Есть ли развитие в мире объективов?

Да. Есть развитие в четырех областях: компьютерный дизайн, материаловедение, характеристики и, наконец, категория, которую я назову «не лучше, а просто иначе».

Компьютерный дизайн

Дизайн объективов всегда представлял собой смесь искусства и науки. В первой половине прошлого века искусство было явно первичным (даже для ученых-конструкторов объективов). Теперь программное обеспечение для проектирования линз смещает баланс в сторону науки. Конечно, в создании объектива с приятной визуализацией все еще есть искусство, но наука, безусловно, помогает. Каждый объектив представляет собой компромисс между различными ограничениями: оптическими (аберрации, резкость, телецентричность, масштабирование, парафокальность и варифокальность), физическими (количество элементов, размер и вес) и стоимостью (тип используемых элементов, качество сборки, сложность). Программное обеспечение помогает разработчикам создавать линзы в соответствии с заранее определенными приемлемыми критериями и позволяет им протестировать эту линзу с помощью моделирования, прежде чем тратить много денег, чтобы определить, верны ли концепции.

Это программное обеспечение следует как общим улучшениям в программном обеспечении для проектирования (как можно увидеть улучшения в Photoshop или любой программе САПР), так и разработкам в области оптики и фотоники. Здесь помогают те же достижения в вычислительной фотографии, которые позволили создать камеру светового поля Lytro . И эти достижения в программном обеспечении, в свою очередь, отражаются в современных конструкциях объективов, созданных таким образом.

Я собираюсь объединить улучшения в производстве с этой категорией; может быть, он заслуживает своего. В современных производственных технологиях используется компьютеризированное оборудование для надежного производства сложных отдельных элементов линз , что делает их использование менее дорогим, чем раньше.

Материаловедение

Есть три большие области, где это важно.

Во-первых, стекло. Разные составы стекла обладают разными оптическими свойствами и разной желательностью для фотообъективов — например, низкий показатель преломления, низкая дисперсия и высокое светопропускание — все это хорошо. Многие из старых способов изготовления стекла с желаемыми свойствами были довольно дорогими или имели другие серьезные недостатки . Достижения в области материаловедения позволили получить стекло с аналогичными свойствами без этих недостатков. Вероятно, так будет и дальше.

Во-вторых, улучшилось покрытие линз. Они используются во всех хороших объективах для уменьшения бликов , что очень важно, поскольку рассеянный свет снижает качество изображения. Новые покрытия делают это лучше, дешевле и обладают другими желательными свойствами, такими как отталкивание отпечатков пальцев и пыли.

И третье: пластик ! Мы еще не достигли того момента, когда пластиковые элементы могут заменить стекло в чем угодно, кроме игрушечных линз, но пластик все чаще используется в конструкции линз там, где раньше был бы металл. В некоторых случаях это делается просто для того, чтобы сделать их дешевле, не заботясь о качестве, но когда хороший пластик используется правильно, они могут сделать объектив легче и меньше без ущерба для качества сборки.

Функции

Я собираюсь выделить стабилизацию изображения, так как это очевидно. Современные объективы могут обеспечить до пяти ступеней стабилизации за счет увеличения выдержки в 32 раза при той же резкости. А новые достижения в области ИС корректируют более сложные и разные типы движений . Поскольку конкуренция здесь жесткая и многие идеи еще не реализованы, ожидайте, что эта область будет продолжать быстро улучшаться.

Поскольку боке — визуальное качество областей не в фокусе — становится все более важным фактором, чаще встречается большее количество лепестков диафрагмы и лепестков с закругленными краями. Эта функция долгое время была доступна на портретных объективах премиум-класса, но теперь она кажется почти обязательной функцией даже на младших «отличных полтинниках», таких как Nikon и Pentax .

Другим примером являются более совершенные моторы внутри объектива, использующие ультразвуковые конструкции кольцевого типа. И еще один пример — механизм сцепления в новых объективах Pentax, который позволяет выполнять постоянную ручную фокусировку даже при автофокусировке, управляемой телом. Или некоторые объективы Pentax имеют умную встроенную/выдвижную бленду. Это не имеет ничего общего с оптическим дизайном, но является примером практических инноваций, которые действительно полезны для фотографа.

Защита от атмосферных воздействий - еще одна особенность: в этом нет ничего особенно инновационного (за исключением, возможно, некоторых материаловедения), но встроить его в большее количество конструкций линз - это прогресс.

По мере сближения видео и фотосъемки мы увидим еще несколько изменений, связанных с этим: более тихая работа и бесступенчатая настройка диафрагмы (вместо того, чтобы ограничиваться традиционными стопами или заранее определенными их долями; это позволяет плавно вносить изменения во время съемки без вызывает скачки экспозиции). Возможно, многие из этих функций попадают в следующую категорию, если смотреть с точки зрения, отличной от видео, например, бесступенчатая диафрагма на самом деле не является функцией с большим преимуществом для фотосъемки .

Не лучше, просто иначе

В этой категории: изменения, сделанные в пользу цифровых технологий, и новые разработки для сенсоров меньшего размера.

В цифровых конструкциях необходимо учитывать повышенную отражательную способность материала сенсора по сравнению с пленкой. Это означает, что в объектив попадает больше рассеянного света , чем раньше . Кроме того, большинство датчиков менее терпимы к свету, который исходит не прямо, что делает телецентрический дизайн более важным.

И меньшие сенсоры просто означают, что объективы могут быть спроектированы с меньшим кругом изображения или, по крайней мере, с этими важными свойствами, оптимизированными только для центра, не слишком беспокоясь о том, какие будут углы на полном кадре. Это позволяет создавать более компактные, легкие и дешевые конструкции, которые по-прежнему обеспечивают превосходное качество изображения — серия Pentax DA Limited является детищем плаката, а smc DA 15mm f/4 ED AL Limited является примером недавней инновационной конструкции объектива, включающей в себя множество из вещей, которые я перечислил выше.

Есть еще одно изменение, которое также можно отнести к этой категории. Многие камеры теперь предлагают автоматическую программную коррекцию дефектов объектива, таких как хроматическая аберрация и бочкообразная дисторсия. На самом деле, в некоторых компактных камерах со сменными объективами это даже не опционально — это просто. Камера обменивается электронными данными с объективом и «знает», как настроить изображение при обработке RAW, чтобы компенсировать особенности этой модели объектива. Это позволяет изменить компромиссные параметры конструкции объектива: те факторы, которые можно легко скорректировать в программном обеспечении, можно оставить без внимания, а другие желаемые характеристики выйдут за рамки того, чем они могли бы быть в противном случае. В настоящее время основное внимание уделяется размеру, весу и стоимости, но по мере того, как обработка изображений становится все быстрее и лучше, неудивительно, что это мышление применяется и в высококлассных проектах.

Если говорить из мира любительской астрономии, то с линзами происходит довольно много разработок. Окуляры и объективы используют новое, экзотическое стекло и вычислительные ресурсы для разработки хорошо скорректированных рефракционных устройств. Новые стеклянные смеси появляются не очень часто, и надлежащие усилия для лучшего сочетания форм и характеристик по-прежнему требуют технических навыков.

В недавнем информационном бюллетене от Stellarvue (производителя телескопов в США) обсуждается, как они работают с различными типами стекла, чтобы придать новый вид старым конструкциям. Информационный бюллетень Stellarvue

О, и если вы знаете астронома-любителя, назовите ему окуляры "Ethos". Это недавний дизайн, который стал модным.

Из мира фотографии недавно поступили предложения о новых конструкциях объективов, которые дают больше света под прямым углом на ПЗС/КМОП, по сравнению со старыми конструкциями пленок, которые могли работать под разными углами. Эти линзы обычно называют «цифровыми» или цифровыми, поскольку они созданы для лучшего освещения лунок ПЗС.

Кроме того, недавние предложения включали линзы, которые используют только то, что нужно освещать меньший круг изображения, чтобы покрыть меньшие датчики. Это позволяет сделать габаритные линзы меньше и дешевле.

Чтобы узнать, как все изменилось в рамках конкретного бренда, вы можете просмотреть страницу Pentax K-Mount Page Божидара Димитрова . Я предлагаю посмотреть, как изменился дизайн фиксов и зумов за эти годы. Тем не менее, потребуется инженер-оптик, чтобы подробно описать, как и почему были сделаны те или иные изменения.

Помимо оптической конструкции, с годами улучшились и антибликовые покрытия. Они стали более прочными и эффективными.

Надеюсь это поможет!

Уменьшение размера и веса объективов, по-видимому, является одним из ключевых направлений деятельности. Например, новый объектив Canon EF 600mm с IS на самом деле легче предыдущего объектива без IS (5,4 кг против 6 кг).

При меньших фокусных расстояниях используется дифракционная оптика , которая позволяет использовать меньшие и легкие объективы, такие как Canon 400mm f/4 DO и 70-300mm f/4.5-5.6 DO.

Помимо уже упомянутого здесь датчика светового поля LYTRO, есть и другие технологии, которые недавно привлекли мое внимание: жидкие линзы, органический датчик и глобальный затвор.

Патенты на этот объектив были поданы как минимум компаниями Olympus, Samsung и Panasonic ( страница патентов ).

Они используют электрический импульс для изменения формата пузырька жидкости внутри корпуса объектива, который в данном случае является самим элементом объектива.

На рынке уже есть несколько подобных объективов, но они используются в небольших устройствах, таких как веб-камеры ( экспериментируя с жидким объективом и драйвером IC ), я думаю, что может пройти некоторое время, прежде чем они появятся для реальных камер.

Преимуществом данной технологии являются:

• неподвижные очки для масштабирования или автофокусировки

• меньше очков внутри объектива

• более быстрый электрический отклик

• без мотора на стекле

• бесшумный режим автофокуса

РЕДАКТИРОВАТЬ: Что касается органического сенсора, я знаю только, что его сделает Fuji, название предполагает использование органических компонентов, и Fuji утверждает, что этот сенсор может превзойти качество любого другого сенсора FF, больше информации здесь .

Наконец глобальный затвор, цитируя:

Глобальный затвор фиксирует всю информацию с каждого фотосайта на чипе одновременно.

это означает, что он может устранить типичные эффекты от датчиков тока с помощью скользящего затвора, такие как смазывание экспонатов, перекос, колебание и частичная экспозиция. Больше информации здесь .

Безусловно, в объективы все еще вносятся усовершенствования. Контроль качества производимого стекла со временем улучшился, а также было внесено множество улучшений в покрытия для уменьшения отражений/бликов.

Помимо реальных элементов объектива, существует множество других компонентов объектива, которые все еще находятся в разработке, например, системы IS/VR, которые в последние годы стали намного более интеллектуальными.

Хороший обзор некоторых передовых технологий, используемых в объективах, можно найти на странице Canon L Series . (Да, это более или менее просто большая реклама канона, но страница действительно содержит много интересной информации.)

У Nikon есть раздел оптических технологий , в котором также много полезной информации, но не так много истории (и не так ярко).