MP RSFSR GLAVOCHTEKHPROM PLANT #6 ★ F=7.7cm ★ - une revue de l'objectif légendaire adapté aux appareils photo modernes + bonus de calcul

Matériau sur l'objectif MP RSFSR GLAVUCHTEKHPROM PLANT No. 6 ★ F = 7.7 cm ★ spécialement pour Radozhiva préparé Rodion Echmakov.

Cet objectif au nom méga-étrange et imprononçable (je continuerai à l'appeler simplement «Glavuchtekhprom») est un objectif de projection du filmoscope FGK-49, qui a été produit à Zagorsk (aujourd'hui Sergiev Posad) à l'usine d'instrumentation scolaire n ° 6. Il s'agit essentiellement de l'objectif de projection le moins cher, le plus simple et de mauvaise qualité dont les installations de projection soviétiques étaient équipées. À Radozhiv, Glavuchtekhprom est déjà apparu dans critique semi-blaguante, et dans cet article, les capacités de l'objectif sont évaluées, non sans ironie, mais de la manière la plus sérieuse. Et encore plus près de la fin de l'article, il y a encore un "bonus de calcul".

Spécifications de l'objectif :

Conception optique - 2 lentilles en 2 groupes, une lentille symétrique de type "Periscope" ;

Focale - 77 mm;
Ouverture relative - 1:3 (usine), 1:2 (réel, lors du remplacement du diaphragme) ;
Cadre couvert - jusqu'à 60×60 mm;
Fil pour les filtres - absent ;
Matériau du boîtier – plastique ;
Caractéristiques - un objectif de projection, n'a pas d'ouverture variable, se monte sur l'appareil photo et un mécanisme de mise au point acceptable.

Construction et adaptation

Glavuchtekhprom est en avance sur les objectifs modernes à bien des égards. Par exemple, déjà dans les années 50, son corps était entièrement composé de matériaux polymères, y compris des anneaux interlentilles - tout comme Samyang aujourd'hui, et l'extérieur sombre et brillant de l'objectif ressemble aux objectifs Sigma Contemporary.

L'inconvénient d'une conception d'objectif aussi originale est peut-être le manque de capacité à faire la mise au point et à modifier l'ouverture. Par conséquent, les lentilles d'objectif fabriquées à l'aide de technologies de haute précision (les traces d'un outil de précision à leurs extrémités mesurent jusqu'à 0.5 mm) ont été retirées du boîtier en plastique, pour lequel il suffisait de dévisser l'écrou à fente arrière en plastique.

Malheureusement, l'objectif est rarement trouvé sur le marché secondaire en bon état - apparemment, tous les spécimens réussis sont depuis longtemps vendus par les collectionneurs chinois. J'ai reçu jusqu'à trois lentilles, et il s'est avéré que dans deux d'entre elles, l'une des lentilles avait été remplacée de manière artisanale par un morceau de plastique, et il n'y avait qu'une seule lentille en verre de bonne conservation, mais avec un revêtement anti-reflet soviétique - le plus nanocristallin au monde. Dans la troisième lentille, les deux lentilles étaient bonnes, mais n'avaient pas d'illumination. Un fait intéressant: toutes les lentilles en verre avaient des épaisseurs différentes, mais ne différaient pas visuellement en courbure. J'en ai ramassé deux proches l'une de l'autre - l'une avec l'illumination, l'autre sans.

Surtout pour l'adaptation de l'objectif, un nouveau boîtier métallique a été fabriqué sur commande (il y avait un retour en arrière dans la technologie), et un diaphragme à iris multilames a été sélectionné, qui était situé au milieu entre les objectifs en raison de la symétrie du lentille. Le macrohélicoïde chinois M52-M42 17-31 a été sélectionné pour la mise au point. Vous trouverez ci-dessous des photos de l'objectif résultant.

Dans le nouveau look, Glavuchtekhprom s'est transformé en un objectif portrait 77 mm f/2 super compact avec monture M42x45.5, compatible avec tous les appareils photo modernes - une alternative valable au Canon RF 85 mm F/2 Macro !

Propriétés optiques

Sur une ouverture F/2 ouverte, Glavuchtekhprom dessine des perspectives brumeuses incompréhensibles sous l'influence des aberrations sphériques et chromatiques les plus fortes. Lorsque l'ouverture atteint F/2.8, l'objectif perd un peu de sa marque (et de son sphérochromatisme), et le japonais FUJINON.SF 85mm F/4, qui pour une raison quelconque est considéré comme un objectif souple de référence, est déjà en train de le rattraper ( ils ont juste mélangé deux noms longs - RSFSR MP GLAVOCHTEKHPROM PLANT No. 6 ★ F=7.7cm ★ et Fuji Photo Film EBC FUJINON.SF 85mm F/4), bien que l'objectif soviétique soit encore beaucoup plus "mystérieux" sur les bords en raison à l'astigmatisme et à la courbure du champ. Avec F / 4-F / 5.6, l'objectif acquiert une netteté dont on peut déjà parler sans blagues, et avec F / 8, il est même étonnamment net pour un schéma optique aussi primitif - et seules la chromaticité résiduelle et la courbure du champ donnent "Périscope" dedans.
Le contraste global de l'image dépend fortement de l'ouverture réglée - à partir d'environ F / 2.8-F / 4, il s'avère être à un très bon niveau. De nombreux objectifs multi-objectifs ont un contraste d'image pire que le Glavuchtekhprom adapté.

Le rendu des couleurs de la lentille est pratiquement sans distorsion - en raison du fait que la vitre à partir de laquelle elle est fabriquée (en fait, il s'agit d'une sorte de K8) ne contient pas d'additifs au plomb, et il n'y a qu'une seule lentille dans la lentille avec anti -revêtement réfléchissant et il n'affecte pas beaucoup la couleur.

Le bokeh de l'objectif dépend de la valeur d'ouverture sélectionnée. En général, Glavuchtekhprom a un flou d'arrière-plan doux, car les disques bokeh n'ont pas de bordure claire. Très souvent, cependant, une bordure bleue (sphérochromatisme) peut être observée. Le premier plan de l'objectif, au contraire, s'estompe de manière sinistre, semblable à un très mauvais planaire. Les disques bokeh préfocaux ont une bordure orange vif.

Une caractéristique intéressante de l'objectif est l'absence presque totale de distorsion.

En fait, Glavuchtekhprom a une qualité optique tout à fait suffisante, si vous n'essayez pas de tout filmer avec une ouverture ouverte. Dans certains cas, à F/5.6, cet objectif est capable de donner une image bien plus intéressante et agréable que celle des objectifs « normaux » comme le 75/2. Et, bien sûr, dans la gamme F/2-F/4, l'objectif est très intéressant en photographie noir et blanc. Le "périscope" soviétique a définitivement réussi à me surprendre agréablement.

Voici des exemples de photos prises avec l'appareil photo plein format Sony A7s. Une partie de la photo (sans EXIF) pris comme "shiftorams".

Je vous propose également quelques photos en noir et blanc.

Bonus de calcul : calcul et comparaison de "monocle" et "périscope"

Après avoir regardé les photos, beaucoup se diront quelque chose comme "eh bien, c'est très similaire à monocle! Et à certains égards, ils auront raison, mais à d'autres non. Qu'est-ce qui donne exactement une autre lentille au « périscope » que le « monocle » n'a pas ?

Examinons de plus près les capacités d'un objectif à objectif unique. Il a 5 paramètres au total :

• Propriétés du verre (indice de réfraction et dispersion);
• Deux rayons de courbure ;
• Épaisseur de la lentille ;
• Position du diaphragme d'ouverture.

Afin d'obtenir une bonne lentille monolentille, le verre doit avoir le moins de dispersion possible et un indice de réfraction aussi élevé que possible. L'inconvénient est que ces deux propriétés sont inversement corrélées - comme vous pouvez le voir sur la figure ci-dessous, plus l'indice de réfraction n est élevé, plus le nombre d'Abbe v est petit (c'est-à-dire plus la dispersion est grande). Compte tenu du fait que les verres de type FK et TFK sont chers et instables dans l'air humide (et LZOS n'en a pas, mais TFK11 une fois produit IPZ), les couronnes K ordinaires sont le choix optimal de verre, par exemple, le moins cher et le verre borosilicaté le plus courant K8 , qui se trouve dans chaque catalogue sous un nom qui lui est propre (BK7 dans le catalogue Schott, par exemple).

Puisqu'un seul matériau optique est utilisé, la distorsion chromatique est incorrigible - l'amplitude du spectre secondaire ne dépend que de la dispersion du verre.

Soit dit en passant, il s'ensuit qu'"un monocle de Hélios" est un objectif très douteux : la lentille frontale des objectifs Helios (et de nombreux autres objectifs soviétiques) est en verre TK16, qui, bien qu'il ait un indice de réfraction assez élevé (~ 1.62), a également trop de dispersion.

Les rayons de courbure ont l'effet le plus fort sur l'équilibre de la distorsion monochromatique. Le nombre de paramètres pour un seul objectif n'est pas suffisant pour traiter toutes les aberrations en même temps. Par conséquent, il n'est possible d'obtenir une correction suffisante que de l'une des cinq aberrations Seidel (aberration sphérique, coma, astigmatisme, courbure de champ, distorsion), tandis que le reste ne peut être influencé que par l'ouverture. Il est important de noter que la courbure du champ ne peut pas être corrigée en principe dans des lentilles composées uniquement de lentilles positives.

Si vous souhaitez obtenir le télescope à lentille unique le plus simple, le paramètre à minimiser sera l'aberration sphérique, qui affecte la qualité de l'image aux petits angles de vue (pour les télescopes, il est généralement de <<5°). La condition d'aberration sphérique minimale est satisfaite par des lentilles de forme approximativement plan-convexe (pour n~1.5-1.7) ou ménisque (pour n>1.7).

En photographie, cependant, les objectifs avec de grands angles de champ de vision (20–80°) sont plus couramment utilisés. Par conséquent, il est beaucoup plus important de faire attention aux aberrations de champ (coma, astigmatisme). Pour les corriger, il faut donner à la lentille une forme de ménisque. Il devient clair qu'ici aussi, le "monocle d'Hélios" est en vol.

Pour corriger le coma, une variation de la position du diaphragme d'ouverture est également utilisée, qui déterminera par quelle partie de l'objectif les faisceaux lumineux obliques passeront - situés loin de l'axe ou à proximité de celui-ci. Fait intéressant, c'est la disposition des ouvertures pré-objectif qui donne la meilleure qualité d'image dans le cas d'un "monocle". Malgré cela, la plupart des objectifs photographiques à objectif unique en production avaient une ouverture derrière l'objectif, pour des raisons à la fois esthétiques et de fiabilité.

L'épaisseur de la lentille affecte assez faiblement la qualité de l'image, elle est donc choisie pour des raisons pratiques. D'en haut, l'épaisseur est limitée par la masse de la lentille et la consommation de verre autorisée, et d'en bas - par l'épaisseur du bord (devrait être supérieure à 0.7-1.5 mm, selon le diamètre de la lentille et le niveau technologique de fabrication).

J'ai calculé dans ANSYS Zemax 13 un objectif à partir d'un seul objectif (verre K8) avec une focale de 75 mm, une ouverture relative de F/8 et un angle de champ de 30° (calcul pour un cadre de 36×24 mm) .

L'objectif en termes de qualité optique à F / 8 n'atteint même pas quelque chose comme Triplet 78/2.8 grande ouverture à F/2.8 en raison d'une mauvaise correction de l'aberration sphérique même à cette ouverture relative. L'objectif que j'ai calculé a un astigmatisme et un coma bien équilibrés, la distorsion est d'environ -1% (un «tonneau» imperceptible) - mais ce n'est que de 30 °.

Lorsque vous essayez d'augmenter l'ouverture relative du «monocle», la correction de l'aberration sphérique s'aggrave fortement, l'astigmatisme se développe, détruisant la netteté sur les bords du cadre - il est donc difficile de prendre des photos avec un tel objectif, même spécialement calculé, à des ouvertures supérieures à F/5.6.

Si vous essayez d'augmenter l'angle du champ de vision, le problème d'équilibrage de l'astigmatisme et du coma fera plier encore plus l'objectif, aggravant la correction de l'aberration sphérique. L'ouverture devra être bridée à f/16 et au-delà pour obtenir une qualité plus ou moins convenable sous un angle de 60°. Dans ce cas, la distorsion peut dépasser dix pour cent, ce qui est déjà très, très perceptible. Au XNUMXème siècle, ces objectifs étaient parfois appelés "objectifs de paysage" et avaient une très, très petite ouverture relative - il était impossible de photographier quoi que ce soit avec eux, sauf des paysages statiques.

Comment transformer un "monocle" en "périscope" contribue-t-il à améliorer la qualité de l'image ? Considérons le cas d'un objectif complètement symétrique de deux lentilles identiques.

Il faut comprendre que l'ajout d'un deuxième objectif ne résout pas le problème de l'aberration chromatique. Pour corriger le chromatisme, il faudrait ajouter une lentille négative, et non positive, et en verre avec une plus grande dispersion - et cela nous conduirait à un achromat (chevalier paysage), qui a les mêmes inconvénients en forme de champ aberrations comme monocle.

Le principal avantage du "périscope" par rapport au "monocle" et à l'achromat Chevalier est la symétrie de la conception de l'objectif. La symétrie permet d'améliorer fortement la correction des aberrations de champ - coma et astigmatisme. La courbure du champ reste encore incorrigible en raison de l'absence de composantes négatives dans le système.

J'ai calculé un "périscope" symétrique de type Glavuchtekhprom avec des paramètres de 75 mm F / 5.6 30 ° en utilisant du verre K8.

Comme vous pouvez le voir, avec deux fois l'ouverture relative de l'objectif, les performances s'avèrent généralement supérieures à celles du "monocle". Le coma dans la lentille n'est pas complètement corrigé, ce qui se voit à l'asymétrie des taches - le fait est qu'un système complètement symétrique ne peut être exempt de coma que s'il fonctionne à l'échelle 1:1.

Si la symétrie complète est abandonnée, le « périscope » « portrait » peut être nettement amélioré : une correction complète du coma devient possible. En même temps, l'objectif perd déjà un peu de son charme (et de sa fabricabilité), cessant d'être juste un « double monocle ». Et le rejet de la symétrie conduit à une augmentation de la distorsion. C'est pour cette raison qu'historiquement les premiers objectifs ultra grand angle (>110°) Goerz Hypergon étaient des périscopes parfaitement symétriques de deux objectifs presque hémisphériques.

La version asymétrique du "périscope" est très similaire dans la forme des taches à l'objectif de Petzval et est essentiellement sa version non achromatique avec une aberration sphérique sous-corrigée. Une correction plus ou moins complète du chromatisme tout en maintenant une aberration sphérique sous-corrigée en remplaçant l'une des lentilles par un doublet achromatique conduit à une lentille souple appelée "Verito".

Ainsi, même dans un cas complètement symétrique, le "périscope" a un avantage significatif sur le monocle dans l'ouverture relative de travail et peut être utilisé à F / 3.5-F / 5.6, ce qui a été observé dans la pratique lors de la prise de vue à Glavuchtekhprom. Pour une utilisation avec des appareils photo modernes, le "périscope" est un objectif beaucoup plus adapté que le "monocle": en utilisant le "périscope", vous pouvez obtenir les effets souhaités tels que des contours "lueurs" ou "voile" avec une présence minimale de types indésirables du flou dur des bords de l'image et de l'impossibilité d'obtenir des images nettes hors axe. Assez élevé luminosité "périscope" permet de l'utiliser efficacement dans toutes les conditions d'éclairage.

Toutes les revues de projection de films et d'objectifs de tournage:

1. RO3-3M 2/50
2. RO2-2M 75/2
3. LOMO RO501-1 F=100 1:2
4. RO 500-1 F9 SM. 1:2P
5. LOMO RO500-1 F=90 1:2
6. LENKINAP RO500-1 F=9cm 1:2 P
7. LOMO RO506-1 F=80 1:2
8. ЛЭТИ-60/60М F=92 1:2
9. 2/92
10. F=92 1:2
11. 16KP-1,4/65
12. 35KP-1,8/65
13. 35KP-1,8/70
14. 35KP-1,8/75
15. 35KP-1,8/85
16. 35KP-1.8/100
17. 35KP-1.8/120
18. 35KP-1,8/120 (avec ouverture)
19. LOMO P-5 F=90 1:2
20. LOMO P-5 F=100 1:2
21. LENKINAP OKS1A-75-1 F=75 1:2 P
22. LOMO OKS1-22-1 F=22 1:2.8
23. ЛОМО ОКС1-40-1 40/2.5
24. LOMO OKS1-300-1 F=300 1:3.5
25. LOMO OKS11-35-1 F=35 1:2
26. LOMO F-53 F=75 1:2
27. LOMO F-54 F=85 1:2
28. LOMO OKP4-80-1 F=80 1:1,8
29. LOMO OKP8-90-1 F=90 1:2
30. ОКП-6-70-1 F=70 1:1,8
31. Tair-41 50/2
32. KO-120 1:2,1 120mm
33. KO-90 1:1,9 F=9cm
34. KO-120M 1:1.8 F=120mm
35. KO-120M 120/1.8 avec diaphragme et hélicoïde
36. KO-120 1:2.1 F=12cm
37. GOZ "KO-140" 1:2,2 F–14cm
38. Véga-9 2,1/50
39. MP RSFSR GLAVOCHTEKHPROM PLANTE №6 ★ F=7.7cm ★
40. MSO RSS d'Ukraine UTOG UPP-1 ★ KHARKOV ★ F-7 SM ★
41. Schneider Super Cinelux 70/2
42. Meopta Méostigmat 90/2
43. Meopta Méostigmat 100/1.7
44. Plans de projection : "Petzvali" et "Richter"

Les noms des lentilles correspondent à leur orthographe exacte sur le corps.

résultats

"Je tourne à l'USINE MP RSFSR GLAVUCHTEKHPROM #6 ★ F=7.7cm ★ !" - semble cool, car cet objectif est un excellent périscope symétrique classique, dont la fabricabilité et la simplicité des conditions de production étaient autrefois autorisées à équiper les écoles de filmscopes. La conception grossière de l'objectif n'est pas un obstacle aujourd'hui : même avec l'adaptation de beaucoup mieux lentilles fabriquées parfois vous devez faire le corps à partir de zéro. L'objectif redessiné montre une image vraiment inhabituelle et intéressante et laisse loin derrière l'artisanat Helios fabriqué par différents "maîtres". Pour les amateurs d'optique douce, je recommande hardiment le « périscope » !

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