Широкоугольный фотографический объектив с сильной бочкообразной дисторсией
Объектив «рыбий глаз» — это сверхширокоугольный объектив , который производит сильное визуальное искажение , предназначенное для создания широкого панорамного или полусферического изображения. [4] [5] : 145 Объективы «рыбий глаз» достигают чрезвычайно широких углов обзора , намного превосходящих любые прямолинейные объективы. Вместо того чтобы создавать изображения с прямыми линиями перспективы ( прямолинейные изображения ), объективы «рыбий глаз» используют специальное отображение («искажение»; например: равновеликий угол , см. ниже), которое придает изображениям характерный выпуклый непрямолинейный вид.
Термин «рыбий глаз» был придуман в 1906 году американским физиком и изобретателем Робертом В. Вудом на основе того, как рыба видит сверхширокий полусферический вид из-под воды (явление, известное как окно Снелла ). [1] [5] : 145 Их первое практическое применение было в 1920-х годах для использования в метеорологии [3] [6] для изучения образования облаков, что дало им название линзы всего неба . Угол зрения линзы «рыбий глаз» обычно составляет от 100 до 180 градусов, [4] хотя существуют линзы, покрывающие до 280 градусов (см. ниже). Их фокусные расстояния зависят от формата пленки, для которого они предназначены.
Массовые объективы типа «рыбий глаз» для фотографии впервые появились в начале 1960-х годов [7] и, как правило, используются из-за их уникального, искаженного внешнего вида. Для популярного формата пленки 35 мм типичные фокусные расстояния объективов типа «рыбий глаз» составляют8–10 мм для круглых изображений и12–18 мм для диагональных изображений, заполняющих весь кадр. Для цифровых камер, использующих меньшие формирователи изображения, такие как1/4 дюйма и1/3-дюймовые ПЗС- или КМОП- датчики , фокусное расстояние «миниатюрных» объективов типа «рыбий глаз» может быть всего лишь1–2 мм .
Объективы типа «рыбий глаз» также имеют другие применения, например, повторное проецирование изображений, изначально снятых через объектив типа «рыбий глаз» или созданных с помощью компьютерной графики, на полусферические экраны. Они также используются для научной фотографии, например, для записи полярных сияний и метеоров , а также для изучения геометрии растительного покрова и расчета солнечной радиации вблизи земли . В повседневной жизни они, пожалуй, чаще всего встречаются в качестве дверных глазков , чтобы обеспечить широкое поле зрения.
История и развитие
Панорамы с искажением типа «рыбий глаз» появились раньше фотографии и объектива типа «рыбий глаз». В 1779 году Орас Бенедикт де Соссюр опубликовал свой вид Альп с видом сверху вниз: «Все объекты нарисованы в перспективе из центра». [8]
«Vue circulaire des montagnes qu'on découvre du sommet du Glacier de Buet», Орас-Бенедикт де Соссюр [9]
Ведро Вуда (вверху) и усовершенствованная (внизу) камера (1906 г.)
Первое известное изображение «рыбьего глаза» получено в 1905 году с помощью аппарата Вуда (1906)
Полусферическая линза Бонда (1922)
В 1906 году Вуд опубликовал статью, в которой подробно описывался эксперимент, в котором он построил камеру в наполненном водой ведре, начиная с фотографической пластины на дне, короткофокусного объектива с точечным отверстием диафрагмы, расположенного примерно посередине ведра, и листа стекла на краю для подавления ряби на воде. Эксперимент был попыткой Вуда «установить, как внешний мир выглядит для рыб», и поэтому статья получила название «Вид через рыбий глаз и зрение под водой». [1] Впоследствии Вуд построил улучшенную «горизонтальную» версию камеры, исключив объектив, вместо этого используя точечное отверстие, пробитое в стенке резервуара, который был заполнен водой и фотографической пластиной. В тексте он описал третью камеру «Рыбий глаз», построенную с использованием листовой латуни, основными преимуществами которой было то, что эта была более портативной, чем две другие камеры, и была «абсолютно герметичной». [1] В своем заключении Вуд считал, что «устройство будет фотографировать все небо, [поэтому] на этом принципе можно будет сделать регистратор солнечного сияния, который не потребует никакой корректировки по широте или месяцу», но также иронично заметил, что «виды, использованные для иллюстраций этой статьи, чем-то напоминают «причудливые» картинки из журналов». [1]
В 1922 году В. Н. Бонд описал усовершенствование аппарата Вуда, в котором резервуар с водой был заменен простой полусферической стеклянной линзой, что сделало камеру значительно более портативной. Фокусное расстояние зависело от показателя преломления и радиуса полусферической линзы, а максимальная апертура была приблизительнож /50; он не был скорректирован на хроматическую аберрацию и проецировал искривленное поле на плоскую пластину. Бонд отметил, что новый объектив может использоваться для записи облачного покрова или ударов молнии в заданном месте. [2] Полусферический объектив Бонда также уменьшил необходимость в точечном отверстии для обеспечения резкого фокуса, поэтому время экспозиции также было сокращено. [10]
Линза холма Скай
В 1924 году Робин Хилл впервые описал объектив с охватом 180°, который использовался для обзора облаков в сентябре 1923 года [3] Объектив, разработанный Хиллом и R. & J. Beck, Ltd. , был запатентован в декабре 1923 года. [11] Линза Hill Sky Lens теперь считается первым объективом типа «рыбий глаз». [5] : 146 Хилл также описал три различные функции картирования объектива, предназначенного для захвата всей полусферы (стереографическая, равнопромежуточная и ортографическая). [3] [12] Искажения неизбежны в объективе, который охватывает угол зрения, превышающий 125°, но Хилл и Бек заявили в патенте, что стереографическая или равнопромежуточная проекция являются предпочтительными функциями картирования. [11] Конструкция объектива из трех элементов и трех групп использует сильно рассеивающую менисковую линзу в качестве первого элемента для подачи света на широкий обзор, за которым следует система собирающих линз для проецирования изображения на плоскую фотографическую пластину. [11]
Объектив Hill Sky Lens был установлен на камере полного обзора неба , обычно используемой парой на расстоянии 500 метров (1600 футов) для получения стереоизображений , и оснащен красным фильтром для контрастности; в своем первоначальном виде объектив имел фокусное расстояние 0,84 дюйма (21 мм) и создавал изображение диаметром 2,5 дюйма (64 мм) приж /8. [13] Конрад Бек описал систему камер в статье, опубликованной в 1925 году. [14] По крайней мере одна из них была реконструирована. [15]
Немецкая и японская разработка
В 1932 году немецкая фирма Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft AG (AEG) подала заявку на патент на Weitwinkelobjektiv (широкоугольный объектив), 5-элементную, 4-групповую разработку Hill Sky Lens . [5] : 148 [16] По сравнению с Hill Sky Lens 1923 года , Weitwinkelobjektiv 1932 года имел два расходящихся менисковых элемента перед диафрагмой и использовал склеенную ахроматическую группу в сходящейся секции. [16] Миямото приписывает разработку Weitwinkelobjektiv Гансу Шульцу . [ 12] Базовая запатентованная конструкция была разработана для съемки облаков в виде 17-ммж /6.3объектив [17] и Umbo использовали объектив AEG в художественных целях, фотографии были опубликованы в выпуске Volk und Welt за 1937 год . [18]
AEG Weitwinkelobjektiv лег в основу более позднего Nippon Kogaku (Nikon) Fisheye-Nikkor 16 мм.ж /8объектив 1938 года, который использовался в военных и научных (облачность) целях. [17] [19] Nikon, у которого был контракт на поставку оптики для Императорского флота Японии , возможно, получила доступ к конструкции AEG в рамках Пакта о стали . [19]
Также в 1938 году Роберт Рихтер из Carl Zeiss AG запатентовал 6-элементный, 5-групповой объектив Pleon , [20] который использовался для воздушного наблюдения во время Второй мировой войны. Сходящаяся задняя группа Pleon была симметричной, полученной из 4-элементного объектива Topogon , разработанного Рихтером для Zeiss в 1933 году. Тестирование на захваченном объективе после войны показало, что Pleon обеспечивал равноудаленную проекцию для покрытия поля приблизительно в 130°, а негативы печатались с использованием специального выпрямляющего увеличителя для устранения искажений. [ 5] : 149 [21] Фокусное расстояние Pleon составляло приблизительно 72,5 мм с максимальной диафрагмойж /8и использовал плосковогнутый передний элемент диаметром 300 мм (12 дюймов); изображение на негативе было приблизительно 85 мм (3,3 дюйма) в диаметре. [21]
35 мм проявка
Примерно в то же время, когда Шульц разрабатывал Weitwinkelobjektiv в AEG, Вилли Мерте [де] в Zeiss разрабатывал Sphaerogon , который также был разработан для охвата поля зрения в 180°. [22] [23] В отличие от Weitwinkelobjektiv , Sphaerogon Мерте не ограничивался камерами среднего формата; прототипы Sphaerogon были созданы для камеры миниатюрного формата Contax I. Первые прототипы объективов Sphaerogon имели максимальную апертуруж /8, но более поздние примеры были вычислены на пол-стопа быстрее, чтобыж /6.8[24] Несколько прототипов линз Sphaerogon были обнаружены как часть коллекции линз Zeiss, конфискованной армейскими войсками связи в качестве военных репараций в 1945 году; [25] коллекция, которую фирма Zeiss сохранила в качестве отчета о своих разработках, была позже задокументирована Мерте, бывшим руководителем оптических вычислений CZJ, работавшим под руководством офицера войск связи Эдварда Капрелиана. [26] [27]
После войны объектив Fisheye-Nikkor был сопряжён со среднеформатной камерой и был выпущен в слегка изменённом виде (фокусное расстояние немного увеличилось до 16,3 мм) как «Sky-image Recording Camera» в марте 1957 года для японского правительства [28] , за которым последовал коммерческий выпуск как Nikon Fisheye Camera (также известная как «Nikon Sky Camera» или «Nikon Cloud Camera») в сентябре 1960 года, розничная цена которой составляла 200 000 иен (что эквивалентно 1 130 000 иен в 2019 году). [29] Переработанный объектив создавал круглое изображение диаметром 50 мм (2,0 дюйма) и охватывал полное полусферическое поле 180°. [30] Было изготовлено всего 30 экземпляров Nikon Fisheye Camera, и из них 18 были проданы клиентам, в основном в Соединённых Штатах; Nikon, вероятно, уничтожила оставшиеся запасы, чтобы избежать налоговых штрафов. [31] Фотографии, сделанные с помощью камеры Fisheye, опубликованные в журнале Life в 1957 году, ознаменовали собой первое широкое ознакомление общественности с искажением «рыбьего глаза»; [32] включая фотографию зала заседаний Сената США , сделанную Эдом Кларком и опубликованную в апрельском выпуске 1957 года, [33] и фотографию прыгуна с шестом Боба Гутовски , сделанную Ральфом Крейном и опубликованную в июле 1957 года. [34]
Производство камеры Nikon Fisheye было прекращено в сентябре 1961 года [28] , и впоследствии в 1962 году Nikon представила первый серийный объектив Fisheye для 35-мм камер [12] Fisheye -Nikkor 8 мм.ж /8, [35] который требовал, чтобы зеркальное зеркало на его камерах Nikon F и Nikkormat было заблокировано перед установкой объектива. До начала 1960-х годов объективы «рыбий глаз» использовались в основном профессиональными и научными фотографами, но появление «рыбьего глаза» для формата 35 мм увеличило его популярность. [36] Fisheye -Nikkor 8 ммж /8имеет поле зрения 180° и использует 9 элементов в 5 группах; он имеет фиксированный фокус и встроенные фильтры, предназначенные для черно-белой фотографии. Исследования показывают, что было построено менее 1400 объективов. [37] По мере того, как объективы «рыбий глаз» становились все более доступными, характерное искажение росло в популярности, особенно для обложек альбомов . Например, британский модный фотограф Тим Уокер использовал объектив «рыбий глаз», чтобы запечатлеть обложку поп/рок-альбома Гарри Стайлса 2019 года Fine Line . [38] Другие жанры, которые использовали преимущества объектива «рыбий глаз», включают панк-рок, хип-хоп и видеоролики о скейтбординге. [32] В частности, объектив «рыбий глаз» стал фирменным стилем режиссера музыкальных клипов Хайпа Уильямса , особенно в середине-конце 1990-х годов, когда он снимал видеоклипы для таких артистов, как Баста Раймс , Мисси Эллиотт и Пафф Дэдди .
Впоследствии в 1960-х и 1970-х годах компания Nikon выпустила еще несколько знаковых круглых объективов «рыбий глаз» с байонетом Nikon F:
10 ммж /5.6OP (1968), первый объектив типа «рыбий глаз» с ортографической проекцией, который также стал первым объективом с асферическим элементом [40]
6 ммж /5.6(1969), первый объектив типа «рыбий глаз» с полем зрения 220°; [7] патент, сопровождающий этот объектив, включает конструкцию объектива с полем зрения 270°. [39] 6,2 ммж /5.6Позднее в ограниченном количестве выпускались объективы SAP fisheye с асферической поверхностью, охватывающей поле зрения в 230°. [41]
8 ммдиафрагма /2.8(1970), первый круглый «рыбий глаз» с переменным фокусом, автоматической диафрагмой и зеркальным обзором (блокировка зеркала больше не требуется). [7]
В то же время другие японские производители разрабатывали так называемые "полнокадровые" или диагональные фишаи, которые захватывали примерно 180° поле зрения по диагонали кадра пленки. Первым таким диагональным фишаем был Fish-eye Takumar 18 ммж /11, выпущенный Pentax (Asahi Optical) в 1962 году, [41] [42] [43] за которым последовал немного более быстрый UW Rokkor-PG 18 ммж /9.5от Minolta в 1966 году. [44] Оба были зеркальными и с фиксированным фокусом. И Pentax, и Minolta в 1967 году выпустили более быстрые объективы с переменным фокусом ( Super Fish-eye-Takumar 17 ммж /4) [45] и 1969 ( Роккор-ОК 16 ммдиафрагма /2.8), [46] [47] соответственно. 16-мм Rokkor был позже принят Leica как Fisheye-Elmarit-R (1974) для своих зеркальных камер , а затем преобразован в автофокусный (1986) для системы Alpha . По состоянию на 2018 год [обновлять]та же базовая оптическая конструкция все еще продается как Sony SAL16F28.
Дизайн
В отличие от прямолинейных объективов, объективы типа «рыбий глаз» не характеризуются полностью только фокусным расстоянием и апертурой. Угол обзора, диаметр изображения, тип проекции и покрытие сенсора изменяются независимо от них.
Диаметр и охват изображения
В круглом объективе типа «рыбий глаз» круг изображения вписан в область пленки или сенсора; в диагональном («полнокадровом») объективе типа «рыбий глаз» круг изображения описан вокруг области пленки или сенсора. Это означает, что использование объектива типа «рыбий глаз» для формата, отличного от того, для которого он предназначен, легко (в отличие от прямолинейного объектива), и может изменить его характеристики.
Кроме того, различные объективы типа «рыбий глаз» отображают («искажают») изображения по-разному, и способ искажения называется функцией отображения. Обычным типом для потребительского использования является равнотелый угол .
Хотя цифровые эффекты «рыбий глаз» доступны как в камере, так и в виде программного обеспечения для компьютера, ни один из них не может расширить угол обзора исходных изображений до очень большого угла обзора настоящего объектива «рыбий глаз».
Фокусное расстояние
Фокусное расстояние определяется угловым охватом, конкретной используемой функцией отображения и требуемыми размерами конечного изображения. Фокусное расстояние для популярных размеров любительских камер вычисляется следующим образом:
Примечания
^ Предполагается, что максимальный угол обзора для функции картирования составляет 180°,
^ Для круглых «рыбьих глаз» максимальный размер составляет половину длины самой короткой стороны.
^ Для полнокадровых объективов «рыбий глаз» максимальный размер составляет половину длины диагонали.
Круглые рыбьи глаза
Первые типы разработанных объективов типа «рыбий глаз» были «круговыми» — объективы, которые захватывали полусферу на 180° и проецировали ее как круг в кадре пленки. По своей конструкции круглые объективы типа «рыбий глаз» таким образом охватывают меньший круг изображения, чем прямолинейные объективы, разработанные для того же размера сенсора. Углы круглого изображения типа «рыбий глаз» будут полностью черными. Эта чернота отличается от постепенного виньетирования прямолинейных объективов и наступает резко.
Некоторые круглые «рыбий глаз» были доступны в моделях ортографической проекции для научных приложений. Они имеют вертикальный, горизонтальный и диагональный угол обзора 180° .
Для камер APS и m43 появилось несколько объективов, которые сохраняют поле зрения 180° на корпусе с кропом. Первым из них был Sigma 4.5 мм. [49] Sunex также выпускает 5.6 -миллиметровый объектив «рыбий глаз», который захватывает круговое поле зрения 185° на 1.5x Nikon и 1.6x Canon DSLR камерах.
Nikon выпустила 6-миллиметровый круглый объектив типа «рыбий глаз» для 35-миллиметровой пленки, который изначально был разработан для экспедиции в Антарктиду . Он имел поле зрения 220°, предназначенное для захвата всего неба и окружающей земли при наведении прямо вверх. Этот объектив больше не производится [50] и в настоящее время используется для создания интерактивных изображений виртуальной реальности, таких как QuickTime VR и IPIX . Из-за своего очень широкого поля зрения он очень большой — весит 5,2 килограмма (11 фунтов), имеет диаметр 236 миллиметров (9,3 дюйма), длину 171 миллиметр (6,7 дюйма) и угол зрения 220 градусов. Он затмевает обычную 35-миллиметровую зеркальную камеру [51] и имеет собственную точку крепления штатива, особенность, обычно встречающуюся в больших длиннофокусных или телеобъективах, для снижения нагрузки на крепление объектива . Этот объектив встречается крайне редко. [52]
Совсем недавно японский производитель Entaniya предложил несколько объективов типа «рыбий глаз» с углами обзора до 250° на 35-мм полнокадровом носителе и до 280° на меньших сенсорах (см. список ниже). В 2018 году компания Venus Optics представила объектив типа «рыбий глаз» с углом обзора 210° для системы Micro Four Thirds . [53]
Круглые объективы типа «рыбий глаз» диаметром 8 мм и 7,5 мм, производимые компанией Nikon, оказались полезными для научных целей благодаря своей эквидистантной (равноугольной) проекции, в которой расстояние вдоль радиуса круглого изображения пропорционально зенитному углу .
Диагональные «рыбий глаз» (они же полнокадровые или прямоугольные)
По мере того, как объективы типа «рыбий глаз» набирали популярность в общей фотографии, компании, выпускающие камеры, начали производить объективы типа «рыбий глаз» с увеличенным кругом изображения, чтобы покрыть весь прямоугольный кадр пленки. Их называют диагональными, а иногда «прямоугольными» или «полнокадровыми» объективами типа «рыбий глаз». (Это было задолго до цифровой фотографии, поэтому использование термина «полный кадр» по отношению к объективам типа «рыбий глаз» не имеет ничего общего с использованием этого термина для обозначения цифрового сенсора размером 36x24 мм). [54]
Угол обзора, создаваемый диагональными рыбьими глазами, составляет всего 180° от угла до угла : они имеют диагональный угол обзора (AOV) 180° , в то время как горизонтальный и вертикальный углы обзора будут меньше. Для равновеликого угла 15 мм полнокадрового рыбьего глаза горизонтальный AOV будет 147°, а вертикальный AOV будет 94°. [55]
Одним из первых диагональных объективов «рыбий глаз», выпущенных в массовое производство, был Nikon Fisheye-Nikkor F 16 мм.диафрагма /3.5, созданный в начале 1970-х годов.
Чтобы получить тот же эффект на цифровых камерах с меньшими сенсорами, требуются более короткие фокусные расстояния. Nikon выпускает 10,5-миллиметровые объективы типа «рыбий глаз» для своих зеркальных камер APS DX. [56] Несколько других компаний выпускают «полнокадровые», т. е. диагональные, объективы типа «рыбий глаз» для камер APS и m43, см. следующий абзац.
Портрет или обрезанный круг с эффектом «рыбьего глаза»
Промежуточный вариант между диагональным и круглым «рыбьим глазом» состоит из круглого изображения, оптимизированного по ширине формата пленки, а не по высоте . В результате на любом неквадратном формате пленки круглое изображение будет обрезано сверху и снизу, но по-прежнему будет иметь черные края слева и справа. Этот формат называется «портретным» «рыбьим глазом»; [57] исторически он был довольно редким — только 12 ммж /8Объектив Accura (см. список ниже) напрямую следует принципу портрета. Однако сегодня эффект «рыбьего глаза» на портрете легко достигается с помощью объектива «рыбьего глаза», предназначенного для полного покрытия меньшего формата сенсора, например, диагонального «рыбьего глаза» APS на 35-мм полнокадровой камере или диагонального «рыбьего глаза» m43 на APS.
Миниатюрные объективы «рыбий глаз»
Миниатюрные цифровые камеры, особенно используемые в качестве камер безопасности , часто имеют объективы типа «рыбий глаз» для максимального охвата. Миниатюрные объективы типа «рыбий глаз» предназначены для малоформатных ПЗС/КМОП-камер, обычно используемых в потребительских и охранных камерах. [58] [59] Популярные размеры форматов датчиков изображения включают 1 ⁄ 4 ", 1 ⁄ 3 " и 1 ⁄ 2 ". В зависимости от активной области датчика изображения один и тот же объектив может формировать круглое изображение на большем датчике изображения (например, 1 ⁄ 2 ") и полный кадр на меньшем (например, 1 ⁄ 4 ").
Примеры и конкретные модели
Полный список всех современных и прошлых объективов «рыбий глаз» см. в разделе «Внешние ссылки» ниже.
Заслуживающие внимания объективы «рыбий глаз» для камер формата APS-C
Датчик изображения APS-C, используемый в камерах Canon, имеет размер 22,3 мм × 14,9 мм (0,88 дюйма × 0,59 дюйма) или 26,82 мм (1,056 дюйма) по диагонали, что немного меньше размера датчика, используемого другими популярными производителями камер с датчиками APS-C, такими как Fuji, Minolta, Nikon, Pentax и Sony. Другие распространенные датчики APS-C имеют размер от 23,6 до 23,7 мм (0,93–0,93 дюйма) по длинной стороне и 15,6 мм (0,61 дюйма) по короткой стороне, для диагонали от 28,2 до 28,4 мм (1,11–1,12 дюйма).
Пентакс 10–17 ммж /3,5–4,5= Tokina 10–17 мм f/3.5–4.5 (совместная разработка) для различных цифровых зеркальных фотокамер APS.
Заслуживающие внимания объективы «рыбий глаз» для 35-мм полнокадровых камер
Круглые линзы «рыбий глаз»
Точность 12 ммж /8(180° портретный объектив типа «рыбий глаз», т.е. оптимизированный по высоте, а не по ширине кадра, таким образом, дающий круглое изображение большего диаметра, т.е. обрезанное сверху и снизу. 1968. Продавался как Beroflex, Berolina, Panomar, Sigma, Spiratone, Universa, Upsilon, Vemar и т.д. Очень плохо.) [60]
C-4 Оптика Hyperfisheye 4.9 ммдиафрагма /3.5(270°, 2020, только для беззеркальной камеры , 13 кг) [61]
Canon FD 7,5 ммж /5.6(180°, 1971, три версии: первоначальная версия с серебряным байонетным кольцом, версия SSC 1973 года с серебряным байонетным кольцом, версия NewFD 1979 года с тем же покрытием SSC, черным байонетным кольцом; все имеют встроенные цветные фильтры с возможностью выбора колесом) [62]
Энтания HAL 200 6 ммж /4(200°, диаметр изображения 19,9 мм, только для беззеркальных камер ) [63]
Энтания HAL 250 6 ммж /5.6(250°, диаметр изображения 23,7 мм, только для беззеркальных камер , фиксированная апертура, 2 кг (компания также выпускает модель 280°, но с диаметром изображения всего 5 мм)) [64]
Никон F 6.2 ммж /5.6(230° и в свое время самый широкий «рыбий глаз». Похоже на вышеупомянутый 6 ммж /5.6, но другая гравировка: 6,2 мм 230°. Сообщается, что это самый редкий объектив Nikon из существующих, всего 3 выпущенных экземпляра) [66]
Никон F 7,5 ммж /5.6(220°, 1966) [65]
Никон F 8 ммдиафрагма /2.8(180°, 1970) [65]
Никон F 8 ммж /8(180°, 1962) [65]
Olympus OM Auto-Рыбий глаз 8 ммдиафрагма /2.4(180°, редко)
Полнокадровые (т.е. диагональные) объективы типа «рыбий глаз»
Canon EF 15 mm f/2.8 (оптически более простая замена указанной ниже модели FD; снята с производства) [62]
Canon Fisheye FD 15 ммдиафрагма /2.8(предшественник вышеуказанной модели, несовместим с креплением EF. Две версии: оригинальная с серебряным байонетным кольцом, 1973 г.; NewFD с черным байонетным кольцом, 1980 г. Обе имеют встроенные цветные фильтры и покрытие SSC) [62]
Fuji Photo Film Co. EBC Fujinon «Рыбий глаз» 16 ммдиафрагма /2.8(Крепления M42 и X-Fujinon сняты с производства)
Самьянг 12 ммдиафрагма /2.8ED AS NCS Diagonal Fisheye (знаменит своей стереографической проекцией; доступен в нескольких креплениях для зеркальных и беззеркальных камер)
TTArtisan 11ммдиафрагма /2.8Fisheye (примечательный как первый объектив типа «рыбий глаз», продаваемый, среди прочего, для дальномерного байонета Leica M и для Fuji GFX (хотя объектив не покрывает весь кадр GFX!). Эксперт обнаружил, что на самом деле его фокусное расстояние составляет 15 мм, а угол обзора составляет всего 176°. [68] )
Зенитар 16 ммдиафрагма /2.8Объектив «рыбий глаз»
Объективы типа «рыбий глаз» с зумом
Canon EF 8–15 ммж /4L Fisheye USM – 180° на всех фокусных расстояниях, но с поворотом от круглого до диагонального рыбьего глаза на 35-мм полнокадровой камере, т.е. изменением вертикального угла обзора. На кроп-камере с датчиками размера APS-C/H он дает только обрезанное круглое и полнокадровое изображение. Включена блокировка зума, которая не позволяет выходить за пределы диапазона фокусных расстояний полного покрытия на кроп-камерах.
Nikon AF-S Fisheye Nikkor 8–15 ммж /3,5–4,5E ED – предназначен для полнокадровых и FX-камер, этот объектив ведет себя идентично Canon.
Tokina AT-X AF DX = Pentax DA ED IF 10–17 ммж /3,4–4,5 – зум-объектив «рыбий глаз», разработанный для камер с сенсором APS-C, также продается в версии NH без встроенной бленды: в этом случае его можно использовать на полнокадровых камерах.
Пентакс F 17–28 ммж /3,5–4,5Fisheye – Этот объектив был создан для 35-мм полнокадровых пленочных камер, чтобы занять место 16 -мм f/2.8 в эпоху AF. Он начинается с 17-мм полнокадрового (диагонального) fisheye. Когда он достигает 28 мм, эффект fisheye почти исчезает, оставляя чрезмерно искаженное широкоугольное изображение. Он был задуман как объектив «спецэффектов» и, как утверждается, не был продан в слишком большом количестве экземпляров. [69] [ необходима цитата ]
Курьезы
Canon 5,2 мм f/2,8 RF L [70] (190° стереографический «рыбий глаз» с двумя системами линз «рыбий глаз»: для съемки 3D-виртуальной реальности на один полнокадровый датчик изображения 35 мм, менее актуален для фотографии: размещение двух кругов изображения на одном кадре шириной 36 мм означает, что каждый может иметь диаметр только 18 мм, что приводит к значительной потере разрешения)
Pentax K "Птичий глаз" 8,4 ммдиафрагма /2.8(прототип, 1982, исполнение не совсем такое же, как «рыбий глаз») [71]
Образцы изображений
Фотография входа в Лувр , сделанная с помощью 7,5-мм камеры.ж /5.6круглый объектив Nikkor «рыбий глаз»
Рыбий глаз был использован для съемки всего зала капитула собора Уэллса
Canon 8–15 мм зум на 8 мм BMW M3
Изображение, снятое с помощью 16 -миллиметрового полнокадрового объектива «рыбий глаз» до и после преобразования в прямолинейную перспективу. [n 1]
Сравнение прямолинейного объектива 11 мм и объектива «рыбий глаз» 16 мм на полнокадровой цифровой зеркальной фотокамере
Сравнение обычной (прямолинейной) функции картирования с четырьмя различными функциями картирования «рыбий глаз» при постоянном фокусном расстоянии.
Другие приложения
Во многих планетариях сейчас используются проекционные объективы «рыбий глаз» для проецирования ночного неба или другого цифрового контента на внутреннюю часть купола.
Объективы «рыбий глаз» используются в порнографии от первого лица, чтобы предметы, находящиеся прямо перед камерой, выглядели больше.
В авиасимуляторах и визуальных боевых симуляторах используются проекционные линзы «рыбий глаз» для создания захватывающей среды для обучения пилотов, авиадиспетчеров и военнослужащих.
Ученые и менеджеры по ресурсам (например, биологи, лесники и метеорологи) используют объективы типа «рыбий глаз» для полусферической фотографии, чтобы вычислить индексы растительного покрова и приземную солнечную радиацию. Приложения включают оценку здоровья леса, характеристику мест зимовки бабочек-монархов и управление виноградниками .
Астрономы используют объективы «рыбий глаз» для сбора данных об облачности и световом загрязнении .
Фотографы и видеооператоры используют объективы типа «рыбий глаз», чтобы иметь возможность максимально приблизить камеру для съемки динамичных сцен, а также запечатлеть контекст. Например, при съемке скейтбординга можно сфокусироваться на доске и при этом сохранить изображение скейтбордиста.
«Глаз» компьютера HAL 9000 из фильма «Космическая одиссея 2001 года» был создан с использованием 8-мм объектива Fisheye-Nikkor.ж /8[73] Точка зрения HAL была снята с использованием объектива Fairchild-Curtis «bug-eye», изначально разработанного для фильмов в формате купола Cinerama 360. [74]
Первый музыкальный клип, снятый полностью с помощью объектива «рыбий глаз», был на песню Beastie Boys « Hold It Now, Hit It » в 1987 году.
В компьютерной графике круглые изображения «рыбий глаз» могут использоваться для создания карт окружения из физического мира. Одно полное изображение «рыбий глаз» с углом обзора 180 градусов уместится в половине кубического пространства картирования с использованием соответствующего алгоритма. Карты окружения могут использоваться для рендеринга 3D-объектов и виртуальных панорамных сцен.
Многие персональные онлайн-камеры метеостанций по всему миру загружают изображения «рыбий глаз» текущего состояния местного неба, а также покадровую последовательность предыдущего дня с такими климатическими условиями, как температура, влажность, ветер и количество осадков. [75]
В дверных глазках , чтобы позволить наблюдателю внутри видеть более широкий обзор снаружи.
Функция картирования
Объект помещается в изображение линзой в соответствии с функцией отображения линзы. Функция отображения дает r , положение объекта относительно центра изображения, как функцию f , фокусного расстояния, и θ , угла от оптической оси, в радианах .
^ Частный случай r = k 1 f sin θ/к 2 , где k 1 = k 2 =2 . Некоторые объективы типа «рыбий глаз», такие как AF Nikkor DX 10.5 ммдиафрагма /2.8имеют немного разные значения для k 1 и k 2 .
^ Для этой линзы k 1 = 1,47 и 1/ k 2 = 0,713 , определены эмпирически. [81]
^ В этом случае k 1 = 1,88 и 1/ k 2 = 0,54 . [81]
Также возможны другие функции картирования (например, Panomorph Lenses) для улучшения внеосевого разрешения объективов «рыбий глаз».
С помощью соответствующего программного обеспечения криволинейные изображения, полученные с помощью объектива «рыбий глаз», можно переназначить на обычную прямолинейную проекцию. Хотя это влечет за собой некоторую потерю деталей по краям кадра, эта техника позволяет создавать изображение с полем зрения, большим, чем у обычного прямолинейного объектива. Это особенно полезно для создания панорамных изображений .
Все типы объективов типа «рыбий глаз» изгибают прямые линии. Углы апертуры 180° и более возможны только при большом количестве бочкообразной дисторсии .
Объектив de:Fischaugenobjektiv Fisheye с дополнительной информацией на немецком языке.
Примечания
^ Камера: цифровая зеркальная камера формата 35 мм, инструмент редактирования: Panorama Tools
Ссылки
^ abcde Wood, RW (август 1906 г.). «Виды рыбьего глаза и видение под водой». Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 6. XII (LXVIII): 159–161. doi :10.1080/14786440609463529.
^ ab Bond, WN (ноябрь 1922 г.). «Широкоугольный объектив для записи облаков». The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science . 6. XLIV (CCLXIII): 999–1001. doi :10.1080/14786441208562576 . Получено 6 ноября 2018 г.
^ abcd Хилл, Робин (июль 1924 г.). «Объектив для фотографий всего неба». Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society . 50 (211): 227–235. Bibcode : 1924QJRMS..50..227H. doi : 10.1002/qj.49705021110.
^ ab Henry Horenstein (2005-04-20). Черно-белая фотография: базовое руководство . Little, Brown. стр. 55. ISBN9780316373050.
^ abcde Кингслейк, Рудольф (1989). "10. Перевернутые телеобъективы". История фотографических объективов . Сан-Диего: Academic Press. С. 141–152. ISBN0-12-408640-3. Получено 4 ноября 2024 г. .
^ Дэвид Брукс (1982). Объективы и принадлежности к объективам: руководство фотографа. стр. 29. ISBN9780930764340.
^ abc Стаффорд, Саймон; Хиллебранд, Руди; Хаушильд, Ханс-Иоахим (2004). Новый компендиум Nikon. Книги Жаворонка. стр. 209–210. ISBN1-57990-592-7.
^ Вероника делла Дора, «Горы как способ видения: от горы Искушения до Монблана», в книге Эмили Гётч, Горы, мобильность и движение , 2017, ISBN 1137586354 , стр. 205
^ Путешествие в Альпы, предыдущие эссе по естественной истории окрестностей Женевы . Невшатель, 1779–96, пл. 8.
^ МакГаффи, К.; Хендерсон-Селлерс, А. (октябрь 1989 г.). «Почти столетие «визуализации» облаков над куполом всего неба». Бюллетень Американского метеорологического общества . 70 (10): 1243–1253. Bibcode :1989BAMS...70.1243M. doi : 10.1175/1520-0477(1989)070<1243:AACOCO>2.0.CO;2 .
^ abcd GB Application 225398, Robin Hill, «Усовершенствования фотографических объективов», опубликовано 4 декабря 1924 г., передано R & J Beck Ltd.
^ abc Миямото, Кенро (1964). «Рыбий глаз объектива». Журнал Оптического общества Америки . 54 (8): 1060–1061. doi :10.1364/JOSA.54.001060.
^ Рэй, Сидни (1999). "Фотография с помощью объектива "рыбий глаз"". Научная фотография и прикладная обработка изображений . Берлингтон, Массачусетс: Focal Press. стр. 535. ISBN978-0-240-51323-2. Получено 7 ноября 2018 г.
^ Бек, Конрад (1925). «Аппарат для фотографирования всего неба». Журнал научных инструментов . 2 (4): 135–139. Bibcode : 1925JScI....2..135B. doi : 10.1088/0950-7671/2/4/305.
^ "1920-е годы Хилла Cloud Camera с линзой Hill Sky производства Бека Лондона". Novacon . Получено 7 ноября 2018 г.
^ патент abc DE 620538, Ганс Шульц, «Abänderung eines Weitwinkelobjektivs (Модификация широкоугольного объектива)», выдан 23 октября 1935 г., передан Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft.
^ ab «Патентная информация AEG Weitwinkelobjektiv» . Проверено 7 ноября 2018 г.
^ "Umbo (Otto Maximilian Umbehr)" . Получено 7 ноября 2018 г. .
^ аб Кавина, Марко. «AEG Fisheye 17mm f/6,3 del 1935 и Nikkor Fisheye 16,3mm f/8 del 1938: Le доказать технологическую работу на кампо делль'оттика во Германии и в Японии, негли анни дель patto d'acciaio» [AEG Fisheye 17mm f /6,3 1935 года и Nikkor Fisheye 16,3mm f/8 1938 года: доказательство передачи оптических технологий между Германией и Японией в эпоху Стального пакта] . Проверено 8 ноября 2018 г.
^ ab патент США 2247068, Роберт Рихтер, «Анастигматический фотографический объектив», выдан 24 июня 1941 г., передан Carl Zeiss, Йена
^ ab Гарднер, Ирвин К.; Уошер, Фрэнсис Э. (1948). «Линзы чрезвычайно широкого угла для картографирования самолетов». Журнал оптического общества Америки . 38 (5): 421–431. doi :10.1364/JOSA.38.000421. S2CID 122928391.Прямая ссылка из NIST
^ ab DE Grant 672393, Willi Merté, "Lichtbildlinse (Фотообъектив)", выдан 3 октября 1935 г., присвоен Carl Zeiss SMT GmbH
^ ab патент США 2126126, Вилли Мерте, «Фотографический объектив», выдан 9 августа 1938 г., передан Carl Zeiss SMT GmbH
^ Кавина, Марко (10 марта 2010 г.). «Perimetar, Sphaerogon, Pleon: полный сборник об этих сверхширокоугольных и «рыбьих» объективах 30-х годов, разработанных фирмой Carl Zeiss Jena» . Получено 9 ноября 2018 г.
^ Сильвер, Дэвид (2012). "Избранные моменты из коллекции объективов Carl Zeiss Jena" . Получено 9 ноября 2018 г. .
^ "Эдвард К. Капрелян, 1913-1997". Zeiss Historica Society. Архивировано из оригинала 10 ноября 2018 года . Получено 9 ноября 2018 года .
^ Steinhard, Walter (фотографии) (апрель 1947 г.). «Lens Oddities». Popular Photography . Vol. 20, no. 5. Chicago: Ziff-Davis. pp. 82–83 . Получено 9 ноября 2018 г.
^ ab "Fisheye Camera". Nikon. Архивировано из оригинала 11 февраля 2001 г. Получено 8 ноября 2018 г.
^ "История камер Nikon: выпуск камеры Fisheye". Nikon. Архивировано из оригинала 6 февраля 2001 г. Получено 8 ноября 2018 г.
^ "Fisheye Camera". Nikon Imaging Products . Получено 8 ноября 2018 г.
^ Леветт, Грей (1998). «Легенда о Nikon — Часть LI» (PDF) . The Grays of Westminster Gazette . № 52. Лондон, Англия: Grays of Westminster. стр. 8. Получено 8 ноября 2018 г.
^ ab Moses, Jeanette D. (19 декабря 2019 г.). «Как объектив «рыбий глаз» стал неотъемлемой частью музыкальной индустрии». Popular Photography . Получено 1 апреля 2023 г. .
↑ Кларк, Эд (8 апреля 1957 г.). «Рыбий глаз смотрит, как Дэйв Бек попадает на крючок». LIFE . Vol. 42, no. 14. Чикаго, Иллинойс: Time Inc. стр. 42–43 . Получено 28 марта 2023 г.
↑ Крейн, Ральф (фотограф) (1 июля 1957 г.). «Виды вдоль столба». Life . Vol. 43, no. 1. Time-Life. p. 16. Получено 9 ноября 2018 г.
^ Лонг, Брайан (2018). Nikon: A Celebration (Третье изд.). Рэмсбери, Мальборо: The Crowood Press Ltd. ISBN978-1-78500-470-4. Получено 9 ноября 2018 г.
↑ Рёрслетт, Бьёрн (27 ноября 2007 г.). «Объективы «рыбий глаз» для байонета Nikon F» . Проверено 9 ноября 2018 г.
^ "8mm f/8 Fisheye-Nikkor Lens". Grays of Westminster. 20 сентября 2012 г. Получено 9 ноября 2018 г.
^ Гринвуд, Дуглас. «Все, что вам нужно знать об обложке альбома Harry Styles' Fine Line». id.vice.com . Получено 08.04.2023 .
^ Грант США 3524697, Ишики Масаки и Мацуки Кейджи, «Ахроматический сверхширокоугольный объектив», выдан 18 августа 1970 г., передан корпорации Nikon.
^ Ошита, Коити. "NIKKOR - Тысяча и одна ночь № 6: OP Fisheye-NIKKOR 10mm F5.6". Nikon Imaging . Получено 9 ноября 2018 г. .
^ ab Sato, Haruo. "NIKKOR: Тысяча и одна ночь № 53: Ai AF Fisheye-Nikkor 16mm F2.8D". Nikon Imaging . Получено 13 ноября 2018 г. .
^ "Курс истории". Ricoh Imaging . Получено 10 ноября 2018 г.
^ "Рыбий глаз-Takumar 1:11/18mm". Takumar Field Guide . Получено 10 ноября 2018 г.
^ "Minolta 18mm 1:95 Fisheye (MC)". artaphot . Получено 10 ноября 2018 г. .
^ "Рыбий глаз-Такумар 1:4/17". Takumar Field Guide. Архивировано из оригинала 11 ноября 2018 года . Получено 10 ноября 2018 года .
^ "Minolta 16mm 1:2.8 Fisheye (MC/MD)". artaphot . Получено 10 ноября 2018 г. .
↑ Грант США 3589798, Огура Тосинобу, «Широкоугольная система объективов с исправленной боковой аберрацией», выдан 29 июня 1971 г., присвоен Minolta Camera Kabushiki Kaisha
^ abc Bettonvil, Felix (6 марта 2005 г.). «Визуализация: объективы «рыбий глаз»». WGN . 33 (1). Международная метеорологическая организация: 9–14. Bibcode :2005JIMO...33....9B.
^ 4,5 мм F2.8 EX DC Круговой Fisheye
^ "Дополнительная информация о объективе Fisheye-Nikkor 6mm f/2.8". Малазийские интернет-ресурсы . Получено 11 ноября 2008 г.
^ "Дополнительная информация об объективе Fisheye-Nikkor 6mm f/2.8: конец 70-х". Малазийские интернет-ресурсы . Получено 11 ноября 2008 г.
^ Лоран, Оливье Лоран (23 апреля 2012 г.). «Редкий сверхширокоугольный объектив Nikkor поступил в продажу». British Journal of Photography . Архивировано из оригинала 25 апреля 2012 г. Получено 24 апреля 2012 г.
↑ Venus Laowa 4mm F2.8 Fisheye MFT, dpreview, 20 апреля 2018 г., получено 30 сентября 2018 г.
^ Для равноугольной проекции (типичной для полнокадровых «рыбий глаз») угол зрения равен удвоенному углу от оптической оси, а результирующая формула имеет вид , где , которая получается путем решения функции отображения для ; Dyxum, Gustavo Orensztajn
^ «Камеры Nikon — зеркальные и цифровые фотокамеры, объективы и многое другое».
^ Эхопф (16 марта 2017 г.). «Новые рыбьи глаза для панорамной фотографии». PT4Pano (на немецком языке) . Проверено 21 апреля 2022 г.
^ "Странный случай с 12-мм Fisheye". thesybersite.com . Получено 2022-04-19 .
^ "C-4 Precision Optics выпускает объектив Hyper Fisheye 4,9 мм F3.5 стоимостью 39 000 долларов для крепления Sony E". DPReview . Получено 19 апреля 2022 г.
^ abc "Таблица всех когда-либо произведенных объективов Canon SLR". Таблица всех когда-либо произведенных объективов Canon SLR . Получено 19 апреля 2022 г.
^ "HAL 200 6,0 мм | Энтания" . Products.entaniya.co.jp . 9 ноября 2021 г. Проверено 19 апреля 2022 г.
^ "HAL 250 6,0 мм | Энтания" . Products.entaniya.co.jp . 15 ноября 2021 г. Проверено 19 апреля 2022 г.
^ "Изгибы штаб-квартиры ESO". ESO Picture of the Week . Получено 26 февраля 2014 г.
↑ Лум, Торстен (1 мая 2017 г.). «Der HAL 9000 stammt von Nikon (или так)» [HAL 9000 от Nikon (возможно)]. Оберлерер 2 . Проверено 7 ноября 2018 г.
^ Welkos, Robert W. (27 ноября 2003 г.). «Отслеживание Одиссеи HAL». Los Angeles Times . Получено 7 ноября 2018 г.
^ url=http://www.bloomsky.com
^ "Обзор объектива Samyang 8 mm f/3.5 Aspherical IF MC Fish-eye - Введение - Lenstip.com".
^ Чарльз, Джеффри Р. (4 декабря 2009 г.). «Обзор сверхширокоугольного объектива Samyang 8 мм f/3.5 Proportional Projection» (PDF) . Versacorp . Получено 6 ноября 2018 г. .
^ Тоби, Мишель (6 ноября 2012 г.). «О различных проекциях фотографических объективов» . Получено 6 ноября 2018 г.
↑ Тоскани, Пьер (20 декабря 2010 г.). "Рыбий глаз" . Получено 6 ноября 2018 г.
^ "Линзы типа "рыбий глаз"". Офис Курадзуми. Архивировано из оригинала 15 ноября 2018 года . Получено 14 ноября 2018 года .
^ ab Thoby, Michel (20 декабря 2006 г.). "Comparison de deux objectifs Fisheye: Sigma 8 mm f/4 et Nikkor 10,5 mm f/2,8" [Сравнение двух объективов Fisheye: Sigma 8 mm f/4 и Nikkor 10,5 mm f/2.8] . Получено 14 ноября 2018 г.
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме «Объективы типа «рыбий глаз»» .
Теория проекции «рыбий глаз»
Список всех современных и доступных по цене объективов Fisheye для фотосъемки
Новый список рыб, Лука Васкон, 2021 г.
Различные проекции «рыбий глаз»
Кумлер, Джеймс "Джей"; Бауэр, Мартин (2000). Конструкции объективов типа "рыбий глаз" и их относительная производительность . Международный симпозиум по оптической науке и технологиям. Сан-Диего, Калифорния: SPIE. doi :10.1117/12.405226.Альтернативный архивный URL