Revisão da lente rangefinder vintage FED 1:3,5 F=50 mm

Material para lente FED 1:3,5 F=50 mm especialmente para Radozhiva preparado Rodion Eshmakov.

Lentes FED 1:3,5 F=50 mm (doravante denominadas FED 50/3.5) foram equipadas com câmeras FED e FED-2 - cópias soviéticas não licenciadas de câmeras rangefinder Leica alemãs, que foram produzidas em Kharkov na fábrica de construção de máquinas FED , em homenagem ao oficial de segurança Dzerzhinsky. A fábrica FED tem uma história única associada ao nome do famoso professor Anton Semenovich Makarenko, que, com base em uma pequena comuna para crianças de rua, organizou a produção de primeiras ferramentas manuais de perfuração e depois de câmeras de filme (as primeiras Câmeras FED). Posteriormente, a produção se expandiu e a comuna trabalhista foi reorganizada em 1939 na fábrica Dzerzhinsky pertencente ao NKVD (câmeras da série FED NKVD). A fábrica produziu não apenas câmeras, mas também toda uma linha de lentes, a maioria das quais em design eram interpretações dos designs ópticos dos designers alemães Willy Merthe, Robert Richter e Paul Rudolf:

• Lente padrão FED 50/3.5 (apresentada neste artigo);
• Lente grande angular simétrica de seis elementos FED 28/4.5;
• Lente estéreo FED 38/3.8;
• Lente macro FED-19 59/3.5;
• Rápido ALIMENTADO 50/2 ;
• Lentes telefoto FED 100/6.3 e 100/5.9.

De certa forma, a linha de óptica para câmeras FED do pré-guerra e do tempo de guerra era ainda mais rica do que para os telêmetros soviéticos do pós-guerra: ela contém lentes altamente especializadas que não foram desenvolvidas nos anos do pós-guerra.

A mais comum das lentes listadas é a padrão FED 50/3.5, que também tem o nome “Industar-10” e foi produzida por muito tempo (pelo menos das décadas de 1930 a 1950) por diversas empresas (FED, KOMZ , VOOMP, GOMZ, "Geodésia") em diferentes versões (fotográfica, técnica). A Industar-10 é conhecida como a lente padrão da primeira câmera SLR de pequeno formato “Sport” / “Helvetta” do mundo (protótipos - 1934). E, em geral, esta é a primeira lente soviética de pequeno formato do tipo Tessar. As lentes Industar-10 produzidas antes do final dos anos 40 e início dos anos 50 não possuem revestimento antirreflexo na ótica, portanto podemos assumir que o FED 50/3.5 revestido apresentado neste artigo foi lançado no período após ~1948.

especificações:

Design óptico - 4 lentes em 3 grupos, "Tessar";

Distância focal - 50 mm;
Abertura relativa - 1:3.5;
Abertura - 8 pétalas;
Limites de abertura - 1: 3.5–1: 16;
Distância mínima de focagem - 1 m;
Não há thread para filtros;
Montagem na câmera – rosca M39 (distância de trabalho 28.8 mm);
Recursos – lente dobrável, a unidade da lente fica estacionada profundamente na câmera para reduzir as dimensões; Bloqueio de posição de foco infinito.

Projeto e execução da lente

O FED-50/3.5 possui um design interessante e incomum para os padrões atuais. Em primeiro lugar, a lente em si não é feita de alumínio, como de costume, mas de latão revestido com níquel (superfícies frontais) e cromo (tubo). Na minha opinião, o níquel fica ótimo - lindo, mas discreto.

Em segundo lugar, a lente copia o design dobrável da Leitz Elmar: a unidade de lente FED 50/3.5 é montada em um tubo móvel que pode se mover dentro do mecanismo de foco. Neste caso, na posição de trabalho, o tubo se estende e é fixado girando-o no sentido horário, e na posição de transporte, o tubo fica totalmente embutido no focalizador e no eixo da câmera, tornando a lente muito compacta.

Posteriormente, esse design foi usado em lentes Industar posteriores para câmeras rangefinder. Avaliações de outras lentes dobráveis ​​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) aqui и aqui.

Pelas minhas observações, o FED 50/3.5 não prende na parte interna da câmera (Sony A7s) quando dobrado, ao contrário Industar-50. Quando dobrada, a combinação câmera-lente é muito compacta e pode até caber no bolso de uma jaqueta.

A desvantagem do design é o inconveniente controle de abertura, que é realizado por um anel fino na parte frontal da lente, equipado com um pequeno apoio para os dedos. Muitas vezes, esse anel sofre corrosão, fica entupido e gira mal - essa lente precisa ser desmontada e limpa.

O mecanismo de diafragma de íris consiste em 8 lâminas arredondadas foscas escuras. Em aberturas fechadas, a pupila da lente assume a forma de um octógono regular com cantos arredondados.

O mecanismo de foco da lente é do tipo aberto, ou seja, a rosca helicoidal multi-start fica exposta ao focar em distâncias próximas. Este focalizador é tão fácil de manter quanto de sujar. A distância mínima de foco (MDF) é de 1 metro, o que, claro, é muito longo para uma lente de 50 mm. Porém, ao substituir os parafusos batentes do focalizador localizados na escala de distância, é possível reduzir o MDF para 0.5 m, neste caso o helicóide dará uma volta completa e não metade.

Uma característica interessante da lente é a presença de uma trava de posição de foco infinito, feita em forma de botão. Este elemento também serve de suporte para o dedo ao focar da única maneira possível - não há anel especial para isso no design do FED 50/3.5.

Não há grande benefício com o bloqueio, embora a opção provavelmente seja útil ao fotografar objetos infinitamente distantes com pequenas aberturas. Por outro lado, eu preferiria não confiar no bloqueio e ainda focar novamente - a lente é caracterizada pela mudança de foco (alteração da posição do foco com a abertura).

Finalmente, a nuance mais importante do bloqueio é o problema que surge com o foco ao instalar lentes em câmeras modernas por meio de adaptadores. O botão de trava requer um movimento para baixo de aproximadamente 2 mm além do plano onde a lente está fixada na câmera e, portanto, o botão geralmente fica encostado no adaptador e é impossível remover a trava. Para usar a lente, tive que perfurar o adaptador no lugar certo para criar espaço suficiente para o grampo funcionar. No entanto, este elemento de design foi preservado em condições de funcionamento em um número muito pequeno de lentes dobráveis ​​​​Industar - muitas vezes este botão não está mais no lugar.

FED 50/3.5 não é Ultron 28/2, e repreendê-la por sua mecânica inconveniente não seria totalmente correto, o que não nega o fato de que a lente pode ser problemática quando usada com câmeras modernas. Ao mesmo tempo, FED 50/3.5 chama a atenção pelo seu acabamento vintage e design incomum.

Projeto óptico. Desenvolvimento de lentes como Tessar 50/3.5

A lente FED-10 50/3.5 é feita de acordo com o design óptico Tessar, inventado pelo oculista alemão Paul Rudolf. O desenvolvimento deste esquema foi realizado por Ernst Vandersleb e Willy Merthe. Em 1926, na Alemanha, Willy Merthe solicitou a patente de uma lente do tipo Tessar com abertura relativa de 1:3.5 (US 1741947). O Industar-10 soviético apareceu quase 10 anos depois, o Industar-22 - no final dos anos 40, e o Industar-50 - nos anos 50. Claro, é interessante comparar o design óptico das lentes soviéticas com as originais alemãs e entre si.

A comparação foi realizada usando modelagem no pacote de software ANSYS Zemax 13 para lentes Industar-22m (ver sobre I-22 e I-22m aqui), Industar-50 e Tessar 50/3.5 (US 1741947). Infelizmente não foi possível encontrar documentação para modelar o design óptico do Industar-10, embora possa ser considerado opticamente próximo do Industar-22.

A imagem abaixo mostra um diagrama esquemático das lentes em questão, bem como as marcas dos óculos ópticos utilizados e seus parâmetros (índice de refração e número de Abbe, que caracteriza a dispersão do material).

Observe que o Tessar 50/3.5 original usa vidro com um índice de refração ligeiramente mais alto para lentes positivas do que as versões soviéticas. Além disso, descobriu-se que Industar-22m e Industar-50 diferem apenas nas marcas de vidro nas lentes positivas (TK16 em I-22m e TK14 em I-50), mas ao mesmo tempo têm exatamente a mesma geometria parâmetros das lentes e sua posição.

Para determinar o tipo de vidro nas lentes frontal e traseira da lente FED 50/3.5 (Industar-10), registrei espectros de fluorescência de raios X (XRF, XRF, XRF) usando um dispositivo Bruker M1 Mistral, que acabou sendo ser geralmente idêntico.

O estanho (Sn) e o zircônio (Zr) são elementos que estão constantemente presentes no espectro deste dispositivo e, portanto, foram identificados erroneamente. O sinal de cobre (Cu) é consequência da interação da radiação com a armação da lente. Os dados indicam a presença de bário (Ba), zinco (Zn), estrôncio (Sr) e antimônio (Sb) na composição do vidro, que corresponde ao vidro tipo TK (coroa pesada) e é semelhante ao espectro do vidro TK16. Consequentemente, a lente FED 50/3.5 (Industar-10) está muito próxima da lente Industar-22m.

Para comparar as lentes entre si, foram calculados os seguintes valores:

• Diagramas de pontos de aberração ao focar no infinito em uma abertura aberta - para avaliação visual do desempenho do circuito em um nível qualitativo. Quanto maior a mancha, pior é, via de regra. A qualidade real também depende da estrutura do próprio spot e da distribuição de energia nele.
• Gráfico de aberração longitudinal da lente para comprimentos de onda de 400 a 700 nm - demonstra a influência das aberrações esféricas e cromáticas para um ponto no eixo óptico em diferentes aberturas. Ao longo do eixo vertical está o tamanho da pupila da lente (abertura), ao longo do eixo horizontal está a posição do foco. Para uma lente ideal, o feixe de curvas é infinitamente estreito e coincide com o eixo vertical.
• Gráfico do valor da distorção em % dependendo da coordenada de altura da imagem.
• Um gráfico da curvatura do campo e do astigmatismo é necessário para avaliar a qualidade da lente em todo o campo, especialmente em aberturas pequenas. Numa lente ideal, o feixe de curvas é infinitamente estreito e coincide com o eixo vertical. O astigmatismo é uma divergência do feixe em dois, a curvatura do campo é uma inclinação em relação ao eixo vertical.
• Curvas características de contraste de frequência (MTF, MTF) para frequências de 10 mm-1 (nitidez de contorno) e 30 mm-1 (nitidez nos detalhes) em todo o campo da imagem em F/3.5.

Os resultados são apresentados nas fotos abaixo.

Assim, a lente Willy Merthe original, como se viu, tem boa correção de aberrações cromáticas, tem um baixo nível de distorção (0.5%, “barril”), mas o astigmatismo e a curvatura de campo não são suficientemente corrigidos, como resultado do qual a qualidade da imagem em todo o campo cai significativamente em uma abertura aberta. Por outro lado, os focos sagital e tangencial desta lente não se cruzam (ver diagrama de curvatura de campo) e, portanto, a lente apresenta um baixo nível de astigmatismo nos cantos do quadro 36×24, o que não pode ser dito sobre a Industar Lentes -50 e Industar-22.

Industar-22 e Industar-50, diferindo em design apenas porque no Industar-50 o vidro TK16 foi substituído pelo vidro TK14 com o mesmo índice de refração, mas com menor dispersão, e na imagem diferem apenas em termos de correção de aberrações cromáticas. Na lente Industar-22, o cromatismo é mal corrigido, o espectro secundário é uma vez e meia maior do que na Tessar 50/3.5 Merte original, mas a Industar-50 tem um nível de cromatismo bastante baixo. Em geral, no Industar-50 o cromatismo é corrigido ainda melhor do que no popular Industar-61.

É claramente visto nos gráficos MTF que a transmissão de detalhes finos (contraste na frequência de 30 mm-1) depende fortemente do grau de correção das aberrações cromáticas. Então, o líder é o Industar-50, seguido pelo Tessar 50/3.5, o outsider é o Industar-22. Além disso, a resolução máxima alcançável nas aberturas F/5.6-F/11 também depende da correção do cromatismo.

Quanto à qualidade da imagem em todo o campo, apesar de todas as lentes estarem muito próximas umas das outras em termos de MTF nas bordas do quadro em uma abertura aberta, a situação será diferente nas aberturas F/8-F/11 : diagramas de curvatura de campo e astigmatismo mostram que Devido ao alto nível de astigmatismo, as lentes Industar-22 e Industar-50 impossibilitam obter alta qualidade de imagem nos cantos do quadro, enquanto a Tessar 50/3.5 original permite isso. De acordo com os resultados dos testes ao vivo, a lente FED 50/3.5 se comporta de maneira semelhante à lente Industar-22.

Assim, a lente soviética Industar-50 – a última Tessar 50/3.5 de grande escala – está à frente da lente original em nitidez na região central do quadro em todas as aberturas, mas os cantos do quadro foram sacrificados. A Industar-22 e, aparentemente, a FED 50/3.5 (Industar-10) são lentes ainda “mais suaves” em comparação com a alemã Tessar 50/3.5, com aberrações cromáticas pronunciadas e os mesmos ângulos de quadro problemáticos da Industar-50.

Propriedades ópticas

A FED 50/3.5 realmente se mostrou uma lente bastante suave e não muito nítida. A imagem apresenta baixo nível de detalhes mesmo na área central do quadro, embora o contraste do contorno seja bastante aceitável. O mesmo problema era típico da lente Industar-29 80/2.8, que é essencialmente aumentado proporcionalmente Industar-26m, que por si só tem um espectro secundário muito grande.

Em todo o campo de quadro, o FED 50/3.5 tem baixa qualidade de imagem até F/5.6-F/8, e os ângulos de quadro nunca são ideais devido ao astigmatismo.

O contraste da imagem em condições normais está no nível de outras lentes semelhantes com revestimento óptico de camada única. Na contraluz, aparece um véu; a lente captura destaques do arco-íris e outros artefatos interessantes. Devido ao revestimento da lente utilizado, a lente transmite a parte azul do espectro um pouco pior (ou seja, ligeiramente amarela), mas tem alta transmissão de luz na região do infravermelho próximo. Em geral, é difícil notar qualquer efeito específico do revestimento na reprodução de cores.

A FED 50/3.5 possui um agradável desfoque de fundo ao fotografar objetos e retratos em close-up. O bokeh da lente fica torcido por influência do astigmatismo e da vinheta geométrica, mas não fica tão pegajoso quanto o da Helios-44, por exemplo.
Abaixo estão exemplos de fotos tiradas com uma câmera full frame sem espelho Sony A7s https://radojuva.com/2022/06/a7s/#more-79695.

Descobertas

FED 50/3.5 é o primeiro anastigmático soviético de pequeno formato. É difícil pedir muito a partir desta lente. A FED 50/3.5 possui baixa qualidade óptica e não tem os parâmetros mais atraentes, mas por si só é uma lente bastante interessante tanto em termos de sensações táteis quando usada quanto nos resultados obtidos ao fotografar. Considerando o baixo preço da lente no mercado secundário, a FED 50/3.5 pode ser recomendada com segurança aos caçadores de verdadeiras safras.

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