A fényképezés feltalálása a 19. század elején egy sor objektív megalkotásához vezetett, amelyeket kifejezetten a fényképezőgéphez terveztek . A fő probléma, amelyet a tervezők ebben az esetben megoldottak, az volt, hogy ne csak az optikai tengely közelében éles képet kapjanak , ami elegendő volt a megfigyelő eszközökben , hanem a fényképészeti anyag nagy felületén a lehető legnagyobb rekeszérték mellett [1] . Ezért a legintenzívebb előrelépés a fotózáshoz köthető, amelyhez a teleszkópokban és mikroszkópokban használt objektíveknél jobb minőségű objektívekre volt szükség . A javulás másik ösztönzője a fényképészeti objektívek hatókörének a 20. századi bővülése volt , ami a legújabb megjelenítési és megfigyelési technológiák, például a légifotózás , a televízió , a mozi , az éjjellátó berendezések és más területek megjelenésével függött össze [2] .
A fotográfia feltalálásában részt vevő kutatók - Louis Daguerre , Nicephore Niépce és Fox Talbot ( fr. Louis Jacques Mandé Daguerre, Joseph Nicéphore Niépce , eng. William Henry Fox Talbot ) - első kísérleteikben a legegyszerűbb bikonvex lencsével felszerelt camera obscurát használtak. , már ismerős művészek, akik a természetből festettek vele. Ekkor már ismerték az ilyen objektívek hiányosságait, amelyek az asztigmatikus térgörbület és egyéb aberrációk miatt csak a közepén adnak viszonylag éles képet . Sőt, a hangsúlyos kromatikus aberráció miatt a pontos fókuszálás nehézkes volt, mivel a kék-lila sugarak „kémiai” fókusza , amelyre az első fotóanyagok érzékenyek voltak , nem esett egybe a sárga-zöldek vizuális fókuszával, amelyek a látás szempontjából a legfényesebbek . A kék és sárga nyalábok gócainak "kazettakülönbségének" korrigálására egyidejűleg kifejlesztett eszközök hatástalannak bizonyultak. Charles Chevalier francia látszerész ( fr. Charles Louis Chevalier ), aki Daguerre-t és Niepce-t szállította felszereléssel, 1829-ben egy akromat objektívet szállított nekik , amely két különböző típusú optikai üvegből készült ragasztott lencséből állt . Az egyik ilyen lencse pozitív és megnövelt törésmutatójú koronaüvegből készült . A második negatív lencséhez alacsony szórású üveget - flintüveget - használnak [3] . Egy ilyen eszközt régóta használnak teleszkóp lencséként , és Chevalier egy camera obscurához igazította, az ibolya sugarak fókuszát a leginkább látható sárga-zöld sugarakkal kombinálva. 1839. június 22-én Daguerre rokonától Alphonse Giroux-tól ( Fr. Alphonse Giroux ) rendelte meg az első kamerát egy 16×22 cm-es dagerrotípiához [4] . A készüléket fordított Chevalier akromáttal szerelték fel, amelynek fókusztávolsága 40 centiméter és apertúrája f/15 [5] .
1804-ben William Hyde Wollaston felfedezte, hogy a pozitív domború-konkáv meniszkusz a görbület közepén elhelyezkedő rekeszmembránnal kombinálva jobb képet ad, mint a hagyományos bikonvex lencse. Ennek oka az asztigmatizmus részleges megszűnése a bejárati pupilla erőteljes eltávolítása miatt [1] . 8 évvel később egy ilyen meniszkuszt egy camera obscura lencséjeként használt, és homorú felületével előre fordította [6] . Egy ilyen „ monocle ” -nek nevezett objektív kielégítő élességet biztosított viszonylag kis, 25°-os szögmezőn belül f / 16 - on [7] . Niépce 1828-ban kezdte használni a monoklit. Daguerre korai kísérleteit ugyanazzal az objektívvel végezte, de a kromatikus aberráció megnehezítette a kékre érzékeny dagerrotípialemezekre való fókuszálást.
1839 végére Chevalier elkészítette a monokli akromatikus változatát, amely lehetővé tette a mező görbületének részleges korrigálását, és a színkép két részében a kromatikus aberráció kiküszöbölését. A tűzüvegből készült elülső negatív elem homorú felülete a fényképezett tárgy felé nézett, elé, a görbület középpontjába pedig f/16 relatív rekesznyílású membránt szereltek fel. Az ilyen objektív által lefedett szögmező kielégítő minőségben elérte az 50°-ot, ami az akkori évek bármely feladatához elegendő volt. A tervezést a legtöbb optikai gyártó gyorsan elfogadta. A nagy látómező és az alacsony rekeszérték miatt, amely még a szabadban is félórás expozíciót igényel, az objektív elsősorban tájfotózásra alkalmasnak bizonyult, a "francia tájobjektív", vagy egyszerűen csak "tájobjektív" elnevezést kapta [ 8 ] [6] .
Az akromatikus meniszkusz nyílása , amely nem volt elegendő a portréfotózáshoz , arra késztette a Francia Nemzeti Iparágat Promotáló Társaságot ( fr. Société d'encouragement pour l'industrie nationale ), hogy versenyt hirdetett egy gyorsobjektív megalkotására. Az egyik résztvevő a modern Szlovákia lakosa, Josef Petzval ( Hung. Josef Maximilian Petzval ) volt, aki matematikaprofesszorként dolgozott optikai tapasztalat nélkül. Az osztrák-magyar hadseregtől bérelt számológépek segítségével azonban sikerült kiszámolnia két objektívet, amelyek közül az egyik alkalmasnak bizonyult dagerrotípiás portrék készítésére [9] .
1840-ben Petzval barátja, a német optikus, Peter Vogtländer ( németül: Peter Wilhelm Friedrich von Voigtländer ) segítségével elkészítette az első példát egy négyelemes objektívre, amely két módosított Chevalier akromatából állt. Ezek közül az elülsőt ragasztották, a hátsó pozitív és negatív meniszkuszai között kis légrés volt. A korszakában rekordot jelentő f/3,6-os rekeszértékkel az objektív lehetővé tette a kültéri expozíció egy-két percre való csökkentését, ami áttörést jelentett a portréfotózásban [10] . A fényképes portré megszűnt technikai vívmány lenni, és nyereséges kereskedelemmé vált. Az 1850-es években bevezetett fényérzékenyebb nedves kollódium eljárás lehetővé tette, hogy akár beltérben is portrékat készítsünk ilyen objektívvel. A verseny többi résztvevőjével szembeni nyilvánvaló fölény ellenére Petzval csak ezüstérmes lett, és elveszítette a platinaérmet Chevalier-től, akinek akromatáit az új objektív alapjaként ismerték el [11] .
1841-ben Voigtländer megkezdte Voigtländer cégének teljesen fémből készült "Ganzmetallkameráját" Petzval objektívvel felszerelni, amely kerek dagerrotípiákat lőtt [12] . Ez a kamera volt az első kamera a történelemben , amely felváltotta a művészektől örökölt camera obscurát [13] . A Petzval objektív több mint egy évszázada uralja a portréfotózást, bőséges képminőséget biztosítva. A mező maradék görbülete ellenére, amely csökkentette az élességet a keret széle felé, 10 ° -on belül kiváló élesség biztosított. A sarkokba esése még a portréművészek számára is előnyös volt, akik gyönyörű elmosódást kaptak a középső arc tiszta képe körül [14] . Az objektív gyorsan általánossá vált, és a legtöbb optikagyártó másolta, mivel Petzvalnak csak Ausztriában sikerült szabadalmaztatnia . A Vogtländerrel való kapcsolat megromlott, miután a gyártást áthelyezte a német Braunschweigbe , ahol a feltaláló szerzői jogai nem vonatkoztak. Ennek eredményeként Petzval gyakorlatilag semmit sem keresett kiemelkedő objektívjével, és szegénységben halt meg [10] .
Ennek ellenére a Petzval-lencse volt az első a történelemben, amelyet nem empirikus lencseválasztással, hanem szigorú matematikai számítások alapján terveztek [8] . Valójában Petzval megalkotta a fényképészeti lencse első elméletét, amely Philipp Seidel , a modern számítógépes optika megalapítója további kutatásainak alapja lett [15] .
Az "Achromat" tájkép egyik legfigyelemreméltóbb hiányossága a torzulás volt, ami miatt az optikai tengelyt nem keresztező egyenesek íveltnek tűntek. A probléma különösen a különböző országok építészetét ábrázoló képeslapok és sztereó fényképek növekvő népszerűsége miatt vált aktuálissá. Az épületek fényképein a torzulás különösen észrevehető, és a látómező tágulásával növekszik, így a tájkép objektív nem alkalmas nagy látószögű objektívként .
A 19. század közepére világossá vált, hogy a torzítások és egyéb furcsa aberrációk kiküszöbölésének legjobb módja a szimmetrikus lencsekialakítás, amely két azonos meniszkuszból áll [16] . Ebben az esetben a membrán egyfajta szimmetriasíkként szolgál, középen helyezkedik el a különböző irányba néző felek között [17] . Ugyanígy megszűnik a kóma és a keresztirányú kromatizmus, és elfedik az összeszerelési pontatlanságokat [18] . A legegyszerűbb szimmetrikus fényképészeti lencsét, a „ Periscope ”-t Hugo Steinheil ( németül: Hugo Adolph Steinheil ) állította össze két „Monocle”-ból, amelyeket homorú felületek fordítottak egymáshoz [1] . 1865-ben jelent meg az első nagylátószögű fényképezésre alkalmas objektívek olcsó változataként [19] .
Három évvel korábban Charles Harrison és Joseph Schnitzer amerikaiak szabadalmaztatták az első nagylátószögű „ Globusz ”-t , amely korrigált torzítással, kómával és kromatikus aberrációval rendelkezik. 80°-nál nagyobb látószögű ortoszkópos képet biztosított f/11 rekesznyílás mellett [20] . A legegyszerűbb periszkóphoz hasonlóan az új lencse is két lencséből áll, amelyek ragasztott akromaták. A név egy érdekes tulajdonságot tükrözött: ha folytatjuk és kombináljuk az első és a hátsó lencsék szélső felületeit, egy gömböt alkotnak. A "Globe" ötletét sok látszerész vette át különböző országokból, 1865-ben egy hasonló "Pantoskop" lencsét kezdett gyártani a német Emil Busch cég ( németül: Emil Busch ). Az Orosz Birodalomban az ilyen mintákat "gömblencséknek" nevezték a gömbgeometria miatt [21] .
A szimmetrikus széles látószög ötletét azonban két másik fejlesztés is tökéletesítette: az angol " Aplanat " Steinchel és a német " Rapid " ( angol Rapid Rectilinear), Dallmeyer. Egymástól függetlenül Hugo Steinchel és John Dallmeier ( eng. John Henry Dallmeier ) 1866-ban csaknem azonos tervekre jutottak, többnyire megismételték a "Globe"-t, és négy lencséből álltak két szimmetrikus csoportban [22] [23] . Mindkét lencse sikeresen korrigálta a legtöbb aberrációt, kivéve a szférikus és asztigmatizmust , f/8-ig. A fő felfedezés az az ötlet volt, hogy a ragasztott komponensek azonos diszperziójához olyan üvegeket használjunk, amelyeknél a törésmutatókban a legnagyobb különbség van . A "Rapid" és az "Aplanat" szabadon skálázható bármilyen gyújtótávolságra és szögmezőre , fél évszázada megnyerve a közepes rekesznyílású standard objektívek helyét.
Az akkori évek összes szimmetrikus kialakításának érdekessége volt a lencse teljes kihasználásának lehetősége, mind a teljes, mind a felében [18] . A keret összecsukható volt, így a fotósok egy objektív helyett két különböző gyújtótávolságú objektívet kaphattak. A Steinchel's Aplanat rekesznyílású hátlapja nagyon alkalmas tájobjektívnek, és a periszkóp fele jól működött monokliként [24] . Az ilyen típusú objektívek akár különálló kész modulokból is összeállíthatók, teljes készletben gyártva. A menetes vagy bajonettvázas lencseblokkokat tetszőleges kombinációkban kapcsolták össze, különböző lencséket alkotva [25] [26] .
Már a 16. században köztudott volt, hogy a rekeszmembrán jelenléte javítja az objektív által adott kép minőségét. Ez a keresztirányú aberrációkért felelős széles ferde nyalábok átmérőjének korlátozása miatt következik be: asztigmatizmus , térgörbület , kóma , torzítás és helyzetkromatizmus . A javulás akkor következik be, amikor a rekesznyílás addig csökken, amíg a diafragma a membrán szélein nem kezdi jobban rontani a képet, mint az aberráció [27] .
Így a legegyszerűbb meniszkusznak is szüksége van rekeszizomra. Az első évek fényképészeti objektíveiben azonban a lyuk átmérőjét nem szabályozták. A dagerrotíp lemezek elhanyagolható fényérzékenysége mellett a rekesznyílás aránya rekesz nélkül is elégtelen volt, ezért percekben számított záridőre volt szükség. A dagerrotípiáknak a lencsén áthaladó összes fényre szükségük volt, és még ez sem volt elég [28] . A zársebesség csak a nedves kollódium elterjedésével csökkent jelentősen, ami lehetővé tette a membrán zárását, és speciális eszközt igényelt. A relatív rekesznyílás beállításának első módja 1858 - ban a Waterhouse cserélhető membránja volt, amelyet a kifejlesztő John Waterhouse csillagászról neveztek el . A membránok sárgaréz lemezek készletei voltak, különböző átmérőjű kalibrált lyukakkal. A lemezeket a lencsekeret oldalsó résébe helyezték a lencséi között, és korlátozták a fénysugarak átmérőjét [28] .
Az 1880 -as évek környékén a fotósok felfedezték, hogy a relatív rekeszérték közvetlen hatással van a mélységélességre . A rekesznyílás-szabályozás egyre fontosabbá vált, és a legtöbb objektívet beállító mechanizmusokkal kezdték felszerelni. Körülbelül ugyanebben az időben jelent meg először az írisz rekeszizom a fényképészeti objektívekben, és a 20. század elejére ezek alaptartozékává vált. Mechanizmusa már jóval a fényképezés feltalálása előtt ismert volt, és már használták néhány lyukas fényképezőgépben. Az első állítható membránokat úgy jelölték meg, hogy egyszerűen megadták a lyuk átmérőjét milliméterben, így a fotós önállóan számíthatja ki a fényáteresztés mértékét [29] .
A modern f- számskála , amely egy tört nevezőinek geometriai progressziója , 1949-ben vált világszerte szabványossá. Ezt megelőzően egy ilyen rendszert "angolnak" hívtak, és párhuzamosan létezett a korábbi "kontinentális" némettel: f / 1.1; 1,6; 2,2; 3,2; 4,5; 6,3; 9,0; 12,5; tizennyolc; 25; 36; ötven; 71; 100. További zavart okozott az Eastman Kodak által a 20. század elején bevezetett másik rendszer . Az angolhoz hasonlóan ez is az 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 forma geometriai progressziója volt, amelyek számai feltételesek voltak. A skála minden értéke teljesen különböző törteknek felelt meg: 1 = f/4; 2 = f/5,6; 4 = f/8 és így tovább [30] .
A gyújtótávolság meghosszabbításának elve a lencse méretének növelése nélkül a Galilei-távcső 1609 -es feltalálása óta ismert [31] . A két komponens, egy elülső telepozitív és egy hátsó telefotó kombinációja már jóval a fényképezés feltalálása előtt lehetővé tette a megfigyelőeszközök szögnagyításának növelését . 1833-ban Peter Barlow angol matematikus egy negatív lencse használatát javasolta a teleszkóp lencséje mögött, hogy növelje a gyújtótávolságát a kompaktság elvesztése nélkül [32] . A módszert széles körben alkalmazták a csillagászatban, és olyan fotósok használták, akik később a „teleobjektív negatív” vagy „ telekonverter ” nevet adták a készüléknek . A korai fotózásban nem volt kereslet a hosszú fókuszú optika, Ignazio Porro ( olaszul: Paolo Ignazio Pietro Porro ) tanulmánya a teleobjektív létrehozásának lehetőségéről 1856-ban észrevétlen maradt [33] .
1891-ben az angol Thomas Rudolphus Dallmeyer és a német optikus , Adolf Miethe kísérletet tett egy majdnem azonos teleobjektív-konstrukció szabadalmaztatására, amely egy elülső akromatikus gyűjtődublettből és egy hátsó szórási tripletből – apokromátból állt [33] . Azokban az években az ötlet még mindig irreleváns volt, és egyetlen szabadalmat sem adtak ki. Ritka esetekben, amikor nagy távolságról fényképeztek, a fotósok továbbra is összetett teleobjektíveket használtak, amelyek egy szabványos objektív és egy telekonverter kombinációja [34] . E kombinációk optikai inkonzisztenciája az objektív maradék aberrációinak növekedését okozta, ami csökkenti a képminőséget. A legtöbb esetben az objektív és a telekonverter távolsága állítható volt, így a teljes rendszer gyújtótávolsága bizonyos határok között változtatható volt [35] . Ez azonban további fókuszálást igényelt, és tovább növelte az aberrációkat. Az első nem szétválasztható Bis-Telar 550/7.7 állandó hosszúságú teleobjektívet , amely az aberrációt teljes mértékben kijavította 1905-ben, a német Emil Busch optikai cég ( németül Emil Busch ) adta ki [36] [37] . Ezt követően a legtöbb gyártó elkezdett hasonló objektíveket gyártani, és a "tele" előtagot hozzáadta a névhez: "Tele-Tessar", "Tele-Xenar" és így tovább [38] .
Hatalmas előrelépés volt a Zeiss Protar objektív 1890-ben történő megalkotása, amelyet Paul Rudolph német optikus ( német Paul Rudolph ) [39] készített . Az összes korábbi tervtől eltérően, amelyet csak részben korrigáltak az asztigmatizmusra és a mező görbületére, a "Protar" tekinthető az első aberrációra teljesen korrigált anastigmatának [40] . Ugyanakkor az objektív meglehetősen széles, akár 60°-os szögmezőt biztosít f/6,3 rekeszérték mellett [41] . Kezdetben a "Protar"-t "Anastigmat"-nak hívták, de gyorsan általánossá vált minden asztigmatizmusra korrigált lencsére, és 1900-ra Rudolf tervei saját nevet kaptak [6] .
Az optikusok a Protar-t tartják az első modern objektívnek, elsősorban aszimmetriája miatt. A Protar elülső ragasztott alkatrésze hagyományos volt, de a hátsót gyakran "rendellenesnek" nevezik, mivel lencséinek törésmutató-kombinációja az ellentéte az általánosan elfogadottnak [42] . A lencse sikerének másik oka a baritüveg legújabb fokozata , amelyet 1884-ben Ernst Abbe ( németül Ernst Abbe ) német optikus fejlesztett ki [43] [39] . A "Jena üveg" fő megalkotója Otto Schott ( németül Otto Schott ) vegyész volt, aki a Carl Zeiss ( németül Carl Zeiss ) optikai gyáraiban is dolgozott [44] . Feltalált egy forradalmi technológiát, amely lehetővé teszi az optikai üveg jellemzőinek nagy pontosságú beállítását a gyártás során [45] [23] . A Schott üvegnek magasabb volt a törésmutatója , mint a hagyományos nátron-mészüvegnek, miközben alacsony a diszperziója [46] .
1892-ben a Goerz cég vezető optikusa, Emil von Hög ( németül Emil von Höegh ) kiszámolt egy újabb anastigmatát, amelyet később Dagor néven készítettek , és nem kapott kisebb hírnevet [44] . Ez lett a második a Rudolf által felfedezett ragasztott anasztigma elvének [41] [42] megvalósításának két lehetséges módja közül . Az 1930-as évekre szinte minden fényképészeti objektív anastigmává vált, kivéve a kifejezetten portréfotózáshoz tervezett "lágy fókuszt".
A következő XX. században a legfontosabb egy másik anastigma volt, amelyet 1894-ben szabadalmaztatott az angol Taylor-Hobson cég Cooke -i részlege ( Eng. Taylor, Taylor & Hobson ) [47] . A lencsét Harold Taylor optikus ( eng. Harold Dennis Taylor ) tervezte a ragasztás nélküli hármas egy másik változataként , és a " Cook's Triplet " nevet kapta, amely a lencse terjedésével egyszerű "hármassá" redukálódott. a mindennapi élet egy általánosabb optikai koncepciót vált ki. Az objektív három, légrésekkel elválasztott lencséből álló nagyon egyszerű elrendezésű, és egy gyorsan fejlődő számítási optika sikerének eredménye. A kialakítás rugalmassága lehetővé tette a jó minőségű lencsék előállítását mind a legújabb baritüvegekkel, mind pedig az elterjedtebb nátronlével [48] .
A „Triplet” egyszerűsége és gyárthatósága miatt a 20. század végéig standard univerzális objektív maradt, és a legolcsóbb, tehát tömeges amatőr fényképezőgépekbe és filmkamerákba szerelték be [49] . A legtöbb optikai cég a különböző országokban eredeti és más néven is gyártotta. A tervezés számos további fejlesztés alapjául szolgált, köztük különösen a német Hektor és a szovjet Kalinar [50 ] . A Szovjetunióban a Triplet leghíresebb felhasználása a Smena és Viliya kamerák, a Sport , Aurora , Kama és még sokan mások voltak [51] . "T-43" néven az objektívet a legolcsóbb szovjet " Smena-8M "-be szerelték fel, a "T-22" pedig minden " Amatőr "-re volt felszerelve. A lencse annyira fontosnak bizonyult a tudomány számára, hogy számos elmélet jelent meg az általánosított triplett kiszámítására [52] [53] . 1924-ben August Sonnefeld ( németül: August Sonnefeld ) aszférikus felületek felhasználásával javította Cook-hármasát. Az új objektívet a Zeiss gyártotta "Astrotriplet" néven [25] .
Paul Rudolf, aki elégedetlen volt "Protara" minőségével, 1902-ben kiszámolt egy új anastigmatát, a " Tessar "-t [54] [55] [23] . Egy bizonyos hasonlóság Tessara és Triplet között nyilvánvaló, de mindkét lencsét egymástól függetlenül hozták létre [56] [46] [47] . A legtöbb szakértő azonban a Tessar-t a Triplet Cooke [52] [57] elveinek továbbfejlesztésének tekinti .
A fő különbség a lencsék között a hátsó komponensben rejlik, amely a Tessara esetében egy ragasztott akromat, nem pedig egy egyszerű egyetlen lencse. A Tessara tervezésébe eredetileg beépítve a rekesznyílás nem haladta meg az f/6,3-at, de 1930-ra nehéz koronák használatával f/2,8-ra hozták [54] . A képminőség jobbnak bizonyult angol versenytársánál, így a Tessar a középkategóriás fotó- és filmfelszerelések szabványává válik a következő 100+ évre. A Tessara rekesznyílás-aránya idővel alacsonynak bizonyult a legújabb tervekhez képest, de a képminőség és a kontraszt megfelelő maradt még a fényképes emulziók felbontásának növekedését is figyelembe véve .
A szabadalmi korlátozások 1920-as lejárta után a Tessara-tervet szinte minden optikagyártó megismételte, gyakran más elnevezéssel is [25] [47] . A történelem első automatikus expozíciós kameráját, a Kodak Super Six-20-at Kodak Anastigmat Special objektívvel szerelték fel, ami nem volt más, mint egy 100 mm-es gyújtótávolságú Tessar. A D. Zuiko néven gyártott híres félformátumú "tükörreflexes fényképezőgépek" Olympus Pen F alapobjektívje is Tessar volt, mint az utolsó Nikkor 45 / 2.8P autofókusz nélküli japán objektív. A Szovjetunióban a Tessar optikai kialakítást az Industar márkanév alatt használták , és minden elképzelhető fényképészeti és filmes berendezésre telepítették [58] . A sémát továbbfejlesztették a ritkaföldfémeket tartalmazó új szupernehéz koronák megjelenésével . A többrétegű bevonattal ellátott szovjet "MC Industar-61 L / Z" lantán az 1980-as évek végén semmiben sem volt rosszabb a modernebb terveknél [59] .
A jelentősebb aberrációk, köztük az asztigmatizmus kijavítása után az optikai cégek erőfeszítéseiket a rekesznyílás növelésére összpontosították , ami továbbra is kulcsfontosságú volt ahhoz, hogy alacsony záridővel , gyenge fényviszonyok mellett is lehessen fényképezni. Az első igazán gyors, természetes fényben való fényképezésre alkalmas objektív az Ernemann Ernostar volt 1924-ben [50] . A Ludwig Bertele ( németül: Ludwig Jacob Bertele ) német optikai képlet a Cooke Triplet alapján tette lehetővé a rekesznyílás f / 1,8-ra emelését. A „Triplet”-től való különbség egy nagy vastagságú, összetett ragasztott elem volt, amelyet az első és a második lencse közé helyeztek [60] .
A híres Erich Salomon kezében az Ermanox fényképezőgéppel együtt az új objektív a modern fotóriporter kezdetét jelentette , lehetővé téve, hogy szinte észrevétlenül rögzítse a felsőbb társaságok és a politikusok életének jeleneteit. Aristide Briand francia miniszterelnök híresen mondta: "A Népszövetség konferenciájához három feltétel szükséges: több külügyminiszter, egy asztal és Erich Salomon" [61] [62] . A nagypolitika peremén a zseblámpa használatának lehetetlensége miatt a híres riporter munkája elképzelhetetlen lett volna a nagy rekesznyílású Ernosztar [63] nélkül .
Miután 1926-ban a Zeiss átvette az Ernemannt , a Bertele a vastag elemes kialakítást a még híresebb Zeiss Sonnar objektívvé fejlesztette , így f/1,5-ös geometriai rekeszértéket ért el, ami a maga korában rekordnak számít [64] . A "Zonnar" 1932-ben került gyártásba, és a legújabb Contax film egyik standard lencséjévé vált , amely később a " Leica " fő versenytársa [65] . A három ragasztott lencsecsoport mindössze hat levegő/üveg szegélye tette kontrasztosabbá az objektívet, mint a nagy rekesznyílású társai, ami különösen fontos volt a bevonat nélküli optika korszakában. Később kiderült, hogy a "Zonnar" alapelvei kiválóan alkalmasak teleobjektívek létrehozására , amelyek közül az egyik a legendás Zeiss Olympia Sonnar volt. A második világháború eredményeként a Zeiss gyárainak egy része jóvátétel fejében a Szovjetunióhoz került . Ennek az objektívnek az összes változatához a felszerelést, az optikai üvegkészleteket és a dokumentációt a Szovjetunióba vitték , ahol hamarosan piacra dobták saját lencséiket Jupiter márkanév alatt [66] [67] . 1949-ben a GOI im. Vavilov Mihail Malcev vezetésével a "Zonnars"-t újraszámították a szovjet szemüvegválasztékra [68] . A jövőben a „Jupiters” önálló fejlesztést kapott, és a Szovjetunióban elérhető fő teleobjektívek lettek.
1817-ben Johann Carl Friedrich Gauss ( németül: Johann Carl Friedrich Gauß ) úgy fejlesztette tovább a távcső lencséjét, hogy a legegyszerűbb konvex-konkáv lencséhez egy másik negatív meniszkuszt adott [40] . 1888-ban az amerikai Alvin Clark két ilyen lencsét kombinált, homorú felületekkel egymás felé fordított, és rekeszmembránt helyezett el közéjük . Az így létrejött optikai képlet Gaussról kapta a nevét, aki óriási mértékben hozzájárult az optika fejlődéséhez. A négy meniszkuszból álló szimmetrikus lencséket, amelyek közül a középső diffúz, "double Gauss"-nak ( eng. Double Gauss ) [69] nevezik . Az ilyen típusú modern anastigmák alapja az 1896-os Zeiss Planar volt , amelyben Paul Rudolph két egyszerű belső meniszkusz helyett ragasztott duplaket használt a maradék asztigmatizmus és a térgörbület korrigálására [70] . A kivételesen lapos "sík" felületről , amelyben az éles kép található, a lencse kapta a nevét [71] .
A teljes szimmetria elutasítása az úgynevezett félszimmetrikus vagy "arányos" objektívek javára lehetővé tette a Planar rekeszértékének növelését, amely az eredetiben nem haladta meg az f / 3,3-at [72] . Az első sikert ebben az irányban 1920-ban az angol "Taylor-Hobson" cég jegyezte meg, amelynek sikerült "nyitnia" a rekesznyílást f / 2,5-re az Opic objektívben [73] [74] . A legsikeresebb azonban a német Zeiss Biotar volt, f/1,5-ös rekord blendével, amelyet Willi Merte ( németül Willi Merté ) fejlesztett ki 1927-ben mozi számára [75] [76] . A háború utáni pereskedés a Carl Zeiss keleti és nyugati ága között oda vezetett, hogy a Zeiss Biotar név jogai egy NDK -beli vállalkozáshoz kerültek, és az NSZK -ban gyártott összes ilyen típusú lencsét Zeiss néven kellett feltüntetni. Síkbeli [71] .
A "Biotar" a legtöbb modern nagy rekesznyílású normál objektív alapjául szolgált, bár a "Planar" nyugati álneve gyakrabban szerepel ebben az összefüggésben. Kiegészítő lencsék (beleértve az aszférikus lencséket is ) és a legújabb üvegtípusok használata lehetővé teszi a Biotar rekeszarányának f/1.4-re, sőt f/1.0-ra való állítását [77] . A történelem leggyorsabb a Zeiss Planar 50/0.7 volt , amelyet az egyik első tranzisztoros számítógépen , az IBM 7090 -en terveztek a NASA Hold-programjához , és mindössze 10 példányban adtak ki [78] [71] [79] . A Szovjetunióban az összes " Helios " és " Vegas " [80] [69] a "kettős Gauss" tipikus mintája volt . Rajtuk kívül a " Volna " és a " Zenitar " [81] [82] normál lencsék a "Planar" továbbfejlesztései lettek egy különálló második komponenssel . A legtöbb modern "ötvenes" is a "dupla Gauss" kialakításon alapul. Ezek olcsó objektívek (Canon EF 50 f/1.8; AF Nikkor 50 f/1.8D) vagy gyors professzionális objektívek (AF Nikkor 50 f/1.4D; Canon EF 50 f/1.2L USM) [81] [83 ] .
A 19. század végéig a fény egy részének a levegő és az üveg határvonalairól való visszaverődése volt az egyik fő elrettentő tényező a fényképészeti objektívek fejlesztésében. Minden ilyen határon a fény 4-6 százaléka elveszett, csökkentve a fényáteresztést és a kép kontrasztját [84] . A visszavert fény szétszóródott, tükröződést és általános fényfátyolt képezve [85] . A nyolcnál több levegő/üveg határvonallal rendelkező objektív gyakorlatilag használhatatlanná vált, alacsony kontrasztú, sötét képet adva. Ez korlátozta a tervezők lehetőségeit, akik kénytelenek voltak a lehető legnagyobb mértékben egyszerűsíteni az optikai eszközt.
Nem sokkal 1890 előtt néhány fotós felfedezte a fényáteresztés megmagyarázhatatlan növekedését a sok éven át használt objektívekkel. A jelenséget gyorsan annak tulajdonították, hogy foltok jelennek meg a lencse felületén, amelyet a hosszan tartó nedvességnek való kitettség okozott. További vizsgálatok kimutatták, hogy az üveg kémiai oxidációja során keletkező legvékonyabb filmréteg csökkenti az interferencia miatti visszaverődést . A jelenséget a "hármas" feltalálója, Harold Taylor próbálta felhasználni, aki 1904-ben szabadalmaztatta az üvegfelület savakkal való maratásának technológiáját. Ennek a lencsekezelésnek, amelyet később kémiai bevonatnak neveztek, eredménye azonban rosszul volt kiszámítható, ezért túl drága. A Zeiss kutatólaboratóriumának vezetője , Alexander Smakula csak 1936 -ban fedezte fel a vákuumleválasztás széles körben használt módszerét [86] . Az így kapott optika fizikai megvilágítottsága lehetővé tette a fényszórás kétharmadára való csökkentését, ugyanakkor az áteresztést ugyanilyen arányban.
A bevonatos fotóobjektívek elterjedését a háború kitörése felfüggesztette , és csak az 1950-es évek elejére vált általánossá. A felvilágosodás drámaian javította a Planar és más ilyen típusú lencsék helyzetét a háború előtti népszerűbb Zonnarhoz képest. Ez utóbbi, mindössze hat bevonat nélküli levegő/üveg szegélynek köszönhetően képminőségben lényegesen jobb volt, mint a nyolc szegéllyel rendelkező "dupla Gauss". A felvilágosult „sík” a távolságmérő kamerákról az egylencsés tükörreflexes kamerákra való átállás általános tendenciájának kezdetével kezdett nyerni [87] . A parallaxis hiánya a reflex keresőben lehetővé tette, hogy nagyobb terveket készítsenek, mint az azonos objektívekkel rendelkező távolságmérő berendezésekben. Közelebbről az aberrációk nőttek, mivel a felvételi optikát "végtelenre" számították. Ebben az esetben a "dupla Gauss" aberrációinak a "Zonnar"-hoz képest történő kijavításának viszonylagos könnyűsége döntőnek bizonyult.
Az egyetlen tükröződésgátló réteg hatékonyan csökkentette a fényszórást csak egy szűk spektrális tartományban, anélkül, hogy a fényt más hullámhosszokkal befolyásolná. Ez a fekete-fehér fényképezésben és filmművészetben elfogadható maradt, de a színes fényképészeti anyagok elterjedése a színvisszaadást torzító tükröződésgátló bevonat spektrális jellemzőinek bővítését tűzte ki célul [88] . A problémát az optikai felületekre vákuumban egymás után felvitt többrétegű tükröződésgátló bevonattal oldottuk meg . Mindegyik réteg – néha akár 10 is – hatékony a saját spektrális tartományában, összehangolja a színvisszaadást és tovább csökkenti a hamis visszaverődést [89] . A Minolta 1956- ban adta ki a világ első többrétegű bevonatos Rokkor 3,5 cm f/3,5 objektívjét a fogyasztói fényképezőgépekhez . Az 1980-as évek elejére a többrétegű bevonat nemzetközi szabvány lett, amely a szovjet lencséken is megjelent. A modern többlencsés zoomobjektívek ilyen megvilágítás nélkül alkalmatlanok lennének fényképezésre [90] .
Steinchel „periszkópja” már 1865-ben olyan szögmezőt biztosított, amely elég volt egy nagylátószögű objektívhez. A látómező további bővítésének lehetőségét általában a Goerz Hypergon objektív 1900-as megjelenésével társítják [ 15 ] [91] . Ez a jó ortoszkópiával rendelkező, még az asztigmatizmusra és a térgörbületre is részben korrigált lencse jelentette a 135°-os szöget lefedő ultraszéles látószögű optika osztályának kezdetét [42] . A torzítás miatt, ami különösen nagy szögmezőknél figyelhető meg, minden nagylátószögű objektív szimmetrikus kialakítású volt, ami megbízhatóan kiküszöbölte ezt az aberrációt [16] . A látómező kiterjesztése azonban egy másik problémát is feltárt a rövidfókuszú optikával kapcsolatban, ami a megvilágítás éles csökkenésével jár a keret közepétől a sarkok felé, és nem annyira a vignettálás miatt , mint inkább az úthosszak nagy eltérése miatt. közvetlen és ferde gerendák. A megvilágítás ebben az esetben a negyedik fokú koszinusztörvény szerint változik, a középponttól a sarkok felé többszörösére csökken [92] [93] . Az expozíciós egyenetlenségek kiküszöbölése az egész területen a nagy látószögű objektívek minden fejlesztőjének a fő feladata volt, akik kénytelenek az elülső lencse elé mechanikus árnyékolókat felszerelni, vagy áttetsző fémbevonatot kell rávinni [6] [26] .
A probléma radikális megoldása csak egylencsés tükörreflexes fényképezőgépekkel és tükrös redőnnyel ellátott videokamerákkal való fényképezésre alkalmas rövidfókuszú optikák létrehozásával volt lehetséges . A mozgatható tükör jelenléte az ilyen optikák hátsó szegmensének minimális hosszát 37-40 mm-re korlátozza kis formátumú berendezések esetében [94] . A klasszikus dizájnok gyújtótávolsága ilyen korlátozás mellett nem lehet rövidebb 45 mm-nél, és az első "reflexkamerák" tükör-lekapcsoló mechanizmussal voltak felszerelve a szimmetrikus nagylátószögű objektívek használatához, amikor a fő kereső nem működött [95] [96 ] .
A problémát a retro -fókuszos, nagylátószögű, fordított teleobjektív elve alapján oldották meg , elöl erős negatív meniszkusz. Ennek a kialakításnak köszönhetően az objektív hátsó szegmense a gyújtótávolságánál jóval hosszabbra tehető, így hely szabadul fel egy tükör vagy obturátor számára [97] . Az első ilyen típusú objektíveket az egyre népszerűbb 35 mm-es tükörreflexes fényképezőgépekhez 1950-ben szinte egyszerre szabadalmaztatta a francia Pierre Angénieux és a német Harry Zöllner látszerész ( Fr. Pierre Angénieux , németül Harry Zöllner ) Angénieux Retrofocus és Zeiss Flektogon néven . 98] . Az aszimmetrikus kialakítás miatti torzítás kijavításának nehézségei ellenére a retrofókuszos optika nagyon gyorsan általánossá vált a tükörberendezésekben [99] . Az SLR fényképezőgépek működő keresőjével való teljes értékű fényképezés lehetősége mellett a kiterjesztett hátsó szegmenssel rendelkező széles látószögű objektívek lehetővé tették a keret megvilágításának egyenletességét. A hátsó lencse fényvevő felületétől való távolsága miatt az axiális és ferde nyalábok útjai közötti különbség csökkent, a legtöbb esetben egybeesik a normál lencsék azonos paraméterével .
1946-ban Mihail Rusinov szovjet látszerész kifejlesztette a Russar szimmetrikus objektívet , amely két, egymás felé néző, retrofókuszos nagylátószögű objektívből áll [100] . Egy ilyen objektív hátsó szegmense nagyon rövidnek bizonyult, és lehetetlen használni a reflexberendezésben. A képkocka megvilágításának egyenletessége azonban sokkal nagyobbnak bizonyult, mint a hagyományos szimmetrikus nagylátószögű objektíveké a Rusinov által felfedezett aberrációs vignettálás miatt, amely lehetővé tette a koszinusz mértékének 4-ről 3-ra való csökkentését [101] . Ugyanakkor a szimmetria miatt a torzítás teljes mértékben korrigálható volt, így a fotogrammetriához elegendő ortoszkópiát biztosítottunk. Rusinov elve gyorsan alkalmazásra talált a légi fényképezéshez használt objektívekben és a nem tükörfelszerelések fényképészeti optikájában. Ludwig Bertele már 1954-ben Rusinov felfedezései alapján kifejlesztette híres Zeiss Biogon 21/4.5 -ét a Contax távolságmérőhöz [102] .
A széles látószögű objektíveket a lehető legortoszkópikusabbra hozták létre, mivel a torzítás elfogadhatatlan az építészeti fotózásban és különösen a fotogrammetriában . 1923-ban Robin (Robert) Hill angol biokémikus egy háromlencsés ultra-nagy látószögű objektívet javasolt , amelyet az égbolt teljes féltekén belüli felhők fényképezésére terveztek [103] [104] [105] . Egy évvel később a londoni Beck elkészítette az első Hill Sky Lens -t az azonos nevű felvételi kamerához [106] [107] . A Hill's objektív a hagyományos nagylátószögű objektívektől a korrigált negatív torzításban különbözött, ami nagymértékben torzította a képet. Ennek köszönhetően sikerült 180°-ot elérő, sőt azt meghaladó szögmezőt biztosítani, és véges méretű képet kapni korlátlan területű terekből [108] [109] . Szerkezetileg egy új típusú nagylátószögű, úgynevezett "torzító" a retrofókuszos objektívekhez hasonlóan épül fel, és egy vagy több negatív meniszkuszból áll, amelyek egy univerzális lencse előtt helyezkednek el, mint például a "Tessar" típus. Ezért az ilyen objektívek egyformán alkalmasak minden típusú fényképezőgéphez , beleértve az SLR-eket is.
A "halszem" kifejezést a lencsékre alkalmazva először Robert Williams Wood amerikai kísérleti fizikus 1911-ben megjelent "Physical Optics" című könyvében használta [ 110] [ 111] . Ez a név a lencse működési elvének hasonlóságát tükrözi a " Snell ablak " effektussal , amely a víz fénytörési tulajdonságai miatt a víz alatti lakosok számára látható. Idővel az összes torzító széles látószöget így hívták. 1932-ben az AEG megkapta a 620 538 számú német szabadalmat egy ötlencsés Weitwinkelobjektivra , amelynek rekesznyílása f/5,6-ra nőtt a Hill-féle f/22-vel szemben [112] [109] . A Hans Schulz ( németül Hans Schulz ) által tervezett objektívet technikai fotózásra is szánták, de hamarosan Umbo fotóművész is sikerrel alkalmazta [113] . 1938-ban az Acélegyezmény keretében Japánhoz kapott német terv alapján megalkották a Fish-eye Nikkor 16 mm f/8-at, amelyet a háború után a " szerepfilm " -hez gyártottak [114] . A modern "halszem" egy másik német fejlesztésű Sphaerogonból származik (nem tévesztendő össze a GOI "Sferogon" golyós lencséjével), amelyet Willy Merte látszerész tervezett a háború előtt, és 1947-ben az amerikai hadsereg eltávolította a Carl Zeissből. Múzeum [115] [116] .
Mindezek az objektívek négyzet alakú keretbe írt kör alakú képet hoztak létre, amely minden irányban azonos szöget fed le, jellemzően 180°-ot. 1963-ban az Asahi optical kiadta az első teljes képkockás vagy "átlós" Fish-eye Takumar 18mm f/11-et, amely egy teljes téglalap alakú keretet fed le, félgömb alakú képpel, csak átlósan [117] . Ez a fajta halszem népszerűbbnek bizonyult a hagyományos fotózásban, mivel ismerős formát kölcsönöz a képnek. Az 1960-as évek vége óta a torzított ultraszéles látószögű objektívek szilárd helyet foglalnak el a legtöbb optikai cég katalógusában, kiegészítve más típusú lencséket [111] . A torz optika fő alkalmazását az olyan alkalmazott területeken találta meg, mint a meteorológia vagy a felügyeleti rendszerek. A fotózásban és a moziban a halszemet ritkán használják, főleg fényes vizuális eszközként. A modern digitális akciókamerák bizonyos típusai egy pár ilyen objektívet használnak, amelyeket ellentétes irányba fordítanak, és gömb alakú képet biztosítanak [118] .
A moziban jelentek meg először a gyújtótávolságot bizonyos határok között fokozatmentesen megváltoztatni képes Pancratic lencsék. A Bell-Howell cég 1932 -ben adta ki az első sorozatgyártású zoomobjektívet a "Cook-Varo" ( eng. Cooke Varo ) filmezésére, 40-120 mm-es gyújtótávolsággal [119] [120] . A fotózásban az objektív gyújtótávolságának megváltoztatását sokáig nem tartották praktikusnak, mivel a hagyományos objektívekkel való fényképezéskor nem elérhető pontos keretezést a fotónyomtatási folyamat során hajtották végre . Ráadásul a zoom használatának valódi lehetősége csak az 1960 -as évek elején jelent meg az egylencsés tükörreflexes fényképezőgépek elterjedésével , amelyek kiszorították a zoomolásra alkalmatlan távolságmérőt és kétlencsés tükörreflexes fényképezőgépeket [121] . További akadályt jelentett a keret mérete, amely még kis formátumú fotózásnál is jóval nagyobb, mint filmben és televízióban. Az objektív méreteinek és tömegének a formátumtól való közvetlen függősége ezeket a paramétereket túllépte az akkoriban elérhető zoomobjektívek tervezésénél [122] .
Az egyik első fotózoom a Voigtländer - Zumar ( németül: Voigtländer Zoomar 36-82 / 2.8 ), amelyet Heinz Kilfit fejlesztett ki 1959-ben a kis formátumú SLR Voigtländer Bessamatic számára [123] [23] . A lencse nagyon nehéznek és terjedelmesnek bizonyult: a szűrőmenet átmérője 95 milliméter volt. A nagy méretek mellett az első zoomok szerényebb tulajdonságokkal rendelkeztek, mint a fix gyújtótávolságú objektívek [124] . 1974-ben jelent meg az első objektív, amelynek minősége minden tekintetben megfelelő lett a professzionális fotózáshoz. A "pumpás" zoom Vivitar 70-210 / 3.5 Macro jó képet biztosított a teljes gyújtótávolság-tartományban, jó rekeszértékkel [125] [126] [127] .
Egy idő után a 10 csoportban 15 lencséből álló rendszer optikai minőségét az első nagy teljesítményű számítógépek egyikén végzett újraszámítással javították . Ez egy új technológia kezdete volt a fényképészeti objektívek tervezésében, még mindig lehetetlen [128] [129] . A kézi számítások rutinja alóli felszabadulás lehetővé tette a fény lefolyásának részletes kidolgozását a legbonyolultabb többlencsés rendszerek számos változatában. A zoomobjektívek olyan mértékben fejlődtek, hogy nem hasonlítanak a sok évtizede ismert klasszikus objektívekhez. A Vivitar és variációinak kialakítása nagyban különbözött az első Zumaroktól. A gyújtótávolság változtatásáért felelős korai pancratic lencsék lencséi egy egyszerű törvény szerint mozogtak a keretben, változtatható nagyítású afokális rögzítésként . A legújabb tervek jóval bonyolultabbá váltak: több lencsecsoport is mozogni kezdett bennük, ráadásul az egymástól eltérő nemlineáris törvények szerint. Ez nagymértékben megnehezítette a keret kialakítását, és szigorította a gyártási és összeszerelési pontosság tűrését.
Az 1970-es évek második felére a zoom annyira megfizethetővé vált, hogy az olcsó amatőr fényképezőgépekben kitobjektívként kezdték használni . A Fujinon Z 43-75 / 3.5 ~ 4.5 1978-ban lett az első objektív a történelemben, amelyet szokásosan Fujica AZ-1 tükörreflexes fényképezőgépekkel szereltek fel. 1987-ben az első " szappandoboz " Pentax-Zoom 35-70-es beépített zoomot kapott. A következő ikonikus objektív a Vivitar után 1979-ben a Sigma 21-35/3.5~4 volt , az első ultra-széles látószögű zoom kis formátumú DSLR-ekhez [130] . Eddig az ultraszéles látószög, a retrofókuszos ortoszkópia és a zoom kombinációja túl bonyolultnak és jó minőség mellett gyakorlatilag megvalósíthatatlannak számított. Az optika és a többrétegű bevonat számítógéppel segített tervezésének diadala lett a hét csoportban elhelyezett tizenegy lencse tervezése, amelyek mindegyike saját törvényei szerint mozgott.
1982-ben a cserélhető zoomobjektívek teljes gyártása Japánban minden gyártó által mennyiségileg meghaladta a " javítások " gyártását. Ha a keskenyfilmes mozihoz és különösen az akkori televízióhoz készült zoomobjektívek a kezelő munkájához szükséges gyújtótávolság szinte teljes tartományát lefedték, a fotozoomnak nem volt ilyen tulajdonsága. A fényképezésben a képminőséggel szemben támasztott magas követelmények miatt a zoom ritkán biztosított 3-szorosnál nagyobb nagyítást, és alkalmas volt egy vagy két hagyományos objektív helyettesítésére [128] . A teljes értékű fényképezéshez a fotósnak legalább két zoomot magával kellett vinnie. Az első igazán sokoldalú zoom , a Kiron 28-210 f/4~5.6 csak 1985-ben jelent meg. A professzionális fotózásban azonban az ilyen „ szuperzoomok ” nem váltak népszerűvé annak a ténynek köszönhetően, hogy képminőségben és különösen a rekesznyílás arányában gyengébbek a kis nagyítású zoomokhoz képest [131] . Az amatőr kameráknál az ilyen, a teljes szükséges tartományt lefedő objektívek szinte szabványossá váltak, lehetővé téve, hogy minden esetben boldoguljon egy objektívvel. A kis mátrixú digitális berendezésekben a " szuperzoomok " a pszeudo-reflex kamerák teljesen új osztályának alapjává váltak, egyetlen rögzített objektívvel, amely lefedi a teljes szükséges gyújtótávolság-tartományt [132] .
A gömbtükrök és a lencsék optikai azonosságát jól ismerték a középkori csillagászok, akik 1668-tól sikeresen építettek visszaverő távcsöveket [133] . Ugyanakkor az objektívekkel ellentétben a tükrök mentesek a kromatikus aberrációtól, ami különösen fontos az arra érzékeny teleobjektíveknél [134] [135] . A homorú tükör azon képességét, hogy valódi képet hozzon létre, közvetlenül a fényképezés feltalálása után, a Petzval objektív megjelenésével egyidejűleg használták. Az amerikai Alexander S. Wolcott 1840-ben szabadalmaztatott egy dagerrotip kamerát, amelynek lencséje nem lencsékből, hanem homorú tükörből áll [136] . A tükör sokkal gyorsabbnak bizonyult, mint az objektívek, és lehetővé tette a záridő csökkentését az első kamerák harminc percéről a "reflex" esetében ötre [137] . Egy másik szuperrekeszű „ ChV ” objektív , amelyet a GOI im. Vavilov 1948-ban Vlagyimir Csurilovszkij vezetésével . A tükrök és lencsék görbületének precízen kiszámított kombinációja miatt a 20 mm-es gyújtótávolságú lencse lett az egyetlen a világon, amely levegőben biztosította az f/0,5 rekesznyílás elméleti határát [138] . A terjedelmes, csaknem 10 kilogrammot nyomó konstrukció és egyéb jellemzők azonban csak alkalmazási célra alkalmassá tették [139] .
A gömbtükröket és lencséket tartalmazó fényvisszaverő teleszkópok elve alapján megalkotott katadioptriás teleobjektívek széles körű gyakorlati alkalmazásra találtak a fotózásban és a moziban . Az ellentétes előjelű aberrációkkal rendelkező elemek pontos kiválasztásával a legtöbb optikai tökéletlenség könnyen kijavítható az objektívben. Schmidt, Maksutov és Cassegrain [140] optikai sémái alkalmasak tükörlencsés fényképészeti objektívek készítésére . Ezek közül az első a Dmitrij Makszutov szovjet optikus által 1941-ben kifejlesztett teleszkóprendszer gyakorlati alkalmazása [141] [142] . Az első „ MTO ” 500/8.0 objektívet , amelyet 1956 óta több évtizede sorozatban gyártanak, Maksutov tervezte 1953-ban [143] [144] . Ezt megelőzően 250/5,6-os filmlencsét készítettek ugyanezen elv szerint [145] . Később a Szovjetunióban és más országokban sok hasonló lencsét gyártottak, amelyek a Maksutov- és a Schmidt-rendszerek szerint készültek, számos változatban, beleértve az aszférikus felületűeket is. A lencsén belüli többszörös fényvisszaverődés miatt méretei nem haladják meg a gyújtótávolság felét [146] [147] , azonban a bemeneti pupilla szokatlan alakja miatt a rekesznyílás beállítása nehézkes, ezért hiányzik [148] .
Az 500-1000 mm-es gyújtótávolságú tükörlencsés teleobjektívek egészen az 1970-es évek végéig népszerűek voltak a sportfotóriporterekben, amikor is megjelentek a modern apokromatikus objektívek nagy f/2.8, sőt f/2.0 rekesznyílással [149] . A tükörlencsékben, beleértve a szovjet "MTO"-t és a " ZM "-et is, a rekesznyílás nem haladta meg az f / 5,6-8,0 értéket. Egyes gyártók ultrakompakt objektív-reflex teleobjektíveket gyártottak, például a Rokkor-X 250/5.6 méretében megfelelt egy szabványos 50 mm-es objektívnek [150] .
A kép elmosódásának optikai kompenzációval történő megelőzésének elve a 19. század óta ismert, és már az 1940-es években széles körben alkalmazták a nagy sebességű , folyamatos filmmozgású filmes kamerákban [151] . A filmvásznon a képremegés csökkentése érdekében az 1960-as években giroszkópos érzékelőkkel ellátott optikai kompenzátorokat fejlesztettek ki. Például az USA-ban 1973-ban szabadalmaztatott Dynalens rendszer lehetővé tette a képeltolódás kompenzálását egy üreges prizmával, amelynek mozgatható élei magas törésmutatójú folyadékkal töltötték meg [152] . Így sikerült a kép stabilitását fenntartani a kamera gyors , 5°-os szögelmozdulásai során [153] . Mindezek a rendszerek azonban bonyolultak, nehézkesek és nagyon drágák voltak, és csak a professzionális filmművészetben találtak alkalmazást.
Az optikai mozgáskompenzáció először az 1994-ben kiadott Nikon Zoom-Touch 105 VR kompakt fényképezőgépben vált elérhetővé a hétköznapi fotósok számára [154] . A helyzetérzékelő , amely követi a kamera mozgását az expozíció időpontjában , parancsot adott az objektív lencséjének megfelelő eltolására, kompenzálva a kép eltolódását a filmen. A Nikon technológiája megkapta a "VR" ( angol Vibration Reduction ) kereskedelmi nevet, más fejlesztők pedig az "IS" (Canon angol képstabilizálás ), az "OS" (Sigma angol optikai stabilizátor ), az OIS ( Panasonic English 155][), "Optical SteadyShot" és másokOptimal Image Stabilizer Az optikai stabilizátorral felszerelt tükörreflexes fényképezőgépek első cserélhető objektívje a Canon EF 75-300 mm f/4~5.6 IS USM zoom volt 1995-ben [156] [157] . A kompenzáció az egyik lencse optikai tengelyen való eltolásával történt [158] . Az első ilyen rendszerű objektívek drágák voltak, de gyorsan keresletet találtak a professzionális fotóriporterek körében, akik gyakran kénytelenek voltak gyenge fényviszonyok mellett, lassú záridővel fényképezni.
A 2000-es évek közepére a technológia drasztikusan visszaesett, ugyanakkor jelentős előrehaladást ért el. A professzionális szegmens szinte minden modern teleobjektívje beépített optikai stabilizátorral van felszerelve. A legújabb mozgatható mátrix stabilizációs trend csak kis eltolást igénylő, rövid vetítésű optikákhoz alkalmas. Ezért a „mátrix” stabilizátorral rendelkező fényképezőgépek komoly versenye ellenére egyes gyártók továbbra is a bevált lencseeltolásos technológia hívei maradnak, amely leginkább a rázkódásérzékeny hosszúfókuszú optikákhoz alkalmas [159] .
A technológiák, köztük a holográfia fejlődésének köszönhetően a 21. század elején az optikusoknak lehetőségük van a fénytörés miatt működő hagyományos lencsék mellett diffrakción alapuló optikai elemeket is alkalmazni [160] . A diffrakciós elemek egy vékony üveglemez, amelynek felületére mikrorelief kerül, amely meghatározott törési tulajdonságokkal rendelkező fázisdiffrakciós rácsként működik. A rácsprofil elemek mérete összemérhető a fény hullámhosszával, és a gyártáshoz a legprecízebb berendezésekre van szükség [161] . A fényképészeti lencsékben használt diffrakciós elemek a Fresnel zónalemez valamilyen fázisváltoztatása , és hagyományos lencsékkel kombinálva javítják az optikai tulajdonságokat. A technológia jellemzői lehetővé teszik a rács tetszőleges törési jellemzőinek beállítását számítógépes szimuláció segítségével, és egyszerűsítik a lencse kialakítását.
Az 1990-es években a diffrakciós elemeket széles körben használták speciális optikai eszközökben, amelyek nem voltak elérhetőek a tömegfogyasztók számára. 2001-ben a japán Canon cég kiadta az első Canon EF 400 mm f/4 DO IS USM objektívet ezzel az elemmel (kereskedelmi név DO), amelyet a sportfotós újságíróknak szántak [162] . Egyetlen elem használatával, amely két hagyományos lencsét tartalmaz, amelyek két diffrakciós lemezzel vannak ragasztva, a lencse hossza 27%-kal csökkent, 317 milliméterről 233 milliméterre, jobb képminőséggel. A diffrakciós elem lehetővé tette a kromatikus és gömbi aberrációk hatékonyabb korrigálását, mint a drága fluoritüveg és aszférikus felületek esetében [163] .