Examen de l'objectif télémétrique vintage FED 1:3,5 F=50 mm

Matériau pour objectif FED 1:3,5 F=50 mm spécialement pour Radozhiva préparé Rodion Echmakov.

Les objectifs FED 1:3,5 F=50 mm (ci-après dénommés FED 50/3.5) étaient équipés d'appareils photo FED et FED-2 - des copies soviétiques sans licence des appareils photo télémétriques allemands Leica, qui étaient produites à Kharkov dans l'usine de construction de machines FED. , du nom de l'officier de sécurité Dzerzhinsky. L'usine FED a une histoire unique associée au nom du célèbre professeur Anton Semenovich Makarenko, qui, sur la base d'une petite commune pour enfants des rues, a organisé la production d'abord d'outils de forage portatifs, puis de caméras argentiques (les premières caméras FED). Par la suite, la production s'est développée et la commune du travail a été réorganisée en 1939 en l'usine Dzerzhinsky appartenant au NKVD (caméras de la série FED NKVD). L'usine produisait non seulement des appareils photo, mais également toute une gamme d'objectifs, dont la plupart étaient des interprétations des conceptions optiques des designers allemands Willy Merthe, Robert Richter et Paul Rudolf :

• Objectif standard FED 50/3.5 (présenté dans cet article) ;
• Objectif grand angle symétrique à six éléments FED 28/4.5 ;
• Objectif stéréo FED 38/3.8 ;
• Objectif macro FED-19 59/3.5 ;
• Rapide FÉD 50/2 ;
• Téléobjectifs FED 100/6.3 et 100/5.9.

Dans un sens, la gamme d'optiques pour les caméras FED d'avant-guerre et de guerre était encore plus riche que pour les télémètres soviétiques d'après-guerre : elle contient des objectifs hautement spécialisés qui n'ont pas été développés dans les années d'après-guerre.

Le plus courant des objectifs répertoriés est le standard FED 50/3.5, également appelé « Industar-10 » et qui a été produit pendant longtemps (au moins des années 1930 aux années 1950) par de nombreuses entreprises différentes (FED, KOMZ , VOOMP, GOMZ , « Géodésie ») en différentes versions (photographique, technique). Industar-10 est connu comme l'objectif standard du premier appareil photo reflex petit format au monde « Sport » / « Helvetta » (prototypes - 1934). Et en général, il s'agit du premier objectif soviétique petit format de type Tessar. Les objectifs Industar-10 produits avant la fin des années 40 et le début des années 50 n'ont pas de revêtement antireflet sur l'optique, nous pouvons donc supposer que le FED 50/3.5 traité présenté dans cet article a été commercialisé après ~ 1948.

Spécifications:

Conception optique - 4 lentilles en 3 groupes, "Tessar" ;

Focale - 50 mm;
Ouverture relative - 1:3.5 ;
Ouverture - 8 pétales;
Limites d'ouverture - 1 : 3.5–1 : 16 ;
Distance minimale de mise au point - 1 m ;
Il n'y a pas de fil pour les filtres ;
Montage sur la caméra – filetage M39 (distance de travail 28.8 mm) ;
Caractéristiques – objectif pliable, l'objectif est garé profondément dans l'appareil photo pour réduire les dimensions ; Verrouillage de la position de mise au point infinie.

Conception et réalisation de la lentille

FED-50/3.5 a un design intéressant et inhabituel par rapport aux normes actuelles. Premièrement, la lentille elle-même n'est pas en aluminium, comme d'habitude, mais en laiton, recouvert de nickel (surfaces avant) et de chrome (tube). À mon avis, le nickelage est superbe - beau, mais discret.

Deuxièmement, l'objectif copie le design pliable des premiers Leitz Elmar : l'objectif FED 50/3.5 est monté dans un tube mobile qui peut se déplacer à l'intérieur du mécanisme de mise au point. Dans ce cas, en position de travail, le tube s'étend et se fixe en le tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, et en position de transport, le tube est complètement encastré dans le porte-oculaire et la tige de la caméra, ce qui rend l'objectif très compact.

Par la suite, cette conception a été utilisée dans les objectifs Industar ultérieurs pour les appareils photo télémétriques. Avis sur d’autres objectifs pliables Industar :

• Industar-50 3,5/50 (LZOS, 1969);
• INDUSTAR-22 1:3.5 F=50mm. Moscou (KMZ) ;
• Industar-22 1:3,5 F=50mm P (KMZ) ici и ici.

D'après mes observations, le FED 50/3.5 n'accroche pas à l'intérieur de l'appareil photo (Sony A7s) une fois plié, contrairement à Industar-50. Une fois pliée, la combinaison appareil photo-objectif est très compacte et peut même se glisser dans la poche d'une veste.

L'inconvénient de la conception est le contrôle de l'ouverture peu pratique, qui est effectué par un mince anneau sur la lentille avant de l'objectif, équipé d'un petit repose-doigt. Très souvent, cet anneau se corrode, s'encrasse et ne tourne pas bien - un tel objectif doit être démonté et nettoyé.

Le mécanisme du diaphragme à iris se compose de 8 lames arrondies foncées et mates. À ouverture fermée, la pupille de l’objectif prend la forme d’un octogone régulier aux coins arrondis.

Le mécanisme de mise au point de l'objectif est de type ouvert, c'est-à-dire que le filetage hélicoïdal à plusieurs départs est exposé lors de la mise au point à des distances rapprochées. Ce porte-oculaire est aussi facile à entretenir qu’à se salir. La distance minimale de mise au point (MDF) est de 1 mètre, ce qui est bien entendu très long pour un objectif de 50 mm. Cependant, en remplaçant les vis de butée du porte-oculaire situées sur l'échelle de distance, vous pouvez réduire le MDF à 0.5 m. Dans ce cas, l'hélicoïde effectuera un tour complet et non la moitié.

Une caractéristique intéressante de l'objectif est la présence d'un verrouillage de position de mise au point à l'infini, réalisé sous la forme d'un bouton. Cet élément sert également de support au doigt lors de la mise au point de la seule manière possible - il n'y a pas d'anneau spécial pour cela dans la conception du FED 50/3.5.

Le verrouillage ne présente pas de grand avantage, même si l'option sera probablement utile lors de la prise de vue d'objets infiniment éloignés avec de petites ouvertures. D'un autre côté, je préférerais ne pas faire confiance au verrouillage et quand même recentrer - l'objectif se caractérise par un décalage de mise au point (changement de la position de mise au point avec l'ouverture).

Enfin, la nuance la plus importante du verrouillage est le problème qui se pose lors de la mise au point lors de l'installation de l'objectif sur des appareils photo modernes via des adaptateurs. Le bouton de verrouillage nécessite un mouvement vers le bas d'environ 2 mm au-delà du plan où l'objectif est fixé à l'appareil photo. Par conséquent, le bouton repose généralement contre l'adaptateur et il est impossible de retirer le verrou. Pour utiliser l'objectif, j'ai dû percer l'adaptateur au bon endroit pour créer suffisamment d'espace pour que la pince puisse fonctionner. Cependant, cet élément de conception a été conservé en état de fonctionnement dans un très petit nombre d'objectifs pliables Industar - souvent ce bouton n'est plus en place.

FED 50/3.5 n'est pas Ultron28/2, et le gronder pour sa mécanique peu pratique ne serait pas tout à fait correct, ce qui n'enlève rien au fait que l'objectif peut poser problème lorsqu'il est utilisé avec des appareils photo modernes. Dans le même temps, FED 50/3.5 attire le regard par sa finition vintage et son design inhabituel.

Conception optique. Développement d'objectifs comme Tessar 50/3.5

L'objectif FED-10 50/3.5 est fabriqué selon la conception optique Tessar, inventée par l'opticien allemand Paul Rudolf. Le développement de ce projet a été réalisé par Ernst Vandersleb et Willy Merthe. En 1926, en Allemagne, Willy Merthe déposait un brevet pour un objectif de type Tessar avec une ouverture relative de 1:3.5 (US 1741947). L'Industar-10 soviétique est apparu près de 10 ans plus tard, l'Industar-22 - à la fin des années 40 et l'Industar-50 - dans les années 50. Bien entendu, il est intéressant de comparer la conception optique des objectifs soviétiques avec ceux d’origine allemande et entre eux.

La comparaison a été réalisée à l'aide de la modélisation dans le progiciel ANSYS Zemax 13 pour les objectifs Industar-22m (voir à propos des I-22 et I-22m ici), Industar-50 et Tessar 50/3.5 (US 1741947). Malheureusement, il n'a pas été possible de trouver de documentation pour modéliser la conception optique d'Industar-10, bien qu'elle puisse être considérée comme optiquement proche d'Industar-22.

L'image ci-dessous montre un diagramme schématique des lentilles en question, ainsi que les marques de lunettes optiques utilisées et leurs paramètres (indice de réfraction et nombre d'Abbe, qui caractérise la dispersion du matériau).

Notez que le Tessar 50/3.5 original utilise du verre avec un indice de réfraction légèrement plus élevé pour les lentilles positives que les versions soviétiques. De plus, il s'est avéré qu'Industar-22m et Industar-50 ne diffèrent que par les marques de verre des lentilles positives (TK16 en I-22m et TK14 en I-50), mais en même temps, ils ont exactement la même forme géométrique. paramètres des lentilles et leur position.

Pour déterminer le type de verre des lentilles avant et arrière de l'objectif FED 50/3.5 (Industar-10), j'ai enregistré les spectres de fluorescence des rayons X (XRF, XRF, XRF) à l'aide d'un appareil Bruker M1 Mistral, qui s'est avéré être globalement identiques.

L'étain (Sn) et le zirconium (Zr) sont des éléments constamment présents dans le spectre de cet appareil et ont donc été identifiés par erreur. Le signal du cuivre (Cu) est une conséquence de l’interaction du rayonnement avec la monture de la lentille. Les données indiquent la présence de baryum (Ba), de zinc (Zn), de strontium (Sr) et d'antimoine (Sb) dans la composition du verre, ce qui correspond au verre de type TK (couronne lourde) et est similaire au spectre du verre TK16. Par conséquent, l'objectif FED 50/3.5 (Industar-10) est très proche de l'objectif Industar-22m.

Pour comparer les lentilles entre elles, les éléments suivants ont été calculés :

• Diagrammes de points d'aberration lors de la mise au point à l'infini sur une ouverture ouverte - pour une évaluation visuelle des performances du circuit à un niveau qualitatif. En règle générale, plus la tache est grande, plus la situation est mauvaise. La qualité réelle dépend également de la structure du spot lui-même et de la répartition de l'énergie qui y est distribuée.
• Graphique d'aberration longitudinale de l'objectif pour les longueurs d'onde de 400 à 700 nm - démontre l'influence des aberrations sphériques et chromatiques pour un point sur l'axe optique à différentes ouvertures. Le long de l'axe vertical se trouve la taille de la pupille de l'objectif (ouverture), le long de l'axe horizontal se trouve la position de mise au point. Pour un objectif idéal, le faisceau de courbes est infiniment étroit et coïncide avec l’axe vertical.
• Graphique de la valeur de distorsion en % en fonction de la coordonnée de hauteur de l'image.
• Un graphique de courbure de champ et d'astigmatisme est nécessaire pour évaluer la qualité de l'objectif sur l'ensemble du champ, en particulier aux petites ouvertures. Dans un objectif idéal, le faisceau de courbes est infiniment étroit et coïncide avec l'axe vertical. L'astigmatisme est une divergence du faisceau par deux, la courbure du champ est une inclinaison par rapport à l'axe vertical.
• Courbes caractéristiques de contraste de fréquence (MTF, MTF) pour les fréquences 10 mm-1 (netteté des contours) et 30 mm-1 (netteté des détails) sur l'ensemble du champ d'image à F/3.5.

Les résultats sont présentés dans les images ci-dessous.

Ainsi, il s'est avéré que l'objectif original Willy Merthe a une bonne correction des aberrations chromatiques, a un faible niveau de distorsion (0.5%, "baril"), mais l'astigmatisme et la courbure de champ ne sont pas suffisamment corrigés, ce qui fait que la qualité de l'image sur tout le champ diminue considérablement à une ouverture ouverte. En revanche, les foyers sagittal et tangentiel de cet objectif ne se croisent pas (voir diagramme de courbure de champ), et donc l'objectif présente un faible niveau d'astigmatisme dans les coins de la monture 36×24, ce qu'on ne peut pas dire de l'Industar. -50 et Industar-22.

Industar-22 et Industar-50, dont la conception diffère uniquement par le fait que dans l'Industar-50, le verre TK16 a été remplacé par du verre TK14 avec le même indice de réfraction, mais moins de dispersion, et sur l'image, ils ne diffèrent qu'en termes de correction des aberrations chromatiques. Dans l'objectif Industar-22, le chromatisme est mal corrigé, le spectre secondaire est une fois et demie plus élevé que dans le Tessar 50/3.5 Merte d'origine, mais l'Industar-50 a un niveau de chromatisme plutôt faible. En général, dans Industar-50, le chromatisme est encore mieux corrigé que dans le populaire Industar-61.

Il ressort clairement des graphiques MTF que la transmission des détails fins (contraste à une fréquence de 30 mm-1) dépend fortement du degré de correction des aberrations chromatiques. Ainsi, le leader est Industar-50, suivi de Tessar 50/3.5, l'outsider est Industar-22. De plus, la résolution maximale atteignable aux ouvertures F/5.6-F/11 dépend également de la correction du chromatisme.

Quant à la qualité d'image sur l'ensemble du champ, malgré le fait que tous les objectifs soient très proches les uns des autres en termes de MTF sur les bords de la monture sur une ouverture ouverte, la situation sera différente sur les ouvertures F/8-F/11. : les diagrammes de courbure de champ et d'astigmatisme montrent que pour En raison du niveau très élevé d'astigmatisme, les objectifs Industar-22 et Industar-50 rendent impossible l'obtention d'une qualité d'image élevée dans les coins de la monture, alors que le Tessar 50/3.5 d'origine permet cela. Selon les résultats des tests en direct, l'objectif FED 50/3.5 se comporte de manière similaire à l'objectif Industar-22.

Ainsi, l'objectif soviétique Industar-50 - le dernier Tessar 50/3.5 à grande échelle - est en avance sur l'objectif d'origine en termes de netteté dans la région centrale de la monture à toutes les ouvertures, mais les coins de la monture ont été sacrifiés. Industar-22 et, apparemment, FED 50/3.5 (Industar-10) sont des objectifs encore « plus doux » par rapport au Tessar allemand 50/3.5, avec des aberrations chromatiques prononcées et les mêmes angles de monture problématiques que l'Industar-50.

Propriétés optiques

Le FED 50/3.5 s'est effectivement révélé être un objectif plutôt mou, peu pointu. L'image présente un faible niveau de détail même dans la zone centrale du cadre, bien que le contraste des contours soit tout à fait acceptable. Le même problème était typique pour l'objectif Industar-29 80/2.8, qui est essentiellement augmenté proportionnellement Industar-26m, qui possède lui-même un spectre secondaire très large.

Dans l’ensemble du champ de trame, le FED 50/3.5 a une qualité d’image faible jusqu’à F/5.6-F/8, et les angles de cadre ne sont jamais idéaux en raison de l’astigmatisme.

Le contraste de l'image dans des conditions normales est au niveau d'autres lentilles similaires avec revêtement optique monocouche. En contre-jour, un voile apparaît ; l’objectif capture les reflets de l’arc-en-ciel et d’autres artefacts intéressants. En raison du revêtement de lentille utilisé, la lentille transmet la partie bleue du spectre un peu moins bien (c'est-à-dire légèrement jaune), mais a une transmission lumineuse élevée dans la région proche infrarouge. En général, il est difficile de constater un effet spécifique du revêtement sur le rendu des couleurs.

Le FED 50/3.5 offre un flou d'arrière-plan agréable lors de la prise de vue d'objets en gros plan et de portraits. Le bokeh de l'objectif est tordu sous l'influence de l'astigmatisme et du vignettage géométrique, mais il n'a pas l'air aussi maladroit que celui de l'Helios-44, par exemple.
Vous trouverez ci-dessous des exemples de photographies prises avec un appareil photo sans miroir plein format Sony A7s https://radojuva.com/2022/06/a7s/#more-79695.

résultats

FED 50/3.5 est le premier anastigmat soviétique de petit format. Il est difficile de demander grand-chose à cet objectif. Le FED 50/3.5 a une qualité optique médiocre et des paramètres pas des plus attractifs, mais en soi c'est un objectif plutôt intéressant tant au niveau des sensations tactiles à l'utilisation que des résultats obtenus à la prise de vue. Compte tenu du faible prix de l'objectif sur le marché secondaire, le FED 50/3.5 peut être recommandé en toute confiance aux chasseurs de vrais vintage.

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