Особливості розробки фотооб’єктива
- Основні оптичні характеристики фотооб’єктивів.
Фотографічним об’єктивом називають оптичну систему, яка призначена для отримання дійсних зображень предметів на поверхні фотоприймача.
До основних характеристик фотооб’єктива належать:
- фокусна відстань;
- відносний отвір;
- кутове поле.
Також важливими є фотометричні характеристики та показники якості оптичного зображення.
Фокусна відстань f` визначає масштаб зображення та довжину системи. При фотографуванні предметів, які знаходяться на кінцевій відстані масштаб зображення дорівнює лінійному збільшенню  , яке залежить від фокусної відстані:  . Для віддалених предметів отримуємо їх зменшене зображення:  , де  - кутовий розмір предмета.
Тобто, чим більше фокусна відстань, тим більше і масштаб зображення.
Відносний отвір D/f` впливає на глибину простору та глибину різкості (чіткого зображення), а також на освітленість зображення.
2. Глибина чіткого зображення фотооб’єктивом площини предметів.
Глибиною чіткого зображення фотооб’єктивом площини предметів називають відстань вздовж оптичної осі між двома площинами Q1 та Q2 у просторі предметів, в межах яких об’єкти зйомки в площині зображення залишаються досить чіткими, тобто розмір плями розсіювання не перевищує наперед заданого значення  . З рисунку зрозуміло, що глибина чіткого зображення фотооб’єктивом площини предметів прямо пропорційна квадрату відстані до площини наведення, розміру плями розсіювання та обернено пропорційна квадрату фокусної відстані та відносному отвору об’єктива. Тобто:  .
3. Глибина чіткого зображення в площині зображень фотооб’єктива.
Глибина чіткого зображення в площині зображень фотооб’єктива  - це відстань вздовж оптичної осі від площини зображення Q`, в межах якої зберігається допустимий розмір плями розсіювання , тобто:  .
4. Якість зображення та допустимі остаточні аберації фотооб’єктива.
За ступенем корегування аберацій фотооб’єктиви можна умовно поділити на такі групи: ахромати, апохромати, апланати, анастигмати та ортоскопічні (виправлена дисторсія).
Основною кількісною оцінкою якості зображення фотооб’єктива є його роздільна здатність, яка оцінюється в лініях на міліметр.
Роздільна здатність по краям поля дещо нижче ніж в центрі, оскільки на якість зображення на краях поля впливають польові аберації.
Визначення межі розділення не завжди є достатнім для оцінки якості фотографічного зображення, особливо у випадках електронного фотоприймача. Більш прийнятним критерієм оцінки у даному випадку є частотно-контрастна характеристика (ЧКХ), яка показує як змінюється розподіл освітленості в зображенні по відношенню до розподілу яскравості в самому предметі.
Із розвитком кольорової фотографії виникла потреба у створенні фотооб’єктивів з правильною передачею кольорів. У першу чергу це стосується основних кольорів – синього, зеленого та червоного, і обумовлено тим, що коефіцієнт пропускання залежить від довжини хвилі.
Правильність передачі кольору фотооб’єктивом здійснюють розрахунковим шляхом, а потім вимірюють експериментально на фотометрах та колориметрах. Корекція передачі кольору здійснюється за допомогою просвітлюючих плівок.
5. Основні типи фотооб’єктивів.
До фотооб’єктивів належать не лише об’єктиви, які використовуються безпосередньо у фотоапаратах та кіно- і відеокамерах, а й об’єктиви, які використовуються при аеро-, гідро-, астрофотографуванні, голографії, а також об’єктиви, що працюють в інфрачервоній, ультрафіолетовій, рентгеноскопічній техніці тощо.
Найбільш розповсюджені так звані універсальні фотооб’єктиви, конструкція яких базується на триплеті. Такі фотооб’єктиви є анастигматами та мають середні характеристики по відносному отвору та полю (поле зору може бути 45-500 при відносному отворі 1:3,5). Вітчизняні: «Індустар».
Світлосильні об’єктиви є досить складними за конструкцією, оскільки забезпечити високу світлосилу при великому полі зору та гарній якості зображення не можливо із застосуванням простих оптичних систем, тому такі фотооб’єктиви як правило багатолінзові. Найперші фотооб’єктиви такого типу почала випускати фірма Цейсс («Ерностар» - 1924 рік, «Зоннар» - 1931 рік), радянська промисловість випускала об’єктиви серії «Юпітер», «Геліос», «Мир».
Ширококутні об’єктиви використовують для ландшафтний зйомок, фотографування архітектурних споруд, а також для аерофотозйомки. Ширококутними називають об’єктиви, кутове поле зору яких не менше 700. Першим і найбільш розповсюдженим ширококутним об’єктивом став «Гіпергон» з D/f`=1:30 та  , розрахований Гейогом у 1900 році. Потім фірма Цейсс випустила ширококутний об’єктив «Ортометар» з D/f`=1:4,5 та  . Радянські ширококутні об’єктиви «Руссар» були побудовані на базі оптичних схем, розрахованих М. Русіновим. Найбільш досконалим ширококутним фотооб’єктивом, який випускала радянська промисловість, є «Оріон».
Також існують телеоб’єктиви та дзеркально-лінзові фотооб’єктиви. Ці об’єктиви є довгофокусними та призначені для фотографування віддалених предметів.
До телеоб’єктивів належать серії «Телемар» та «Таір». Перші вітчизняні дзеркально-лінзові фотооб’єктиви були розраховані Д. Максутовим.
Рекомендована література:
- Волосов Д.С. Методы расчета сложных фотографических систем. – ОГИЗ-Гостехиздат – 1948. (фотообъективы)
| 
