Változtatható gyújtótávolságú objektív (más nevek: zoom lens , vario lens vagy zoom lens az angol zoomból ) - olyan objektív, amelynek gyújtótávolsága lépésenként vagy simán változhat. Ez utóbbi esetben a lencsét pancraticusnak [1] nevezik . A legszélesebb körben a filmben , a fotózásban és a televíziózásban használják egy objektum nagyítására , ha azt egyetlen pontról veszik fel. A zoomobjektíveket a vetítési technológiában használják .
Az egyes objektívek optikai kialakításától függetlenül a különböző alkalmazási területeken eltérően nevezhetők: a televízióban a "zoom lencse" elnevezést használják leggyakrabban, a moziban - "zoom", a fotózásban pedig a "zoom" kifejezést. általánosan elfogadott [3] . A maximális fókusztávolság és a minimum arányát lencsenagyításnak nevezzük [ 4] [5] .
A változtatható szögnagyítást először a 19. században alkalmazták olyan megfigyelési eszközökben, mint a távcső és a céltávcső . Ezeknek az eszközöknek a kis szögmezeje és fényereje lehetővé tette változó nagyítású rendszerek kialakítását minimális asztigmatizmussal és elfogadható felbontással . Az ilyen objektívek létrehozása egy összetettebb probléma megoldását követelte meg, a nagy látószögű anasztigmatát [6] . A zoom objektívek első tervei elfogadhatatlanok voltak a mozi számára, mert további fókuszálást igényeltek a fókuszsík elmozdulása miatt a gyújtótávolság bármilyen változásával. A 696 788 számú szabadalmat csak 1902-ben adták ki a fókuszeltolódást kompenzáló objektívre [7] . A Bell-Howell cég 1932 -ben adta ki az első sorozatgyártású hasnyálmirigy-lencsét a "Cook-Varo" ( eng. Cooke Varo ) filmezésére, 40-120 mm-es gyújtótávolság-tartománnyal [8] [9] . Négy évvel később a német Astro-Berlin cég mérnöke, Hugo Gramatsky szabadalmaztatott egy afokális zoom-tartozékot [3] [10] .
A Pancratic lencsék először a moziban, majd a televízióban jelentek meg. A revolvereket hagyományos („ diszkrét ”) lencsékre cserélték, amelyeket a kezelő a fényképezési szünetekben cserél [11] . A képskála folyamatos változtatásának lehetősége ezeken a területeken a legigényesebb, ami azt a hatást kelti, hogy a képernyő közeledik a témához vagy eltávolodik tőle, amikor a fényképezőgép áll. A zoomobjektív a kereten belüli szerkesztés egyik leghatékonyabb eszközévé vált . Az optikai mintázat diszkrét optikához hasonló minőségi szintje azonban csak az 1950-es évek közepére érte el a zoom objektíveket , amikor elkezdték aktívan használni őket, különösen a dokumentumfilmekben . A színpadi filmeknél a zoomobjektív lehetővé tette a filmezés részben mozgással való helyettesítését, és a legújabb technikák megszerzését, amelyeket különböző iskolákban " Transtrav "-nak ( Eng. Trans Trav ) vagy "Dolly-Zoom"-nak ( Eng. Dolly Zoom ) hívtak. . A vétel lényege a gyújtótávolság megváltoztatása, szinkronban a kezelő „Dolly” kocsijának antifázisban történő mozgásával. Ha a kocsi mozgási iránya egybeesik az objektív optikai tengelyével , a fő téma léptéke változatlan marad, és a háttér „eltávolodik” vagy „belefut” egy álló karakterbe. A Szovjetunióban az egyik első, aki ezt a technikát alkalmazta, Vadim Jusov operatőr volt a "The Black Monk " című filmben [12] .
A fényképezésben az objektív gyújtótávolságának megváltoztatásának lehetőségét sokáig nem tartották megfelelőnek, mivel a televízióval és a mozival ellentétben nem játszik kifejező eszközként. A fényképnyomtatási folyamat során a hagyományos objektívekkel való fényképezéskor hozzáférhetetlen precíz keretezésre került sor . Ráadásul a zoom használatának valódi lehetősége csak az 1960 -as évek elején jelent meg az egylencsés tükörreflexes kamerák elterjedésével, ami kiszorította a zoomolásra alkalmatlan távolságmérőt és kétlencsés tükörreflexes fényképezőgépeket [13] . További akadályt jelentett a keret mérete, amely még kis formátumú fotózásnál is jóval nagyobb, mint filmben és televízióban. Az objektív méreteinek és súlyának a formátumtól való közvetlen függése miatt ezek a paraméterek túllépték az akkori zoom-konstrukciók ésszerű határait. A fokozatos gyújtótávolság-változtatással rendelkező fényképészeti objektívek létrehozására tett kísérletek szintén kilátástalannak bizonyultak, mivel a tervezést semmilyen módon nem egyszerűsítették [14] .
A helyzet drámaian megváltozott a kellően erős számítógépek megjelenése után , amelyek lehetővé tették az alapvetően új optikai sémák kiszámítását és a meglévők javítását [15] . További lehetőségek nyíltak meg a többrétegű bevonási technológiák elterjedésével , amelyek jelentősen csökkentik a fényszórást a többlencsés rendszerekben [16] . Az új típusú optikai üvegek és a továbbfejlesztett számítási módszerek lehetővé tették a fotozoomok létrehozását, amelyek a fotóriporterben is alkalmazásra találtak , javítva a képek minőségét a negatív terület maximális kihasználásával . Az egyik első fotozoom a Voigtländer Zoomar ( németül: Voigtländer Zoomar 36-82 / 2.8 ), amelyet Heinz Kilfitt fejlesztett ki 1959-ben [17] [14] [18] . Az 1970 -es évek végéig azonban az ilyen lencséket kiegészítő típusnak tekintették, mivel szerényebb tulajdonságokkal rendelkeztek, mint a prime lencsék [19] . Kézzelfogható javulást a fotozoom csak akkor ért el, ha nem körbevágható diákat készítettünk [20] [21] . Ugyanakkor a magas költségek miatt a zoomobjektívek csak professzionális fotósok számára voltak elérhetőek. Ez az 1970 -es évek vége felé megváltozott , az újabb technológiák és anyagok, különösen a megfizethető aszférikus lencsék megjelenésével . 1978-ban a Fujinon Z 43-75/3.5-4.5 lett az első " bálna " zoom [22] . Az olcsóbb gyártásnak és a csúcstechnológiás műanyagok tömeges használatának köszönhetően fokozatosan az amatőr fotózoomok váltották fel a diszkrét optikát.
A fényképezőgépek zoomjaival egyidejűleg megjelentek hasonló objektívek a keskenyfilmes filmvetítők számára [21] . A Szovjetunióban egy ilyen "PF-1" objektívet fejlesztettek ki 15 és 25 mm közötti gyújtótávolsággal a "Kvant" amatőr projektor számára. Az exportált „Luch-2” szovjet filmvetítők számára a „Light-Optic” japán cég egy „Luch-Zoom” zoomobjektívet tervezett azonos hatótávolsággal [23] . Jelentős tömeg- és méretnövekedéssel a japán objektív rekesznyílásarányában valamivel rosszabb volt, mint a szovjet objektív. A 18-30 mm-es gyújtótávolságú Vario-Likar-P2 (PF-6) objektívet a LIKI filmoptika ipari laboratóriumában tervezték a 8 Super formátumhoz . 1970-ben a TsKBK elsajátította a szintén LIKI-nál kifejlesztett Vario-Likar P1 pancratic lencse gyártását 16 mm-es filmvetítőkhöz 35-65 mm-es hatótávolsággal [24] . A vetítőlencse gyújtótávolságának megváltoztatásának lehetősége segédfunkcióként szolgál, lehetővé téve a képméret beállítását a képernyő és a projektor mozgatása nélkül. Hasonló optikát készítettek írásvetítőkhöz , ugyanazt a kényelmet biztosítva [21] . A mozikba szánt professzionális mozivetítőkben a zoom használata nem praktikus, mivel a mozit a szabványos objektív gyújtótávolság figyelembevételével tervezték és építették. A változtatható gyújtótávolságú vetítőlencséket automata fotónyomtatókban és mini-fotólaborokban is használják a fotónyomtatás formátumának megváltoztatására [25] .
A fix gyújtótávolságú, 3–7 objektívet tartalmazó objektívektől eltérően a zoomobjektívek többlencsés kialakításúak, és a bennük lévő optikai elemek száma meghaladhatja a 20-at. Ugyanakkor az egyes objektívek a kereten belül és egymáshoz képest mozognak. más, esetenként összetett törvények szerint a fókuszpont megváltoztatása az egész rendszer távolságát a fókuszsík állandó helyzetében . Az aberrációkorrekció elve szerint a hasnyálmirigy-lencséket feltételesen két csoportra osztják [26] :
A hasnyálmirigy-lencsék osztályozásának másik kritériuma a fókuszsík eltolódásának kompenzálása a fókusztávolság megváltoztatásakor. Kétféle lencse ismert [26] [29] :
A televíziós zoomobjektívek jelölése a nagyítás és a minimális gyújtótávolság jelzését jelenti. Például az "OCT 35 × 13" televíziós kamerák szovjet zoomobjektívje a jelölésnek megfelelően 35-ös nagyítással rendelkezik, és minimális gyújtótávolsága 13 mm. A maximális gyújtótávolság 460 mm [32] . Hasonlóképpen, a Fujinon 22×8 BERD objektív 22×-es minimális gyújtótávolsága 8 mm és maximális gyújtótávolsága 176 [33] . A videoújságíró kamerák modern optikáját a gyújtótávolság zökkenőmentes megváltoztatása mellett gyakran lépcsős lencsével is felszerelik. Ehhez egy beépített telehosszabbítót biztosítunk , amely lehetővé teszi a gyújtótávolságok munkatartományának gyors megváltoztatását azáltal, hogy a fő zoomobjektív mögé optikai alkatrészeket vezet be [34] [35] .
A filmes és fényképészeti zoomoknál ezzel szemben kötelező megadni a minimális és maximális gyújtótávolságot és a megfelelő rekeszértéket. A szovjet professzionális filmes zoomokat az "OPF" indexszel jelölték, előtte egy számot jeleztek, amely tükrözi a film formátumát . A második számjegy a fejlesztés sorozatszámának felel meg. Például a "35OPF 18-1" objektív 20 és 120 mm közötti gyújtótávolsággal a szokásos formátumban 35 mm-es filmre készült , amit a név is tükröz [36] . Az anamorf zoomobjektíveket a név végén "A" indexszel szállították, például "35OPF 9-1A" 50-200 tartományban [37] . Ennek megfelelően a 16OPF1-2M objektívet szabványos 16 mm-es filmkockához tervezték . Az amatőr zoomoknak leggyakrabban saját eredeti neveik voltak, például " Meteor-5 ", amelyet a Krasnogorsk család kameráihoz készítettek .
A televíziós zoomobjektívek és egyes filmes kamerák a kézi zoom mellett többsebességes elektromos meghajtókkal is fel vannak szerelve a zökkenőmentes nagyítás és kicsinyítés érdekében. A stúdiókamerák zoomobjektívjei egyáltalán nincsenek felszerelve kézi zoom-meghajtóval, mivel eredetileg az állványfej fogantyúiról történő távvezérlésre tervezték . A filmoptikában a beépített elektromos meghajtó kevésbé elterjedt, mivel úgy tervezték, hogy egy további, hasonló célú modullal kössenek be, követési fókusz használatával . A fényképészeti objektíveknél a gyújtótávolság manuálisan szabályozott, a legegyszerűbb amatőr fényképezőgépek kivételével.
A televízióhoz és videokamerákhoz tervezett modern zoomobjektívek gyújtótávolságai szinte minden igényt kielégítenek. Ennek köszönhetően lehetővé válik, hogy egyetlen hasnyálmirigy-lencsével cserélhető lencséket nélkülözzünk. Ugyanilyen mértékben vonatkozik ez az amatőr berendezésekre, például a fogyasztói videokamerákra, valamint a kompakt és pszeudo-reflex kamerákra, ahol az ilyen objektívek nem eltávolíthatók. A merev beépített lencse amellett, hogy leegyszerűsíti a fényképezőgép használatát, kiküszöböli a por behatolását a fotomátrixba . Fényképezőgépekben a zoom jelenléte lehetővé teszi a Zoom-effektus ( angolul Explozoom ) használatát, amelyet lassú zársebesség mellett , a gyújtótávolság gyors megváltoztatásával hajtanak végre.
A zoomobjektívek által biztosított képminőséget azonban gyengébbnek tartják, mint a diszkrét optikáké [17] . Ezt elsősorban az elemek és a törőfelületek nagy száma magyarázza. Az összetett tervezés következménye a nagyobb fényszórás, ami a képkontraszt csökkenéséhez és a finom részletek fejlődésének romlásához vezet [11] . Ezenkívül a változtatható gyújtótávolságú objektíveket kisebb rekesznyílás, nagy méretek és súly jellemzi. A rekesznyílás-arány problémája különösen akut a szélesvásznú formátumú fényképezésre tervezett anamorf zoomobjektíveknél . Az egyes elemek mozgásának szükséges pontossága rányomja bélyegét a keret kialakítására, amely sokkal bonyolultabb és költségesebb, mint a hagyományos optikáé [17] .
Változtatható gyújtótávolságú objektívvel történő fényképezéskor precíz komponálás csak átmenő irányzással lehetséges. Ezért a zoomobjektívek használata csak tükörreflexes zárral és egylencsés tükörreflexes fényképezőgépeken engedélyezett . A hagyományos obturátorral ellátott mozigépekhez tervezett zoomobjektíveket beépített sugárosztó irányzékkal kell felszerelni, ami megnöveli az objektív költségét [38] . A távolságmérő kamerákhoz vannak olyan zoomok, amelyek gyújtótávolságát fokozatosan változtatják (például "Leica Tri-Elmar-M 16-18-21mm f / 4 ASPH"), amelyek nem váltak népszerűvé a fényképezőgéphez való illesztés kényelmetlensége miatt. kereső [39] . Elektronikus kereső használatakor a pancratic lencsék korlátlanul alkalmazhatók, ezért mindennapossá váltak a televíziótechnikában és minden osztályú digitális fényképezőgépben .
Jelenleg a televíziós zoomobjektívek nagyítása elérheti a 100×-ot is a fényérzékeny mátrix kis mérete és a kétlépcsős, két koordinált variátorral rendelkező séma alkalmazása miatt [40] [41] . Az ismert legerősebb zoomobjektív, a Panavision HD Superzoom 300-szoros gyújtótávolságot képes megváltoztatni [42] . Az ilyen objektívek széles körben elterjedtek az OB kamerákban, amelyek állványra vannak szerelve, hogy megakadályozzák a remegést a közeli felvételeknél . Széles gyújtótávolságra van szükség a nagy stadionokból és koncerthelyszínekről érkező TV-adásokhoz, amelyek lehetővé teszik a távoli tárgyak felvételét a kamera mozgatásához szükséges idő hiányában. A televíziós stúdiók kevésbé erős objektíveket használnak, 15-25-ös nagyítással és nagyobb rekesznyílással. A viszonylag kis, 13-18×-os nagyítás állandó nagy rekeszérték mellett jellemző a kompakt videoújságíró kamerák zoomobjektívjére.
A kültéri sugárzó kamerák megnövelt nagyítású lencséinek fényereje állandó marad egy bizonyos gyújtótávolság-tartományban, majd csökkenni kezd a képskála növekedésével [32] . A televíziós kameráknál ezt az automatikus expozíciószabályozás kompenzálja a töltésolvasási idő ( záridő ) változtatásával, a filmező berendezésekben pedig elfogadhatatlannak tartják [40] . Ezért a filmes objektívek esetében a maximális nagyítás 10-szeres állandó rekesznyílás mellett. Ez nem csak az objektív méreteinek elkerülhetetlen növekedésének köszönhető a nagyobb keretméretek miatt, hanem a megnövekedett felbontási követelményeknek is, amelyek jelentősen meghaladják a nagyfelbontású televízió és különösen a szabványos felbontás szabványait . A modern filmes zoomok kiváló optikai teljesítménye ellenére az operatőrök a jobb kép miatt a legtöbb esetben a diszkrét objektíveket részesítik előnyben.
A kis formátumú keretekhez tervezett legtöbb professzionális objektív esetében a nagyítás ritkán haladja meg a 3-4×-et [43] [44] . Ellentétben a televíziós optikával, amely a teljes lehetséges tartományt lefedi, a fotozoomot általában a cserélhető nagylátószögű , normál és teleobjektívek alternatívájaként végzik, pontosabb keretezés lehetőségével. Ez az állapot a professzionális fotózásra jellemző, mivel ez nem mentesíti a fotóst attól, hogy cserélhető objektívkészlettel kell rendelkeznie a szükséges gyújtótávolság teljes tartományára. Ugyanakkor az ilyen zoomok képminőségét tekintve manapság összehasonlíthatók a hagyományos objektívekkel, és állandó rekeszértékük van a teljes tartományban [43] . Azonban még a professzionális zoomok is gyengébbek a rekesznyílás arányában, mint a legjobb fix gyújtótávolságú objektívek.
Az amatőr fotóoptikára jellemző a nagy nagyítás, amely lehetővé teszi egyetlen objektívvel való boldogulást, amikor a rekeszérték elvesztése és a felbontás csökkenése elfogadható. Az objektív méreteinek közvetlen függése a nagyítástól és a keret formátumától szükségessé teszi a rekesznyílás korlátozását, amely a gyújtótávolság növekedésével egyidejűleg csökken, anélkül, hogy szükség lenne a bejárati pupilla átmérőjének tartalékára. A professzionális nagy nagyítású fotózoom néhány példája egyike a Canon EF 28-300 / 3,5-5,6L IS USM. Az ilyen zoomok némi népszerűségre tettek szert a fotóriporterekben, mivel kompromisszumot jelentenek a riportkészítéshez szükséges objektív cseréjének időhiányában.
A zoom sokkal kevésbé gyakori a közepes formátumú fényképezésben, ami szakaszos fényképezést jelent. A helyzetet bonyolítja, hogy a modern közepes formátumú berendezésekben a legtöbb objektív kiegészítő központi redőnnyel van felszerelve, amely kikapcsolt vagy teljesen hiányzó fókuszlencse mellett is használható . Ezért a közepes formátumú optika vonalainak többsége a hagyományos objektíveken kívül csak 1-2 zoommal rendelkezik, ami a riportfelvételek készítésére szolgál, ami nem jellemző erre a felszerelési osztályra [45] [46] . A nagy formátumú kamerákban , amelyeket stúdiómunkára és sajtókamerákra terveztek , a zoom használata nem praktikus. Egy még kis nagyítású zoomobjektív túl terjedelmes lenne egy viszonylag kis, 9x12 cm-es formátumhoz.
"Ultrazum" vagy "Superzoom" (lat. ultra - túl, túlzottan, angol zoom - képnagyítás) - nagy nagyítású zoom (> 9 × ). Az ilyen objektívek az optikai kereső nélküli digitális fényképezőgépek egész osztályának alapjává váltak. Ennek oka a gyártók azon törekvése, hogy egyszerűsítsék az ilyen kamerák használatát: az objektív cseréje túl bonyolult lehet egy felkészületlen felhasználó számára, és elidegenítheti a potenciális vásárlókat. Ezenkívül a cserélhető objektívekhez külön táska szükséges a teljes felszerelés tárolására, ami kényelmetlen a turisták és amatőr fotósok számára. Az áltükör-kamerák mátrixának kis mérete lehetővé teszi nagy nagyítású zoomobjektívek tervezését nagyon kompakt mérettel és jó rekeszértékkel. Tehát a „Canon PowerShot SX50 IS”, „ Fujifilm FinePix SL1000 ” és „Sony Cyber-shot DSC-HX300” fényképezőgépek zoom-aránya 50-szeres, minimális rekesznyílás f/6,5 hosszú fókusznál. Ugyanakkor a teleszkópos keretnek köszönhetően a lencse méretei nem üzemi helyzetben nem haladják meg a test méreteit, csak maximális gyújtótávolság mellett haladnak előre.
A kompakt fényképezőgépekre és a legegyszerűbb videokamerákra jellemzőbb az olcsó, kis nagyítású, legfeljebb 10-12 × zoom. Ugyanakkor a gyártók mesterségesen növelik az ilyen zoom többszörösét a mátrixból kapott adatok digitális vágásával. Az objektív maximális gyújtótávolságának elérésekor a zoomolás folytatódik a digitális kivágással, „meghosszabbítva” a tartományt. A " digitális zoom " névre keresztelt technológia pusztán marketing értékű, mivel az optikai zoommal ellentétben a digitális zoom jelentősen rontja a képminőséget: az objektív és az érzékelő képmezőjének csak egy kis központi részét használja [47] [48] . Ez egyenértékű a grafikus vagy videószerkesztőben történő kivágással, a kép széleinek levágásával [49] [50] . Ennek ellenére azoknak a felhasználóknak, akik nem szeretnének önállóan feldolgozni a képeket, a digitális zoom hasznos funkció lehet, amely lehetővé teszi a kívánt méretű terv elkészítését anélkül, hogy közel kerülne a tárgyhoz és további manipulációk nélkül.
Szótárak és enciklopédiák | |
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
Film- és fotóobjektívek típusai | |
---|---|
Lencsék | |
Átalakítók | |
Lásd még |