Material na lente especialmente para Radozhiva preparado Rodion Eshmakov.
Um par de lentes SO-3.1 adaptadas para câmeras modernas. Ampliar.
O governo não democrático da República Democrática Alemã tinha sua própria contraparte da KGB, que deixou para trás não apenas anedotas peculiares da Alemanha Oriental, mas também um impressionante arsenal de meios para manter a fé dos cidadãos no partido. Conhecida como "Stasi", a polícia secreta alemã ("Staatsicherheit") usou vários sistemas especiais desenvolvidos por Carl Zeiss Jena e VEB Pentacon: por exemplo, uma câmera GSK com um conjunto de "lentes especiais" SO-3.1 - SO-3.4 ("sonderoptik") - para vigilância; Máquina de microfilme Dokumator com óptica Dokumar – arquivar em pastas materiais fotográficos extraídos com a ajuda da GSK; Projetores Pentakta com lentes do mesmo nomepara que o microfilme possa ser visualizado.
Este artigo é sobre a lente especial SO-3.1 35/2.8 para a câmera de segurança GSK, que foi desenvolvido Carl Zeiss Jena em 1973. Duas cópias caíram em minhas mãos. Aqui e abaixo a fonte da informação histórica este.
especificações:
Design óptico - 8 lentes em 5 grupos, "P-Flektogon";
Diagrama esquemático e principais parâmetros da lente SO-3.1.
Distância focal - 35 mm;
Abertura relativa - f/2.8;
Formato de quadro estimado - 36×24 mm, coberto - 44×33 mm;
Ângulo do campo de visão (no quadro 36×24 mm) – 63°;
Distância mínima de focagem - 0.3 m;
Distância focal traseira - aproximadamente 36mm (lente compatível com câmeras SLR, mas pode bater no espelho em alguns modelos full-frame);
Rosca de montagem na câmera - М36×1;
Características: não possui diafragma de íris, é radioativo (utiliza-se vidro de tório).
Características de design e adaptação
A lente SO-3.1 35/2.8 foi projetada por Eberhard Dietzsch para o Setor Técnico e de Operações da Stasi. As principais características desta lente são a pupila de entrada estendida e o tamanho pequeno da lente frontal, que permite fotografar através de aberturas estreitas (por exemplo, em uma parede) com o mínimo de vinhetas. Esse recurso também se reflete no nome do esquema óptico: o “P” em “P-Flektogon” provavelmente significa “Pupil” - “pupil”, e “Flektogon” é o nome aplicado a todas as lentes retrofocus fabricadas pela Carl Zeiss Jena , independentemente do esquema óptico. Deve-se dizer que, embora documentos de arquivo tenham esclarecido o nome dessa lente, não há nenhuma marcação em seu corpo, exceto o número de série e a escala de distância focal, típica de produtos especiais. A propósito, na URSS havia lente de propósito semelhante com um esquema de seis lentes mais simples.
SO-3.1 e outras lentes para a câmera GSK.
Graças à pupila estendida, torna-se possível (mas não absolutamente correto) definir a abertura na frente da lente frontal, o que simplifica bastante a adaptação. As peças para instalação do diafragma foram feitas por impressão 3D. Para instalar filtros, um quadro de um filtro de luz soviético com uma rosca de 40.5 mm é embutido no nariz.
O nariz da lente adaptada com o conjunto de abertura.
A lente helicoidal é bastante utilizável e não requer substituição, embora o bloco da lente da lente possa ser facilmente desparafusado e instalado em qualquer outro focalizador que você desejar. Para instalação em câmeras modernas, foram feitos anéis adaptadores M36x1–M42x1, e a posição do bloco de lente necessária para a configuração precisa do infinito foi fixada por anéis de ajuste adicionais.
Lentes adaptadas SO-3.1.
A lente após a adaptação tem dimensões menores do que a maioria das outras lentes grande angulares da classe 35 / 2.8: esse é o mérito do design óptico, no qual o menor tamanho possível do grupo de lentes frontal era uma prioridade.
Sobre óculos de tório, amarelecimento e radiação
Uma característica importante do design óptico SO-3.1 35/2.8 é o uso de vidro de tório. O tório é um elemento radioativo, um emissor alfa. Por ser isolado em uma matriz de vidro, não representa ameaça à vida e à saúde humana, pois sua radiação é interrompida até mesmo por uma folha de papel. No entanto, seus produtos de decaimento mais reativos que se acumulam no vidro criam radiação de fundo suficiente para os sensores detectarem (mas não o suficiente para prejudicar uma pessoa), o que pode ser um grande problema ao tentar transportar uma lente: em voos internacionais, o controle de radiação é extremamente (eu diria - também) rigoroso.
Na fabricação de vidro, o tório na forma de dióxido (ThO2) foi usado para produzir vidros altamente refrativos. O vidro de tório é mais fácil de fabricar do que o vidro de lantânio, também possui um índice de refração mais alto (até 1.9-2) em comparação com o vidro de lantânio (até 1.8): no diagrama de Abbe, corresponderia a uma região superior ao lantânio conhecido STCs. Por essas razões, são os óculos de tório que muitas vezes podem ser encontrados em lentes de alta abertura de meados do século XX, entre os quais os mais famosos são SMC Takumar 50/1.4, CZJ Pancolar 50/1.8 (8 pétalas).
Diagrama de Abbe para catálogo LZOS de vidro óptico. A fábrica de Izyum na Ucrânia oferece o mesmo conjunto de tipos de vidro, exceto a coroa de fluorofosfato de baixa dispersão OK-4.
Além dos problemas associados ao isolamento e purificação do tório natural de impurezas altamente ativas, há outro - a resistência à radiação do vidro. É bem conhecido que a radiação ionizante leva à quebra de ligações químicas. Nos sólidos, isso leva à formação de íons em estados de carga incomuns e/ou elétrons livres localizados em defeitos estruturais, o que confere cor ao material. Por exemplo, o sal de mesa irradiado com radiação adquire uma cor roxa devido à expulsão de ânions de cloro da estrutura na forma de átomos de cloro. Ao mesmo tempo, um elétron permanece no lugar do íon cloreto - o chamado centro F (centro de cor, "farbe" - com "cor alemã") é formado, que absorve intensamente a radiação visível do laranja e do verde gamas.
No vidro, os defeitos induzidos por radiação são geralmente íons em estados de carga atípicos, por exemplo, chumbo +3 em vez de +2. Elétrons extras ou sua falta em relação ao estado normal dos íons no vidro alteram a natureza da ligação química e a energia de excitação dos elétrons dessas ligações, ou seja, a estrutura de banda do material, o que pode levar ao aparecimento de absorção de luz na faixa de comprimento de onda visível, ou seja, o aparecimento de cor no vidro. Como regra, os vidros ópticos incolores ficam amarelos/marrons quando expostos à radiação ionizante. Os vidros destinados à operação em condições de radiação ionizante contêm os chamados "armadilhas de carga": íons de um elemento com carga formal variável, ambas as formas de carga com baixa absorção na região do visível. Normalmente, o cério atua como tal elemento: a adição de apenas 0.1-1% de seu óxido aumenta a resistência à radiação do vidro em ordens de grandeza, mas essa adição é suficiente para que o próprio vidro adquira uma tonalidade amarelada devido ao cério.
Felizmente, os estados eletrônicos incomuns que se formam sob a ação da radiação no vidro não são muito estáveis: cada íon tende a retornar ao seu estado anterior, e o elétron tende a ocupar o nível de menor energia. Para que isso aconteça, é necessário ajudar a superar uma certa barreira potencial de relaxamento do defeito, transmitindo energia adicional na forma de calor ou luz. Apenas um minuto de aquecimento até 150 graus leva ao relaxamento do grande número de defeitos coloridos no vidro, mas esse método é de pouca utilidade para lentes já montadas. A exposição prolongada à luz com comprimento de onda igual ao comprimento de onda absorvido pelos defeitos é uma boa, mas lenta, maneira de descolorir o vidro de lentes velhas danificadas pela radiação. Por esse motivo, recomenda-se irradiar as lentes amareladas com luz ultravioleta ou expô-las ao sol.
Algumas das minhas lentes SO-3.1 35 / 2.8 diferem na transmissão de luz: uma delas é muito amarela, a outra praticamente não. Isso provavelmente se deve às condições de armazenamento de seu antigo proprietário - um pode ficar no escuro ou em um local frio e o outro - na luz em um local muito quente. Abaixo estão as fotografias de duas lentes que permitem comparar visualmente a aparência do vidro danificado pela radiação e relaxado.
O importante é que essas lentes sejam absolutamente idênticas, incluindo o design óptico. A diferença está apenas nas condições de armazenamento/uso no passado.
Ainda mais claramente a diferença entre vidro de tório amarelado e incolor é demonstrada pelos espectros de transmissão de luz obtidos de ambas as lentes. Pode-se notar que na faixa do IR, a transmissão de luz das lentes é exatamente a mesma, e na região do visível, a lente amarelada demonstra uma forte absorção dos raios azul-violeta.
Espectros de transmissão para objetivas SO-3.1 amareladas (Amarelas) e incolores (Incolores), registradas em condições iguais em um espectrofotômetro Varian Carry 300.
Como os espectros foram registrados em condições iguais para lentes do mesmo desenho, subtraindo-se outra de um espectro, pode-se obter o espectro de absorção de luz (logaritmo decimal negativo do valor de transmissão de luz, tomado em frações de unidade) por radiação colorida induzida defeitos do vidro.
O espectro de absorção da luz por defeitos de vidro induzidos por radiação é a diferença entre os espectros de lentes amareladas e incolores.
Pode-se notar que não há diferença entre as lentes na região do IR, mas também na região de comprimentos de onda menores que 350 nm, mas isso se deve apenas ao fato de o próprio vidro não transmitir raios UV, independente da presença ou ausência de defeitos coloridos. O gráfico mostra que para comprimentos de onda de 380-400 nm, a transmissão de luz de uma lente amarelada é aproximadamente 10 vezes menor que a de uma lente incolor. Além disso, a radiação desta faixa específica é adequada para "tratar" o amarelecimento do vidro em lentes de tório, uma vez que é absorvida mais fortemente por defeitos e é transmitida por vidro sem defeitos.
Do ponto de vista fotográfico, o vidro de tório amarelo atua como um filtro de luz, diminuindo a temperatura da cor e reduzindo a transmissão de luz da lente em até 1-1.5 pontos. exposição.
Propriedades ópticas
A lente usa um design óptico de oito lentes usando vidro de tório - e isso ajuda muito na obtenção de alta qualidade de imagem, apesar de compromissos como uma pupila de entrada remota e uma distância focal traseira grande. No centro do quadro, a lente cria uma imagem nítida a partir de uma abertura aberta, nas bordas do quadro a nitidez é limitada por coma e aberrações cromáticas, mas em geral a lente se comporta muito melhor que a Mir-1 convencional ou mesmo do que o novo Zenitar 35/2 (que ainda experimentei um pouco). Em aberturas cobertas, a resolução também melhora em todo o campo, mas devido ao uso de uma abertura pré-lente, a vinheta também aumenta. Uma característica da lente também é a presença de uma distorção perceptível em forma de barril.
O contraste da imagem sob condições normais de iluminação está no nível de uma boa ótica com lentes de revestimento único. Na luz de fundo, o véu e o brilho aparecem na forma de "chuva ensolarada" e coelhos.
A reprodução de cores de uma lente incolor é com alguma vegetação, uma lente amarelada dá o efeito de um filtro de luz quente.
Incomum para lentes classe 35 / 2.8 é o bokeh SO-3.1: a lente não cria “escalas” brilhantes ou “torção” pronunciada, que lembra a ótica moderna de alta qualidade. No entanto, o SO-3.1 definitivamente tem seu próprio entusiasmo em desfocar o fundo.
A lente cobre um quadro de 44×33 mm, com a configuração de abertura “correta” pode ser usada com câmeras de médio formato sem problemas. Eu usei SO-3.1 em F/2.8-F/4 com adaptador de turno em Sony A7s para fotos de "formato médio".
Abaixo estão fotos de amostra em uma câmera full frame Sony A7 sem usar um adaptador de mudança.
Próximo - fotos de "formato médio" - "shiftorams" tiradas em Sony A7s usando o adaptador Fotodiox Pro EOS-NEX Shift.
Descobertas
Carl Zeiss Jena P-Flektogon SO-3.1 35 / 2.8 é uma lente grande angular com um design óptico incomum e um padrão atípico para ópticas antigas dessa classe. Oito lentes e vidro de tório ajudaram os oculistas Jena a alcançar uma qualidade óptica que não era alcançada no consumidor convencional Flektogon 35/2.8 Harry Zollner, e que, além de especialistas duvidosos na época, infelizmente, ninguém conseguiu avaliar.
Você encontrará mais comentários de leitores de Radozhiva aqui. Todas as avaliações de Rodion em um só lugar aqui.
Gostaria de saber qual das oito lentes é tório? Se for o último, a lente deve emitir radiação alfa decentemente no filme imediatamente após o nascimento.
Os principais riscos da radiação surgem muito mais tarde - à medida que o tório decai naturalmente, a radiação gama (que é difícil de blindar) começa a se manifestar significativamente. Além disso, diferentes lentes contendo tório emitem de forma diferente (possivelmente influenciada tanto pela massa do próprio vidro de tório quanto por outras impurezas radioativas.
É interessante comparar as duas instâncias entre si.
Acho que o tório está na lente traseira. Talvez nem esteja em uma das lentes - há candidatos suficientes (lentes positivas) na lente.
O alcance das partículas alfa é de apenas alguns centímetros, o filme não sofrerá. Os isótopos-filhos têm uma atividade várias vezes maior que a do próprio tório, enquanto a radiação beta é efetivamente blindada pelo corpo e pelas lentes, e os raios gama terão que ser tolerados, sim. Felizmente, isso não é césio-137 e nem cobalto-60.
A radioatividade do vidro depende, é claro, da proporção de tório nele e da composição da matriz: se contém elementos que absorvem radiação, o vidro pode emitir menos. A radioatividade da lente dependerá da localização da lente de tório no esquema e de seus parâmetros geométricos.
A propósito, levando em conta o fato de que o “equilíbrio secular” na série do tório é alcançado em várias décadas, a atividade do vidro com tório pode ser considerada equivalente à atividade do tório natural.
Na revisão da foto em uma amostra incolor.
Gostaria de saber qual das oito lentes é tório? -
A penúltima em colagem. Só um idiota pode colocar um componente óptico de tório ou lantânio por último (no material fotográfico, no olho, etc.)
Se for o último, a lente deve emitir decentemente radiação alfa no filme imediatamente após o nascimento.-
A lente já brilha decentemente, não apenas em alfa, mas também em beta.
Thorium 232 - libera Alpha - torna-se Radium 228, então Radium 228 - libera Beta - torna-se Actinium 228 e assim por diante. A cadeia de decaimento acima mostra que os componentes ópticos contêm tório e seus elementos-filhos: rádio, actínio, radônio, polônio, bismuto, tálio e chumbo em quantidades mínimas como resultado do lento decaimento do tório.
Em uma câmera digital, a uma velocidade do obturador de 60 a 120 segundos, os pixels quentes são claramente visíveis. Quanto menor o tamanho do pixel, mais pixels quentes.
Os principais riscos da radiação surgem muito mais tarde - à medida que o tório decai naturalmente, a radiação gama (que é difícil de blindar) começa a se manifestar significativamente.
Essa é a mais pura verdade, só que ninguém sabe disso e nem Gamma, mas radiação Beta.
A destruição do componente óptico não liberará radiação ou elementos tóxicos remanescentes na estrutura da treliça de vidro. No entanto, isso irá contaminar as instalações e tornar mais fácil engolir ou inalar pequenas partículas de poeira radioativa.
Desmonte uma lente com componentes ópticos de tório apenas com luvas e em um filme plástico. Após a desmontagem e montagem, entregar as luvas e o filme de polietileno no ponto apropriado para recebimento de materiais radioativos. Limpe a ferramenta com um pano úmido e enrole no filme de polietileno mencionado acima.
É estritamente proibido quebrar, esfregar, arranhar componentes ópticos de tório para evitar a entrada de partículas radioativas no corpo.
Além disso, diferentes lentes contendo tório emitem de forma diferente (talvez tanto a massa do próprio vidro de tório quanto outras impurezas radioativas).
Não só a massa do vidro óptico contendo tório afeta, mas também a pureza do óxido de tório, que foi adicionado no momento da fusão do vidro.
É interessante comparar as duas instâncias entre si.-
Para desparafusar as lentes em ambas as cópias e compará-las, suspeita-se que os componentes ópticos possam ter teor e pureza de tório diferentes.
A radiação alfa e beta cria centros F no vidro porque o decaimento radioativo desloca os elétrons, fazendo com que o vidro fique amarelo ou marrom.
A luz UV pode remover parte do amarelecimento. Pode levar até 7 dias de exposição ao sol ou fontes de luz UV para reduzir o amarelamento.
A distância segura no ar é de 1-1,5 metros dos componentes ópticos de tório.
A caixa de alumínio é um bom material de proteção contra radiação alfa e beta.
Os componentes ópticos de tório foram gradualmente substituídos por componentes ópticos contendo óxido de lantânio com propriedades ópticas semelhantes. O próprio lantânio é muito fracamente radioativo, mas a radiação é detectável por um instrumento sensível, o nível é insignificante em comparação com a radiação de fundo.
Um comentário detalhado, mas apenas direto ao ponto.
Não é idiota colocar a lente por último - é muito duvidoso que isso tenha um efeito tão negativo no filme. Você mesmo escreve cerca de 120 segundos para uma matriz digital, que é claramente mais sensível à radiação. Contradição.
Além disso, o vidro de tório é o vidro de coroa. Nas lentes do tipo duplo Gauss, os óculos de coroa são usados nas lentes positivas e as pederneiras nas lentes negativas. E essa lente é de uma forma ou de outra - o desenvolvimento de Gauss duplo. Portanto, é improvável que a lente de tório seja a penúltima.
Você também está enganado sobre a separação.
Na lente por 50 anos, um equilíbrio secular de isótopos foi estabelecido, portanto, há radiação alfa, beta e gama. E problemas reais com blindagem surgem apenas para raios gama, cujo alcance nos tecidos moles é de dezenas de centímetros. Os raios beta são efetivamente bloqueados pela folha de alumínio e, portanto, por partes do corpo. Outro erro, azar?
Bem, eu nem quero comentar sobre todo esse frenesi tecnicamente seguro. Posso imaginar o que você faria se precipitasse acetato de uranila de sódio sob um microscópio com alunos do segundo ano em análise.
A pureza do dióxido de tório certamente tem um efeito. Mas, novamente - dificilmente pode haver algo além de seus isótopos-filhos. O rádio condicional-226 não estará lá - eles e o tório são tão heterogêneos em propriedades que não há chance de isolá-los juntos.
Conteúdo diferente de tório nas lentes? Como você pode escrever esse absurdo. Na mesma lente, produzida ao mesmo tempo, com as mesmas propriedades, não pode ser usado vidro diferente. A quantidade de tório não pode flutuar, assim como qualquer outro componente de vidro óptico. Conclusão analfabeta.
Os centros F dificilmente são formados no vidro, pois existem muitas armadilhas de carga. A formação de centros F é característica de cristais iônicos, onde o cátion tem um estado de oxidação constante. Além disso, os centros F, isto é, elétrons localizados, em muitos compostos conhecidos, dão uma cor azul ou roxa, não amarela.
No vidro, o principal tipo de defeitos são os cátions em estados de oxidação atípicos.
A distância segura não é clara de onde vem e o que é em geral também não é claro.
Finalmente, o óxido de lantânio não é equivalente ao dióxido de tório em termos de propriedades ópticas: tem um índice de refração mais baixo e o processo tecnológico para a produção de vidros de lantânio é mais confuso.
Há uma boa visão geral da radioatividade de certas lentes (que também incluíam óptica com quatro lentes de lantânio - Mitakon speedmaster 50mm / 0,95 da primeira versão).
https://camerapedia.fandom.com/wiki/Radioactive_lenses
Mas apenas dois realmente brilham forte e perigosamente - Canon FD 55mm f / 1.2 SSC Aspherical (medido a 46532 CPM e Fujica Fujinon 50mm f / 1.4 non-EBC estilo inicial = anel de focagem não uniformemente segmentado (medido a 35137 CPM @ elemento traseiro)
Contagens por minuto (CPM) - indicadores ruins do perigo de uma lente específica. Sim, em radioquímica existem certas dificuldades na análise na tradução de papagaios em quantidades físicas compreensíveis. Mas sem isso, tudo isso é lixo e nada - não será possível julgar o perigo ou a segurança desses dados.
E lá, a propósito, há referências a elementos ópticos dianteiros ou traseiros radioativos. Provavelmente naquela época era possível colocar tório e lantânio lá.
A lente amarelada dá um efeito muito interessante, difícil de fazer programaticamente.
O SO-3.1 não é uma lente espiã, é uma lente de observação. Não era usado em paredes, mas em pastas.
Saudações,
Detlev
Obrigado pela informação. A propósito, tirar fotos da pasta é uma espécie de espionagem. Também explica muito bem o fato de que esta lente tem pupila estendida.
Sou coautor de dois livros sobre câmeras espiãs.
Aqui está o segundo
O diâmetro do círculo da imagem é de 40 mm
Mas para imagens de 36×24, o diâmetro do círculo não deve ser superior a 43 mm. Além disso, esta lente cobre 44 × 33 mm, então você tem dados inúteis.