Matériau sur la lentille spécialement pour Radozhiva préparé Rodion Echmakov.
Une paire d'objectifs SO-3.1 adaptés aux appareils photo modernes. Agrandir.
Le gouvernement non démocratique de la République démocratique allemande avait son propre homologue du KGB, qui a laissé derrière lui non seulement des anecdotes est-allemandes particulières, mais aussi un arsenal impressionnant de moyens de maintenir la confiance des citoyens dans le parti. Connue sous le nom de "Stasi", la police secrète allemande ("Staatsicherheit") a utilisé divers systèmes spéciaux développés par Carl Zeiss Jena et VEB Pentacon : par exemple, une caméra GSK avec un ensemble de "lentilles spéciales" SO-3.1 - SO-3.4 ("sonderoptik") - pour la surveillance ; Machine à microfilms Dokumator avec optique Dokmar – classer dans des classeurs les documents photographiques extraits avec l'aide de GSK ; Projecteurs Pentakta avec lentilles du même nomafin que le microfilm puisse être visualisé.
Cet article concerne l'objectif spécial SO-3.1 35/2.8 pour la caméra de sécurité GSK, qui a été développé Carl Zeiss Jena en 1973. Deux exemplaires me sont tombés entre les mains. Ici et ci-dessous la source des informations historiques cette.
Spécifications:
Conception optique - 8 lentilles en 5 groupes, "P-Flektogon" ;
Schéma de principe et principaux paramètres de l'objectif SO-3.1.
Focale - 35 mm;
Ouverture relative - f / 2.8;
Format de cadre estimé - 36×24 mm, couvert - 44×33 mm;
Angle de champ de vision (sur le cadre 36×24 mm) – 63° ;
Distance minimale de mise au point - 0.3 m ;
Distance focale arrière - environ 36 mm (objectif compatible avec les appareils photo reflex, mais peut heurter le miroir sur certains modèles plein format) ;
Filetage de montage sur la caméra - М36×1 ;
Caractéristiques : n'a pas de diaphragme à iris, est radioactif (le verre de thorium est utilisé).
Caractéristiques de conception et adaptation
L'objectif SO-3.1 35/2.8 a été conçu par Eberhard Dietzsch pour le secteur des opérations et de la technique de la Stasi. Les principales caractéristiques de cet objectif sont la pupille d'entrée étendue et la petite taille de l'objectif avant, qui permet de filmer à travers des ouvertures étroites (par exemple, dans un mur) avec un vignettage minimal. Cette caractéristique se reflète également dans le nom du schéma optique: le «P» dans «P-Flektogon» signifie probablement «élève» - «élève» et «Flektogon» est le nom appliqué à tous les objectifs rétrofocus fabriqués par Carl Zeiss Jena , quel que soit le schéma optique. Il faut dire que, bien que des documents d'archives aient éclairci le nom de cet objectif, il n'y a aucun marquage sur son corps, à l'exception du numéro de série et de l'échelle des distances de mise au point, typiques des produits spéciaux. Soit dit en passant, en URSS, il y avait lentille à usage similaire avec un schéma plus simple à six lentilles.
SO-3.1 et autres objectifs pour la caméra GSK.
Grâce à la pupille allongée, il devient possible (mais pas absolument correct) de régler l'ouverture devant la lentille frontale, ce qui simplifie grandement l'adaptation. Les pièces pour l'installation du diaphragme ont été réalisées par impression 3D. Pour installer des filtres, un cadre d'un filtre léger soviétique avec un filetage de 40.5 mm est intégré dans le nez.
Le nez de l'objectif adapté avec le réglage d'ouverture.
L'hélicoïde de l'objectif est tout à fait utilisable et ne nécessite pas de remplacement, bien que le bloc d'objectif de l'objectif puisse être facilement dévissé et installé dans n'importe quel autre porte-oculaire de votre choix. Pour l'installation sur des caméras modernes, des bagues d'adaptation M36x1–M42x1 ont été fabriquées et la position du bloc d'objectif nécessaire pour un réglage précis de l'infini a été fixée par des bagues de réglage supplémentaires.
Verres adaptés SO-3.1.
L'objectif après adaptation a des dimensions plus petites que la plupart des autres objectifs grand angle de la classe 35 / 2.8 : c'est le mérite de la conception optique, dans laquelle la plus petite taille possible du groupe de lentilles avant était une priorité.
À propos des verres de thorium, du jaunissement et des radiations
Une caractéristique importante de la conception optique SO-3.1 35/2.8 est l'utilisation de verre au thorium. Le thorium est un élément radioactif, un émetteur alpha. Étant isolé dans une matrice de verre, il ne constitue pas une menace pour la vie et la santé humaines, puisque son rayonnement est arrêté même par une feuille de papier. Cependant, ses produits de désintégration plus réactifs qui s'accumulent dans le verre créent suffisamment de rayonnement de fond pour que les capteurs les détectent (mais pas assez pour blesser une personne), ce qui peut être un gros problème lorsque l'on essaie de transporter une lentille : sur les vols internationaux, le contrôle du rayonnement est extrêmement (je dirais - trop) stricte.
En verrerie, le thorium sous forme de dioxyde (ThO2) était utilisé pour produire des verres à haute réfraction. Le verre au thorium est plus facile à fabriquer que le verre au lanthane, il a aussi un indice de réfraction plus élevé (jusqu'à 1.9-2) par rapport au verre au lanthane (jusqu'à 1.8) : sur le diagramme d'Abbe, il correspondrait à une région supérieure au lanthane connu STC. Pour ces raisons, ce sont les verres au thorium que l'on retrouve souvent dans les objectifs à grande ouverture du milieu du XXe siècle, parmi lesquels les plus célèbres sont SMC Takumar 50/1.4, CZJ Pancolar 50/1.8 (8 pétales).
Diagramme d'Abbe pour le catalogue LZOS en verre optique. L'usine d'Izyum en Ukraine propose le même ensemble de qualités de verre, à l'exception de la couronne de fluorophosphate à faible dispersion OK-4.
Outre les problèmes liés à l'isolement et à la purification du thorium naturel à partir d'impuretés hautement actives, il en existe un autre - la résistance aux radiations du verre. Il est bien connu que les rayonnements ionisants conduisent à la rupture des liaisons chimiques. Dans les solides, cela conduit à la formation d'ions dans des états de charge inhabituels et/ou d'électrons libres localisés dans des défauts structurels, ce qui confère une couleur au matériau. Par exemple, le sel de table irradié par un rayonnement acquiert une couleur violette en raison de l'expulsion des anions chlore de la structure sous forme d'atomes de chlore. Dans le même temps, un électron reste à la place de l'ion chlorure - le soi-disant centre F (centre de couleur, "farbe" - avec "couleur" allemande) se forme, qui absorbe intensément le rayonnement visible de l'orange et du vert gammes.
Dans le verre, les défauts radio-induits sont généralement des ions dans des états de charge atypiques, par exemple, plomb +3 au lieu de +2. Les électrons supplémentaires ou leur manque par rapport à l'état normal des ions dans le verre modifient la nature de la liaison chimique et l'énergie d'excitation des électrons de ces liaisons, c'est-à-dire la structure en bande du matériau, qui peut conduire à l'apparition d'une absorption de la lumière dans le domaine des longueurs d'onde visibles, c'est-à-dire l'apparition d'une couleur dans le verre. En règle générale, les verres optiques incolores virent au jaune/brun lorsqu'ils sont exposés à des rayonnements ionisants. Les verres destinés à fonctionner dans des conditions de rayonnement ionisant contiennent ce que l'on appelle des "pièges de charge": des ions d'un élément à charge formelle variable, dont les deux formes de charge ont une faible absorption dans le domaine visible. Habituellement, le cérium agit comme un tel élément: l'ajout de seulement 0.1 à 1% de son oxyde augmente la résistance aux radiations du verre de plusieurs ordres de grandeur, mais cet ajout est suffisant pour que le verre lui-même acquière une teinte jaunâtre due au cérium.
Heureusement, les états électroniques inhabituels qui se forment sous l'action du rayonnement dans le verre ne sont pas très stables : chaque ion a tendance à revenir à son état antérieur, et l'électron a tendance à occuper le niveau d'énergie le plus faible. Pour que cela se produise, il est nécessaire d'aider à surmonter une certaine barrière potentielle de relaxation des défauts en conférant une énergie supplémentaire sous forme de chaleur ou de lumière. Une seule minute de chauffage jusqu'à 150 degrés entraîne la relaxation du nombre écrasant de défauts colorés dans le verre, mais cette méthode est peu utile pour les lentilles déjà assemblées. L'exposition à long terme à la lumière d'une longueur d'onde égale à la longueur d'onde absorbée par les défauts est un bon moyen, mais lent, de décolorer le verre des vieilles lentilles endommagées par les radiations. Pour cette raison, il est recommandé d'irradier les lentilles jaunies avec de la lumière ultraviolette ou de les exposer au soleil.
Quelques-uns de mes objectifs SO-3.1 35 / 2.8 diffèrent par la transmission de la lumière : l'un est très jaune, l'autre pratiquement pas. Cela est probablement dû aux conditions de stockage de leur ancien propriétaire - l'un pouvait se coucher dans le noir ou dans un endroit froid, et l'autre - à la lumière dans un endroit très chaud. Vous trouverez ci-dessous des photographies de deux lentilles qui vous permettent de comparer visuellement l'aspect du verre endommagé par les radiations et détendu.
L'important est que ces lentilles soient absolument identiques, y compris la conception optique. La différence réside uniquement dans les conditions de stockage/utilisation dans le passé.
Encore plus clairement, la différence entre le verre au thorium jauni et incolore est démontrée par les spectres de transmission lumineuse obtenus à partir des deux lentilles. On peut noter que dans la gamme IR, la transmission lumineuse des lentilles est exactement la même, et dans le domaine visible, la lentille jaunie démontre une forte absorption des rayons bleu-violet.
Spectres de transmission pour les objectifs SO-3.1 jaunis (Yellow) et incolores (Colorless), enregistrés dans des conditions égales sur un spectrophotomètre Varian Carry 300.
Comme les spectres ont été enregistrés dans des conditions égales pour des lentilles de même conception, en soustrayant un autre d'un spectre, on peut obtenir le spectre d'absorption lumineuse (logarithme décimal négatif de la valeur de transmission lumineuse, pris en fractions d'unité) par rayonnement coloré induit défauts de verre.
Le spectre d'absorption de la lumière par les défauts du verre induits par les rayonnements est la différence entre les spectres des lentilles jaunies et incolores.
On peut noter qu'il n'y a pas de différence entre les lentilles dans la région IR, mais aussi dans la région des longueurs d'onde inférieures à 350 nm, mais cela est uniquement dû au fait que le verre lui-même ne transmet pas les rayons UV, quel que soit le présence ou absence de défauts colorés. Le graphique montre que pour des longueurs d'onde de 380 à 400 nm, la transmission lumineuse d'une lentille jaunie est ~ 10 fois inférieure à celle d'une lentille incolore. De plus, le rayonnement de cette gamme particulière est adapté pour "traiter" le jaunissement du verre dans les lentilles en thorium, car il est absorbé le plus fortement par les défauts et est transmis par le verre sans défaut.
D'un point de vue photographique, le verre au thorium jaune agit comme un filtre de lumière, abaissant la température de couleur et réduisant la transmission lumineuse de l'objectif jusqu'à 1-1.5 arrêts. exposition.
Propriétés optiques
L'objectif utilise une conception optique à huit lentilles utilisant du verre au thorium - ce qui l'aide beaucoup à obtenir une qualité d'image élevée malgré des compromis tels qu'une pupille d'entrée à distance et une grande distance focale arrière. Au centre du cadre, l'objectif crée une image nette à partir d'une ouverture ouverte, sur les bords du cadre la netteté est limitée par le coma et les aberrations chromatiques, mais en général l'objectif se comporte bien mieux que le Mir-1 classique ou même que le nouveau Zenitar 35/2 (que j'ai encore un peu expérimenté). Sur les ouvertures couvertes, la résolution s'améliore également sur tout le champ, mais en raison de l'utilisation d'une ouverture pré-objectif, le vignettage augmente également. Une caractéristique de l'objectif est également la présence d'une distorsion notable en forme de tonneau.
Le contraste de l'image dans des conditions d'éclairage normales est au niveau d'une bonne optique avec des lentilles à un seul revêtement. Dans le contre-jour, le voile et l'éblouissement apparaissent sous la forme de "pluie ensoleillée" et de lapins.
Le rendu des couleurs d'une lentille incolore est légèrement vert, une lentille jaunie donne l'effet d'un filtre de lumière chaude.
Le bokeh SO-35 est inhabituel pour les objectifs de classe 2.8 / 3.1: l'objectif ne crée pas d'"écailles" lumineuses ni de "torsion" prononcée, ce qui rappelle l'optique moderne de haute qualité. Néanmoins, SO-3.1 a définitivement son propre zeste pour brouiller l'arrière-plan.
L'objectif couvre un cadre de 44 × 33 mm, avec le réglage d'ouverture "correct", il peut être utilisé avec des appareils photo de format moyen sans aucun problème. J'ai utilisé SO-3.1 sur F/2.8-F/4 avec adaptateur de changement de vitesse sur Sony A7s pour des prises de vue "moyen format".
Vous trouverez ci-dessous des exemples de photos sur un appareil photo plein format Sony A7 sans utiliser d'adaptateur de changement de vitesse.
Ensuite - photos "moyen format" - "shiftorams" prises sur des Sony A7 à l'aide de l'adaptateur Fotodiox Pro EOS-NEX Shift.
résultats
Carl Zeiss Jena P-Flektogon SO-3.1 35 / 2.8 est un objectif grand angle avec une conception optique inhabituelle et un motif atypique pour les anciennes optiques de cette classe. Huit lentilles et du verre au thorium ont aidé les opticiens de Jena à atteindre une qualité optique qui n'était pas atteinte par les consommateurs conventionnels Flectogon 35/2.8 Harry Zollner, et que, à part des experts douteux à l'époque, malheureusement, personne ne pouvait évaluer.
Vous trouverez plus de commentaires des lecteurs de Radozhiva ici. Tous les avis sur Rodion en un seul endroit ici.
Je me demande laquelle des huit lentilles est du thorium ? Si c'est le cas, la lentille devrait émettre décemment un rayonnement alpha sur le film immédiatement après la naissance.
Les principaux risques de rayonnement surviennent beaucoup plus tard - alors que le thorium se désintègre naturellement, le rayonnement gamma (qui est difficile à protéger) commence à se manifester de manière significative. De plus, différentes lentilles contenant du thorium émettent différemment (éventuellement influencées à la fois par la masse du verre de thorium lui-même et par d'autres impuretés radioactives.
Il est intéressant de comparer les deux cas entre eux.
Je pense que le thorium est dans la lentille arrière. Peut-être que ce n'est même pas dans l'une des lentilles - il y a suffisamment de candidats (lentilles positives) dans la lentille.
La gamme de particules alpha n'est que de quelques centimètres, le film ne souffrira pas. Les isotopes filles ont une activité plusieurs fois supérieure à celle du thorium lui-même, tandis que le rayonnement bêta est efficacement protégé par le corps et les lentilles, et les rayons gamma devront être tolérés, oui. Heureusement, ce n'est pas du césium-137 ni du cobalt-60.
La radioactivité du verre dépend bien sûr de la proportion de thorium qu'il contient et de la composition de la matrice : s'il contient des éléments qui absorbent le rayonnement, alors le verre peut moins émettre. La radioactivité de la lentille dépendra de l'emplacement de la lentille de thorium dans le schéma et de ses paramètres géométriques.
Soit dit en passant, compte tenu du fait que «l'équilibre séculaire» dans la série du thorium est atteint en plusieurs décennies, l'activité du verre avec du thorium peut être considérée comme équivalente à l'activité du thorium naturel.
Dans l'examen de la photo sur un échantillon incolore.
Je me demande laquelle des huit lentilles est du thorium ? -
L'avant-dernier en collage. Seul un idiot peut mettre un composant optique en thorium ou en lanthane en dernier (au matériau photographique, à l'œil, etc.)
Dans ce dernier cas, la lentille devrait émettre décemment un rayonnement alpha sur le film immédiatement après la naissance.-
L'objectif brille déjà décemment, non seulement en alpha, mais aussi en bêta.
Thorium 232 - libère Alpha - devient Radium 228, puis Radium 228 - libère Beta - devient Actinium 228 et ainsi de suite. La chaîne de désintégration ci-dessus montre que les composants optiques contiennent du thorium et ses éléments fils : radium, actinium, radon, polonium, bismuth, thallium et plomb en quantités infimes en raison de la lente désintégration du thorium.
Sur un appareil photo numérique, à une vitesse d'obturation de 60 à 120 secondes, les pixels chauds sont clairement visibles. Plus la taille des pixels est petite, plus il y a de pixels chauds.
Les principaux risques de rayonnement surviennent beaucoup plus tard - alors que le thorium se désintègre naturellement, le rayonnement gamma (qui est difficile à protéger) commence à se manifester de manière significative.
C'est la vérité la plus pure, seulement personne ne le sait et pas Gamma, mais le rayonnement Beta.
La destruction du composant optique ne libérera pas de rayonnement ou d'éléments toxiques restant dans la structure du réseau de verre. Cependant, cela contaminera les locaux et facilitera l'ingestion ou l'inhalation de petites particules de poussière radioactive.
Démonter une lentille avec des composants optiques en thorium uniquement avec des gants et sur un film plastique. Après démontage et remontage, remettre les gants et le film polyéthylène au point de réception des matières radioactives. Essuyez l'outil avec un chiffon humide et enveloppez-le dans le film polyéthylène mentionné ci-dessus.
Il est strictement interdit de casser, frotter, rayer les composants optiques en thorium pour éviter de faire pénétrer des particules radioactives dans l'organisme.
De plus, différentes lentilles contenant du thorium émettent différemment (peut-être à la fois la masse du verre de thorium lui-même et d'autres impuretés radioactives) .-
Non seulement la masse du verre optique contenant du thorium affecte, mais également la pureté de l'oxyde de thorium, qui a été ajouté au moment de la fusion du verre.
Il est intéressant de comparer les deux cas entre eux.-
Pour dévisser les lentilles des deux copies et les comparer, on soupçonne que les composants optiques peuvent avoir une teneur et une pureté en thorium différentes.
Les rayonnements alpha et bêta créent des centres F dans le verre car la désintégration radioactive déplace les électrons, ce qui fait que le verre jaunit ou brunit.
La lumière UV peut éliminer une partie du jaunissement. Cela peut prendre jusqu'à 7 jours d'exposition au soleil ou à des sources de lumière UV pour réduire le jaunissement.
La distance de sécurité dans l'air est de 1 à 1,5 mètre des composants optiques au thorium.
Le boîtier en aluminium est un bon matériau de protection contre les rayonnements alpha et bêta.
Les composants optiques en thorium ont été progressivement remplacés par des composants optiques contenant de l'oxyde de lanthane ayant des propriétés optiques similaires. Le lanthane lui-même est très faiblement radioactif, mais le rayonnement est détectable par un instrument sensible, le niveau est négligeable par rapport au rayonnement de fond.
Un commentaire détaillé, mais juste au point.
Ce n'est pas idiot de placer l'objectif en dernier - il est très douteux que cela ait un effet aussi négatif sur le film. Vous écrivez vous-même environ 120 secondes pour une matrice numérique, qui est nettement plus sensible aux radiations. Contradiction.
De plus, le verre au thorium est du verre couronne. Dans les lentilles de type double Gauss, les verres à couronne sont utilisés dans les lentilles positives et les silex sont utilisés dans les lentilles négatives. Et cet objectif est d'une manière ou d'une autre - le développement du double Gauss. Il est donc peu probable que la lentille en thorium soit l'avant-dernière.
Vous vous trompez également sur la rupture.
Dans la lentille depuis 50 ans, un équilibre séculaire d'isotopes s'est établi, il y a donc des rayonnements alpha, bêta et gamma. Et les vrais problèmes de blindage ne se posent que pour les rayons gamma, dont la portée dans les tissus mous est de plusieurs dizaines de centimètres. Les rayons bêta sont effectivement bloqués par une feuille d'aluminium, et donc par des parties du corps. Encore une erreur, pas de chance ?
Eh bien, je ne veux même pas commenter toute cette frénésie techniquement sûre. Je peux imaginer ce que vous feriez si vous deviez précipiter l'acétate d'uranyle de sodium sous un microscope avec des étudiants en deuxième année d'analyse.
La pureté du dioxyde de thorium a certainement un effet. Mais encore une fois - il ne peut guère y avoir autre chose que ses isotopes filles. Le radium-226 conditionnel ne sera pas là - eux et le thorium ont des propriétés si hétérogènes qu'il n'y a aucune chance de les isoler ensemble.
Différence de teneur en thorium dans les lentilles ? Comment pouvez-vous même écrire ce non-sens. Dans une même lentille, produite en même temps, ayant les mêmes propriétés, il ne se peut pas que des verres différents soient utilisés. La quantité de thorium ne peut pas flotter, comme tout autre composant en verre optique. Conclusion illettrée.
Les centres F sont à peine formés dans le verre, car il existe de nombreux pièges à charge. La formation de centres F est caractéristique des cristaux ioniques, où le cation a un état d'oxydation constant. De plus, les centres F, c'est-à-dire les électrons localisés, dans de nombreux composés connus, donnent une couleur bleue ou violette, et non jaune.
Dans le verre, les principaux types de défauts sont les cations dans des états d'oxydation atypiques.
La distance de sécurité n'est pas claire d'où elle vient et ce qu'elle est en général n'est pas claire non plus.
Enfin, l'oxyde de lanthane n'est pas du tout équivalent au dioxyde de thorium en termes de propriétés optiques : il a un indice de réfraction plus faible, et le procédé technologique de fabrication des verres de lanthane est plus confus.
On a un bon aperçu de la radioactivité de certaines lentilles (qui comprenaient également des optiques à quatre lentilles en lanthane - Mitakon speedmaster 50mm / 0,95 de la première version).
https://camerapedia.fandom.com/wiki/Radioactive_lenses
Mais seuls deux brillent vraiment fortement et dangereusement - Canon FD 55 mm f / 1.2 SSC asphérique (mesuré à 46532 CPM et Fujica Fujinon 50 mm f / 1.4 style ancien non EBC = bague de mise au point non segmentée de manière non uniforme (mesurée à 35137 CPM @ élément arrière)
Comptes par minute (CPM) - mauvais indicateurs du danger d'un objectif particulier. Oui, en radiochimie, il existe certaines difficultés dans l'analyse de la traduction des perroquets en quantités physiques compréhensibles. Mais sans cela, ce ne sont que des ordures et rien - il ne sera pas possible de juger du danger ou de la sécurité à partir de ces données.
Et là, soit dit en passant, il y a des références à des éléments optiques avant ou arrière radioactifs. Probablement à cette époque il était possible d'y mettre du thorium et du lanthane.
La lentille jaunie donne un effet très intéressant, ce qui est difficile à faire par programmation.
Le SO-3.1 n'est pas un objectif d'espionnage, c'est un objectif d'observation. Il n'était pas utilisé dans les murs, mais dans des mallettes.
Salutations,
detlev
Merci pour l'information. Soit dit en passant, prendre des photos depuis une mallette est une sorte d'espionnage. Cela explique également le fait que cet objectif a une pupille étendue.
Je suis co-auteur de deux livres sur les caméras espions.
Voici le deuxième
Le diamètre du cercle d'image est de 40 mm
Mais pour une image 36×24, le diamètre du cercle doit être inférieur à 43 mm. De plus, cet objectif couvre 44 × 33 mm, vous avez donc des données inutiles.