Lomography x Zenit New Russar+ 5.6/20 L39/M Revisão histórica da lente grande angular

Material na lente Lomography x Zenit New Russar + 5.6 / 20 L39 / M especialmente para Radozhiva preparado Rodion Eshmakov.

A lente foi fornecida especificamente para a preparação do artigo pela loja de fotos da comissão "Kutuzov Photo" (Moscou).

A lente ultra grande angular para câmeras mirrorless full-frame New Russar+ 5.6/20 (doravante denominada Russar+) é produzida em pequenas séries desde 2014 na fábrica de Krasnogorsk (Krasnogorsk, Rússia). Esta lente é fruto de uma curta colaboração entre a KMZ e a Lomographic Society, é uma rara e antiga lente soviética relançada para câmeras rangefinder MP-2 20 / 5.6 (ano de cálculo - 1956, produzida na KMZ), da qual difere apenas no design externo e, provavelmente, no revestimento iluminador.

O nome da lente está associado ao nome do criador - Mikhail Rusinov - o grande oculista soviético, cujos méritos são reconhecidos em todo o mundo. Sobre como Mikhail Rusinov inventou (esta é realmente uma lente soviética rara e completamente original) uma lente grande angular moderna (no site da Lomography, a Russar MP-2 é chamada de “a mãe de todas as lentes ultra grande angulares modernas https: //microsites.lomography.com/russar-lens/”) sem distorção e com vinheta mínima - leia neste artigo e no site Sociedade Lomográfica.

Assim, Russar + é principalmente de interesse histórico, pois é opticamente idêntico ao lendário (isso mesmo - muitas pessoas o conhecem, mas poucas pessoas o filmaram, o que não se pode dizer sobre Hélios-40) para a lente MP-2, e o “+” para Russar + é uma chance maior de encontrar uma cópia bem preservada do que no caso de comprar uma lente soviética. É importante entender que a lente Russar + não é concorrente das lentes grandes angulares modernas, entre as quais existem parâmetros impressionantes como ttArtisan 21/1.5 ou Voigltander Ultron 21/1.8.

Especificações (de acordo com o catálogo de produtos KMZ, catálogo Lomography, catálogo GOI):
Design óptico - 6 lentes em 4 grupos, "Russar";

Distância focal - 19.7 mm;
Abertura relativa - 1:5.6;
Ângulo do campo de visão – 94°;
Formato do quadro - 36 × 24 mm (lente full-frame);
Distância focal traseira - ~11 mm;
Abertura - 7 lâminas, contínuas;
Limites de abertura - 1: 5.6–1: 22;
Focagem - manual;
Distância mínima de focagem - 0.5 m;
Conexão com a câmera - rosca M39 (comprimento de trabalho 28.8 mm);
Diâmetro da rosca do filtro - 49 mm;
Dimensões da lente - 55 × 38.5 mm;
Massa - 95

Gráficos da resposta de contraste de frequência da lente (MTF / CFM / MTF, a função espectral usada para o cálculo é desconhecida, dados de lomografia):

Projeto e execução da lente

Russar+ é uma lente muito pequena e compacta. Seu corpo é feito de latão cromado, portanto sua massa é palpável e chega a quase 100 G. Para efeito de comparação, o Helios-150-44, feito em caixa de alumínio, pesa cerca de 2 g. Gosto muito do visual e do design retrô clássico da lente direto dos anos 1950 - Russar + é um prazer só de contemplar.

As lentes frontais e traseiras quase hemisféricas parecem atraentes. É importante lembrar que a lente traseira não é protegida de forma alguma pela armação, pois se projeta fortemente além de seus limites - a lente requer um manuseio cuidadoso. Quaisquer defeitos nos meniscos certamente serão refletidos nas fotos, já que o Russar + tem uma pequena abertura e as lentes (principalmente as traseiras) estão localizadas próximas ao plano da imagem.

O layout da lente não é diferente do MP-2 original. A lente também herdou o inconveniente anel de abertura localizado na parte frontal da lente.

O próprio diafragma consiste em 7 pétalas, que são visivelmente brilhantes, o que dificilmente terá um bom efeito no contraste da imagem ao fotografar com uma lente com abertura coberta. Curiosamente, na abertura relativa máxima de F / 5.6, a abertura já está um pouco fechada, ou seja, a pupila da lente é formada pelas pétalas, e não pela armação da lente.

Um olhar mais atento aos mostradores de desfoque da lente em f/5.6 revela que eles são heptágonos arredondados.

Com as aberturas subsequentes, o efeito é aprimorado e os cantos ficam mais pronunciados. A abertura arredondada de sete lâminas permite obter um efeito fraco de uma estrela de quatorze raios na foto a partir de fontes de luz pontuais no quadro.

Um problema ao usar uma lente pode ser que o acesso ao anel de abertura seja bloqueado se um filtro de luz estiver instalado. É bom que a rosca do filtro não esteja alinhada com o anel de controle de abertura, como em Júpiter-12. Porém, isso não vai te salvar de um circo com cavalos ao usar um polarizador: o fato é que a rosca do filtro gira junto com o anel de foco, então seria extremamente inconveniente usar filtros gradientes ou polarizadores com Russar +.

Ao focar, a lente praticamente não muda de tamanho - o bloco da lente se move a uma distância muito pequena. O anel de focagem percorre um pouco mais de 180° e a distância mínima de focagem é enorme - até 0.5 m! A escala de distância do Russar+ é bastante ampliada, em combinação com uma enorme profundidade de campo já de uma abertura aberta, o que facilita o foco. Na maioria dos casos, geralmente é suficiente colocar a lente na distância hiperfocal e esquecer o foco.

No entanto, eu realmente não gosto quando o design da lente não permite focar em distâncias próximas. Portanto, aproveitei o charme da montagem M39 com um grande comprimento de trabalho, assim como fiz ao usar lentes com montagem Leica EUA: através de uma combinação do anel M39-M42, o macrohelicoide M42-M42 10-15 mm, o anel M39-M42 e o anel fino M42-NEX, instalei a lente sem perder o foco para o infinito em uma câmera mirrorless full-frame Sony A7, podendo focar a ~12 cm (a partir da matriz), o que é muito melhor em comparação com 0.5 m.

Com exceção de um enorme MDF e um anel de abertura ruim, a lente não apresenta falhas graves. Visualmente e tatilmente, esta é uma das lentes mais agradáveis ​​que já tive.

Propriedades ópticas. Simulação em Zemax: o efeito de um filtro de matriz espessa na qualidade da imagem

A lente Russar MP-2/Russar+ tem uma distância focal traseira muito pequena de apenas cerca de 11mm. Com isso, os raios que formam as bordas da imagem incidem sobre o sensor em um ângulo raso, o que leva a sérios problemas ao usar lentes com câmeras digitais. O ponto principal é que, ao contrário do filme fotográfico, a matriz da câmera tem uma espessura desprezível associada à espessura do filtro de vidro da tampa (filtro de frequência, filtro espectral), à espessura dos filtros de cor do padrão Bayer e à profundidade de o poço da célula semicondutora. Os raios incidentes suavemente na matriz são desviados devido à refração no material do filtro da matriz, o que afeta o equilíbrio das aberrações de todo o sistema. Além disso, se o tamanho do subpixel for pequeno, os raios incidentes obliquamente podem cair na célula errada após passar pelo filtro Bayer, causando mudança de cor - distorção de cor incorrigível extremamente desagradável, ou mesmo não atingindo o elemento semicondutor, causando vinhetas adicionais.

Para evitar a mudança de cor, é preferível usar a lente com câmeras com baixa densidade de pixels (resolução de matriz 36×24 mm <24 MP). Na minha câmera Sony A7 com uma matriz full-frame de 12 megapixels, não houve mudança de cor - essa era a ideia de tirar A7s.

O efeito de um filtro de matriz pode ser modelado usando o pacote de software ANSYS Zemax. O problema é que não consegui encontrar o design óptico do MP-2 em domínio público, mas consegui encontrar um diagrama de uma lente semelhante - Russar-25 97 / 6.3, que simplesmente dimensionei para 20 / 5.6 sem nenhum alterações adicionais no design óptico. A simulação mostrou que o ângulo de incidência dos raios chega a 50° da normal ao plano da imagem, o que é muito - neste caso, o filtro de matriz deve realmente afetar significativamente a qualidade da imagem.

Para a lente simulada, foi calculado um conjunto de diagramas, que serão posteriormente utilizados para estudar o efeito do filtro de matriz no equilíbrio das aberrações do sistema.

É fácil perceber que o gráfico MTF da lente é muito parecido com o apresentado pela Lomography. Aparentemente, Roussar tem curvatura de campo e astigmatismo bem corrigidos - a distribuição da função de transferência de contraste sobre o campo é bastante uniforme, e as limitações de seus valores se devem mais à influência da aberração esférica, como evidenciado pela forma de os pontos e a posição do foco em F / 5.6 em relação ao foco paraxial.

Sabe-se que, na maioria dos casos, o material do filtro é de vidro com um índice de refração de ~1.52 (como CDGM H-K9L, LZOS K8) e a espessura do filtro pode atingir ~1.5–2 mm (para as primeiras câmeras sem espelho, como a Sony A7 da primeira geração). Vamos adicionar uma placa de vidro K8 plano paralelo de 1.5 mm de espessura na frente do plano da imagem e refocalizar a lente.

Adicionar uma placa que simula um filtro piorou significativamente a qualidade da imagem no campo. A distorção aumentou para -1% (“barril”), o astigmatismo aumentou acentuadamente, devido ao qual a função de transferência de contraste para a direção tangencial caiu visivelmente após 25 ° do eixo. O efeito também é claramente visto pelo aumento no tamanho dos pontos de aberração para os pontos de 40° e 50°.

Assim, a lente Russar+ funcionará melhor com câmeras em que a espessura do filtro de matriz é pequena (<0.5 mm). Vale a pena notar que para muitas câmeras o filtro de matriz pode ser substituído por um mais fino (até 0.2 mm - filtros Kolari), mas este é um procedimento bastante caro e relativamente arriscado. Usar Russar+ em câmeras com um filtro espesso e matriz de alta resolução (por exemplo, Sony A7R, A7R2) é completamente inapropriado.

Propriedades ópticas. Modelagem em Zemax: comparação com lentes grande angulares anteriores

Falando sobre a inovação de Mikhail Rusinov no desenvolvimento de sistemas de ultra grande angular, gostaria de dar um bom exemplo demonstrando exatamente como a lente que ele inventou diferia das anteriores. Para fazer isso, vamos considerar uma lente ultra grande angular do tipo "Topogon", típica da década de 1940, novamente interpretada por Mikhail Rusinov - seu antigo Russar-17 com parâmetros 100 / 5.6, que escalei para 20 / 5.6 sem quaisquer alterações adicionais no design óptico.

Embora a lente especificada seja significativamente melhor que a lente do tipo Russar-25 na região central do quadro, ela é inferior a ela na borda do campo devido ao astigmatismo pronunciado e às aberrações cromáticas. Mas o mais importante nem é isso. A lente do tipo Topogon/Russar-17 também possui vinhetas pronunciadas - cerca de 50% para o ângulo do quadro.

E se considerarmos também a queda na iluminação associada ao ângulo de incidência dos raios no plano da imagem, verifica-se que a iluminação do quadro diminui muito rapidamente e atinge ~ 5% da iluminação no centro do quadro em os cantos. Ou seja, os cantos são, na verdade, apenas pretos.

Se nos voltarmos para o diagrama de vinhetas de uma lente do tipo Russar-25, descobriremos que ela simplesmente não existe - a vinheta geométrica da lente inventada por Rusinov é zero.

Em geral, a queda na iluminação do centro para a borda da lente do tipo Russar-25 é muito menor em comparação com a lente do tipo Topogon/Russar-17.

Em outras palavras, o mérito de Mikhail Rusinov é a criação de um esquema óptico fundamentalmente novo de uma lente grande angular, cuja iluminação de campo é muitas vezes maior do que a iluminação de campo das lentes grande angulares conhecidas anteriormente. Os princípios estabelecidos por Mikhail Rusinov foram posteriormente usados ​​pelo famoso oculista alemão Ludwig Bertele ao criar lentes semi-simétricas de grande angular Biogon.

minha experiência

Quando usado em uma câmera mirrorless Sony A7 (36 × 24 mm, 12 MP) Russar + com abertura aberta forma uma imagem com bom contraste, mas longe da nitidez ideal - e no centro do quadro há um leve efeito suave como monóculo. O principal motivo é a aberração esférica não corrigida - no esquema de seis lentes de grande angular Russar, é em princípio incorrigível e, portanto, controlada pela abertura - assim como em "Periscópioou monóculo. Os cantos do quadro também estão longe do ideal - há um astigmatismo pronunciado. Aparentemente, o aparecimento do astigmatismo se deve à influência do filtro de matriz da minha câmera.

Distorção cromática e coma não são observados. O nível de distorção é extremamente baixo. A iluminação do quadro do centro para os cantos cai cerca de 1.5 passos exposição e não depende da abertura, pois está puramente relacionada ao ângulo de incidência dos raios na matriz. Essas características distintivas das lentes Rusinov permitiram que elas ocupassem firmemente seu lugar na cartografia, fotografia aérea, fotogrametria e reprodução fotográfica.

Quando a abertura é reduzida para F / 8-F / 11, a qualidade da imagem melhora significativamente - a lente fica nítida o suficiente para a maioria das tarefas.

O contraste da imagem é bom em condições normais, apesar de apenas as lentes internas serem revestidas. Os meniscos não são revestidos porque sua curvatura é muito grande para poder aplicar o revestimento uniformemente por deposição a vácuo (método “físico”) ou spin-coating (método “químico”). Em contraluz forte, brilho e um véu esbranquiçado podem aparecer. Esses artefatos geralmente parecem bastante atraentes do ponto de vista artístico e não interferem muito.

Não há muito a dizer sobre o bokeh da lente - na maioria dos casos não será possível vê-lo. Quando usado em intervalos muito próximos, o desfoque de fundo em f/5.6 lembra mais o bokeh.”Periscópio”, mas sem franjas cromáticas. Em geral, o desfoque é agradável quando pode ser obtido.

A seguir estão fotos de amostra tiradas com o Sony A7s. Foi muito interessante para mim fotografar com essa lente, embora raramente use lentes grande angulares.

Descobertas

Embora a New Russar+ seja surpreendentemente inferior em termos de parâmetros e qualidade ótica às modernas lentes grande angulares, é um prazer usá-la, pelo menos por razões estéticas - graças ao seu excelente desempenho e uma sensação de história tocante. Ao mesmo tempo, a lente é capaz de mostrar uma imagem totalmente nítida, contrastante e de alta qualidade, praticamente sem distorção e cromatismo - embora não em todas as câmeras. Para um conhecedor da ótica clássica antiga e um amante da fotografia de rua, este é definitivamente um achado agradável.

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