По углу поля зрения (фокусному расстоянию)
Принцип действия простейшего зум-объектива
Широко применяется классификация фотографических объективов по углу поля зрения или по фокусному расстоянию, отнесённому к размерам кадра. Эта характеристика во многом определяет сферу применения объектива:
- Нормальный объектив — объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Для 35-мм плёнки нормальным считается объектив с фокусным расстоянием 50 мм, хотя диагональ такого кадра равна 43 мм. Угол поля зрения нормального объектива от 40° до 51° включительно (часто около 45°). Считается, что восприятие перспективы снимка, сделанного нормальным объективом, наиболее близко к нормальному восприятию перспективы окружающего мира человеком.[3][4]
- Широкоугольный объектив (син. короткофокусный объектив) — объектив, с углом поля зрения от 52° до 82° включительно, фокусное расстояние которого меньше широкой стороны кадра. Часто используется для съёмки в ограниченном пространстве, например интерьеров.
- Сверхширокоугольный объектив — объектив, у которого угол поля зрения 83° и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра. Сверхширокоугольные объективы обладают преувеличенной передачей перспективы и часто используются для придания изображению дополнительной выразительности.
- Портретный объектив — если данный термин применяется к диапазону фокусных расстояний, то обычно подразумевается диапазон от диагонали кадра до трёхкратного её значения. Для 35-мм плёнки портретным считается объектив с фокусным расстоянием 50—130 мм и углом поля зрения 18—45°. Понятие портретного объектива условно и относится кроме фокусного расстояния к светосиле и характеру оптического рисунка в целом.
- Длиннофокусный объектив (часто и некорректно именуемый телеобъективом) — объектив, у которого фокусное расстояние значительно превышает диагональ кадра. Имеет угол поля зрения от 10° до 39° включительно, и предназначен для съёмки удаленных предметов.
- Сверхдлиннофокусный объектив — объектив, угол поля зрения которого 9° и менее.
- В настоящее время массовое применение получил современный тип объективов с переменным фокусным расстоянием, называемый вариообъектив (трансфокатор, «зум» (англ. Zoom)).
- Вид на одно и то же место с различными фокусными расстояниями
-
17 мм
35 мм
50 мм
100 мм
200 мм
500 мм
1000 мм
2000 мм
Схематическое обозначение фокусного расстояния и их угол поля зрения: 1.Сверхширокоугольный объектив . 2. Широкоугольный объектив. 3. Нормальный объектив . 4. Телеобъектив. 5. Супер-телеобъектив
Here 17 mm real focal length (equivalent to 27.2 mm on 35 mm film)
Here 35 mm real focal length (equivalent to 56 mm on 35 mm film)
Here 50 mm real focal length (equivalent to 80 mm on 35 mm film)
Here 100 mm real focal length (equivalent to 160 mm on 35 mm
Here 200 mm real focal length (equivalent to 320 mm on 35 mm film)
Here 500 mm real focal length (equivalent to 800 mm on 35 mm film)
Here 1000 mm real focal length (equivalent to 1600 mm on 35 mm
Here 2000 mm real focal length (equivalent to 3200 mm on 35 mm film)
Карл Фридрих Цейс (нем. Carl Friedrich Zeiss, в другом варианте — Цейсс; по-немецки произносится ['tsais] («цайс»)) 11 сентября 1816 — 3 декабря 1888) — всемирно известный немецкий инженер и производитель оптики, основатель фабрики оптических систем «Цейс» (нем. Zeiss в Йене) (с 1846 года).
| Карл Фридрих Цейс | |
| Carl Friedrich Zeiss | |
 | |
| Карл Цейс | |
| Дата рождения: | 11 сентября 1816(1816-09-11) |
| Место рождения: | Веймар, Саксен-Веймар-Эйзенах, Германский союз |
| Дата смерти: | 3 декабря 1888(1888-12-03) (72 года) |
| Место смерти: | Йена |
Вклад в оптику
Цейс внёс существенный вклад в изготовление линз. Его достижения в этой области используются по сей день. Основанный им в 1840 году в Веймаре (Германия) завод впоследствии стал одним из наиболее известных и крупных производителей оптики. На фабрике в Йене Цейс разработал линзы, которые легли в основу популярной оптики Zeiss. Первоначально продукция завода использовалась в производстве микроскопов, а после изобретения фотокамеры компания «Цейс» начала производить и знаменитые высококачественные объективы. Созданные Цейсом объективы имели очень большую апертуру, что позволяло получать более качественные изображения.
Карл Цейс скончался 3 декабря 1888 года в Йене (Германия), в том месте, где он и начал свое производство.
После смерти основателя фирмы во главе дела стал профессор Эрнст Аббе. Устав товарищества «Zeiss-Stiftung zu Jena» был утвержден в 1896 году. До начала 1890 года компания занималась главным образом изготовлением микроскопов; с 1890 года она стала производить фотографические объективы (Рудольф) и оптические измерительные инструменты (К. Пульфрих), а с 1894 года — и телескопы (Паули).
Биография
Карл Цейс родился 11 сентября 1816 года в Веймаре в семье производителя игрушек. Он обучался в грамматической школе, а позже посещал лекции по математике, физике, антропологии, оптике и минералогии в Йенском университете. Спустя семь лет он открыл небольшое дело по производству оптики, однако его товары не пользовались особым спросом вплоть до 1847 года.
С 1847 года Карл Цейс наладил производство микроскопов, первые из которых использовали только одну линзу и были предназначены для экспериментальных работ. В первый год было продано около 23 штук. Вскоре Цейс перешёл на производство сложных микроскопов. Так в 1857 году на рынке появился «Стэнд-1» (англ. Stand I).
В 1861 году Цейс был удостоен золотой медали на промышленной выставке в Тюрингии. Таким образом, производимые им товары были признаны лучшими среди научных достижений Германии. В 1866 году его завод продал тысячный микроскоп. В тот период Карл Цейс склонялся к мнению, что достиг максимальной отдачи от своего производства. Однако его встреча с физиком Эрнстом Аббе (нем. Ernst Karl Abbe) в 1872 году и последующая совместная работа с ним привели к открытию условия синусов Аббе.
Цейс, Модель-6, Штутгарт
В течение этого периода Цейс разработал и наладил производство лучших на тот момент линз. Теоретически, условие синуса могло реализоваться при использовании оптически высококачественного стекла, однако фактически на тот момент такого стекла не существовало. Вскоре доктор Эрнст Аббе встретил Отто Шотта — 30-летнего химика, специалиста по стеклу. В результате их сотрудничества был произведен новый материал, который смог полностью реализовать условие синуса. Этот новый тип стекла проложил путь к созданию нового типа апохроматических линз.
В сочетании с применением иммерсии все эти усилия позволили получить оптику, создающую качественное изображение и имеющую низкие аберрации.
Именно к этому Карл Цейс стремился на протяжении всей своей жизни. Через два года после того, как он создал свой новый микроскоп, Карл Цейс умер естественной смертью (3 декабря, 1888).
Фридрих Отто Шотт (17 декабря 1851(18511217) — 27 августа 1935) — немецкий химик. Заложил основы современного производства стекла, создал многие виды специальных стекол.
В 1884 основал стекольную фирму в Йене.
Отто Шотт занимался исследованием использования лития в новом типе оптического стекла и разработал новый тип оптического стекла исключительно для микроскопов Карла Цейса.
В 1884 Отто Шотт организовал полномасштабное оптическое производство. Предприятие было названо «Schott & Genossen Glass Works of Jena». Акции принадлежали Карлу Цейсу, Эрнсту Аббе и Фридриху Отто Шотту.
| Фридрих Отто Шотт | |
| Friedrich Otto Schott | |
 Портрет Отто Шотта Макса Либермана | |
| Дата рождения: | 17 декабря 1851(1851-12-17) |
| Место рождения: | Виттен, Германия |
| Дата смерти: | 27 августа 1935(1935-08-27) (83 года) |
| Место смерти: | Йена (город), Германия |
| Альма-матер: | Йенский университет имени Фридриха Шиллера |
| Известен как: | создатель боросиликатного стекла |
Э́рнст Ка́рл А́ббе (нем. Ernst Karl Abbe) (23 января 1840, Айзенах — 14 января 1905, Йена) — немецкий физик-оптик, астроном, изобретатель технологии важных разделов оптико-механической промышленности, автор теории образования изображений в микроскопе.
Содержание [убрать]
|
[править] Биография
Эрнст Аббе родился в семье бедного рабочего ткацкой фабрики. Материальная поддержка хозяев фабрики помогла ему закончить школу, а затем и гимназию. В 1857 году Аббе поступил в Йенский университет, где впервые познакомился с оптической мастерской Карла Цейсса, в которой изготавливались приборы и инструменты для университета. В 1859 году продолжил учёбу в Гёттингенском университете, в 1861 году защитил докторскую диссертацию. Недолго проработав после защиты ассистентом Гёттингенской астрономической обсерватории, Аббе занимает место доцента в Физическом институте во Франкфурте-на-Майне, в 1863 году получает диплом магистра. В конце 1863 года Аббе возвращается в Йену, где получает должность неоплачиваемого приват-доцента Йенского университета. С 1866 года начинается совместная работа Э.Аббе и К.Цейсса. В течение нескольких последующих лет благодаря теоретическим исследованиям Аббе существенно повысилось качество микроскопов, выпускаемых фирмой «Карл Цейсс». В 1871 году Аббе женился на дочери известного немецкого физика Карла Снелля. В 1876 году, отмечая 30-летие со дня основания и выпуск 3 тысяч микроскопов, фирма «Карл Цейсс» заключила контракт с Аббе, сделавший его полноправным участником фирмы. В 1878 году Аббе становится ординарным профессором Йенского университета. С 1877 по 1890 год он занимал также должность директора Йенской обсерватории и много сделал для её оснащения новым оборудованием. В 1884 году совместно с ученым-стеклохимиком Отто Шоттом основал в Йене предприятие по производству оптического стекла.
В 1888 году 72-летний К.Цейсс передал свои права сыну — доктору медицины Родериху Цейссу, но фактически владельцем фирмы стал Аббе. В 1889 году он предложил создать для управления фирмой фондовую организацию — «Карл Цейсс-Штифтунг», ставшую наряду с научными работами значительным итогом его жизни.
Напряжённая научная, преподавательская и общественная деятельность Аббе ухудшила его здоровье и в 1903 году он отказался от поста члена дирекции фирмы «Карл Цейсс». 14 января 1905 года Аббе скончался в Йене, не дожив нескольких дней до своего 65-летия.
Заслуги Аббе отмечены избранием его членом нескольких академий и научных обществ, государственными наградами, званием почетного гражданина Йены. Бюст Аббе установлен в актовом зале Йенского университета. В память о нём в центре Йены в 1911 году сооружён памятник-склеп, внутри которого на высоком постаменте установлен бюст Аббе.
| Эрнст Карл Аббе | |
| нем. Ernst Karl Abbe | |
 Эрнст Аббе. Фотография предоставлена Кленденингской библиотекой истории медицины (Медицинский центр Канзасского Университета) | |
| Дата рождения: | 23 января 1840(1840-01-23) |
| Место рождения: | Айзенах, Саксен-Веймар-Эйзенах, Германский союз |
| Дата смерти: | 14 января 1905(1905-01-14) (64 года) |
| Место смерти: | Йена, Саксен-Веймар-Эйзенах, Германская империя |
| Страна: |  Германская империя |
| Научная сфера: | оптика |
| Место работы: | Йенский университет |
| Учёное звание: |
Апертура (лат. apertura — отверстие) в оптике — характеристика оптического прибора, описывающая его способность собирать свет и противостоять дифракционному размытию деталей изображения. В зависимости от типа оптической системы эта характеристика может быть линейным или угловым размером. Как правило, среди деталей оптического прибора специально выделяют так называемую апертурную диафрагму, которая сильнее всего ограничивает диаметры световых пучков, проходящих через оптический инструмент. Часто роль такой апертурной диафрагмы выполняет оправа или края одного из оптических элементов (линзы, зеркала, призмы).
Числовая апертура в волоконных оптических системах — максимальный угол между осью и лучом, для которого выполняются условия полного внутреннего отражения при распространении оптического излучения по волокну. Она характеризует эффективность ввода световых лучей в оптическое волокно и зависит от конструкции волокна.
Входная апертура — характеристика способности оптической системы собирать свет от объекта наблюдения. Если объект удаленный (как у телескопа или обычного фотообъектива) то апертуру измеряют в линейном виде — это просто диаметр светового пучка на входе в оптическую систему, который ограничивается апертурной диафрагмой и достигает изображения. В телескопах этот диаметр обычно равен диаметру первого по ходу света оптического элемента (линзы или зеркала). В фотообъективах (особенно широкоугольных) размер первой линзы, как правило, много больше входной апертуры и ее размер уже следует рассчитывать. Входная апертура объектива равна произведению его фокусного расстояния f' на относительное отверстие или частному от фокусного расстояния на диафрагменное число. Если объект наблюдения близкий (как у лупы, объектива микроскопа или проектора), то апертуру измеряют в угловом виде — это угол светового пучка исходящего из точек предмета наблюдения и попадающего в оптическую систему.
Выходная апертура — характеристика способности оптической системы собирать свет на изображении. Если изображение удалённое (как у телескопа, лупы или проектора), то апертуру измеряют в линейном виде это диаметр светового пучка на выходе из оптической системы, в зоне так называемого выходного зрачка. У телескопа (бинокля, зрительной трубы) отношение входной и выходной апертур равно его кратности (увеличению). Если изображение близкое (как у фотообъектива), то апертура характеризуется углом сходимости световых пучков.
Апертурный угол — угол между крайним лучом конического светового пучка на входе (выходе из) оптической системы и ее оптической осью.
Угловая апертура — угол между крайними лучами конического светового пучка на входе (выходе из) оптической системы.
Числовая апертура — равна произведению показателя преломления среды между предметом и объективом на синус апертурного угла. Именно эта величина наиболее полно определяет одновременно светосилу, разрешающую способность объектива микроскопа. Для увеличения числовой апертуры объективов в микроскопии пространство между объективом и покровным стеклом заполняют иммерсионной жидкостью.
Апертура объектива — диаметр D светового пучка на входе в объектив и целиком проходящего через его апертурную диафрагму. Эта величина также определяет дифракционный предел разрешения объектива. Для оценки разрешающей способности в угловых секундах используется формула 140/D, где D - апертура объектива в миллиметрах.
Светоси́ла объекти́ва — величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока.
Иногда светосилой неправильно называют величину знаменателя относительного отверстия (диафрагменное число), так как светосила — характеристика самого объектива, а не связана с величиной диафрагмы, насадками в виде бленд, каше, светофильтров и т. п.