Есть ли развитие в мире линз? - Фотопедия
61 голосов
/ 03 ноября 2011

Теперь я не эксперт, поэтому, если этот пост заставляет вас смеяться, милости просим. Тем не менее, насколько я знаю, есть в основном два компонента, которые определяют потенциальное качество фотографий с камеры:

  • Датчик
  • Объектив (ы)

Я знаю, что сенсорная технология с годами совершенствуется, но как насчет линз? Есть ли какие-либо разработки в этой области (например, более гладкое стекло или что-то в этом роде), или технология линз уже была усовершенствована до цифровой эры?

Ответы [ 5 ]

64 голосов
/ 03 ноября 2011

Да. Существует развитие в четырех областях: компьютерный дизайн, материаловедение, особенности и, наконец, категория, которую я собираюсь назвать "не лучше, просто другой".

Компьютерный дизайн

Дизайн объектива всегда был смесью искусства и науки. В первой половине прошлого века искусство было явно первичным (даже для научных дизайнеров линз). Теперь программное обеспечение для проектирования линз смещает баланс в сторону науки. Конечно, в создании линз с приятным рендерингом все еще есть искусство, но наука, несомненно, помогает. Каждая линза представляет собой компромисс между различными ограничениями: оптическими (аберрации, резкость, телецентричность, масштабирование, парафокальные и варифокальные), физическими (количество элементов, размер и вес) и стоимостью (тип используемых элементов, качество сборки, сложность). Программное обеспечение помогает разработчикам создать объектив в соответствии с заранее определенными приемлемыми критериями и позволяет им проверить этот объектив с помощью симуляции, прежде чем тратить много денег, чтобы определить, являются ли концепции обоснованными.

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 области компьютерной фотографии, которые позволяют использовать камеру Lytro light-field . И эти достижения в области программного обеспечения, в свою очередь, отражены в современных конструкциях объективов, созданных таким образом.

Я собираюсь объединить улучшения в производстве с этой категорией; возможно это заслуживает своего собственного. Современные технологии производства используют компьютеризированное оборудование для надежного производства сложных отдельных линзовых элементов , что делает их использование менее дорогостоящим, если раньше они могли быть чрезмерно дорогостоящими.

Материаловедение

Есть три больших области, где это важно.

Во-первых, стекло. Различные составы стекла имеют разные оптические свойства с разной желательностью для фотографических линз - например, низкий показатель преломления, низкая дисперсия и высокое пропускание света - все это хорошо. Многие из старых способов изготовления стекла с желаемыми свойствами были довольно дорогими или , имеют другие серьезные недостатки . Достижения в области материаловедения позволили получить стекло с аналогичными свойствами без этих недостатков. Скорее всего, так и будет.

Во-вторых, покрытия на линзах улучшились. Они используются на всех хороших объективах, чтобы уменьшить блики , что очень важно, потому что рассеянный свет, отражающийся вокруг, снижает качество изображения. Более новые покрытия делают это лучше, дешевле и обладают другими желательными свойствами, такими как отталкивание отпечатков пальцев и пыли.

И третье: пластмасс ! Мы не в том месте, где пластиковые элементы могут заменить стекло во всем, кроме игрушечных линз, но пластик все чаще используется в конструкции линз, где раньше был металл. В некоторых случаях это просто делает их дешевле, не заботясь о качестве, но при хорошем использовании хорошего пластика они могут сделать объектив легче и меньше без ущерба для качества сборки.

Особенности

Я собираюсь выделить стабилизацию изображения, поскольку она очевидна. Современные объективы могут обеспечить до пяти ступеней выгоды от стабилизации, то есть выдержки в 32 раза длиннее при той же резкости. И новые достижения в IS верны для более сложных и различных типов движения . Поскольку конкуренция здесь очень жесткая и существует множество идей, которые еще не реализованы, ожидайте, что эта область будет быстро улучшаться.

Поскольку боке - - визуальное качество областей не в фокусе - становится все более важным фактором, более распространенным является число лопастей диафрагмы и лезвий с закругленными краями. Эта функция была доступна в течение долгого времени в моделях с портретной линзой премиум-класса, но теперь она кажется почти обязательной функцией даже для более дешевой "изящной пятидесяти", такой как у Nikon и Pentax .

Другой пример - более качественные двигатели в объективе, использующие ультразвуковые конструкции кольцевого типа. И еще один пример - механизм сцепления в более новых объективах Pentax, который позволяет полностью фокусироваться вручную даже с автофокусом, управляемым от тела. Или, у некоторых объективов Pentax есть умная встроенная / выдвижная бленда. Это не имеет ничего общего с оптическим дизайном, но является примером практических инноваций, которые действительно полезны для фотографа.

Защита от непогоды - это еще одна особенность: в этом нет ничего особенно инновационного (за исключением некоторых материаловедческих материалов, возможно), но внедрение его в большее количество конструкций линз - прогресс.

Поскольку сходимость видео и неподвижной фотографии больше, мы увидим еще несколько изменений, связанных с этим: более тихая работа и бесступенчатые настройки диафрагмы (вместо того, чтобы ограничиваться традиционными остановками или их заранее определенными фракциями; это позволяет плавно изменять во время съемок, не вызывая скачков на экспозиции). Возможно, что многие из этих функций попадают в следующую категорию, если смотреть с точки зрения не видео, так как, например, бесступенчатая диафрагма не очень полезна для фотосъемки .

Не лучше, просто по-другому

В этой категории: изменения, внесенные в цифровую форму, и новые конструкции для датчиков меньшего размера.

Для цифровых конструкций необходимо учитывать повышенную отражательную способность материала сенсора над пленкой. Это означает, что в объектив попало больше рассеянного света назад , чем было раньше. Кроме того, большинство датчиков меньше прощают свет, который не исходит от прямого включения, что делает телецентрический дизайн более важным.

И меньшие датчики просто означают, что линзы могут быть сконструированы с меньшим кругом изображения или, по крайней мере, с этими важными свойствами, оптимизированными только для центра, не беспокоясь о том, какие будут углы в полнокадровом режиме. Это позволяет создавать меньшие по размеру, более 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 недавнего инновационный дизайн линз, который включает в себя многие вещи, которые я перечислил выше.

Есть еще одно изменение, которое можно отнести и к этой категории. Многие камеры теперь предлагают автоматическую программную коррекцию дефектов объектива, таких как хроматическая аберрация и искажение бочки. На самом деле, в некоторых точечных и компактных камерах со сменными объективами это даже не является обязательным - это просто на . Камера связывается с объективом в электронном виде и «знает», как настроить изображение при обработке RAW, чтобы компенсировать специфические особенности этой модели объектива. Это позволяет компромиссным параметрам для конструкции объектива быть различными: те факторы, которые можно легко исправить в программном обеспечении, можно оставить без изменений, а другие желаемые характеристики могут быть взяты за пределы, чем они могли бы быть в противном случае. В настоящее время основное внимание уделяется размеру, весу и стоимости, но, поскольку обработка изображений становится все быстрее и эффективнее, не удивительно, что это мышление войдет и в высококачественные проекты.

16 голосов
/ 03 ноября 2011

Если говорить о мире любительской астрономии, то с линзами происходит довольно мало развития. Окуляры и объективы используют новое, экзотическое стекло и вычислительные ресурсы для создания хорошо скорректированных преломляющих устройств. Новые стеклянные смеси появляются не очень часто, и для правильного сочетания форм и характеристик все еще требуются технические навыки.

В недавнем информационном бюллетене от Stellarvue (производитель телескопов в США) обсуждается, как они работают с различными типами стекла, доступного для придания новых изгибов старым конструкциям. Информационный бюллетень Stellarvue

О, и если вы знаете астронома-любителя, упомяните им окуляры "Этос". Это недавний дизайн, ставший модным.

Из мира фотографии недавно появились предложения по созданию новых конструкций объективов, которые дают больше света под прямым углом в CCD / CMOS по сравнению со старыми конструкциями пленок, которые могли бы приспособиться к различным углам. Эти объективы, как правило, называют «цифровыми» или готовыми к цифровым, поскольку они созданы для лучшего освещения CCD-лунок.

Кроме того, последние предложения включают линзы, в которых используется только то, что необходимо освещать меньший круг изображения, чтобы покрыть меньшие датчики. Это позволяет сделать линзы меньше и дешевле.

Чтобы узнать, как все изменилось в конкретной марке, вы можете просмотреть Страница Pentax K-Mount Божидара Димитрова . Я предлагаю посмотреть, как с годами менялся дизайн простых чисел и масштабов. Тем не менее, требуется инженер-оптический специалист, чтобы описать детали того, как и почему были сделаны определенные изменения.

Помимо оптического дизайна, антибликовые покрытия также улучшились за эти годы. Они стали более долговечными и эффективными.

Надеюсь, это поможет!

4 голосов
/ 20 декабря 2011

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

Патенты на эти объективы были представлены 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.

Уже есть некоторые подобные объективы на рынке, но они используются на небольших устройствах, таких как веб-камеры ( Экспериментируя с жидкими линзами и микросхемой драйвера ), я думаю, что может пройти некоторое время, пока они выйди на реальные камеры.

Преимущество этой технологии:

  • неподвижные очки для увеличения или AF

  • меньше очков внутри объектива

  • более быстрый электрический отклик

  • без двигателя на стекле

  • Режим AF без звука

РЕДАКТИРОВАТЬ: Что касается органического датчика, я знаю только, что Fuji сделает это, его название предполагает использование органических компонентов, и Fuji утверждает, что этот датчик может превзойти качество любого другого датчика FF, более подробную информацию здесь .

Наконец глобальный затвор, цитируя:

Глобальный затвор захватывает всю информацию с каждого фотосайта на чипе одновременно

это означает, что он может удалить типичные эффекты от датчиков тока, используя рольставни, такие как размазывание, перекос, колебание и частичная экспозиция. Подробнее здесь .

4 голосов
/ 23 ноября 2011

Сокращение размеров и веса линз, кажется, является одной из ключевых областей внимания. Например, более новый объектив Canon EF 600 мм с IS на самом деле легче, чем предыдущий объектив без IS (5,4 кг против 6 кг).

При меньших фокусных расстояниях используется дифракционная оптика , предназначенная для объективов меньшего размера и более светлых, таких как 400mm f / 4 DO и 70-300mm f / 4.5-5.6 DO.

3 голосов
/ 03 ноября 2011

Безусловно, в линзы по-прежнему вносятся улучшения. Контроль качества производимого стекла со временем улучшился, а также было сделано много улучшений в покрытиях для уменьшения отражений / бликов.

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

Для хорошего обзора некоторых высокотехнологичных технологий, используемых в объективах, посетите страницу Canon L Series . (Да, это более или менее просто большая реклама канона, но страница содержит много интересной информации.)

У Nikon есть раздел Технология оптики , в котором также есть много полезной информации, но не так много истории (и не такой яркой).

Добро пожаловать на сайт Фотопедия, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...