilizar esquemas ópticos especiales por el tipo de "televisión al revés".

El "estiramiento" del valor del segmento focal trasero actúa como una especie de limitación del rango de valores adecuados de distancias entre lentes y espesores de lentes, lo que a su vez lleva a la necesidad de aceptar compromisos en la calidad de la imagen.
Dado que hay muy pocos parámetros de corrección en el triplete en general, la elección correcta de los grados de vidrio contribuye decisivamente al éxito del cálculo. Los principios fundamentales son los siguientes:
⦁ El índice de refracción de las lentes positivas debe ser lo más alto posible (corrección de curvatura de campo y aberración esférica);
⦁ El índice de refracción de la lente negativa debe ser relativamente bajo (para corregir la curvatura del campo);
⦁ Las dispersiones de las lentes positivas deben ser lo suficientemente pequeñas y las de las lentes negativas deben ser lo suficientemente grandes para corregir aberración cromática.

Diagrama de Abbe para el catálogo de gafas ópticas GOST (IPZ, LZOS).

Diagrama de Abbe para el catálogo de gafas ópticas GOST (IPZ, LZOS).

Siguiendo el consejo del párrafo 1, se obliga al uso de coronas de lantano pesado (STK) en el cálculo. Pero, ¿qué tan grande es su influencia? Considere un modelo de lente triple con parámetros 40/2.8, obtenido escalando el famoso triplete de proyección soviético 78/2.8 https://radojuva.com/2021/09/triplet-78-2-8-2/ (1946). Esta lente no utiliza vidrio de lantano en su diseño y utiliza coronas pesadas convencionales (TK).

Captura de pantalla del informe del programa Zemax para la lente soviética tipo Triplet, ampliada a 40 mm.

Captura de pantalla del informe del programa Zemax para la lente soviética tipo Triplet, ampliada a 40 mm.

La figura en la esquina superior izquierda muestra los puntos en los que la lente convierte una fuente puntual de luz blanca (400-650 nm) a diferentes distancias del eje óptico (ángulos de visión 0°, 30°, 45° y 56°) . La parte inferior izquierda muestra la forma de los puntos en preenfoque (izquierda) y fuera de foco (derecha) desde el centro del marco (arriba) hasta las esquinas del marco (abajo). En la parte inferior derecha, los diagramas muestran la forma del campo, teniendo en cuenta la curvatura y el astigmatismo (gráfico de la izquierda) y la cantidad de distorsión para diferentes valores del ángulo del campo de visión (gráfico de la derecha). En el diagrama principal de la lente, los números indican el índice de refracción del vidrio (n) y el número de Abbe (v) del vidrio (cuanto más, menor es la dispersión).

Tenga en cuenta que el triplete soviético tiene una distancia focal trasera muy corta. La relación PFD/PR es de solo 0.8, mientras que la requerida es de 0.95. Al mismo tiempo, la lente es completamente inútil más allá de 45 °, y el recálculo puede reducir el astigmatismo más fuerte a lo largo del borde del marco, solo agregándolo a las regiones centrales del campo. Además, una fuerte pendiente de las curvas en el gráfico de curvatura de campo hacia la izquierda indica una curvatura de campo residual pronunciada. Esto no es Petzval, por supuesto, pero es demasiado para una lente de clase 40/2.8. Este triplete también tiene una coma significativa, como lo demuestra la asimetría de los puntos fuera del eje y el borde asimétrico en los discos bokeh.

Ahora pasemos a la lente descrita en la patente US3176582 (1960), que fue calculada por Ernst Tronnier. Pero no el que, en una disputa, fue el primero en considerar una lente 50 / 1.8 con una lente frontal cóncava (la famosa Ultron 50 / 1.8), fue Alberto Wilhelm Tronnier.

Captura de pantalla de un informe del software Zemax para una lente triple de la patente US3176582 de Ernst Tronnier, escalado a 40 mm.

Captura de pantalla de un informe del software Zemax para una lente triple de la patente US3176582 de Ernst Tronnier, escalado a 40 mm.

El valor del índice de refracción en las lentes positivas de esta lente ha aumentado en 0.06, que es bastante. La lente trasera del objetivo está hecha de corona de lantano. Una buena corrección de coma llama la atención: los puntos fuera del eje son simétricos, los discos de bokeh tienen un borde simétrico, que generalmente es más pronunciado que el de la lente soviética. Esto significa que la lente Tronnier produciría "burbujas" características mucho mejores. La curvatura del campo, que afecta en gran medida a la calidad de la imagen en las aperturas cubiertas, también ha disminuido. Pero no hay un gran aumento de calidad, porque en esta lente también se ha aumentado el segmento trasero a 34 mm. FFD/FR ya es 0.85. Por lo tanto, solo 2 milímetros adicionales de distancia de trabajo prácticamente "tragaron" todo el efecto del uso de lentes de alta refracción, y no se ahogaron.

Pero, ¿qué sucede si aún intenta alcanzar el segmento trasero deseado de 38 mm? Para responder a esta pregunta, recalculé la lente Ernst Tronnier utilizando anteojos aún más modernos (coronas H-LAF50B), centrándome en el astigmatismo y la corrección de la curvatura del campo. En general, aquí no queda nada de la lente Tronnier.

Captura de pantalla de un informe del programa Zemax para una lente Triplet, calculado por mí.

Captura de pantalla de un informe del programa Zemax para una lente Triplet, calculado por mí.

Es fácil ver cuánto difiere una lente con una mayor distancia, incluso solo exteriormente, de un triplete normal, y esto es precisamente una tendencia, y no un caso especial. Esta lente tiene un nivel bastante bajo de astigmatismo (importante para mejorar el rendimiento en aperturas cubiertas), un coma relativamente fuerte y una curvatura de campo ondulante; aumentar el índice en 0.07–0.1 tampoco fue suficiente para superar estas distorsiones. La calidad de imagen en el área central en una apertura abierta es comparable a la lente Tronnier, pero más allá de 20-25 ° es mucho peor debido a la curvatura del campo: un compromiso. La lente calculada se acerca a la lente Tronnier en cuanto a la naturaleza del bokeh en la región central del encuadre, pero da escalas a lo largo del borde del encuadre debido a la presencia de coma.

Por lo tanto, para calcular un triplete de gran angular de alta calidad para una cámara réflex, debe usar las gafas de mayor refracción, como H-ZLaF4LA (n = 1.91, v = 35.25), por ejemplo. Solo para poder corregir la distorsión cromática. Y si usas asféricas...

Sin embargo, la historia no siguió el camino del rápido desarrollo de la tecnología para fundir materiales ópticos con parámetros extremos, y los tripletes asféricos se utilizan principalmente en sistemas de proyección de plástico baratos. Resultó aumentar aún más luminosidad y la calidad de imagen en la zona central del encuadre es suficiente lentes positivas divididas para corregir la aberración esférica. Para mejorar la nitidez del campo, se pueden usar lentes positivas individuales reemplazar con pegamentos, en los que no se corrige la aberración cromática (como en los dobletes de telescopios o televisores), sino el coma y el astigmatismo. En el caso del triplete 40/2.8, incluso una ligera complicación del esquema óptico da un aumento en la calidad óptica que es mucho mayor que el que proporciona el vidrio óptico más frío. Por ejemplo, el pariente más cercano del Triplet, el Tessar de cuatro lentes, tiene una calidad de imagen mucho mejor que el Triplet, que es similar en términos de tecnología y tamaño al WFD (compárelo con el triplete Tronnier).

Captura de pantalla del informe del software Zemax para el objetivo Tessar 80/2.8 (Hasselblad) ampliado hasta 40 mm.

Captura de pantalla del informe del software Zemax para el objetivo Tessar 80/2.8 (Hasselblad) ampliado hasta 40 mm.

Y si aplicamos el esquema de una doble gaussiana de cinco lentes (Biometar / Vega) para crear una lente 40 / 2.8 56 °, se logra una calidad óptica bastante alta incluso sin vidrio de lantano.

Captura de pantalla del informe del programa Zemax para la lente Vega-11U, escalado hasta 40 mm.

Captura de pantalla del informe del programa Zemax para la lente Vega-11U, escalado hasta 40 mm.

Mirando estos gráficos, no puede evitar entender por qué Planar recibió ese nombre. Por supuesto, el Vega escalado tiene un segmento posterior muy corto, pero demuestra bien la idea. Y al agregar solo una lente al mismo Vega, obtienes una lente retrofocus Mir-1 37/2.8, que tiene una muy buena calidad óptica...

El cálculo de un triplete con características que no son óptimas para dicho esquema es una tarea bastante entretenida y es más adecuada para estudiar el efecto de los parámetros de corrección en la imagen resultante y el patrón de la lente, lo que puede ser útil para calcular esquemas más complejos. Afortunadamente, los paquetes de software modernos para el cálculo de sistemas ópticos son lo suficientemente simples como para ser dominados por una persona sin educación especializada y ofrecen una amplia gama de opciones para calcular y estudiar varios sistemas ópticos.

Encontrarás más reseñas de lectores de Radozhiva aquí.

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Comentarios: 11, sobre el tema: Triplet-69-3 40/3.5 (con pruebas en Zemax)

  • Sergei

    La revisión de este triplete de fabricación bielorrusa resultó algo académica (con justificación de las limitaciones existentes de este esquema óptico).
    Pero antes que nada, los artesanos-practicantes están interesados ​​en si tiene sentido adaptar el T-69 si hay un T-43 muy similar del "Change" LOMO (con una apertura convencional).
    Y al uso más probable en recorte (en lugar del raro marco completo).

    • Rodion

      ¿Otro “más interesante y correcto”? El T69 solo destaca por su mayor apertura en comparación con el T43 (casi el doble, si no tiene apertura nativa) y un segmento más grande. T43 no se puede colocar en una DSLR de fotograma completo, pero T69 es posible, aunque sin diafragma. Aunque esto también es discutible: si lo desea, puede atornillar el diafragma. Es sólo una cuestión de necesidad, pero esa es otra historia.
      En mi opinión, T43 es mejor para cultivo. T69 es así. Es como hacer un makrik divertido, o no hacerlo en absoluto. En el paisaje, no lo es, para los retratos también hay opciones más interesantes.

  • vencedor

    Me pregunto si Igor puede repetir ese diseño por una tarifa. T-69 está disponible...

    • Rodion

      Tiene un grupo VK con la dirección *lens_made_in_ussr: escríbale, pregunte. Estoy seguro de que todavía fabricaba la lente para Pentax. Y en el pentax, no atrapa el espejo ni siquiera en ff.

  • esclava

    Tal pregunta: ¿cómo se tiene en cuenta en el software la pila de filtros frente a la matriz?

    • Rodion

      Se puede tener en cuenta si se conoce su grosor y el material del que está hecho. Las lentes para dispositivos de visión nocturna se consideran inmediatamente en función de la presencia de vidrio frente al fotocátodo, por ejemplo.

  • dopo tutto

    Yo tenía a Willy. Mierda. Gaviota es mucho mejor

    • Rodion

      Y no es de extrañar Hay un tessar en una gaviota, y sin compromisos en la longitud de trabajo.

      • dopo tutto

        con el esquema está claro, pero ¿cómo afecta la longitud de trabajo a la calidad?

        • Rodion

          Escribí sobre eso en el "bono". Si se trata específicamente de los fundamentos físicos, entonces el punto es que cuanto más cerca esté la lente de la imagen, mejor podrá corregir su calidad. Matemáticamente, esto también se justifica por el hecho de que en las lentes que están cerca de la imagen, la luz cae en un ángulo pequeño con respecto al normal, por lo que las aberraciones se muestran poco.
          Resulta que si el segmento trasero está "estirado", la corrección se deteriora bruscamente.

        • Rodion

          Por cierto, las primeras lentes del tipo "planar" tenían problemas de calidad con un aumento en el segmento trasero. Por lo tanto, el FR del biotar “reflex” era de 58 mm, aunque las lentes telemétricas del tipo summicron tenían una distancia focal de 50. Las lentes que se “estiraron” a pesar de la calidad son Paknolar 50/2 https://radojuva.com/2019/06/carl-zeiss-jena-1q-pancolar-250-adaptirovannyj-dlya-nikon-obzor-chitatelya-radozhivy/ y Helios-65.

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