stringtranslate.com

триплет Кука

Триплет Кука — фотографический объектив , разработанный и запатентованный в 1893 году Деннисом Тейлором , который был главным инженером в компании T. Cooke & Sons of York. Это была первая система объективов, которая позволила устранить большую часть оптических искажений или аберраций на внешнем крае изображения. [ необходима цитата ]

Триплет Кука известен тем, что способен исправлять пять аберраций Зейделя . [1] Конструкция составной линзы состоит из трех простых линзовых элементов, расположенных на воздушном пространстве : две двояковыпуклые (положительные) линзы, окружающие двояковогнутую (отрицательную) линзу в середине. [2] Это одна из важнейших конструкций объектива в истории фотографии. [2]

Дизайн

триплет Кука

По словам Тейлора, конструкция линзы была получена путем рассмотрения склеенного ахроматического дублета, состоящего из одного тонкого отрицательного элемента и одного тонкого положительного элемента, оба с одинаковой силой; такой дублет привел бы к составной линзе с нулевой чистой силой, но также с плоским полем фокусировки. [a] Однако, разделяя элементы, полученный воздушный зазор будет действовать как дополнительный элемент линзы, давая системе положительную общую силу, сохраняя при этом характеристику плоского поля. Чтобы исправить косые аберрации, Тейлор рекомендовал разделить один элемент и установить их по обе стороны от оставшегося элемента; [3] хотя он запатентовал версии, в которых либо отрицательный, либо положительный элемент были разделены, в своем предпочтительном варианте он разделил положительный элемент. [4] : 103 

Триплет Кука состоит из отрицательного элемента из флинтгласа в центре и положительного элемента из корончатого стекла с каждой стороны. В этой конструкции сумма Петцваля равна нулю, поэтому поле фокусировки плоское. Другими словами, отрицательная линза может быть такой же сильной, как и две внешние вместе взятые, если измерять в диоптриях, но линза будет сводить свет, поскольку лучи попадают на средний элемент близко к оптической оси . Кривизна поля определяется суммой диоптрий, а фокусное расстояние — нет.

Воздействие и производство

В то время триплет Кука был крупным достижением в проектировании объективов. Для одной длины волны конструкция может исправить, используя всего три элемента, сферическую аберрацию , кому , астигматизм , кривизну поля и искажение . [2] Однако Кингслейк отметил, что «нет симметрии, которая могла бы помочь конструктору, и нет контроля над искажением», что привело к процессу проектирования методом проб и ошибок. [4] : 104–105  Он был превзойден более поздними конструкциями в высококлассных камерах , включая конструкцию двойного Гаусса , но по-прежнему широко используется в недорогих камерах, включая вариации с использованием асферических элементов , особенно в камерах мобильных телефонов .

Триплет Кука состоит из трех отдельных линз, расположенных на конечном расстоянии. Часто считается, что триплет является одним из важнейших открытий в области фотографических объективов

—  Оптимизация триплета Кука (2002) [2]

Компания T. Cooke & Sons не хотела производить линзу, возможно, из-за сложности шлифовки сильного центрального отрицательного элемента, и лицензия на конструкцию была передана компании Taylor, Taylor and Hobson , которая назвала продукт триплетом Кука . [4] : 105 

Начиная с начала 1900-х годов триплет Кука был принят на вооружение другими крупными производителями оптических линз и производился на протяжении многих десятилетий.

Дальнейшее развитие

Артур Кокс отметил, что анастигматические линзы были «почти исключительно логическим развитием двух основных типов: симметричной линзы и триплета Кука HD Taylor » . [14] : 241  Одним из первых производных был Voigtländer Heliar , разработанный Гансом Хартингом в 1900 году как симметричная модификация оригинального триплета Кука . [4] : 106  Хартинг продолжил разработку линзы, в результате чего появился Dynar ( 1903), конструкция которого была позже принята в качестве новой версии Heliar после Первой мировой войны. [4] : 107–108  Отдельные свидетельства указывают на то, что Heliar использовался для съемки официальных портретов императора Хирохито . [15] Хотя современный Zeiss Tessar (1902) считается развитием триплета Кука , точнее его считать параллельной разработкой, произошедшей от более ранних четырехэлементных конструкций Пауля Рудольфа , включая Protar и Unar . [16] : 90 

Для увеличения светосилы объектива задний элемент либо дополнительно разделялся на два, как это было запатентовано Эдвардом Баушем в 1900 году и Х. У. Ли как Speedic в 1924 году, либо в переднее воздушное пространство вставлялся положительный менисковый элемент, как в долговечных конструкциях Людвига Бертеле Ernostar и Sonnar для Ernemann и Carl Zeiss AG соответственно. [4] : 108–111 

Несколько ранних объективов, использовавшихся с камерой Leica, были получены из триплета Кука путем разделения одного или нескольких из трех элементов в склеенный дублет, включая Elmar , Elmarit , Hektor и Thambar . [4] : 113 

Приложение

В биноклях, а также в рефракторных телескопах часто используются триплеты. То же самое касается многих проекционных линз, например, для 35-мм диапроекторов .

Рудольф Кингслейк отмечает, что гологон — это триплет, в котором отрицательный элемент был разделен, чтобы окружить положительный элемент. [4] : 104 

Триплет Кука послужил основой для дополнительных конструкций, включая производную с пятью линзовыми элементами. [17]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Поле фокусировки выражается кривизной поля Петцваля , также известной как сумма Петцваля. Она была определена математиком Йозефом Петцвалем как сумма произведений радиусов кривизны и показателя преломления для каждого элемента линзы.
  2. ^ Обычный объектив начального уровня предлагается для зеркальных камер Ihagee Exakta . [5]
  3. ↑ После  1932–1935 гг . к линзам Anticomar был добавлен четвертый элемент , что сделало их более похожими на конструкции Tessar . [6] [7]
  4. ^ Объективы Novar производились компаниями Rodenstock или Steinheil  [de] для камер Zeiss Ikon . [8]

Ссылки

  1. ^ Киджер, Майкл Дж. (2002). Основы оптического проектирования. SPIE Press. ISBN 9780819439154.
  2. ^ abcd Васильевич, Дарко (2002). "13: Оптимизации триплета Кука". Классические и эволюционные алгоритмы в оптимизации оптических систем . Springer US. стр. 187–211. doi :10.1007/978-1-4615-1051-2_13. ISBN 9781461510512.
  3. ^ Тейлор, Х. Деннис (1923). «Оптическое проектирование как искусство». Труды Оптического общества . 24 (3): 143. doi :10.1088/1475-4878/24/3/302.
  4. ^ abcdefgh Кингслейк, Рудольф (1989). "7. Триплетная линза и ее модификации". История фотографической линзы . Сан-Диего: Academic Press. стр. 103–116. ISBN 0-12-408640-3. Получено 12 ноября 2024 г.
  5. ^ "Обзор E. Ludwig Meritar 50mm f2.9". lens-legend . 3 апреля 2020 г. Получено 22 августа 2023 г.
  6. ^ "Anticomar | Plaubel". только изображения . 14 октября 2019 г. Получено 22 августа 2023 г.
  7. ^ "Глава: P" (PDF) . lens-club.ru . Получено 22 августа 2023 г. .
  8. ^ Gubas, Larry (осень 1982). "The Super Ikontas" (PDF) . Zeiss Historica . Vol. 4, no. 2. Zeiss Historica Society of America. NOVAR: Эти триплетные линзы были изготовлены по спецификациям Штутгарта фирмой Rodenstock и, возможно, также Steinheil. Обе фирмы располагались в Мюнхене.
  9. ↑ Патент США 568052A, HD Taylor, «Lens», выдан 22 сентября 1896 г. 
  10. ↑ Патент США 716035A, Карл Август Ганс Хартинг, «Линза», выдан 16 декабря 1902 г. 
  11. ↑ Патент США 765006A, Ганс Хартинг, «Линза», выдан 12 июля 1904 г. 
  12. ↑ Патент США 1739512A, Хорас Уильям Ли, «Фотографический объектив», выдан 17 декабря 1929 г. 
  13. ^ Патент DE 458499C, Людвиг Бертеле, "Photographisches Objektiv", выдан 13 апреля 1928 г. 
  14. ^ Кокс, Артур (1966). «Основные типы объективов». Фотографическая оптика: современный подход к технике определения (тринадцатое изд.). Лондон и Нью-Йорк: Focal Press. стр. 233–314 . Получено 21 августа 2023 г.
  15. ^ «Дополнительная информация об APO-LANTHAR» (PDF) . Косина Фойгтлендер . Проверено 21 августа 2023 г.
  16. ^ Кингслейк, Рудольф (1989). "6. Первые анастигматы". История фотографического объектива . Сан-Диего: Academic Press. стр. 81–102. ISBN 0-12-408640-3. Получено 12 ноября 2024 г.
  17. ^ Шарма, К. Д. (1979-12-01). «Разработка новой производной триплета Кука из пяти элементов». Прикладная оптика . 18 (23): 3933–3937. doi :10.1364/AO.18.003933. ISSN  1559-128X. PMID  20216728.

Внешние ссылки