Розташування насадок лінзи на об'єктиві
Лінз насадок (макролінзи при позитивному фокусній відстані, англ. Close-up filter) - додаткове пристосування до об'єктиву. змінює величину його фокусної відстані (кута зображення). Вона укладена в оправу і надівається безпосередньо на об'єктив, зазвичай, накручуючи як світлофільтр. Позитивна лінза зменшує фокусна відстань (збільшує кут зображення), а негативна збільшує (зменшує кут зображення). Найбільш поширені звичайні однолінзовий, сферичні макролінзи без просвітлення, але існують і набагато дорожчі ахроматические - двохлінзові, з проясненням, і асферичні.
Візуально лінз насадок є тонкою лінзу в оправі зі стандартним різьбовим кріпленням на об'єктив таким же, як і у світлофільтрів. Форма лінз зазвичай опукло-увігнута, опуклою стороною від об'єктива - така форма краща для короткофокусних ширококутних об'єктивів, але зустрічаються плоско-опуклі, і макролінзи з зовнішньої увігнутою стороною - при такій формі сферична аберація мінімальна, що особливо добре для телеоб'єктивів.
Насадок лінзи випускаються як виробниками об'єктивів. наприклад, Canon. Nikon, Sony, КМЗ, ЛЗОС, ЛОМО, так і сторонніми фірмами ІПЗ, Marumi, і багатьма іншими.
Макролінзи використовується в фотографії для зйомки невеликих об'єктів крупним планом без застосування спеціалізованого макрооб'єктиву (див. Макрозйомка). Макролінзи працюють подібно лупи або очками для читання. наближаючи зображення до основного об'єктиву.
Основною перевагою такого рішення є невисока, порівняно зі спеціалізованим макрооб'єктиву. ціна, а також можливість здійснювати макрозйомка апаратом з незмінною оптикою. Однак і результат виходить трохи гірше, особливо помітна втрата різкості по краях зображення.
Вплив на інші характеристики об'єктива
Вплив насадок лінзи на фокусна відстань.
1 - вихідна система;
2 - використання позитивної насадок лінзи;
3 - використання негативної насадок лінзи.
Лінз насадок в 2 діоптрії
Два об'єктива на фотоапараті
- Непросвітлені насадок лінзи можуть вносити відблиски.
- При неправильному виготовленні (виточування) корпусу макролінзи або корпусу об'єктива - більш ніж за один закріплення в шпинделі, неминучі зміщення оптичної осі (які не повинні перевищувати 1 мкм), центрировки збивається і зображення погіршується.
- Лінз насадок, як правило, погіршує корекцію (аберації) об'єктива, і тим більше, чим сильніше змінюється фокусна відстань системи об'єктив + лінз насадок.
- Чим сильніше макролінзи, тим більше що вносяться нею спотворення, причому вони ростуть нелінійно, тому використання, наприклад, двох слабких макролінзи +1 Дптр замість однієї сильної +2 Дптр дасть кращий результат. Сучасні макролінзи з меншою світлосилою ніж +1 Дптр (як радянські F = №1738 від КМЗ, і +0.5 Дптр від ІПЗ), не випускаються.
- При одночасному використанні декількох макролінзи, слабші повинні знаходиться перед сильнішими (тобто ближче до об'єкта), в цьому випадку спотворення будуть менше.
- У простих схемах об'єктивів (триплет, Тессар, планар, зоннар) при використанні для макрозйомки лінз з фокусною відстанню близько 1/20 і менше, від фокусної відстані об'єктива, різкість зображення зростає, так як сферична аберація яку вносить слабкою макролінзи буде менше, ніж така у об'єктива, сфокусованого на МДФ.
- Звичайні, не ахроматические лінзи, привносять в получаемоё зображення сильну райдужну забарвлення, через не коригувати хроматичної аберації. Двоелементний ахроматические макролінзи цього недоліку позбавлені, але вони випускаються тільки з великою оптичною силою (від +2 у Canon 500D, +3 у Marumi, +3 у Nikon N3T, +4 у АЛ-4 «Точприлад»), і у них виявляються інші аберації.
- Позитивна лінз насадок:
- Збільшує відносний отвір системи (незначно).
- Зменшує мінімальну дистанцію фокусування об'єктива.
- Збільшує масштаб зйомки при незмінному висунення об'єктива.
- Зменшує відстань до різко зображуваного об'єкта при незмінному висунення об'єктива.
- Негативна лінз насадок:
- Зменшує відносний отвір системи (незначно).
- Збільшує мінімальну дистанцію фокусування об'єктива.
- Зменшує масштаб зйомки при незмінному висунення об'єктива.
- Збільшує відстань до різко зображуваного об'єкта при незмінному висунення об'єктива.
Розрахунок загального фокусної відстані
Фокусна відстань системи об'єктив + лінз насадок визначається за формулою:
де f - шукане фокусна відстань; f O> - фокусна відстань об'єктива; f H> - фокусна відстань насадок лінзи; d - відстань між задньою головною площиною насадок лінзи і передньої головною площиною об'єктива. Фокусна відстань позитивної лінзи позначається знаком плюс, а негативною - знаком мінус.Задня головна площину негативної насадок лінзи, коли вона надіта на об'єктив, проходить біля вершини об'єктива.
При застосуванні позитивної насадок лінзи до відстані від вершини передньої лінзи об'єктива до його передньої головної площини треба додати товщину лінзи в центрі, так як у меніска задня головна площину проходить біля його вершини.
Лінз насадок змінює фокусну відстань об'єктива, чому змінюється і його відносний отвір. Це треба враховувати і при самостійному розрахунку витримки виробляти перерахунок шкали діафрагми.
Вибирати лінз насадок легше за допомогою діоптрійного обчислення. Таке обчислення засноване на понятті оптичної сили лінзи, яка тим більше, чим менше її фокусна відстань, тобто оптична сила лінзи і величина її фокусної відстані знаходяться в зворотній залежності. Тому величину, зворотну фокусної відстані 1 f >>. приймають за міру оптичної сили D лінз, тобто
Оптична сила збирають і розсіюють лінз і фотографічних об'єктивів вимірюється в діоптріях. Найбільш поширеними є насадок лінзи +1, +2, +4, +10 діоптрій.
Розрахунок оптичної сили насадок лінзи
При обліку відстані між головними задніми площинами об'єктива і насадок лінзи d. вираженого в метрах, необхідна сила насадок лінзи може бути знайдена з виразу:
Фокусна відстань f в метрах системи об'єктив з фокусною відстанню f O> метрів + лінз насадок силою D діоптрій визначається за формулою:
Додатковий об'єктив як лінз насадок
Макрозйомка може проводитися складовим об'єктивом - двома об'єктивами, з'єднаними передніми лінзами за допомогою реверсивних (обертаючих) кілець. Реверсивні (обертаючі) кільця мають дві зовнішні різьби. Два об'єктива виявляються з'єднаними передніми лінзами один до одного, один з об'єктивів приєднаний до камери звичайним способом. Додатковий об'єктив фактично стає насадок лінзою.