Макрообъективы

Эти объективы, как видно из названия, предназначены для макросъемки, то есть фотографирования в крупном масштабе. Обычно макрообъективы предполагают съемку в масштабе 1:1 и мельче. Термин "масштаб изображения" означает отношение размера изображения объекта к его реальными размерам. К примеру, при масштабе 1:1 (произносится как "один к одному") размеры объекта съемки и его изображения на пленке будут одного размера, а при масштабе 1:4 ("один к четырем") – изображение будет иметь размер в четыре раза меньше объекта съемки. При съемке в крупном масштабе у обычных объективов, не предназначенных специально для макросъемки, резкость ухудшается как по центру изображения, так и, особенно, по краям. Поэтому макрообъективы отличаются не только более коротким минимальным расстоянием фокусировки, но и гораздо более сложной оптической конструкцией, а также - меньшей светосилой, чем у обычных объективов такого же фокусного расстояния. В конструкции современных макрообъективов для поддержания высокой резкости (одного из главных параметров макро-объектива!) во всем диапазоне фокусировки очень часто применяются "плавающие" оптические элементы.

Наиболее распостранены макрообъективы с фокусным расстоянием 50-60мм, 90-105мм и 180-200мм. Выбор необходимого фокусного расстояния объектива при макросъемке так же, как и в случае остальной оптики, диктуется в основном требованиями удобства и правильности передачи перспективы. К примеру, макрообъектив с фокусным расстоянием 200мм чрезвычайно удобен при съемках бабочек, жуков и других насекомых. Такой объектив позволяет вести съемку в крупном масштабе с достаточно большого расстояния. 100 мм-макрообъектив незаменим для каталожной съемки мелких предметов. А с 50мм макрообъективом весьма удобно, например, заниматься съемкой репродукций.

Для кинотелесъемки макрообъективы выпускаются в широком ассортименте как с изменением фокусного расстояния от 9 до135 мм, так и с постоянным фокусным расстоянием без регулируемой фокусировки (линейка Samcine Macro 16 (1:2.0) мм, 21 (1:4.0) мм, 28 (1:2.8) мм и даже 280 (1: 4.5) мм, Cooke Macro 25 (1:2.3), Macro Planar 60 (1:2.8) мм). Фирма АRRI предлагает макрообъективы с фокусными расстояниями 32, 40 и 100 мм (все рассчитаны на относительное отверстие 1:2.1). Такие специально созданные макрообъективы обеспечивают повышенную разрешающую способность и как следствие – высокую резкость.

Кроме привычных уже макрообъективов, некоторые фирмы также предлагают и нестандартные решения в области оптики для макросъемки. К примеру, Nikon выпускает макрообъектив с переменным фокусным расстоянием AF Micro Nikkor 70-180/4,5-5,6 D ED, обеспечивающий максимальный масштаб съемки 1:1,32 (с насадочной линзой № 6Т возможна съемка в масштабе до 1:1). Canon предлагает оптику для съемки в масштабах еще крупнее, чем 1:1. Это, например, объектив Canon MP-E 65 мм f/2,8 1-5x Macro (максимальный масштаб съемки 5:1).

Объективы для электронного и цифрового кинематографа

В процессе развития телевидения высокой четкости появилось новое направление – электронный кинематограф. Он требует специальных разработок теле-видеокамер, оборудования техники записи, передачи и воспроизведения цифрового изображения. Поэтому и к объективам электронного и цифрового кинематографа предъявляются повышенные требования как по качеству изображения, так и по техническим характеристикам. Оптика электронного кинематографа сочетает высокое качество телевидения высокой четкости (ТВЧ) и технологии кинематографа. Объективы для электронного кинематографа и ТВЧ обеспечивают двухкратный подъем частотно-контрастной характеристики или функции передачи модуляции (MTF) по сравнению с ЧКХ объективов стандартного вещательного телевидения на пространственных частотах превышающих 25 лин/мм.

Для электронного кинематографа в отличие от современного стандартного телевидения применяются объективы как с постоянным фокусным расстоянием, так и объективы с переменным фокусным расстоянием. Необходимость применения объективов с постоянным фокусным расстоянием определяется высокими требованиями к качеству изображения для широких углов поля зрения и больших относительных отверстий, сопоставимых по качеству с объективами для 35-мм кинематографа, поскольку этого нельзя достичь в трансфокаторах и вариообъективах на всем диапазоне изменения фокусных расстояний и при максимально открытых диафрагмах. Остановимся на некоторых моделях объективов HD CINE-серии различных производителей.

В ассортименте российской компании "Оптика-Элит" помимо объективов для кинопленочного производства (Elite MK-III S35 – под размер кадра 18×24 мм, Elite MK-V35 – анаморфотные, Elite MK-IV S16 – под размер кадра 7,5×12,4 мм) есть и объективы для электронного кинематографа серий HD Prime (для камер с матрицами 2/3′′) и 35 Digital (для камер с матрицами размером 18×24 мм). Модельный ряд серии HD Prime вклю­чает линейку из семи объективов c фокусными расстояниями 5, 7, 10, 15, 20, 30 и 40 мм, параметры которых приведены в таблице 1.

Таблица 1. Технические характеристики объективов Elite HD Prime для электронного кинематографа (ПЗС 2/3")

Модель	Эффективное относительное отверстие	Угол поля зрения, градусы	Мин. дистанция съемки, м	Визуальное разрешение, лин/мм	Спад освещенности, %	Длина, мм	Диаметр оправы, мм	Масса, кг
Elite 5	1:1,5		0,25	200/200				2,6
Elite 7	1:1,5		0,25	200/200				2,4
Elite 10	1:1,5		0,25	200/200				2,2
Elite 15	1:1,5		0.25	200/200				2,2
Elite 20	1:1,5		0,25	200/200				2,2
Elite 30	1:1,5		0,25	200/200				2,1
Elite 40	1:1,5		0,25	200/200				2,1

Среди основных достоинств дан­ной серии объективов следует отметить неизмен­ность размеров изображения в пределах кадрового окна при перефокусировке, возможность подфокусировки, а также минимальную дистанцию до объекта съемки.

Удачный дизайн и стандартный стыковочный разъем позволяют устанавливать эти объективы на любую телевизионную и HD-камеру.

Объективы модельного ряда 35 Digital разработаны специально для камер с размером матрицы 18×24 мм, но посредством адаптера могут устанавливаться на HD-камеры и пленочные кинокамеры формата S35. Они имеют значительно меньшие размеры и меньший вес, чем стандартные киносъемочные объективы. Модельный ряд серии 35 Digital вклю­чает линейку из шести объективов c фокусными расстояниями 18, 24, 35, 50, 75 и 100 мм, параметры которых приведены в таблице 2.

Таблица 2. Технические характеристики объективов 35 Digital для камер с ПЗС 18x24 мм

Модель	Эффективное относительное отверстие	Угол поля зрения, градусы	Мин. дистанция съемки, м	Визуальное разрешение, лин/мм	Спад освещенности, %	Длина, мм	Диаметр оправы, мм	Масса, кг
Elite 18	1:1,3		0,25	200/140				1,2
Elite 24	1:1,3		0,25	200/140				1,5
Elite 35	1:1,3		0,5	200/140				1.1
Elite 50	1:1,3		0.7	200/140				1,1
Elite 75	1:1,3		1,0	200/200				1,6
Elite 100	1:1,3	8,7	1,0	200/200				1,5

Необходимо отметить, что объективы компании "Оптика-Элит" имеют весьма высокие показатели по параметру разрешающей способности и одновременно являются весьма светосильными.

Фирма Canon также производит для HD-камер цифрового кинематографа с ПЗС 2/3" объективы с постоянным фо­кусным расстоянием (линейка HD-EC Prime) и вариообъективы (линейка HD-EC Zoom).

Линейка HD-Prime включает шесть объективов (FJs5, FJs9, FJsl4, FJs24, FJs35 и FJs55) с достаточно большим от­носительным отверстием 1:1,5 (только у модели FJs5 – 1:1,7). Диаметр оправы объективов составляет 95 мм, как и аналогичной серии оптики компании "Оптика-Элит". Угол вращения кольца фокусировки составляет 180°. Конструкция диафрагмы – 8-ми лепестковая.

Новые оптические материалы, оригинальная кон­струкция линз, многослойное покрытие, используе­мые в объективах HD-Prime FJs, определяют их высокие оптические характеристики. Данные модели поз­воляют получать четкие и контрастные изображения с хорошей цветопередачей без хроматических абер­раций, а механизм настройки заднего фокуса с точно­стью до ±0,3 мм помогает правильно подстроить объектив в сложных условиях съемки при низкой освещенности. Среди других достоинств данных объ­ективов следует отметить высокий коэффициент пе­редачи модуляции (MTF) даже при больших значениях гео­метрического отверстия, возможность вести съемку при минимальных расстояниях от объекта, ориги­нальную систему внутренней фокусировки, нивели­рующую оптические искажения. Унификация цве­товых характеристик и минимум хроматических аберраций позволяют производить замену объекти­вов в ходе съемки, не прибегая к дополнительной корректировке цве­тового баланса камеры, а одинаковый фронтальный диаметр – использовать одни и те же компендиум и фильтры.

Объективы серии HD-Prime FJs (Таблица 3) совместно с анаморфотным конвертером ACV-235, кото­рый также выпускает компания Canon (он устанавливает­ся между объективом и камерой), позволяют производить съемку с дополнительным сжатием оптического изображения по горизонтали. Появилась уникальная возможность создавать ши­рокоэкранные фильмы с соотношением сторон кадра 2,35:1(формат Cinema Scope) с последующим применением при проекции дезанаморфирующей оптики.

Таблица 3. Технические характеристики объективов Canon HD-Prime (формат изображения 9,6x5,4 мм, т.е. 11 мм по диагонали).

Модель	Фокусное расстояние, мм	Макс. апертура	Угол поля зрения, град.	Мин. дистанция съемки, м	Размеры объекта при мин. дистанции, см	Длина, мм	Масса, кг
16:9	2,35:1 с АVC-235	16:9	2,35:1 с АVC-235
FJs5		Т1,7	87,7x56,7	90,6x46,5	0,50	59,8x33,6	61,9x26,3	177,0	1,5
FJs9		Т1,5	56,1x33,4	58,6x26,9	0,45	32,5x18,3	33,7x14,3	134,5	1,1
FJs14		Т1.5	37,8x21,5	39,7x17,5	0,40	18,9x10,6	19,6x8,3	134,5	1,1
FJs24		Т1,5	22,6x12,8	23,8x10,2	0,45	13,6x7,7	14,1x6,0	134,5	1,1
FJs35		Т1,5	15,6x8,8	16,4x7,0	0,50	10,8x6,1	11,2x4,8	134,5	1,1
FJs55		Т1,5	10,0x5,6	10,5x4,5	0,50	6,8x3,8	7,0х	134,5	1,1

Компания Fujinon выпускает для цифрового кинематографа линейку объективов HD Cine Super E, ко­торая включает девять объективов Prime с постоян­ным фокусным расстоянием и восемь вариообъективов, четыре из которых относятся к серии HD Cine Copmact С.

Все модели предназначены для камер формата НD 2/3", разработаны с учетом спектральных характери­стик оптических стекол, фильтров и множества дру­гих условий, обеспечивающих совместимость объек­тивов с цветоделительными призмами камеры, имеют систему внутренней фокусировки и такой же угол по­ля зрения, как и большинство современных объекти­вов для 35 мм пленочных кинокамер. Высокое качество изображения достигается благодаря применению флюоритных стекол и просветляющего покрытия ЕВС (Electron Beam Coating). Объективы Fujinon отличаются высокими оптическими характеристиками даже при боль­ших значениях относительного геометрического от­верстия, что дает возможность получать четкие и контрастные изображения. Они позволяют применять систему сервоуправления, оснащены усовершенствованным механизмом настрой­ки заднего фокуса и функцией, компенсирующей эф­фект пульсации изображения на малых фокусных расстояниях. Все модели согласованы по цветопере­даче, что даст возможность менять их в процессе сьемки без перенастройки цветовых параметров камеры, имеют четкую гравировку значений масшта­бирования, фокуса и диафрагмы.

В линейку Fujinon HD Cine Super E Prime входят два широкоугольных объектива (HAеF5 и HAeF8), четыре стандартных (HAeF10, HAeF12, HAeF16 и HAeF20) а также три длиннофокусных объектива (HAеF34, HAeF40 и HAeF54), технические характеристики которых приведены в таблице 4.

Таблица 4. Технические характеристики объективов Fujinon HD Cine Super E Prime.

Модель	HAеF5	HAeF8	HAeF10	HAeF12	HAeF16	HAeF20	HAеF34	HAeF40	HAeF54
Фокусное расстояние, мм
Макс, относи­тельное отверстие	1,7	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,6
Мин. дистанция съемки, м	0,5	0,4	0,5	0,4	0,4	0,45	0,4	0,5	0,6
Размер объекта при мин. дистанции (16:9), мм	591x332	288x162	335x188	220x124	175x98	165x93	83x47	99x56	92x52
Угол поля зрения (16:9)	87°36'х 56°39'	6Г52'х 37°14'	5Г14'х 30°10'	43°34'х 25°19'	33°22'х 19°07'	26°58'х 15°21'	16°03'х 9°04'	13°40'х 7°42'	10°09'х 5°43'
Масса, кг	2,20	1,60	1,62	1,65	1,60	1,60	1,65	1,65	1,65

Диаметр оправы объективов этой серии - 95 мм, длина - 144 мм (кроме модели HAeF5, длина которой равна 180,5 мм), угол вращения кольца фокусировки составляет 280°, конструктивно диафрагма выполнена из 11-ти лепестков.

Компания Carl Zeiss раз­работала и выпускает широкий спектр моделей объективов не только для традиционного пленочного, но и для и цифрового кине­матографа.

Для цифрового кинематографа Carl Zeiss выпуска­ет линейку из девяти моделей объективов DigiPrime с постоянным фокусным расстоянием, куда входит и сверхширокоугольный объектив DigiPrime 3,9 (Таблица 5), и две модели трансфокаторов DigiZoom.

Таблица 5. Технические характеристики объективов DigiPrime.

Фокусное расстояние, мм	Апертура	Мин. дист. съемки, м	Угол поля зрения для кадра формата 3:4, градусы	Угол поля зрения для кадра формата 16:9, градусы	Угол вращения кольца фокусировки	Масса, кг
гор.	верт.	диагональ	гор.	верт.	диагональ
3,9	1,9	0,5	98,2	81,0	111,8	103,6	70,0	111,8		1,89
	1,9	0,5	82,0	66,0	94,2		55,8	94,2		1,38
	1,6	0,5	65,0	51,0	76,6	69,6	42,4	76,6		1,55
	1,6	0,5	48,0	37,0	58,0	52,0	30,6	58,0		1,51
	1,6	0,5	35,4	26,8	43,4	38,4	22,0	43,4		1,33
	1,6	0,5	24,8	18,8	30,8	27,0	15,4	30,8		1,35
	1,6	0,5	17,8	13,4	22,1	19,4	11,0	22,1		1,42
	1,6	0,32	12,6	9,6	15,8	13,8	7,8	15,8		1,44
	1,6	0,32	7,2	5,4	9,0	7,8	4,4	9,0		1,80

Диаметр оправы объективов составляет 95 мм, длина – 164 мм, а оптическая схема – Distagon T*.

Объективы DigiPrime оснащены шкалами фокуси­ровки и диафрагм, которые отличает эргономично продуманный дизайн: шкала фокусировки располо­жена спереди, а шкала диафрагм – сзади, ближе к самой ка­мере. Надежная конструкция и жесткие допуски регулировки гарантируют точную установку значений дистанции наводки и диафрагм. Отклонения от продоль­ной оси практически исключены. Значительно упро­щен процесс регулировки устройств управления, что существенно снижает уровень их износа в процессе работы. Смена объективов производится быстро, просто и безопасно. Объективы DigiPrime обеспечи­вают точную установку фокусировки (отсутствуют какие-либо отклонения, повороты или сдвиг). Фоку­сировка никаким образом не вносит изменений в размер изображения, а изменения значений относительного отверстия не влия­ют на фокусировку. Для достижения точной фокуси­ровки разработана система Sharp Max, которая ис­пользует механизм регулировки заднего фокуса. С помощью этой системы можно выставить требуе­мое значение фокусировки и зафиксировать его для использования при последующих съемках. В системе регулировки диафрагмы отсутствуют механические задержки и эффект ступенчатой регулировки. Сам механизм состоит из девяти лепестков, которые обеспечивают строго круговое раскрытие диафраг­мы. Это приводит к тому, что полученное изображения приближается к естественному, стано­вится более приятным для восприятия, а также имеет тенденцию к более детальной проработке изображения даже за пределами границ резко изображаемого пространства.

При низком уровне освещенности объективы DigiPrime обеспечивают максимальную проработку деталей изображения по всему полю и глубине кадра. В них ис­пользована технология свободного перемещения эле­ментов (Floating Element Design), применяемая в кине­матографических объекгивах UltraPrime 35 мм. Этот технический прием значительно улучшил четкость фокусировки. Объективы DigiPrime надежны и прочны, характери­зуются равномерными уровнями контрастности и яркости во всем диапазоне фокусировок, могут исполь­зоваться при полностью открытой диафрагме, обеспе­чивая высокий уровень контрастности, минимальное бликование и внутренние отражения.

Американская компания Panavision выпускает три основные ли­нейки объективов: для 35-мм и 16-мм кинокамер, а также для цифрового кинематографа и для HD-видеокамер.

Остановимся на оптике этой компании для HD-видеокамер. В этой категории выпускаются дискретные, объективы с переменным фокусным расстоянием, а также специальная оптика.

Модельный ряд Prime со­стоит из пяти объективов серии SD (Таблица 6) с фиксированными фокусными расстояниями, покрывающими диапазон фокусных расстояний от 5 до 35 мм. Дискретные объективы серии Prime оснащены встроен­ным мотором T-stop.

Таблица 6. Технические характеристики объективов Prime.

Модель	SD5	SD7	SD10	SD14	SD20	SD35
Фокусное рас­стояние, мм
Апертура	1,8	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6
Мин. дистанция съемки, мм
Масса, кг	1,20	1,44	1,56	1,26	1,62	1,31

Принципы построения объективов с переменным фокусным расстоянием и технические характеристики таких объективов компаний Panavision, Cooke, Thales Angenieux, Vantage-film, Fujinon, Canon, Carl Zeiss и „Оптика-Элит” будут рассмотрены в отдельной обзорной статье.