Triplet Cook

Cook - hármas, Taylor-hármas , Cook-lencse , régi forrásokban A Cook-lencse  egy aszimmetrikus lencse , amely három , légrésekkel elválasztott lencséből áll. A nem ragasztott triplett típusa , amelyet 1894-ben Harold Dennis Taylor számított ki és szabadalmaztatott az angol  Taylor-Hobson optikai cég ( angol Taylor, Taylor & Hobson ) számára [1] [* 1] . A "Cook Triplet" ( eng. Cooke Triplet ) elnevezést az ügyfélcég alosztályának a neve képezi, amelyet később Cooke -nak neveztek el . A lencsét nem szabad összetéveszteni ugyanazon szerző ragasztott hármasával, amelyet „ Taylor apokromátjaként ” ismernek, és amelyet egy évvel korábban számítottak ki [2] [3] .   

Tervezési jellemzők

Korának legtöbb objektívjével ellentétben a Cooke's Triplet az asztigmatizmusra és a térgörbületre korrigált , így a lapos fényvevő egyenletes élességet biztosít akár 60°-os szögmezőn belül f /3,5 rekeszérték mellett [4] [5] . Három lencséből áll, amelyeknek a közepe divergens, az elülső és a hátsó pedig egybefolyik. A rekeszmembrán általában a második és a harmadik lencse között található.

Taylor ötlete az volt, hogy modernizálja a jól ismert kétlencsés dublettet , amely pozitív és negatív lencsékből áll. Általános esetben optikai teljesítményük megközelítőleg egyenlő, és ellentétes előjelek miatt kioltják egymást [6] . A lencsék közötti légrés (léglencse) miatt azonban a teljes optikai teljesítmény nem nulla, hanem pozitív. Ráadásul az üvegek erőinek és törésmutatóinak egyenlősége miatt a mező görbületét meghatározó negyedik Seidel - Petzval összeg nullával egyenlő . Ha egy ilyen lencsében a konvergáló lencsét felosztjuk, és a „feleit” a széttartó lencse ellentétes oldalára helyezzük, a negyedik összeg értéke nem változik, de lehetőség nyílik a széles ferde sugarak aberrációinak korrigálására : kóma , asztigmatizmus és torzulás [7] .

A triplet kromatikus aberrációit a szokásos módon különböző diszperziójú optikai üvegek segítségével korrigálják. Hasonló háromlencsés akromatát javasolt 1765 -ben a kétlencsés dublett helyett Peter Dollond teleszkópobjektívként. A triplet maradék aberrációi közül a legszembetűnőbb a kóma, a nagyítási kromatizmus , valamint a magasabb rendű aberrációk, például a széles ferde nyalábok gömbi aberrációja . A Cooke triplet puha, kellemes mintájáról és bokeh -jéről nevezetes , ami ezekben a paraméterekben felülmúlhatatlan szabvány.  

Továbbfejlesztés

Az elégtelen látómező és a korlátozott fényerő volt az oka annak, hogy a Cooke Triplet alapkialakításának kidolgozása azonnal megkezdődött, és többféleképpen is zajlott.

Az egyik ilyen irány az alkatrészeinek bonyolítása volt az egyszerű lencsék lecserélése különböző minőségű optikai üvegek ragasztásával. Így például 1900-ban, mindkét pozitív lencsét ragasztott dublettekre cserélve , Carl Harding ( németül  Carl August Hans Harting ) a Voightländer & Sohn cégtől megalkotta Geliar című művét, 1903 -ban pedig  Dinar [* 2] és Oxyn (reproduktív) [9 ] . A későbbi fejlesztések közül megemlíthetjük a Max Berek ( németül  Max Berek ) Ernst Leitz számára tervezett Hector és Tambar lencséket , ahol az átlagos széttartó lencsét ragasztott dublett váltja fel. Ezenkívül a ragasztás alkalmazását a ferde sugarak monokromatikus aberrációinak ( kóma , asztigmatizmus és térgörbület ) kijavításának szükségessége diktálja, és ez semmilyen módon nem kapcsolódik a lencse kromatikus aberrációihoz .

Azt is érdemes megjegyezni, hogy a "Triplet" bonyolult változatát, amelynek mindhárom lencséje ragasztott volt, a megalkotó, Harold Taylor is kiszámolta még 1894-ben [10] . Ez annak a téves feltevésnek köszönhető, hogy minden komponenst akromatizálni kell, és Taylor szükségtelennek találta az ilyen komplikációt [* 3] .

Egy másik irány a komponensek „felosztása” volt. Így a hátsó lencse szétválasztása lehetővé tette a ferde sugarak (különösen a magasabb rendű aberrációk) aberrációinak némi csökkentését, és az eredeti Cooke's Tripletnél gyorsabb lencsék kiszámítását. Például a "Sirius" ( Georgy Slyusarev , Szovjetunió) és a "Pan-Takhar" (William F. Bielicke, Astro-Berlin).

Emil von Höegh és Karl Hertz ( németül: Emil von Höegh, Carl Paul Goerz ) 1898 -ban javasolta a középső diffúzorlencse kettéosztását egy lényegében szimmetrikus lencse létrehozásához [ * 4] . Az eredeti háromlencsés kialakításhoz képest ez a kialakítás jobban korrigálható a magasabb rendű aberrációk miatt, de két extra felülettel rendelkezik, ami negatívan befolyásolja a kép kontrasztját . Mivel azonban kevésbé követelték meg a gyártási pontosságot, ezek az objektívek megfelelő, sőt néha még jobb képminőséget biztosítottak. Tömegesen gyártották az 1920-as és 1930-as években, különböző cégek és különféle neveken. Például: Celor, Dogmar és Artar (Goerz), Aviar (Cook), Ortagoz (I. A. Turygin, GOMZ), Eurynar és Ronar (Rodenstok) és mások.  

De az elülső lencse két vagy több meniszkuszra történő "felosztása" különösen gyümölcsözőnek bizonyult. Ez a Charles C. Minor által 1916 -ban javasolt megoldás tovább segítette a gyors lencsék kiterjedt csoportjának kifejlesztését , mint például az " Ernostar " és a " Zonnar ".  

Elosztás

Az objektív elfogadható minőségű képet ad 55 °-ra korlátozott szögmezőkkel, és a rekesznyílás nem haladja meg az f / 3,5 értéket. A "Triplet"-et azonban a legtöbb optikai cég gyártotta a 20. században, tervezésének egyszerűsége miatt.

Így a 19. század végén és a 20. század elején a "hármast" széles körben használták "univerzális" és portréobjektívként, de a kis formátumú fotózásban fokozatosan felváltották a fejlettebb objektívek . A 20. század második felétől a Triplet gyakorlatilag a legolcsóbb fényképezőgépek és filmkamerák standardjává vált, amely elfogadható élességet biztosít alacsony költséggel.

A hármasok felbontása alacsony, és megközelítőleg 30 sor/mm ​​a keret közepén, és 10-15 sor a mezőn keresztül [12] . A maximális relatív rekeszérték , amelynél ez a séma elfogadható képtisztaságot ad: f / 4 - f / 6,3, azonban a magas törésmutatójú szemüvegek használata és a szögmező enyhe csökkenése lehetővé teszi a lencsék viszonylagos kiszámítását f / 2,4 rekesznyílás és akár 60 sor/mm ​​felbontás középen és 40 sor a területen ("T-55" 2,4 / 12,5 a "Lomo-212" és a "Lomo-216" filmkamerákban, a kamera " Voskhod " - a "T-48" 2, 8/45 objektív, az "Ekran-4" és az "Ekran-5" filmes kamerák - relatív rekesznyílás f / 1,8).

A Cook's Triplet optikai elve a vetítőlencsékben is alkalmazásra talált. Az ilyen objektíveket különösen széles körben használták kis formátumú diák írásvetítőiben .

Szovjet lencsék "Triplet"

A Szovjetunióban ennek az optikai sémának az objektíveit "T" betűvel és a fejlesztés sorozatszámával (például "T-22") jelölték, és olcsó belépő szintű kamerákba telepítették, mint például a " Lyubitel- 166 " vagy " Change " (" Viliya ", " Silhouette-electro ", " Orion-EE "), valamint diavetítők és amatőr 8 mm-es filmes kamerák [13] .

• Néhány 8 mm-es amatőr filmes fényképezőgépre és a háború előtti kis formátumú " Change " fényképezőgépre a "Triplet" objektíveket sorozatszám nélkül szerelték fel.
• A T-22 objektívet két változatban gyártották - 24 × 36 mm-es és 6 × 6 cm-es keretmérethez ( kis formátumú és közepes formátumú fényképészeti berendezésekhez).

Jegyzetek

1. ↑ Szabadalmak:
   • UK No. 22607 (GB189322607)
   • US #568052 (US568052)
2. ↑ Rudolf Kingslake szerint az első világháború után a Voightländer & Sohn a dinárt állította elő Heliar jelzéssel, mivel az „eredeti” Heliar mindkét változata (1900 és 1902) nem volt olyan sikeres [8] . Sőt, ugyanaz a Kingslake a dinárt nem annyira a Hármas, mint inkább a Tessara módosításának tartja.
3. ↑ Ezenkívül Taylor szerint a találmány fő célja a fényképészeti lencsék egyszerűsítése és olcsóbbá tétele volt (lásd a 22607 számú brit szabadalmat)
4. ↑ Bár Georgy Slyusarev ezeket a lencséket pontosan a Cooke Triplet [9] módosításának tekinti, Rudolf Kingslake azt sugallja, hogy ez egy független fejlesztés, amely egy Dialit típusú kétlencsés lencsén alapul [11].

Források

1. ↑ Volosov, 1978 , p. 301.
2. ↑ Csillagászati ​​távcsövek optikája és számítási módszerei, 1995 , p. 221.
3. ↑ Optikai teleszkópok. Elmélet és tervezés, 1976 , p. 194.
4. ↑ Optikai rendszerek elmélete, 1992 , p. 374.
5. ↑ Optikai rendszerek számítása, 1975 , p. 242.
6. ↑ Optikai rendszerek számítása, 1975 , p. 235.
7. ↑ Optikai rendszerek számítása, 1975 , p. 234.
8. ↑ A fényképészeti lencse története, 1989 , p. 107.
9. ↑ 1 2 Optikai rendszerek számítása, 1975 , p. 270.
10. ↑ HD Taylor. Lens  (angol) . US 540122 (US540122) számú szabadalom . Amerikai szabadalmi hivatal (1895. május 28.). Letöltve: 2014. szeptember 5. Az eredetiből archiválva : 2014. szeptember 14..
11. ↑ A fényképészeti lencse története, 1989 , p. 100, 102.
12. ↑ Volosov, 1978 , p. 302.
13. ↑ Fotokinotechnika, 1981 , p. 337.

Irodalom

• D. S. Volosov . § 3. Univerzális lencsék // Fényképészeti optika. - 2. kiadás - M.,: "Művészet", 1978. - S. 301-310. — 543 p.

• N. P. Zakaznov, S. I. Kiryushin, V. I. Kuzichev. fejezet XXI. Optikai rendszerek aberrációs számítása // Optikai rendszerek elmélete / T. V. Abivova. - M . : "Mérnökség", 1992. - S.  53 -91. — 448 p. - 2300 példány.  — ISBN 5-217-01995-6 .

• E. A. Iofis . Fényképtechnika / I. Yu. Shebalin. - M.,: "Szovjet Enciklopédia", 1981. - S.  337 . — 447 p.

• Mikhelson N. N. 5. fejezet Teleszkópok lencserendszerei és számítási módszereik // A csillagászati ​​teleszkópok optikája és számítási módszerei . - M. : Fizmatlit, 1995. - S. 215-221. — 333 p. - ISBN 5-02-014772-9 . (Orosz)

• N. N. Mikhelson. optikai teleszkópok. Elmélet és Tervezés . - M . : "Nauka", 1976. - 512 p. - 2700 példány. (Orosz)

• G. G. Szljuzarev . Optikai rendszerek számítása / V. A. Panov. - L . : " Mashinostroenie ", 1975. - 640 p. — 11.000 példány. (Orosz)

• Rudolph Kingslake. A fotólencse története = A Photography  Lens története . - Rochester, New York: Academic Press, 1989. - 334 p. — ISBN 0-12-408640-3 .