Triplet-69-3 40/3.5 (z testów w Zemax)

Prezentowany w recenzji obiektyw został zaprojektowany i wyprodukowany przez Igora Porokha (aka lens_made_in_ussr). Materiał przygotował Rodion Eshmakov.

Triplet-69-3 4/40 to niewymienny zwykły obiektyw tanich aparatów w skali radzieckiej (prototyp mydelniczki) produkowanych przez firmę BelOMO (Viliya i inne). Wśród analogów obiektyw wyróżnia się dużym tylnym segmentem, dzięki czemu można go przystosować do użytku z lustrzankami, a bez fabrycznej przysłony obiektyw jest także kompatybilny z pełnoklatkowymi lustrzankami cyfrowymi.

Na Radożowie są już aż 2 recenzje Triplet-69-3:

• Obiektyw firmy Silhouette-Electro, prawie bez zmian przerobiony na mocowanie M39
• Obiektyw firmy Vilia-Auto, prymitywnie przekonwertowany na mocowanie EF bez oszczędzania przysłony

Ale ten artykuł przedstawia nie tylko zwykły remake, ale prawdziwy produkt w postaci obiektywu 69mm F/40 Triplet-3.5, jakościowo dostosowany do aparatów z mocowaniem EF dzięki zastosowaniu przemyślanej konstrukcji z wydrukowanych części na drukarce 3D.

Dane techniczne adaptowanego obiektywu:

Konstrukcja optyczna - trójka Cooka (3 soczewki w 3 grupach);
Ogniskowa - 40 mm;
Przysłona względna - f/3.5 (dzięki dodatkowemu otwarciu przysłony);
Przysłona - 4 płatki (kwadratowy otwór);
Granice przysłony - F / 3.5-F / 16;
Minimalna odległość ostrzenia - 0.45 m;
Precyzyjne ustawienie twardego stopu na nieskończoność - nie;
Średnica gwintu dla filtrów - 52 mm;
Mocowanie aparatu - mocowanie EF;
Waga - mniej niż 100 g.

Cechy konstrukcyjne

Obiektyw wykonano w oryginalnej obudowie z termoplastycznego polimeru (prawdopodobnie PLA lub ABS). Wszystkie części zewnętrzne, z wyjątkiem fabrycznego pierścienia tytułowego, są drukowane w 3D. Dzięki temu obiektyw okazał się prawie nieważki! Jednocześnie wcale nie sprawia wrażenia lichego ani zawodnego — w projekcie nie ma luzów.

Nie rozbierałem obiektywu (bo nie chciałem niczego zepsuć), ale wygląda na to, że do ustawiania ostrości używa fabrycznej helikoidy wbudowanej w nowy korpus. Ustawianie ostrości odbywa się poprzez obrócenie całego frontu obiektywu wraz z blokiem obiektywu pod kątem do 180°. W tym przypadku wydłużenie obiektywu wynosi 4 mm, co zapewnia minimalną odległość ostrzenia 45 cm.Wydawało mi się, że to trochę za dużo: jestem bardzo przyzwyczajony do obiektywów, które pozwalają mi fotografować bez dodatkowych urządzeń w skali od 1:3 do 1:2. Ale najwyraźniej zastosowana helikoida nie pozwoliła na mniejszy MDF.

Obiektyw jest wyposażony w MDF i ograniczniki położenia nieskończoności. Ale punkt nieskończoności jest ustawiony niedokładnie, dlatego występuje lekkie przeregulowanie. Jednak to stanowi zagadkę dla fotografów i metalowców nowoczesne soczewki.

Obiektyw fabrycznie ma niezwykłą czterolistkową przysłonę, która po zamknięciu tworzy kwadratowy otwór. W tej adaptacji przysłona została zachowana, ale z tego powodu obiektyw jest niekompatybilny z pełnoklatkowymi lustrzankami jednoobiektywowymi ze względu na zazębienie z lustrem.

Fabryczna przysłona Triplet-69, nawet przy pełnym otworze względnym, jest lekko zasłonięta i częściowo zakrywa tylną soczewkę (zdjęcie), w tej adaptowanej wersji jest całkowicie otwarta, co dało wzrost o 1/3 poziomu przysłony. Oznacza to, że obiektyw zamiast fabrycznego F/4 zamienił się w ~F/3.5. Obiektyw bez fabrycznej przysłony jest nadal o około 1/3 stopnia jaśniejszy (~F/3).

Sterowanie przysłoną odbywa się za pomocą karbowanego pierścienia umieszczonego na bagnecie. Pierścień porusza się z kliknięciami, z grubsza odpowiadającymi F / 3.5, F / 4, F / 5.6, F / 8, F / 11, F / 16. Obiektyw nie posiada oznaczeń skali przysłony.

Blok soczewki obiektywu nie przeszedł żadnych zmian wizualnych. Ogólnie rzecz biorąc, nie jest możliwe przeprowadzenie z nim żadnych dodatkowych manipulacji.

Soczewki Triplet-69-3 są pokryte zwykłą jednowarstwową powłoką antyrefleksyjną z niebieskim odblaskiem. Soczewka jest trochę żółta.

Triplet-69-3 40/3.5 Igora Porocha pozostawia bardzo przyjemne wrażenie dotykowe. Wszystkie części mechaniczne działają bez zarzutów, bez zacięć i obcych dźwięków. Obiektyw jest bardzo wygodny w użyciu. Niewielki brak oznaczeń skali przysłony. No i oczywiście dużą wadą jest plastikowe mocowanie (żartuję!!!).

Właściwości optyczne

Triplet-69-3 40/3.5 to bardzo, bardzo słaby obiektyw jeśli chodzi o jakość obrazu. Jest dość miękki na pełnym otworze nawet w centrum kadru (aberracja sferyczna), a jego brzegi nawet na APS-C nie odbijają się do f/5.6-f/8. Na matrycy pełnoklatkowej krawędzie kadru nie będą ostre na żadnej przysłonie - rozdzielczość ogranicza najsilniejsza poprzeczna aberracja chromatyczna i astygmatyzm. Lubię to!

Kontrast obrazu jest niski, nieco gorszy niż inne podobne obiektywy z optyką z pojedynczą powłoką. W twardym podświetleniu obiektyw daje artefakty typu „słońce”, ale praktycznie nie wytwarza odblasków. Czterolistkowa przysłona na punktowych źródłach światła tworzy aureolę w postaci asymetrycznej czteroramiennej gwiazdy.

Ciekawie wygląda bokeh obiektywu w APS-C, ale sam obiektyw jest zbyt „ciemny” i ma zbyt dużą minimalną odległość ostrzenia, aby taki efekt bokeh był kiedykolwiek możliwy. Kwadratowy bokeh jest zupełnie nieosiągalny, bo wraz z przysłoną znika też rozmycie tła na dostępnych odległościach ostrzenia. Używanie obiektywu w makrofotografii artystycznej ma sens, ale będzie wymagało dodatkowych urządzeń (pierścieni makro). Poza kadrem APS-C bokeh zmienia swój wygląd pod wpływem silnego astygmatyzmu: najpierw robi się bardzo wirujący, a potem rozmazuje się w bałagan. Ta trójka nie daje charakterystycznych „bąbelków” w bokeh ze względu na zbyt mały współczynnik przysłony (i niewielką ilość aberracji sferycznych).

Poniżej przykładowe zdjęcia na Triplecie-69 40/3.5 i pełnoklatkowym bezlusterkowcu Sony A7s. Część zdjęć została wykonana przy pomocy przejściówki jako "shiftorama" (zwiększenie powierzchni kadru o ~1.5 raza).

odkrycia

Oczywiście Triplet-69 40/3.5 to wcale nie ten sam „naleśnik” co gładki i ostry Canona EF 40/2.8 STM. Ten „fantastyczny plastik” jest optycznie bliższy soczewkom lomograficznym, chociaż, jak na ironię, nawet osławiony LOMO Minitar-1 jest zarówno bardziej skomplikowany, jak i doskonalszy niż ten Triplet.

Dla mnie koncepcja Triplet-69 jako kompaktowego pełnoklatkowego obiektywu do fotografowania na średnie/duże odległości nie była do końca jasna. Chciałbym mieć taki obiektyw bardziej w obudowie kompaktowego obiektywu makro, tak aby można było skorzystać z nietypowej konstrukcji przysłony i lepiej wyeksponować charakterystyczny wzór. Niemniej jednak wysoka jakość wykonania obiektywu i jego przemyślana konstrukcja robią wrażenie.

Bonus: wpływ parametrów konstrukcji optycznej na jakość obiektywów triplet 40/2.8

Przypomnę, że schemat "trójki" (lub "trójki Cooka") jest naprawdę wyjątkowy - to najprostszy pod względem konstrukcji optycznej anastygmat, dający kąt widzenia ~45°. Trzy sferyczne soczewki to absolutne minimum, aby odpowiednio zrównoważyć wszystkie monochromatyczne i monochromatyczne aberracja chromatyczna. Ale w takim obiektywie jest bardzo mało parametrów korekcyjnych:

• Parametry szkieł optycznych - współczynnik załamania światła i jego zależność od długości fali światła (dyspersja), maksymalnie 3 marki różnych szkieł w soczewce (6 parametrów);
• Promienie krzywizny powierzchni optycznych - 6 sztuk;
• Grubości soczewek i odległości soczewek to 6 dodatkowych parametrów.

W sumie - 18 zmiennych parametrów, z których 6 zmienia się dyskretnie i mimowolnie, ponieważ są one powiązane z rzeczywistymi materiałami optycznymi.

W wyniku tych ograniczeń najbardziej typowa trójka dla lustrzanek formatu 36×24 mm ma pole widzenia ~45° (ogniskowa 50-55 mm) i otwór względny nie większy niż f/2.8. Były ekstremalne próby stworzenia trójki 50/2.2, które coś zrodziły bardzo bardzo przerażające. Co się stanie, jeśli teraz chcemy obliczyć tryplet f/2.8 z polem widzenia 56° (ogniskowa 40 mm) dla lustrzanki jednoobiektywowej?

Okazuje się, że to zadanie jest znacznie trudniejsze niż obliczenie zwykłych „pięćdziesięciu kopiejek”. Faktem jest, że jedną z najważniejszych cech obiektywu jest stosunek jego tylnej ogniskowej (BFO) do ogniskowej (FR). Optyka do lustrzanek pełnoklatkowych powinna mieć odległość co najmniej 38 mm, co przy ogniskowej 50 mm daje wartość stosunku PFD/FR ~0.76. Dla obiektywu o ogniskowej 40 mm ten współczynnik wyniesie już 0.95! Innymi słowy, soczewka musi zostać zogniskowana w ciągu pięciu minut (ZFO > FR) i aby spełnić ten wymóg, zwykle używają specjalne schematy optyczne według rodzaju „telewizji na odwrót”.

„Rozciągnięcie” wartości segmentu tylnej ogniskowej działa jak swego rodzaju ograniczenie zakresu odpowiednich wartości odległości międzyobiektywowych i grubości soczewek, co z kolei prowadzi do konieczności godzenia się na kompromisy w jakości obrazu.
Ponieważ generalnie tryplet zawiera bardzo mało parametrów korekcyjnych, właściwy dobór klas szkła ma decydujący wpływ na powodzenie obliczeń. Główne zasady są następujące:
⦁ Współczynnik załamania soczewek dodatnich powinien być jak najwyższy (korekcja krzywizny pola i aberracji sferycznej);
⦁ Współczynnik załamania soczewki ujemnej powinien być stosunkowo niski (aby skorygować krzywiznę pola);
⦁ Dyspersje soczewek dodatnich muszą być wystarczająco małe, a soczewki ujemne wystarczająco duże, aby można je było skorygować aberracja chromatyczna.

Postępowanie zgodnie z radą z paragrafu 1 wymusza użycie w obliczeniach ciężkich koron lantanu (STK). Ale jak duży jest ich wpływ? Rozważmy model soczewki trypletowej o parametrach 40/2.8, uzyskany przez przeskalowanie słynnego sowieckiego trypletu projekcyjnego 78/2.8 https://radojuva.com/2021/09/triplet-78-2-8-2/ (1946). Ten obiektyw nie wykorzystuje szkła lantanu w swojej konstrukcji i wykorzystuje konwencjonalne ciężkie korony (TK).

Rysunek w lewym górnym rogu pokazuje miejsca, w które obiektyw zamienia punktowe źródło światła białego (400-650 nm) w różnych odległościach od osi optycznej (kąty widzenia 0°, 30°, 45° i 56°) . Lewy dolny róg pokazuje kształt plamek przedogniskowych (po lewej) i nieostrych (po prawej) od środka kadru (góra) do rogów kadru (dół). W prawym dolnym rogu wykresy przedstawiają kształt pola z uwzględnieniem krzywizny i astygmatyzmu (wykres lewy) oraz wielkości dystorsji dla różnych wartości kąta pola widzenia (wykres prawy). Na głównym diagramie soczewki liczby oznaczają współczynnik załamania światła szkła (n) oraz liczbę Abbego (v) szkła (im więcej, tym mniejsza dyspersja).

Zwróć uwagę, że radziecka trójka ma bardzo krótką tylną ogniskową. Współczynnik PFD/PR wynosi zaledwie 0.8, podczas gdy wymagane 0.95. Jednocześnie obiektyw jest kompletnie beznadziejny powyżej 45° - a przeliczenie jest w stanie zredukować najsilniejszy astygmatyzm na brzegu kadru, dodając go dopiero w centralnych rejonach pola. Ponadto silne nachylenie krzywych na wykresie krzywizny pola w lewo wskazuje na wyraźną resztkową krzywiznę pola. To oczywiście nie Petzval, ale to i tak za dużo jak na obiektyw klasy 40/2.8. Ta trójka ma również znaczną śpiączkę, o czym świadczy asymetria plamek poza osią i asymetryczna granica na dyskach bokeh.

Przejdźmy teraz do obiektywu opisanego w patencie US3176582 (1960), który został obliczony przez Ernsta Tronniera. Ale nie ten, który w sporze jako pierwszy rozważał obiektyw 50/1.8 z wklęsłą przednią soczewką (słynny Ultron 50/1.8) - był Albrechta Wilhelma Tronniera.

Wartość współczynnika załamania w soczewkach dodatnich tej soczewki wzrosła o 0.06, czyli całkiem sporo. Tylna soczewka obiektywu wykonana jest z lantanu. Uwagę zwraca dobra korekcja komy - plamy pozaosiowe są symetryczne, tarcze bokeh mają symetryczną obwódkę, która generalnie jest wyraźniejsza niż ta z sowieckiego obiektywu. Oznacza to, że obiektyw Tronniera dawałby znacznie lepsze charakterystyczne „bąbelki”. Zmniejszyła się również krzywizna pola, która mocno wpływa na jakość obrazu na zakrytych przysłonach. Ale nie ma wielkiego wzrostu jakości, bo w tym obiektywie tylny segment również został powiększony do 34 mm. FFD/FR wynosi już 0.85. W ten sposób tylko 2 dodatkowe milimetry odległości roboczej praktycznie „pochłonęły” cały efekt używania okularów o wysokim współczynniku załamania – i nie zakrztusiły się.

Ale co się stanie, jeśli nadal będziesz próbował dotrzeć do pożądanego tylnego segmentu 38 mm? Aby odpowiedzieć na to pytanie, przeliczyłem soczewkę Ernsta Tronniera przy użyciu jeszcze nowocześniejszych okularów (korony H-LAF50B), skupiając się na korekcji astygmatyzmu i krzywizny pola widzenia. Generalnie z obiektywu Tronniera nie zostało tu nic.

Łatwo zauważyć, jak bardzo obiektyw o powiększonym dystansie, choćby tylko z zewnątrz, różni się od zwykłej trójki - i to jest właśnie trend, a nie przypadek szczególny. Obiektyw ten ma dość niski poziom astygmatyzmu (ważny dla poprawy osiągów na zakrytych przysłonach), stosunkowo mocną komę i falującą krzywiznę pola - zwiększenie indeksu o 0.07–0.1 również nie wystarczyło, aby zniwelować te dystorsje. Jakość obrazu w centralnym obszarze przy otwartej przysłonie jest porównywalna z obiektywem Tronniera, ale powyżej 20-25° jest znacznie gorsza ze względu na krzywiznę pola - kompromis. Obliczony obiektyw jest zbliżony do obiektywu Tronniera pod względem charakteru bokeh w centralnym obszarze kadru, ale daje łuski wzdłuż krawędzi kadru ze względu na obecność komy.

Tak więc, aby obliczyć wysokiej jakości tryplet szerokokątny dla lustrzanki, trzeba użyć okularów o największej refrakcji - jak na przykład H-ZLaF4LA (n=1.91, v=35.25). Tylko po to, aby móc korygować zniekształcenia chromatyczne. A jeśli używasz asferycznych ...

Historia nie potoczyła się jednak drogą szybkiego rozwoju technologii topienia materiałów optycznych o ekstremalnych parametrach, a trójki asferyczne stosowane są głównie w tanich plastikowych układach projekcyjnych. Okazało się, że wzrosła jeszcze bardziej jasność a jakość obrazu w centralnej części kadru jest wystarczająca podzielone soczewki dodatnie korygować aberrację sferyczną. Aby poprawić ostrość pola - mogą być pojedyncze soczewki dodatnie zastąpić klejem, w którym korygowana jest nie aberracja chromatyczna (jak w dubletach teleskopów czy telewizorów), ale koma i astygmatyzm. W przypadku Tripleta 40/2.8 nawet niewielkie skomplikowanie układu optycznego daje wzrost jakości optycznej znacznie większy niż zapewnia to najchłodniejsze szkło optyczne. Na przykład najbliższy krewny Tripleta - czteroobiektywowy Tessar - ma znacznie lepszą jakość obrazu niż Triplet, który jest podobny pod względem technologii i wielkości WFD (porównaj z tripletem Tronnier).

A jeśli zastosujemy schemat podwójnego Gaussa z pięcioma soczewkami (Biometar / Vega), aby stworzyć soczewkę 40 / 2.8 56 °, to dość wysoką jakość optyczną uzyskamy nawet bez szkła lantanu.

Patrząc na te wykresy, nie sposób nie zrozumieć, dlaczego Planar został tak nazwany. Oczywiście skalowana Vega ma bardzo krótki tylny odcinek, ale dobrze pokazuje ideę. A dodając tylko jeden obiektyw do tej samej Vegi, otrzymujesz obiektyw retrofokus Mir-1 37/2.8, który ma bardzo dobrą jakość optyczną...

Obliczenie trypletu o charakterystyce, która nie jest optymalna dla takiego schematu, jest dość zabawnym zadaniem i najlepiej nadaje się do badania wpływu parametrów korekcji na wynikowy obraz i wzór soczewki, co może być przydatne do obliczania bardziej złożonych schematów. Na szczęście nowoczesne pakiety oprogramowania do obliczania układów optycznych są na tyle proste, że może je opanować osoba bez specjalistycznego wykształcenia i oferują szeroki wachlarz możliwości obliczania i badania różnych układów optycznych.

Znajdziesz więcej recenzji od czytelników Radozhiva tutaj.