Петцваль 180 мм F/4.5 (A. Darlot, Paris, 1862). Огляд читача Радоживи.

Огляд об'єктива Петцваля 180 мм F/4.5 (A. Darlot, Paris, 1862) спеціально для Радоживи підготував Родіон Ешмаков (instagram).

На зорі фотографії - у середині XIX століття - широкого поширення набула дагерротипія. Недосконалість фоточутливих матеріалів та оптики змушувало використовувати неприйнятні для «живої» фотографії витримкищо було великою проблемою. І якщо завдання збільшення фоточутливості галогенідів срібла була головним болем хіміків ще століття, то фотооптика в найкоротші терміни зробила колосальний крок уперед багато в чому завдяки одній людині. Його звали Йозеф Петцваль – батько сучасного об'єктиву, математик та оптик. Використовуючи «нейронний суперкомп'ютер» із 10 обчислювальними одиницями, він розробив об'єктив із рекордними для того часу параметрами: світлосила досягала значення F/3.5 (приблизно в 10-20 разів світліше за типові об'єктиви епохи), використовуване поле — 30°. Оптична схема об'єктива Петцваля швидко стала популярною і була повторена виробниками фотооб'єктивів і телескопів-астрографів. В даний час схема відроджена в оптиці, що виробляється Lensbaby та Ломографічним товариством.

В огляді представлений об'єктив 1862 виробництва відомого французького оптика і підприємця Альфонса Дарло. Цей 180/4.5 петцваль, мабуть, був призначений для т.зв. "чарівного ліхтаря" - попередника сучасного діапроектора.

Технічні характеристики:

Оптична схема - 4 лінзи в 3 групах, "петцваль";

Світловий діаметр першої лінзи – 40 мм;
Фокусна відстань – 180 мм;
Відносний отвір - 1: 4,5;
Механізм діафрагми – відсутній (проекційний об'єктив);
Механізм фокусування – кремальєра;
Просвітлення - відсутнє.

історичні відомості

Включає частковий переклад статей та нотаток: 1, 2, 3. Зображення взято тут.

Походження

Вперше процес дагерротипування був побіжно згаданий у короткій замітці від 2 січня 1839 р. в газеті Le Drapeau Tricolore з Шалон-сюр-Сон. Докладніша стаття була опублікована в паризькій La Gazette de France 6 січня 1839 року. Вона містила витримки з прес-релізу, написаного Франсуа Араго, який вирішив підтримати новий спосіб отримання фотографій відомим фізиком, астрономом і секретарем Французької академії наук.

Араго переконав французький уряд забезпечити Дагера та Ісідора Ньєпса (сина Жозефа Нісефора Ньєпса, який отримав першу у світі фотографію) пенсією в обмін на те, що процес дагерротипії стане загальнодоступним та вільним від патентів у всьому світі за винятком Англії, де було встановлено патент (№ 8.194 від 14 серпня 1839 р.). Забезпечивши фінансове благополуччя винахідників, Араго у присутності Дагера і Ньепса публічно представив етапи нового фотопроцесу на засіданні Академії наук, куди запрошено також членів Академії образотворчих мистецтв. Саме вільне поширення процесу зробило його таким популярним, особливо в Європі та США — фотографія пішла у світ. Едгар Аллан По в січні 1840 писав: «Сам інструмент [дагерротип], безсумнівно, слід розглядати як найважливіший і, можливо, найвидатніший тріумф сучасної науки».

Хоча Дагер і отримував пенсію від уряду, він вступив ще й у вигідну угоду з Альфонсом Жиру, який став виробляти розроблене Дагером обладнання для створення дагерротипів, у тому числі і фотокамеру, яка стала першим фотоапаратом, що виробляється серійно.

Шарль Шевальє створив першу серію об'єктивів камери Жиру. Це був добре відомий тоді і дуже успішний паризький оптик, який виробляв об'єктиви мікроскопів, біноклів та телескопів. Саме Шевальє звів разом Жозефа Нісефора Ньєпса та Дагера, які були клієнтами його фірми.

Об'єктив Шевальє був склеєний ахроматичний дублет з виправленою сферичною та хроматичною абераціями, що був модифікованим об'єктивом телескопа.

Ахромат Шевальє мав передлінзову діафрагму, яка покращує корекцію польових аберацій, і був орієнтований негативною лінзою до об'єкта зйомки. Світлосила була вкрай невисокою — F/14, хоча отримання різкого поля зображення нерідко доводилося додатково діафрагмувати об'єктив. Тому камера Жиру вимагала дуже тривалих витримок (близько 3-30 хвилин) і найбільше була придатна для натюрмортів та пейзажів. Через це ахромат Шевальє називали "французька ландшафтна лінза".

Весною 1840 року французьке Товариство заохочення національної промисловості оголосило конкурс (далі – Суспільство), «спрямований на заохочення корисних покращень у мистецтві фотографії». Останній термін було встановлено наприкінці 1840 року.

Шевальє негайно розпочав розробку об'єктива для участі у конкурсі. Після низки експериментів він запропонував конструкцію, що складається із двох ахроматичних дублетів, розташованих на значній відстані один від одного. Спочатку він використовував постійну діафрагму в передній частині об'єктива і досяг світлосили F/10, що було трохи краще за його ландшафтну лінзу, але все ще недостатньо. Потім він вилучив діафрагму і ще більше збільшив відстань між дублетами. Передній компонент тепер можна було орієнтувати різними сторонами, змінюючи при цьому ще й міжлінзову відстань - тим самим Шевальє отримав комбінований (і варіофокальний) об'єктив. світлосилою порядку F/5. Шевальє представив його 1 грудня 1840 р. Хоча технологія була новою, у короткій «портретній» конфігурації об'єктив сильно страждав на оптичні спотворення.

Після закінчення крайнього терміну конкурсу, у березні 1841 віденська оптична фірма «Фойтлендер і син» представила в Товаристві портретний об'єктив, розроблений Йозефом Петцвалем (1807-1891) - уродженцем Угорщини і професором математики Віденського університету. На прохання друга та колеги Андреаса Ріттера фон Еттінґсгаузена Петцваль зосередив зусилля на розробці об'єктива, який можна було б застосувати для портретної зйомки. Оскільки розрахунок об'єктива передбачає наявність складних і складних обчислень, Петцваль використав допомогу десяти артилеристів австрійської армії (артилеристи при підготовці вивчали вищу математику). Так Йозеф Петцваль зміг розрахувати об'єктив, який здатний при великій світлосилі проектувати досить плоске поле, після чого Фойтлендер передав йому дані про показники заломлення та дисперсії скла і пізніше виготовив прототип об'єктива. Антон Георг Мартир, ще один викладач Віденського університету, який виявляв інтерес до дагерротипії, брав участь у тестуванні об'єктива та допомагав Фойтлендеру підготувати її до комерційного продажу.

Причина такого пізнього представлення об'єктиву Петцваля Суспільству була невідома — фірма Фойтлендер розпочала продаж ще листопаді 1840 року і 1 січня навіть випустила першу цільнометалеву камеру (Ganzmetallkamera) з новим об'єктивом.

Понад рік Товариство обговорювало переваги об'єктивів Петцваля і Шевальє і, нарешті, 23 березня 1842 року конкурс було завершено. Шевальє отримав перший приз – платинову медаль, а Фойтлендер – другу премію. Очевидно, щодо переможця зіграла національна гордість французького суспільства. На результат вплинув авторитет Шевальє. Пославшись на недостатню площу покриття кадру об'єктивами Петцваля, Суспільство віддало пріоритет емпірично розробленому виробу Шевальє. Зрештою історія та ринок показали, що рішення було помилковим.

Розробка Петцваля забезпечувала відмінну корекцію сферичних аберацій та коми при високій світлосилі — F/3.6, що було більш ніж у 2 рази світлішим за об'єктиви Шевальє. Об'єктив Петцваля був першим розрахованим математично об'єктивом (Шевальє використовував метод спроб і помилок). Обчислення Петцваля породили сучасний теоретичний апарат в оптиці і розвинені згодом Зейделем. На честь Йозефа Петцваля було названо деякі терміни в оптиці («поверхня Петцваля», «умова Петцваля»).

Головний недолік нового об'єктива полягав у невиправленій кривизні поля зображення, що обмежувало кут поля зору 24-30 (що відповідає ЕФР ~85 мм). Однак у портретній зйомці з центральною композицією кадру це була несуттєва вада. Об'єктив був просто ідеальний для портрета і започаткував комерційну фотографію, дозволивши створювати дагеротипи за відносно низькою ціною.

Конструкція оптики

Говорячи сучасною мовою, конструкція об'єктива Петцваля складається з двох тонких ахроматів, що розташовані на великій відстані один від одного. Передній елемент аналогічний до звичайного об'єктиву телескопа-ахромату. Задній елемент являє собою розщеплений ахромат з двох елементів з радіусами кривизни, що сильно відрізняються, — він виправляє кому і сферичну аберацію об'єктива. Інші спотворення при цьому невиправлені (особливо кривизна поля), що викликає сильне падіння дозволу по полю кадру та обмежує кут поля зору.

Через видатні оптичні характеристики та відсутність глобального патентного захисту (патент був отриманий тільки в Австрії) конструкцію об'єктива Петцваля швидко скопіювали у всьому світі. Хоча з ім'ям Петцваля пов'язані багато об'єктивів, вироблених фірмою Фойтлендера, під назвою «петцваль» сьогодні мається на увазі саме зазначена вище конструкція портретного об'єктива.

Довгофокусні та світлосильні об'єктиви Петцваля виявилися особливо корисними у проекційних установках («чарівний ліхтар»), причому їх (і модифікованих варіантів) застосування тривало і до другої половини XX століття (у СРСР це були об'єктиви серії П-4, П-5, П- 6М, КО, у Німеччині – Kipronar, Kiptar).

Виробники об'єктивів Петцваля

Високоякісно виготовлені об'єктиви Петцваля фірми Фойтлендер стали стандартом щодо якого оцінювалася інша портретна оптика. У статті 1851 року, присвяченій вибору та порівнянню фотообладнання, фотохудожник і письменник Дж. Х. Фітцгіббон писав: «Voightlander & Sohn з Відня досягли найбільшої популярності у світі дагерротипії завдяки досконалості своїх інструментів, і вони цілком заслужили свою славу, оскільки їхні лінзи є кращими з відомих нині».

Якісна оптика Фойтлендер дорого цінувалася на ринку: її вартість виявлялася вдвічі вищою, ніж у конкурентів. Незважаючи на спочатку домінуючі позиції на ринку, конкуренція швидко призвела до його поділу, особливо у Франції: навіть Шевальє, який не хотів визнавати перевагу об'єктивів Петцваля і вважав їх плагіатом своєї конструкції, пішов на їхнє виробництво з 1850-х років.

Об'єктиви Петцваля, вироблені в США американцем Ч. Гаррісоном і медалі на Всесвітній виставці в Лондоні, також похитнули першість оптики Фойтлендера. В Англії фотооптикою займалася компанія Ross & Co. Її співробітник Джон Генрі Даллмейєр в 1859 заснував власну фірму і виробляв у тому числі і високоякісні об'єктиви Петцваля. Даллмейєр відомий як розробник знаменитого об'єктиву Rapid Rectilinear - аналогічного Апланату Штайнхеля і розробленому незалежно від нього - яким комплектувалися камери до винаходу анастигматів.

Серед інших відомих виробників об'єктивів Петцваля можна назвати: Еміль Буш, Штайнхель та Кранц – з Німеччини; Вебль та Діцлер - з Австрії; Жамін, Дарло, Дерожі, Ермагі - з Франції; Хорн & Торнтвейт та Рей - з Англії; Грабб із Ірландії; Сутер із Швейцарії; Чапман і Льюїс, Холмс, Бут & Гайднс зі США.

Об'єктиви Жаміна та Дарло

Жан Теодор Жамін 1855 року запатентував невеликі модифікації об'єктива Петцваля. По-перше, їм був доданий до заднього компонента великий конусовидний елемент, по суті, є світловідсікачем (залінзовою діафрагмою), який зменшує число паразитних відбитків світла та покращує контраст зображення. По-друге, об'єктив виготовлений таким чином, що передній елемент міг бути видалений, перевернутий та використаний замість задньої групи лінз, що перетворює об'єктив із портретного на ландшафтний. По-третє, об'єктив дозволяв змінювати відстань між передньою та задньою групою лінз, що дозволяло усувати аберації на будь-якій відстані від об'єкта. Можна сказати, в об'єктиві Cone Centralisateaur Жаміна об'єдналися концепції оптики Петцваля і механіки Шевальє. Жамін та його партнер і наступник Альфонс Дарло продавали ці і не тільки (ними були розроблені також об'єктиви Hemispherique та Rectillinear) об'єктиви протягом мінімум десятиліття, особливо популярними вони були в Англії та США.

Дарло з 12 років навчався оптиці разом з Леребуром, пізніше - в лабораторії Жаміна. З 1860 він співпрацював з Жаміном - аж до 1862 їх імена спільно вказувалися на корпусах їх об'єктивів. Після відходу Жаміна в 1860 р. управління фірмою перейшло до Дарло і ім'я Жаміна після 1864 більше не вказувалося на об'єктивах. Будучи досить успішним підприємцем, Альфонс Дарло продавав розроблені ним об'єктиви, проекційні апарати та набори для фотографування. Сучасники дуже високо оцінили заслуги Дарло: в 1867 він отримав срібну медаль на Міжнародній виставці в Парижі, а в 1892 був нагороджений орденом Почесного легіону.

Компанія Альфонса Дарло є виробником об'єктива, представленого в цій статті.

Особливості конструкції

Практично всі об'єктиви середини XIX століття мають одну й ту саму компоновку і є лінзоблоком, що переміщається в найпростішій оправі за допомогою кремальєри – приводу із зубчастої рейки та шестерні з маховиком. Механізм діафрагми при цьому може або бути відсутнім (в основному у проекційних об'єктивів), або бути у вигляді прорізу для встановлення вставних діафрагм Уотерхауса. Давно відомі на той час ірисові діафрагми стали популярними ближче до кінця XIX століття, коли з'явилося поняття глибини простору, що різко зображається.

Цікаво, що це корпусні елементи старих об'єктивів виготовлялися з латуні. Хромовану латунь використовували і в 1930-х, пізніше її змінив легкий та міцний алюміній.

Петцваль Дарло 1862, представлений у цій статті, відноситься до групи проекційних об'єктивів. Він має спрощену конструкцію та не має можливості використання апертурних діафрагм. Фокусувальний механізм об'єктива, на жаль, не зберігся.

Цей об'єктив можна легко розібрати для чищення без застосування спецінструменту - штангенциркуль або спеціальний ключ знадобиться лише обслуговування самих лінзоблоків.

Внутрішня поверхня корпусу лінзоблоку колись була покрита чорним оксамитом. Однак об'єктив був у такому жалюгідному зовнішньому стані, що його довелося повністю видалити при чищенні та перечорнити поверхню наново. Оптика об'єктива напрочуд добре збереглася і не має жодних серйозних пошкоджень. Головною проблемою стала наявність цвілі та помутніння оптичного клею – лінзу довелося розклеїти та очистити.
Оптика об'єктива – непросвітлена, до винаходу покриттів, що просвітлюють, залишалося майже 50 років. З часом скло переднього елемента об'єктива зазнало ерозії - на ньому можна помітити райдужну плівку. Варто зауважити, що саме це явище наштовхнуло інженерів і оптиків на винахід антивідблисків: фотографами було помічено, що старі об'єктиви з таким склом краще справляються з роботою в контровому світлі.

Подібно до багатьох старих об'єктивів, у лінзах петцваля Дарло присутня значна кількість бульбашок — це не говорить про якусь особливу якість, як вважається деякими, але говорить про певні проблеми технології варіння оптичного скла.

Цей об'єктив був виготовлений із звичайнісіньких сортів скла. У ті часи ще не використовувалися навіть баритові шибки. Тому цей старий петцваль має зовсім нейтральне світлопропускання на відміну від нащадків із XX століття.

Як можна зрозуміти, на самому об'єктиві немає маркування. Як же було визначено точний рік виробництва та виробник цього об'єктива? Дуже просто: кожен лінзоблок має відповідне гравіювання на торцях лінз. Найважче було прочитати рукописний текст. А ось параметри об'єктива були визначені досвідченим шляхом: фокусна відстань — шляхом порівняння з об'єктивами, що є в мене, світлосила – розрахована за світловим діаметром передньої лінзи та ФР.

Оскільки об'єктив украй старий, до сучасної камери приладнати його непросто. Я не хотів незворотно змінювати конструкцію об'єктива і лише прикріпив до його оправи на клей кільце з різьбленням М62, щоб приєднати отриману конструкцію до гелікоїда радянського об'єктика Хвиля-3Б. Оскільки об'єктив Дарло має дуже великий фокальний відрізок, далі можна було використовувати звичайний перехідник P6-M42. Спереду я одягав на об'єктив імпровізовану бленду. Не зайвим було б виготовлення залінзових відсікачів (як у знімальних об'єктивах Жаміна-Дарло), але до їх виготовлення я так і не дійшов. Також гарний тон - зафарбовувати торці лінз чорним, але в даному випадку це було б неприйнятно.

Звичайно, об'єктив із позаминулого сторіччя навряд чи може претендувати на місце у кофрі фотографа сьогодні. Спробу його застосувати на сучасній малоформатній камері більше варто розглядати як дослідження. З іншого боку, просвітлені можуть застосувати таку оптику на камерах середнього формату (об'єктив легко криє кадр 6*6).

Оптичні властивості

Проекційний петцваль Дарло 180/4.5 має дуже хороші параметри для XIX століття і досить сумні - для XXI: його можна віднести до «темних телевізорів» - він не набагато світліший за зум класу 55-200. До того ж він не є телеоб'єктивом у сенсі оптичної схеми і вкрай габаритний.

Тим не менш, об'єктив, якому 158 років, має непогану якість зображення в центрі кадру: незважаючи на загалом невисоке дозвіл не можна сказати, що все зовсім погано. У об'єктиву досить добре виправлені сферична та хроматична аберація. Готовий навіть припустити, що цей об'єктив у центрі не гірший за радянський Телемар-22 200/5.6. По полю ж дозвіл у об'єктива Дарло сильно падає через аберації похилих пучків і кривизни поля, яка помітна навіть за таких ФР і світлосила.

Найголовніша проблема – контраст зображення. Оптика непросвітлена, у мого екземпляра ще й розклеєний передній компонент – це 8 поверхонь скло-повітря (як у Планара!). Тому паразитні відображення привносять щільну вуаль, якої неможливо позбутися. Втім, це має значною мірою виправлятися серією залінзових відсікачів, оскільки істотний внесок ще роблять відображення світла у просторі між матрицею та об'єктивом.

Нижче наведено приклади фотографій на Sony A7s (зйомка в RAW, обробка в Imaging Edge).

Незважаючи на те, що якість зображення на малоформатній камері досить низька, відчувається, що об'єктив може непогано показати на середньому форматі, для якого і призначався.

Висновки

Об'єктив Петцваля у виконанні Альфонса Дарло — один із перших об'єктивів, які можна назвати сучасними: вже розрахований, складний, уже не темний, вже не під 18*24. Те, що за допомогою об'єктиву півторавікової давності можна отримати загалом глядабельний результат (а при глибокій модернізації при збереженні оптичної частини, я переконаний, результат може бути зовсім хороший) — наочна демонстрація того, що техніка та технології нерідко вторинні.

Більше відгуків від читачів Радоживи знайдете тут.