Индустар-61 и лантановые стекла
И. Бакланов
Статья
Оптические объективы с названием "Индустар" выполнены по схеме "Тессар" (Tessar), разработанной в 1902 году 1) сотрудником фирмы "К. Цейсс" (Carl Zeiss) доктором П. Рудольфом (Paul Rudolph).
Это, скорее всего, самая распространенная схема за всю историю объективостроения -- такие объективы выпускались множеством фирм во многих странах мира под разными названиями: "Эктар" (Ektar), "Эльмар" (Elmar), "Ксенар" (Xenar) и др. 2)
В Советском Союзе было выпущено несколько десятков различных "Индустаров". Среди них самый, пожалуй, популярный -- "Индустар-61". Расчет выполнен известным советским оптиком академиком Г. Слюсаревым и В. Соколовой. Объектив выпускался как штатный для "ФЭДов" и как сменный для "Зенитов". Стоил 16 рублей.
Отличные оптические характеристики "Индустара-61" получены благодаря применению в обеих положительных линзах лантанового 3) сверхтяжелого крона СТК6 (см. также статью о "Гелиосах"). Для серийных и несерийных образцов данного объектива в литературе встречаются близкие данные о разрешающей способности. Это заставляет думать, что его конструкция малочувствительна к неточностям изготовления.
При разработке объектива, кроме всего прочего, нужно достаточно точно выполнить условие Петцваля -- условие исправления кривизны поверхности изображения, а также исправить хроматические аберрации. Для уменьшения последних всегда применяют, по крайней мере, два сорта оптического стекла или другого материала -- чаще всего это крон в положительных линзах и флинт -- в отрицательных. (Положительные -- такие, которые толще в центре, чем по краям, отрицательные -- наоборот.) Кроном называется стекло с малым показателем преломления и большой дисперсией (разностью между показателями преломления для лучей различных цветов). У флинта показатель преломления велик, а дисперсия мала.
Так вот, одновременное исправление хроматических аберраций и кривизны может привести к слишком большим: оптической силе линзы и кривизне ее поверхности. А в этом случае возрастают аберрации высших порядков. Чтобы этого избежать, применяют так называемые аномальные комбинации стекол -- сверхтяжелые кроны (например, лантановые) и легкие флинты, когда, против обычного, показатель преломления крона больше такового у флинта. Одна линза из СТК приблизительно эквивалентна двум из обычного стекла.
Патентные заявки на рецептуру лантановых стекол стали появляться еще в конце 30-х годов, а промышленные плавки были произведены в США фирмой "Истмен-Кодак", по-видимому, в 1941 году.
Применение в объективах стекол типа СТК с большим показателем преломления позволяет корригировать не только те аберрации, о которых шла речь выше. Разработчик, в общем, получает большую свободу и возможность уменьшить также астигматизм, сферическую и сферохроматическую аберрации, правда, не для всех схем. В многолинзовых системах применение сверхтяжелых кронов может не дать эффекта по сравнению с обычными стеклами.
Еще в 40-х годах той же фирмой "Кодак" был выпущен объектив "Аэро-Эктар", который ставился на аэрофотосъемочные камеры "летающих крепостей". В одной половинке объектива положительные линзы были выполнены из лантанового стекла, и, как оказалось, это лишнее. Профессор Д.С. Волосов рассчитал вариант "Аэро-Эктара" с обычными стеклами. Был изготовлен экспериментальный образец, который имел качество не хуже, чем "Аэро-Эктар".
Впрочем, вот противоположный пример: многолинзовый объектив "Геогон" разработки американского оптика Бейкера. Никакие попытки советских оптиков заменить в "Геогоне" лантановые стекла обычными не позволили сохранить качество изображения.
И в заключение -- еще одно. Четырехлинзовый "Индустар-61" имеет почти ту же разрешающую силу, что и шестилинзовый "Гелиос-81". Стоило ли ставить шесть линз там, где можно обойтись четырьмя? Но дело в том, что "Гелиос-81" существенно лучше передает контраст мелких деталей. Естественно, что с шестью линзами можно добиться лучшего результата.
И.О. Бакланов, 1998 год
Примечания:
Первоисточник текста статьи неизвестен. Взято с сайта, отсутствующего в настоящее время в Рунете. Статья во многом основана на книге Д.С. Волосова "Фотографическая оптика".
1) -- Схема была запатентована в США в 1903 году.
2) -- Марки объективов: Ektar -- фирма Kodak, Elmar -- Leica (Leitz), Xenar -- фирма Schneider. Все объективы "тессаровской" схемы других производителей стали появляться с 1920 года, после прекращения действия патента по окончании Первой мировой войны.
2) -- В названии этого объектива часто использовался дополнительный индекс "Л" ("Л/Д", "Л/З") для того, чтобы подчеркнуть эту особенность оптической схемы -- наличие "лантановых стекол". Дело в том, что Индустар-61 был первым подобным отечественным фотообъективом. В дальнейшем, применение аналогичных марок стекол в других объективах никак на названии уже не отражалось.
Ссылки по теме:
Архивы: Индустар-61
Архивы: Д.С. Волосов -- Фотографическая оптика
Архивы: История марок и названий
|