Demilitaryzacja: 50mm f/1.5, obiektyw noktowizyjny TVNO-2B tank przystosowany do aparatów bezlusterkowych. Recenzja Rodiona Eshmakov

Materiał na ten obiektyw specjalnie dla Radozhiva przygotowane Rodion Eshmakov (subskrybuj Instagram!).

Artykuł poświęcony nietypowemu obiektywowi 50/1.5, który nigdy nie był przeznaczony do fotografii - obiektywie z lornetki noktowizyjnej TVNO-2B, która była montowana w radzieckim sprzęcie wojskowym, w szczególności w czołgach T-62, T-64 , itp. Obiektyw nie ma nazwy, nie jest nawet przeznaczony do pracy w świetle widzialnym. Producent - Fabryka przyrządów Izyumsłynie z niezwykłych obiektywów projekcyjnych filmowych 16KP и 35KP.

Oba zdemontowane obiektywy przystosowałem do współpracy z nowoczesnymi bezlusterkowcami. Dla mnie to nie pierwsze doświadczenie „wykuwania lemieszy z mieczy” - przeczytaj też artykuł o ciekawym Tair-62T 95/2.5 z głowicy naprowadzającej bombę.

Specyfikacje obiektywu:

Konstrukcja optyczna - 5 soczewek w 3 grupach, "Sonnar" (podobne do CZJ Sonnar 180/2.8);

Ogniskowa - 50 mm;
Otwór względny - 1:1,5;
Kąt widzenia — 30° (odpowiada ramce ~APS-C);
Eksperymentalne współczynniki przepuszczalności światła - 0,59 (380-800 nm), 0,60 (400-780 nm), 0,90 (800-1100 nm);
Cechy - obiektyw na podczerwień, nie posiada mechanizmu ustawiania ostrości i zmiennej przysłony.

Noktowizory: odmiany, zasada działania i optyka

Źródła: 1, 2, 3.

Kompleks wojskowo-przemysłowy często służy jako jeden z głównych konsumentów korzyści płynących z postępu naukowo-technicznego. Aby ułatwić prowadzenie wojny w warunkach niedostatecznego oświetlenia, podczas II wojny światowej opracowano pierwsze noktowizory (NVD), wykorzystujące niewidoczne dla ludzkiego oka promieniowanie podczerwone (IR). Zasada działania noktowizora opiera się na zjawiskach efektu fotoelektrycznego i elektroluminescencji: 1) soczewka buduje obraz obiektu obserwacji w promieniach IR na fotokatodzie wykonanej z materiału o czerwona ramka w obszarze o długości fali dłuższej niż stosowane światło; 2) fotokatoda emituje elektrony wybijane przez kwanty promieniowania podczerwonego, które są kierowane przez pole elektryczne w próżni na ekran luminescencyjny; 3) gdy elektron zderza się z ekranem, następuje błysk z emisją widzialnego promieniowania zielonego – w ten sposób obraz w zakresie widzialnym uzyskuje się z obrazu w promieniach IR; 4) obraz z ekranu obserwowany jest za pomocą okularu.

Fotokatoda, obudowa próżniowa, soczewka elektroniczna i ekran luminescencyjny tworzą pojedyncze urządzenie elektropróżniowe zwane wzmacniaczem obrazu (IOC). Urządzenia tzw. „Generacja zerowa”, oparta na tym najprostszym schemacie, może działać skutecznie tylko przy zewnętrznym oświetleniu obiektu niewidocznym dla oka promieniowaniem podczerwonym, które były wykorzystywane przez wojska hitlerowskie podczas nocnych bitew. Urządzenia pierwszej generacji wykorzystują podobny schemat, ale różnią się nowym materiałem fotokatody (cezowo-tlenowo-srebrowym, sodowo-potasowo-cezowo-antymonowym), który zapewnia lepszą wydajność kwantową, a zatem może również pracować w trybie pasywnym. To noktowizory pierwszej generacji, które są obecnie najpopularniejsze i najbardziej przystępne cenowo.

Dalsza modernizacja doprowadziła do pojawienia się kaskadowych wzmacniaczy obrazu, w których wzmacniacz obrazu I generacji jest połączony z fotopowielacz. Aby zwiększyć rozdzielczość urządzeń i zmniejszyć wpływ fałszywego oświetlenia, wynaleziono „pikselowe” wzmacniacze obrazu oparte na optyce mikrokanałowej. Postępy w badaniach materiałów nieorganicznych umożliwiły podniesienie wydajności kwantowej i zwiększenie czułości spektralnej fotokatod – tak pojawiły się urządzenia drugiej i kolejnych generacji.

Jednak nie tylko tubus wzmacniacza obrazu decyduje o sprawności noktowizora - ważną rolę odgrywa zastosowana soczewka: od tego zależy całkowita liczba fotonów padających na fotokatodę tuby obrazowej. Dlatego szczególnie ważne jest osiągnięcie maksymalnej przysłony obiektywu. Jednocześnie noktowizory zazwyczaj pracują w wąskim zakresie spektralnym (~800-1000 nm), co pozwala mniej myśleć o korekcji aberracji chromatycznych. Możesz także poświęcić transmisję światła w zakresie widzialnym na rzecz IR, nakładając na soczewki specjalną powłokę antyrefleksyjną. Ponadto urządzenie musi być kompaktowe: iz tego powodu często stosuje się optykę z małą odległością tylnego wierzchołka.

Jednak nie wszystkie soczewki noktowizyjne spełniają wszystkie powyższe cechy: na przykład ROMZ Cyklop 85/1.5 z tuby NZT-1 i optyki gogli noktowizyjnych PNV-57 nie mają specjalnego oświecenia do pracy w podczerwieni. Ale optymalizacja z reguły zbiera swoje żniwo: ta sama lampa NZT-1 w 2000 roku zaczęła być wyposażona w nowy lekki czterosoczewkowy obiektyw (rodzaj schematu Tair) 85/1.5 z wyjątkowo niską krawędzią spływu i powłoką IR. We wczesnych sowieckich urządzeniach wojskowych początkowo prawdopodobnie stosowano również niespecjalistyczne obiektywy: na przykład w schemacie optycznym TVN-1 kontury obiektywu są wyraźnie zaznaczone, co bardzo przypomina Jowisz-3 50/1.5.

Jednak nawet w latach 50. linia soczewek została zaprojektowana specjalnie do użytku wojskowego: 150 / 1.5 Helios-52 (celownik TPN-1), 100/1.5 Helios-50 (urządzenie dowódcy TKN-1) a bohaterem tej recenzji jest mało znany bezimienny 50/1.5 (urządzenia kierowcy-strzelca TVN-2, BVN-2). Wszystkie wymienione soczewki nie nadają się do pracy w zakresie widzialnym, przynajmniej ze względu na nałożoną powłokę.

Modyfikacja obiektywu TVNO-2B do współpracy z nowoczesnymi bezlusterkowcami

TVN-2 i jego modyfikacje (w szczególności TVNO-2B) wykorzystują lampy wzmacniające obraz VEI-3 z katodą Ag-O-Cs. Rozmiar fotokatody jest znacznie mniejszy niż np. standardowa klatka filmowa. Można powiedzieć, że to lampowy wzmacniacz obrazu crop xD. Zastanawiam się, co trzeba rozerwać, aby lampowy wzmacniacz obrazu "pełna klatka" O_o...

Tak czy inaczej, dzięki tej funkcji fotodetektora, obiektywy (z wyjątkiem dobrze znanych Helios-50 i 52) działają pod małą ramką, w przybliżeniu odpowiadającą APS-C. Chociaż pojawiły się wzmianki o modyfikacji obiektywu 50/1.5, który ma powiększony tylny obiektyw i pracuje z pełną klatką.

Ze względu na ograniczone pole 50/1.5, obiektyw TVNO-2B jest wykonany według dość prostego pięciosoczewkowego schematu Sonnar, a nie według siedmiosoczewkowego, jak Jupiter-3, który ma większe pole przy tym samym parametry. Co ciekawe, zetknąłem się już z soczewką techniczną dla regionu IR, wykonaną według takiego schematu - to badanie Pentacon 125/2.8 https://radojuva.com/2021/08/2-8-125mm-pentacon- obiektyw/ . Właściwie pozytywne doświadczenia z jego używania skłoniły mnie do kontynuowania badań nad IR-Zonnars.

Procedura adaptacji obiektywów TVNO-2B obejmowała dwa etapy: montaż przesłony irysowej oraz umieszczenie bloku obiektywu w mechanizmie ustawiania ostrości. W bloku obiektywu jest niewiele rezerw, dobór i montaż przysłony nie jest łatwy - wymagana jest praca obrotowa. Nie mierzyłem oryginalnego rozmiaru źrenicy obiektywu, ale przed ustawieniem przysłony była mniejsza - czyli podczas adaptacji jasność zwiększona do nominalnej wartości 1:1,5, określonej przez rozmiar źrenicy wejściowej soczewki.

W rzeczywistości, jak się później okazało, położenie przysłony nie jest do końca idealne - oprócz ograniczenia źrenicy wprowadza ona również lekkie winietowanie podczas pracy. Jednak bez znajomości parametrów układu optycznego raczej nie zostanie to zrobione lepiej.

Po zamontowaniu przysłony zamówiono i wykonano przejściówki, pozwalające na montaż bloków obiektywu w fabrycznych makrohelikoidach z gwintem M42. W takim przypadku przysłoną steruje się obracając blok obiektywu.

Tylny segment obiektywu jest bardzo mały - obiektyw znajduje się w płaszczyźnie bagnetowej. Stosunek tylnego segmentu do ogniskowej jest znacznie mniejszy niż w przypadku dalmierza Jupiter-3.

Wszystkie soczewki obiektywów są pokryte jasnoniebieską powłoką AR, zapewniającą najlepszą wydajność w zakresie IR. Soczewka jest po prostu pomarańczowa przez soczewkę.

Nie można powiedzieć, że obiektyw z urządzenia TVNO-2B jest łatwy w adaptacji: jeśli wybór helikoidy naprawdę nie jest trudny, to wybór i montaż przysłony oraz usunięcie jej sterowania są raczej trudne. Jednak przebudowa nie wymaga budowania od podstaw pojemnika na obiektyw, co jest świetne.

Właściwości optyczne

Jak wspomniano wcześniej, obiektyw TVNO-2B może pracować tylko z matrycami APS-C i mniejszymi. Przy otwartej przysłonie obiektyw daje bardzo miękki obraz z wyraźnym blaskiem konturów, nawet w środku kadru. Ostrość znacznie spada w kierunku brzegu pod wpływem aberracji pola. Gdy przysłona jest już na poziomie 1/2 - 1 stopnia, jakość optyczna wraca do normy, a obiektyw pokazuje bardzo dobrą ostrość w centrum. Ale w rogach kadru APS-C rozdzielczość na ogół pozostaje słaba. Aberracja chromatyczna ledwo zauważalne, pojawiające się jedynie jako pomarańczowo-niebieskie obwódki w najbliższej strefie nieostrości (sferochromatyzm) – spodziewałem się dużo gorszego. Na otwartej przysłonie winietowanie jest bardzo nieznaczne, nieznacznie wzrasta wraz z przysłoną ze względu na nieoptymalne położenie przysłony.

Wzór i bokeh obiektywu są bardzo nietypowe. Poprzednio zdjęcie opublikowane w mediach społecznościowych, w którym z podanych zdjęć czarno-białych trzeba było odgadnąć schemat optyczny i rok produkcji obiektywu. Poczyniono wiele założeń, między innymi wskazania soczewek ze schematem „Zonnar”, a czytelnicy Radozhivy zauważyli również „nierównowagę” obiektywu, jakby z jakiegoś powodu była źle obliczona. Wszystko to prawda, tylko obiektyw nie jest źle zaprojektowany, ale jest przeznaczony do innego promieniowania. Optyka TVNO-2B ma naprawdę bardzo specyficzny bokeh, który zmienia się bardzo wraz z przysłoną. Zdjęcia zrobione obiektywem w trybie czarno-białym mają dobry klimat vintage.

Kontrast obrazu jest niski, poprawia się nieco wraz z przysłoną. Soczewki mocno rozpraszają jednak światło (zwłaszcza niebieskie), co skutkuje charakterystyczną zasłoną lub plamą na środku oprawki. Nawet niektóre optyki fotograficzne mają taką wadę, na przykład „niebieskooki” Helios-44 z wczesnych lat 60. (seria 00 ...).

Przepuszczalność światła soczewki TVNO-2B badano metodą spektrofotometrii. Wyznaczono również współczynniki przepuszczalności światła soczewki dla różnych zakresów długości fal: 0,59 (380-800 nm), 0,60 (400-780 nm) - różne oszacowania granic obszaru widzialnego, 0,90 (800-1100 nm) - bliskie Zasięg podczerwieni . Okazało się, że kształt widma bardzo różni się od typowego widma transmisyjnego soczewki z pojedynczą powłoką do pracy w widoczny obszar: nie ma wyraźnego piku, ale w obszarze bliskiej podczerwieni zapewniona jest równomierna i wysoka transmisja światła - około dwa razy większa niż w przypadku optyki konwencjonalnej. Soczewka niemal całkowicie odcina niebieskie światło, co w zakresie widzialnym będzie miało ogromny wpływ na odwzorowanie kolorów.

Generalnie pracę powłoki soczewki w zakresie widzialnym można określić jako „ocieplający” filtr częstotliwości o liniowym profilu. Należy jednak pamiętać, że widmo nie uwzględnia wpływu rozpraszania światła z powierzchni szklano-powietrznych na fotografię, co odgrywa dużą rolę w przypadku złożonego oświetlenia.

Podczas pracy z tym obiektywem nie da się dokładnie i pewnie przewidzieć wyniku - jest on zbyt niepodobny do zwykłej optyki. Mimo to wydawało mi się, że optyka TVNO-2B ma bardzo duży potencjał w fotografii czarno-białej, a także przy fotografowaniu w trudnych warunkach oświetleniowych, kiedy oświecenie oddaje „wszystko możliwe, a nawet niektóre niemożliwe” (c) (dr Breen) efekty specjalne. Ogólnie rzecz biorąc, doświadczenie korzystania z tego obiektywu było bardzo niezwykłe i zabawne.

Poniżej przykładowe zdjęcia wykonane zaadaptowanym obiektywem na aparacie Sony A7s w trybie APS-C.

Część zdjęcia została przekonwertowana na czarno-białą za pomocą Silver Efex 2.

odkrycia

Specjalistyczna optyka wojskowa na podczerwień oczywiście z natury nie może być odpowiednikiem zwykłych optyki, choćby ze względu na odwzorowanie kolorów. Jednak dla fotografii artystycznej jest to naprawdę wyjątkowe narzędzie, które nie ma odpowiednika wśród zwykłej optyki fotograficznej, z bardzo specyficznym wzorem i całkiem rozsądną jakością optyczną - to dalekie od hipsterów monokl z soczewki heliosa. Ponadto nikt nie zadaje sobie trudu, aby używać takich obiektywów zgodnie z ich przeznaczeniem z aparatami bez filtra IR, z których zwykle korzystają astrofotografowie – tutaj obiektyw ten ma prawie podwójną przewagę nad konwencjonalnymi obiektywami ze względu na wysoką przepuszczalność światła w obszarze IR. Jednym słowem, jeśli masz w domu dodatkowy czołg lub zależy Ci na rozbrojeniu i pokoju na świecie, ten obiektyw jest dla Ciebie!

Znajdziesz więcej recenzji od czytelników Radozhiva tutaj. Wszystkie recenzje Rodion w jednym miejscu tutaj.