Детальний огляд адаптованого кінопроекційного об'єктиву типу «Ера» 35КП-1,8/65 (ІПЗ, м. Ізюм)

Матеріал з об'єктиву 35КП-1,8/65 спеціально для Радоживи підготував Родіон Ешмаков.

Адаптований 35КП-1,8/65. Збільшити.

Об'єктив 35КП-1,8/65 вироблявся невеликою серією на Ізюмському приладобудівному заводі (ІПЗ, м. Ізюм, Україна) у 1970-1980-і роки та призначався для проектування кінофільмів, знятих на 35 мм кіноплівку (формат, близький до APS-C ). Ймовірно, цей об'єктив міг вироблятись і ЛОМО, але мені такі варіанти не траплялися. 35КП-1,8/65 може зустрічатися ще під назвою ОКП2-65-1. Ця стаття присвячена адаптованому об'єктиву 35П-1,8/65 та розглядає також питання, пов'язані з моделюванням впливу децентрування на оптичні властивості об'єктиву, юстуванням об'єктивів типу 35КП-1,8/65.

Список кінопроекційної оптики виробництва ІПЗ:

16КП-1,2/35 (ОКП1-35-1), РВ-110-1 35 мм F/1.2 (шестилінзова схема 6/5);
16КП-1,2/35 35 мм F/1.2 (восьмилінзова схема 8/5);
16КП-1,2/50 (ОКП1-50-1), РО-109-1А 50 мм F/1.2 (шестилінзова схема 6/5);
ОКП3-50-1 50 мм F/1.2 (восьмилінзова схема 8/5);
16КП-1,4/65 (ОКП1-65-1) 65 мм F/1.4;
35КП-1,8/65 (ОКП2-65-1) 65 мм F/1.8 (схема типу «Ера» 6/5, представлений у цій статті);
35КП-1,8/70 (ОКП6-70-1) 70 мм F/1.8 (семілінзова схема 7/6);
35КП-1,8/75 (ОКП3-75-1) 75 мм F/1.8 (Семилінзова схема 7/5).

Технічні характеристики 35КП-1,8/65 (за даними каталогу об'єктивів Яковлєва А.Ф. 1970, т. 2, с. 225, «ОКП2-65-1»):
Оптична схема - 6 лінз у 5 групах, «Ера»;

Принципова схема об'єктива 35КП-1,8/65.

Фокусна відстань – 65 мм;
Відносний отвір – 1:1.8;
Кут поля зору - 23 ° (розрахунковий), 45 ° (покривається);
Формат кадру – 15.8×20.9 мм (розрахунковий), 44×33 мм (покривається);
Посадковий діаметр – 52.5 мм;
Маса об'єктива у заводському виконанні – 340 г;

Габарити об'єктива 35КП-1,8/65 у заводському виконанні.

Особливості – проекційний об'єктив, що не має механізму фокусування, кріплення до камери та ірисової діафрагми.

Адаптація об'єктива 35КП-1,8/65

Об'єктив 35КП-1,8/65 має конструкцію, аналогічну багатьом іншим радянським проекційним об'єктивам, таким як ЛОМО Ж-54 85/2, РО500-1 90/2 або 35КП-1,8/75 75/1.8: його корпус є трубкою, в якій знаходяться 5 алюмінієвих «млинців» з лінзами, що утримуються шліцевими гайками спереду і ззаду. Між другою та третьою лінзами знаходиться кільце, що задає відстань між передньою та задньою половинками об'єктива – тут якраз знаходиться апертурна діафрагма об'єктива.

Для розбирання 35КП-1,8/65 необхідно нанести на корпус об'єктиву мітки-ризики, що розрізняються, у передній і задній частин, потім відкрутити одну з шліцевих гайок і постаратися видавити з протилежного боку корпусу стос млинців з лінзами так, щоб вони один щодо одного не перевірилися . При цьому потрібно зафіксувати положення ризику на корпусі щодо стосу лінз і нанести на них відповідні мітки. Цей крок необхідний для відтворення вихідного (заводського) складання об'єктива згодом, коли лінзи в корпус встановлюються згідно з нанесеними мітками.

35КП-1,8/65 є рідкісним проекційним об'єктивом, який використовує посадковий діаметр 52.5 мм, а не 65.2 мм або 82.5 мм. Серед серійних анастигматів він такий і зовсім єдиний, решта – це апланати серії КО. Малий діаметр корпусу полегшує підбір фокусувального механізму і 35КП-1,8/65 можна встановити як гелікоїди несправних об'єктивів типу 135/2.8–200/3.5, так і в китайські макрогелікоїди М58-М58. Я використовував гелікоїд М58-М58 25-55 з хвостовиком М58-М42 для встановлення об'єктива на фотоапарат. При цьому робочого відрізка більш ніж достатньо для використання 35КП-1,8/65 із дзеркальними камерами. Різниця між діаметрами корпусу та гелікоїда була компенсована за рахунок надрукованої на 3D-принтері втулки.

Для 35КП-1,8/65 як для універсального за параметрами об'єктиву дуже корисна установка ірисової діафрагми. Простір під неї між другою і третьою лінзами в об'єктиві достатньо. Розумно використовувати діафрагму діаметром не менше 26 мм, фіксуючи її поблизу третьої лінзи прямо в заводській міжлінзовій втулці гвинтами. Я застосував десятипелюсткову діафрагму діаметром 29 мм. Дуже схожу, але дев'ятипелюсткову, можна витягти з потертих об'єктивів Індустар-55У и Індустар-58У. Об'єктиви в хорошому стані псувати не рекомендую - вони самі по собі цікаві для зйомки, хоча І-55У без діафрагми може стати основою саморобного. спід-бустера. Кільце встановлення діафрагми було виготовлено для мого об'єктива методом 3D-друку.

Нижче наведено фотографії адаптованого об'єктива.

35КП-1,8/65 виявляється за своїми габаритами більше схожий на 85/2 об'єктив: він більший, ніж, наприклад, Юпітер-9 85/2. Причина досить проста: проекційні об'єктиви спроектовані так, щоб їх віньєтування було мінімальним (а тому так сильно розрізняються розрахунковий і кадр, що покривається), а відстань від задньої лінзи до зображення виявлялася досить велика, щоб тепловий потік від лампи проектора не приводив до перегріву і руйнування оправ з лінзами – це призводить до збільшення габаритів схеми. Зате перероблений таким чином об'єктив має дуже малу мінімальну дистанцію фокусування, що є приємним бонусом для зйомки предметки та навколомакро.

Об'єктиви «Ера» Д.С. Волосова. Встановлення типів оптичного скла в об'єктиві 35КП-1,8/65

На перший погляд, об'єктив 35КП-1,8/65 використовує нічим не примітну оптичну схему, дуже схожу на схему багатьох інших об'єктивів, у тому числі світлосильних полтинників старих дзеркальних камер. Насправді ця оптична схема становить значний інтерес, оскільки при фокусній відстані (ФР) 65 мм об'єктив має задній фокальний відрізок (ЗФО) цілих 57 мм, тобто відношення ЗФО/ФР=0.88, що дуже багато для такої простої схеми. Порівняйте самі: у шестилінзового Геліос-44 58/2 задній відрізок дорівнює ~38.5 мм, а фокусна відстань – 58 мм, тобто відношення ЗФО/ФР = 0.66. Створення об'єктивів із збільшеним заднім відрізком – непросте завдання, яка зазвичай вимагає ускладнення оптичної конструкції – наприклад, переходу до ретрофокусної схеми.

Оптична схема об'єктиву 35КП-1,8/65 насправді була розроблена радянським оптиком Давидом Самуїловичем Волосовим.

Д.С. Волос – один з найбільш відомих і плідних радянських оптиків.

Так, у 1966 р. був зареєстрований патент фотографічного об'єктива SU 182360 з параметрами 50/1.8 та аналогічною 35КП-1,8/65 принциповою схемою. Згодом цей об'єктив згадувався також у праці Д.С. Волосова "Фотографічна оптика", вироблявся в невеликій кількості під назвою Ера-1.

Патент SU 182360

Порівняння малюнків оптичних схем об'єктивів 35КП-1,8/65 (з каталогу Яковлєва) та об'єктиву з патенту SU 182350.

Як і 35КП-1,8/65, об'єктив ЕРА-1 50/1.8 (точна фокусна відстань 52.5 мм) мав великий задній відрізок: відношення ЗФО/ФР дорівнює 0.82. При цьому для підвищення оптичної якості в об'єктиві Ера-1 50/1.8 передбачалося використання надважких (лантанових) кронів, які є одними з найдорожчих стекол. Згодом оптична схема отримала розвиток у бажаному багатьма колекціонерами рідкісному об'єктиві Ера-6 50/1.5 https://radojuva.com/2014/08/era-6-1-5-50-rare-lens-review/ , який є найпростішим за оптичною схемою об'єктивом типу 50/1.4 для дзеркальних камер!

Марки оптичного скла ГОСТ/ЛЗОС/ІПЗ, застосовані в об'єктиві ЕРА-1 50/1.8.

У Радянському Союзі, однак, лантанове скло використовувати в масовій продукції дуже не любило. Можна згадати буквально два об'єктиви, які вироблялися великою серією та використовували СТК: це Індустар-61 50/2.8 и Геліос-81 50/2. Тому мені важко вірилося, що великі лінзи проекційного 35КП-1,8/65 робили з лантанового скла.

Для встановлення типів оптичного скла, використаних в об'єктиві 35КП-1,8/65, я застосував метод рентгенофлуоресцентної спектрометрії (XRFS прилад Bruker M1 (Mistral), які дозволяє встановити напівкількісний елементний склад матеріалу без його руйнування. Інакше кажучи, щодо аналізу досить розібрати об'єктив і помістити в спектрометр по черзі кожну з лінз. Результати аналізу представлені у таблиці нижче.

Таким чином, в жодній лінзі об'єктива не було виявлено лантан та інші рідкісноземельні елементи. Отже, 35КП-1,8/65 виконано з використанням марок оптичного скла 30-40-х років. Основна відмінність БФ і СТК полягає в набагато вищій дисперсії БФ при в цілому меншому показнику заломлення (БФ16 - n = 1.671, v = 40.4; СТК12 - n = 1.692, v = 55.0), що викликає труднощі при виправленні хроматичних аберацій і змушує Більше дисперсні флінти ТФ.

Вплив децентрування лінз на оптичну якість об'єктива типу «Ера». Усунення помилок збирання в об'єктиві 35КП-1,8/65

Найбільшим недоліком, властивим практично всім об'єктивам серії 35КП, що виробляються на Ізюмському приладобудівному заводі, є нестерпно огидна якість складання. Швидше за все, якщо ви придбаєте який-небудь 35КП-1,8/70 навіть у нерозкритій коробці та поставите його на камеру, то виявите, що оптична якість взагалі відсутня, і знімати таким об'єктивом може лише цінитель монокля з геліосу. З огляду на те, що з об'єктивами серії 16КП таких проблем не спостерігається, можна вважати, що виробнича ділянка зі збирання оптики об'єктивів 35КП працювала стабільно з порушенням технології весь період свого існування: адже ці об'єктиви всі використовують автоколімаційне складання і в цілому повинні мати близьке до ідеального центрування оптичних елементів!

Розглянемо вплив децентрування оптичних елементів на якість зображення на прикладі об'єктива ЕРА-1 50/1.8, провівши моделювання в ANSYS Zemax 13. Спочатку визначимо характеристики ідеального об'єктива – головним чином форму та розмір абераційних плям та частотно-контрастну характеристику (вона ж ЧКГ/КПМ/ MTF) для спектральної функції на основі спектральної чутливості сенсора Sony A7R2.

Розміри абераційних плям та криві ЧКГ, хроматичної аберації, астигматичної кривизни поля, дисторсії для об'єктива ЕРА-1 50/1.8 при ідеальному складанні.

Тепер задамо можливе децентрування від 0 мм до 0.1 мм для кожного оптичного елемента і проведемо моделювання об'єктива з випадковими помилками складання методом Монте-Карло, фіксуючи зміну характеристик, що відстежуються.

Розміри абераційних плям і криві ЧКГ, хроматичної аберації, астигматичної кривизни поля, дісторсії для об'єктива ЕРА-1 50/1.8 при складанні з випадковими помилками центрування до 0.1 мм.

Дослідження показало, що найбільше на якість зображення впливає помилка позиціонування другої та третьої лінз.

Як можна помітити, наявність випадкових децентрувань в межах лише 0.1 мм призводить до збільшення абераційних плям у центральній частині зображення в півтора-два рази і втрати симетрії осьової плями. При цьому різко погіршується і ЧКГ у центральній області зображення. Таким чином, як простий візуальний критерій якості складання можна прийняти в першу чергу симетрію осьової абераційної плями, а потім і його розмір, пов'язаний з силою прояву так званого «софт-ефекту».

Припускаючи розподіл помилок центрування лінз в об'єктиві 35КП-1,8/65 випадковим в межах деякого значення, можна вважати, що шляхом обертання кожної з оправ лінз щодо інших можливе знаходження такого взаємного розташування лінз, що відбудеться часткова компенсація помилок збирання.

Таким чином, для юстування об'єктива 35КП-1,8/65 необхідно спочатку встановити правильне положення другої лінзи щодо третьої, потім першої відносно другої. Далі можна встановити найкраще положення п'ятої та шостої лінз щодо третьої та четвертої у склеюванні. Звичайно, щоразу об'єктив потрібно розбирати і збирати, а для запам'ятовування позицій потрібні мітки, які можна наносити маркером. При цьому на практиці оптичну якість найзручніше відстежувати не за симетрією абераційних плям, а за формою та симетрією плям ближніх передфокалів/зафокалів: необхідно досягти їхньої найкращої симетричності та найменшого прояву яскравої облямівки та плями зафокалу.

Я, на жаль, не зробив фотографій типу «до-після», але, юстуючи два лінзоблоки об'єктива 35КП-1,8/65, я зміг досягти однакової гарної якості, що колосально перевершує вихідне в обох випадках.

Оптичні властивості 35КП-1,8/65

Якщо до юстування жоден із колишніх у мене в руках (4-5 шт) 35КП-1,8/65 не показував осудної якості зображення, то після об'єктив став цілком придатним для зйомки. Об'єктив на відкритій діафрагмі демонструє досить різке зображення як у центральній області, так і по полю кадру 36×24 мм – у цьому він випереджає, наприклад, дорогий об'єктив РО2-2М 75/2. У центральній області різкість обмежена сферохроматичними абераціями (і, ймовірно – залишковим астигматизмом, що виникає через неідеальне складання), а по полю – абераціями вищих порядків, причому, на відміну від геліосоподібних об'єктивів (ОКС1-75-1 75/2, Геліос-44), загалом рівень коми та сферичної аберації похилих пучків у об'єктиву досить низький. Якість зображення сильно знижується під час використання об'єктива в макродіапазоні – потрібно прикривати діафрагму до F/2.8 як мінімум, щоб отримувати зображення без надмірного софт-ефекту.

На прикритих діафрагмах об'єктив стає дуже різким як у центрі кадру, так і по полю, але при цьому на кадрі 36х24 мм вже відчувається виражений вплив кривизни поля. На відміну від об'єктива Ера-1 50/1.8 у 35КП-1,8/65 поле загнуте краями від фотографа. Крім того, 35КП-1,8/65 страждає досить помітними латеральними хроматичними абераціями, що виявляються як пурпурна бахрома на контрастних контурах по краях кадру.

Контраст зображення у 35КП-1,8/65 у звичайних умовах невисокий, але на прийнятному рівні – об'єктив використовує просте одношарове просвітлення лінз з фіолетовим відблиском. Через те, що всі лінзи несуть однотипне покриття, об'єктив має сильно спотворений спектр світлопропускання, як і Ізюмський. 16КП-1,4/65.

Профіль спектра світлопропускання об'єктива 35КП-1,8/65.

Просвітлення з фіолетовим відблиском посилює пропускання в зеленій області, але сильно обмежує пропускання в синьо-фіолетовій. Через це у звичайних умовах освітлення зображення має досить простий пурпуровий зсув тону, який легко компенсується у редакторі. Однак якщо ж зйомка проводиться в контровому світлі, то до зсуву кольору через спотворення світлопропускання додається ще фіолетове вуалювання, викликане відображенням і розсіюванням світла на межах скло-повітря. У цьому випадку вже не існує «правильного» вибору тону зображення – залишається вибирати між зеленим «основним» тоном при «сірій» вуалі та «правильним» «основним» тоном при вираженій фіолетовій вуалі. Позначені ефекти можна застосовувати у мистецьких цілях.

Об'єктив 35КП-1,8/65 має досить відоме боці, властиве об'єктивам типу «Ера». Нижче наведені змодельовані плями для об'єктиву Ера-1 50/1.8, а ще смачні бокешки можна подивитися в огляді рідкісного об'єктиву Ера-6М 50/1.5. А ще розмиття фону 35КП-1,8/65 нагадує боці іншого, ще асиметричнішого об'єктиву типу «подвійний Гаус» – Зенітар 50/0.95 Е.

Зображення плям передфокалів (ліва частина) та зафокалів (тобто боці, права частина) об'єктива Ера-1 50/1.8 при максимальному дефокусуванні 3 мм. Кут відкладається від осі у вертикальному напрямку.

35КП-1,8/65 має дуже низький рівень віньєтування на кадрі 36х24 мм, його без проблем можна використовувати на камерах формату 44х33 мм або на повнокадрових камерах з тилт/шифт адаптером. На середньоформатних камерах з матрицею 44х33 мм цей 65/1.8 об'єктив є в точності аналогом 50/1.4 об'єктива на малому форматі. Я спеціально попозував для Андрєєва Андрія з камерою Fujifilm GFX 50s щоб продемонструвати поведінку об'єктива на середньому форматі.

Також мною були зроблені знімки на повнокадрову бездзеркальну камеру Sony A7s з використанням шифт-адаптера

та без використання шифт-адаптера.

Всі огляди кінопроекційних та кінознімальних об'єктивів:

Імена об'єктивів відповідають їхньому точному написанню на корпусі.

Висновки

Кінопроекційний об'єктив 35КП-1,8/65 – ще один цікавий об'єктив Д.С. Волосова, такий же лаконічний, простий і унікальний як за своїми параметрами, так і характером зображення, як і інші його твори (раз, два, три, чотири, п'ять). Винайдена ним асиметризована схема «Ера» – це дуже тонкий баланс між простотою виконання та якістю зображення, який Волосов відшукати завжди вмів.

35КП-1,8/65 має зручні параметри, красивий нехитрий малюнок, нескладно адаптується для сучасних камер і особливо може бути корисний для власників середньоформатних камер. Проте, слід пам'ятати, що низька культура виробництва на ІПЗ сильно зіпсувала цей об'єктив, тому для отримання хорошого результату під час зйомки кожен об'єктив вимагає юстування.

Більше відгуків від читачів Радоживи знайдете тут.

Радожива