Огляд об'єктива приладу нічного бачення Zenit IR-Tele 2,8/135 (КМЗ)

Матеріал з об'єктиву Zenit IR-Tele 2,8/135 спеціально для Радоживи підготував Родіон Ешмаков.

Об'єктив спеціально для огляду надано Олександром Корольовим (Inst: revvoensovet).

У цій статті представлений об'єктив, який ніколи не був призначений для фотокамер – об'єктив від приладу нічного бачення (ПНО) Zenit IR-Tele 2,8/135 виробництва КМЗ. Оскільки електронно-оптичні перетворювачі ПНО чутливі до спектру від видимого помаранчевого до ближнього інфрачервоного, оптика для використання з ними, як правило, не призначена для роботи в видимому короткохвильовому спектрі і тому формує досить незвичайне зображення на звичайних фотокамерах.

Інші огляди об'єктивів для ПНВ, адаптованих для використання зі звичайними фотокамерами:

• 50 мм f/1.5 об'єктив танкового бінокуляра ТВНО-2Б (ІПЗ, м. Ізюм, Україна)
• 50 мм f/1.2 об'єктив танкового бінокуляра ТВНЕ-4Б (ІПЗ, м. Ізюм, Україна)
• 37 мм f/1.0 об'єктив очок нічного бачення ПНВ-57Е (ЛЗОС, м. Литкаріно, РФ)
• 130 мм f/1.8 дзеркально-лінзовий об'єктив ПНВ Катод-МНВ (НПЗ, м. Новосибірськ, РФ)

Технічні характеристики (за даними документації КМЗ та патенту RU2047200C1):

Оптична схема – 5 лінз у 4 групах;

Фокусна відстань – 135 мм;
Відносний отвір – 1:2.8;
Спектральний діапазон - 680-880 нм;
Конструкція діафрагми – 8 пелюсток, безступінчаста;
Лінійне поле зору (розрахункове) – 18 мм (покриває без віньєтки APS-H, а повний кадр – при фокусуванні на МДФ);
Кріплення – М42 (задній фокальний відрізок ~36 мм не дозволяє досягти фокусування на безкінечність на повнокадрових дзеркальних камерах);
Мінімальна дистанція фокусування – 5 м;
Габарити – 57 x 91.5 мм;
Маса – 0.5 кг;
Особливості – внутрішнє фокусування.

Особливості конструкції

Zenit IR-Tele 2,8/135 (далі – просто Zenit IR) виконаний у корпусі, функціонально схожому із звичайними фотооб'єктивами: присутні цілком звичні кільця управління фокусуванням та установки діафрагми, причому гумові. Єдиний нюанс – на шкалі діафрагм немає звичних міток діафрагмових чисел, а лише вказівка ​​на кшталт «яскравіше-тьмяніша».

Сама ірисова діафрагма об'єктива складається з 8 пелюсток і формує при закриванні зіниць на кшталт «циркулярної пилки».

Як можна помітити, об'єктив напросвіт дуже сильно жовтить - виною тому спеціальне одношарове покриття, що забезпечує максимум світлопропускання в червоній області спектру, але що відображає синє світло - дуже схоже на покриття, застосоване в ТВНО-2Б 50/1.5.

Особливістю об'єктива є внутрішнє фокусування. Встановлений на камеру об'єктив під час фокусування габарити не змінює, переміщається лише задня лінза, а не весь лінзоблок. Тим не менш, такий метод фокусування в простих оптичних схемах може сильно впливати якість зображення, особливо на краях кадру. Саме з цієї причини у Zenit IR дуже велика мінімальна дистанція фокусування – аж 5 метрів.

Сама по собі задня лінза об'єктива при фокусуванні на нескінченність сильно виступає за межі кріплення М42 (точно того ж, як у камер Зеніт). Вона може зачеплювати дзеркало у повнокадрових дзеркальних фотоапаратів. Більш того, розмір задньої лінзи у об'єктива занадто малий, щоб добре покривав матрицю 36×24 мм.

До якості складання та виконання об'єктиву особливих нарікань немає, хоча ясно, що застосований метод фокусування пов'язаний лише з бажанням спростити та здешевити конструкцію. Також варто наголосити на традиційній для радянської/пострадянської оптики проблемі з якістю чорніння міжлінзових просторів.

Оптичні властивості

У мене була можливість протестувати об'єктив Zenit-IR лише у видимому діапазоні (400-700 нм), оскільки повноспектральної камери в запасах не було. Загалом якість зображення на звичайній фотокамері можна оцінити як незадовільну за будь-якої встановленої діафрагми через найсильніші поздовжні хроматичні аберації – об'єктив абсолютно не призначений для роботи у видимому спектрі. Найкращих результатів можна досягти при зйомці об'єктів, в яких немає синьої частини спектру, тобто, як не дивно, портретні фотографії, зроблені цим об'єктивом, виглядають задовільно.

На повнокадровій камері об'єктив сильно віньєтує при фокусуванні на нескінченність. Діафрагмування лише посилює ефект. Для того, щоб обійти цю проблему, можна використовувати об'єктив на бездзеркальній камері з адаптером, з власним гелікоїдом - в цьому випадку можна встановити об'єктив на МДФ 5 м і сфокусувати його другим гелікоїдом на нескінченність, тим самим уникнувши появи сильної віньєтки. Нижче наведено приклади фото на закритій діафрагмі (порядку F/5.6), що ілюструють цей ефект на Sony A7s.

При зйомці на ближчих дистанціях ефект проявляється меншою мірою, причому віньєтування робить значний внесок у форму боці об'єктива.

Передача кольору об'єктива сильно спотворена як світлопропусканням, так і світлорозсіюванням на поверхнях скло-повітря. Результуюче зображення має жовтий відтінок, але в контровому світлі часто проявляється ще й щільна синя вуаль, що створює незвичайне поєднання комплементарних кольорів у кадрі. Контраст зображення при цьому невисокий, у контровому світлі низький.

У видимій області спектра об'єктив має виразний бік. Диски у зафокусі мають яскраві оранжеві окантовки через вплив хроматичних аберацій. Через віньєтування по краю кадру диски перетворюються на характерні «лимончики».

Оскільки оптична схема об'єктиву відома і опублікована в патенті RU2047200C1, мною було проведено моделювання його оптичних властивостей у ПЗ ANSYS Zemax 13 для уточнення поведінки об'єктива у видимій області (400-700 нм, спектральна функція RGB КМОП матриць фото600) (помаранчевий – ближній ІЧ).

Як можна помітити, в розрахунковому спектральному діапазоні об'єктив формує цілком прийнятне якістю зображення як на осі, так і по полю. Однак у видимій області розміри абераційних плям зростають у ~4-6 разів, так само як і хроматичні аберації.

Нижче наведено приклади фотографій, виконаних на повнокадрову камеру Sony A7s.

Мені здалося, що багато фотографій на цей об'єктив цікаво виглядають у чорно-білому варіанті. Нижче наведені деякі з них.

Оновити

Незвичайними фотографіями на Zenit IR 135/2.8 та перероблену у повноспектральну камеру Sony NEX-3 поділився @concrete walls Сергій Щербаков.

Для зйомки був використаний ІЧ-світлофільтр Zomei 720 нм (Не пропускає світло з довжинами хвиль коротше 720 нм - тобто більшу частину видимого спектру). Колірна гамма («хибний колір») фотографій визначається різною чутливістю субпікселів матриці до довгохвильового випромінювання. В умовах зйомки об'єктив випереджає за якістю зображення Юпітер-37А, у тому числі і на відкритій діафрагмі.

Висновки

Zenit IR-Tele 2,8/135 є вузькоспеціалізованим об'єктивом, який не призначений для звичайних фотокамер. У видимому спектрі він формує цікаве, але вкрай низьку якість зображення, у той час як для зйомки в ІЧ-діапазоні Zenit IR-Tele 2,8/135 підходить дуже добре.

Більше відгуків від читачів Радоживи знайдете тут.