Существует ли объектив, который является парфокальным, имеет линейный зум и доступен?

Question

Я работаю над проектом по созданию зум-объектива с сервоприводом, использующего (D) SLR-зум, зубчатое кольцо с зумом и шаговый двигатель. После установки зубчатого венца зума я прикреплю ведущую шестерню к валу шагового двигателя, чтобы контролировать движение зуммирующего кольца.

ENG / Серво-линзы в киношном стиле, которые делают это по конструкции, обычно имеют:

• Парфокальная оптика. Это означает, что объектив удерживает фокусировку во всем диапазоне увеличения; Видеограф может увеличивать объект, фокусироваться и затем уменьшать масштаб без необходимости настройки фокуса. Большинство современных (D) SLR-объективов не являются парфокальными (они варифокальные ), потому что они не нужны (автофокусировка и фотосъемка устраняют необходимость удерживать фокус), и это делает их проще, дешевле и легче.
• Линейное масштабирование. При перемещении кольца зума на многих (D) зеркальных объективах поле обзора не изменяется линейно. В некоторых диапазонах фокусных расстояний поле зрения меняется с другой скоростью, чем в других. Линейный зум-бросок обеспечивает плавное последовательное увеличение, которое не привлекает к себе внимания.
• Постоянная диафрагма. Объектив не обязательно должен иметь фиксированную диафрагму, но он должен поддерживать постоянную диафрагму в диапазоне увеличения, чтобы изображение не затемнялось при увеличении.
• Высокий ценник. Именно поэтому я работаю над альтернативным решением, хотя я также предпочитаю дополнительный контроль над шаговым двигателем при экспериментальных снимках.

Имея это в виду, я хочу найти (D) SLR-объектив, который будет бюджетной альтернативой серво-объективу. Это должно было бы иметь:

1. парфокальная оптика
2. Линейный зум бросок
3. постоянная апертура
4. полный кадр 35 мм покрытия
5. крепление, которое можно адаптировать к Sony E-Mount (на a7S ) - к счастью, большинство креплений может
6. чем больше диапазон увеличения, тем лучше (в идеале, по крайней мере, 2 ×)
7. доступная цена

Я определяю «доступный» как где-то в пределах 300-1800 долларов за новую или хорошо использованную копию. Ниже это, вероятно, не очень хорошего качества; намного выше этого, и я мог бы просто купить это и назвать это днем:

http://www.sony.com/electronics/camera-lenses/selp28135g

Вес, марка и скорость не так важны для меня, если они не низкого качества. Мне также не нужна автоматическая диафрагма или фокус.

Существует ли такой объектив или это несбыточная мечта?

Я нашел различных списков из (D) SLR-линз, которые предположительно парфокальны, но я не знаю, соответствуют ли они этим критериям или приближаются к ним; Я могу (и буду) исследовать все, кроме линейности броска зума, так как это совсем не стандартная спецификация. Я предполагаю, что в основном мне интересно узнать, есть ли у кого-нибудь опыт работы с какими-либо объективами, которые, как он знает, являются парфокальными, и могут ли они подтвердить, что у них есть линейное увеличение.

Answer 1

Этот ответ на комментарий @ Caleb продолжал расти и превращался в ответ не по теме. Может быть, вы все еще находите это полезным.

---

После установки зубчатого колеса с зуммированием я прикреплю ведущую шестерню к валу шагового двигателя , чтобы контролировать движение зуммирующего кольца.

Линейный зум-бросок позволяет плавное, последовательное увеличение , которое не привлекает к себе внимания.

«шаговый двигатель» и «плавный ход» плохо сочетаются.

Шаговые двигатели делают шаги (отсюда и название;)) и никогда не делают непрерывного движения. Там нет никакого способа обойти тот факт, что крутящий момент (который является причиной, которая вызывает движение) применяется в прерывистых шагах. Вы можете в некоторой степени сгладить движение различными усилиями, но такие усилия устраняют неотъемлемое преимущество шагового двигателя: его простоту. И даже если вам удастся сгладить движение до желаемой степени, вы в основном создали обычный мотор, так почему бы не использовать его в первую очередь?

Посмотрите на различные стабилизирующие карданы. Они часто используют бесщеточные моторы. Как бы выглядел отснятый материал, если бы вместо этого они использовали двигатель ste-ep-ep-ep-epper?

И если вы когда-нибудь захотите выключить привод мотора, чтобы разрешить ручное вращение кольца зума, вам всегда нужно будет отключить механизм, который механически соединяет шаговый двигатель с линзой, потому что шаги шагового двигателя заметно при вращении вручную.

Мне не нравится быть этим парнем, но в некоторой степени ваш вопрос звучит так:

Существуют эти дорогие линзы, обладающие свойствами A, B и C, которые делают их дорогостоящими в производстве. Теперь я бы хотел приклеить шаговый двигатель к объективу с такими же свойствами и иметь его по дешевке. Есть идеи как?

Я не вижу, как простое требование наличия таких же свойств дорогого объектива позволяет создать дешевый объектив.

Это добавляет еще один уровень сложности. Мне нужно было бы обнаружить - либо в результате исследований, либо (более вероятно) экспериментов - реальное поведение броска с увеличением, которое может быть сложным.

Скорее всего, компании-производители объективов действительно проводят некоторые исследования и разработки. Боюсь, теперь твоя очередь. У вас есть кое-какие инженерные решения, которые выходят за рамки «Я просто покупаю компоненты, которые полностью соответствуют всем моим требованиям».

Мне также не нужна автоматическая [...] фокусировка

Я думаю, что вы хотите автофокус, хотя, но не для автофокусировки в классическом смысле. Это связано с тем, что автоматизация масштабирования и фокусировки позволяет вам управлять как одним, так и обоими одновременно, в зависимости друг от друга.

При калибровке объектива вы получаете знания о том, как

• изменение фокуса в зависимости от фокусного расстояния (варифокус)
• изменение масштаба в зависимости от вращения кольца зума (нелинейность кольца)

Зная эти статические ошибки, вы можете компенсировать их во время работы. Как рекомендует @Caleb в комментарии, вы можете компенсировать нелинейное масштабирование почти напрямую.

Чтобы превратить варифокальный объектив в парфокальный, вам необходимо автоматически настроить фокус в зависимости от текущего фокусного расстояния (и зависимости между ними, полученной во время калибровки).

Если бы вы делали обратное (регулировка фокусного расстояния в соответствии с фокусом), это предотвратило бы фокусировку дыхания объектива.

В заключение:

1. С возможностью поворота и измерения положения как зума, так и кольцо фокусировки на объективе автоматически, аппаратное обеспечение становится общим предназначение и применимость (в значительной степени) к любому объективу.
2. Оба требования (парфокальная линза, линейный зум) абстрагированы от самого объектива и теперь являются задачей вашего программного обеспечения, которое контролирует два кольца, что позволяет вам использовать линзы, которые не являются ни парфокальными, ни имеют линейный зум. и, следовательно, дешево.
3. Учитывая, что линзы статически отклоняются от исходных требований, их можно калибровать. Это означает, что программное обеспечение, управляющее автоматическими кольцами объектива, также является универсальным, и все, что необходимо изменить для использования другого объектива, - это использовать другую калибровку.

Принимая парфокальность ¹ объектива и линейность его увеличения как свойство системы, окружающей объектив, объектив больше не должен обладать этими свойствами, что позволяет вам использовать множество других (дешевле) линзы.

---

¹ это просто слово