ДИАФРАГМА ДЛЯ ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ОБЪЕКТИВА Советский патент 1934 года по МПК G03B9/02 

В поисках путей к достижению наибольшего сходства в фотографическом портрете известен ряд опытов по применению двух объективов, у которых главные оси совмещаются. Затем перешли к изучению действия одной большой линзы, с центральной и с двумя боковыми диафрагмами. Фиг. 1 - показывает, как воспринимается, например, отдаленный цилиндр, рассматриваемый фотографической линзой сквозь зрачок небольшой диафрагмы. Изображение более или менее правильно. На фиг. 2 изображен тот же цилиндр, но уже на близком расстоянии. Рассматривая одним отверстием (т.е. как бы одним глазом), замечают, что крайние лучи охватят только дугу цилиндра abc, и не дадут никакого изображения точек d и d₁, результатом чего будет плоское, неестественное изображение, без всякого представления о глубине. На фиг. 3 показана "двуглазая" диафрагма, а не фиг. 4 - ее применение при съемке на дальнем расстоянии.

Изображение здесь обусловливается лучами хх¹ и yy¹, как и в предыдущих случаях. Если предмет приблизится к объективу, то кроме всех лучей, рисующих через обе линзы (диафрагмы), в пределах дуги abc (фиг. 5), получат еще лучи хх¹ и yy¹, рисующие точки d и d₁ через каждую линзу (диафрагму), чего отнюдь нельзя было достигнуть объективом, изображенным на фиг. 2

По мнению некоторых экспериментаторов, можно достигнуть полного совмещения обоих полученных подобным способом изображений и получить непосредственно нормально рисующиеся портреты, у которых лучи х и у (фиг. 5) дадут глубину и правильность контуров.

Работая обыкновенными объективами изобретатели рекомендуют или употреблять объективы возможно большего размера (диаметра), или же производить фотографирование в возможно большем удалении от снимаемого предмета. Против повсеместного же распространения малых объективов они решительно восстают.

Два „глазка" (боковые диафрагмы), показанные, например, на фиг. 3, действуют, по мнению изобретателя, подобно стереоскопу или подобно двум глазам человека. Сходство с глазами подчеркивается горизонтальностью их взаиморасположения.

Если расположить эти "глазки" вертикально, то действие их было бы несвойственным нашему восприятию двумя горизонтально расположенными глазами. Стереоскопичность была бы здесь, так сказать, вертикальной.

Если применять большие линзы в их естественном, сплошном виде, то, по мнению изобретателя, был бы замечен вред не только от влияния безбазных и короткобазных центральных и прицентральных оптических точек объектива, но и от неверно (несвойственно нашему восприятию) обрисовывающей предмет "вертикальной стереоскопии". Если принять диафрагмы, например, двухцветные в вертикальном расположении, то никакое попеременное закрывание глаз не вызвало бы здесь усиления влияния той или иной окраски. Следовательно, вертикальная стереоскопия была бы, по меньшей мере, бесполезной, если не сказать - вредной. Анализируя геометрически(перспективно) портрет, полученный посредством пары вертикально расположенных диафрагм, с помощью графических построений, очень легко убедится в том, что в таком портрете слишком много темени головы - сверху, слишком много подподбородочной области - снизу

Для достижения в изобретении ощущения выпуклости (рельефа) в портретной фотографии надо пользоваться, по словам изобретателя, объективами с диаметром линз, не меньшим чем 63-65 мм; допустим даже несколько больший диаметр, который больше подчеркнет стереоскопию в портрете.

Сказанное относится только к явлениям горизонтальной стереоскопии, так как вертикальную желательно, по возможности, удалить или ослабить.

Так же желательно уменьшить влияние центральных и прицентральных точек линзы объектива, вследствие отсутствия нормальной стереобазы, ведущих к плоскостности рисунка; однако, считаясь с наибольшей степенью оптической коррекции прицентральной части объектива, не следует исключать вовсе ее участие в построении изображения; при всем этом, за новым объективом надо еще сохранить большую светосилу. Задача представляется достаточно сложной, однако не неразрешимой.

Задаваясь некоторой длиной главного фокусного расстояния будущего объектива, например, принимая ее равной 30 см рассчитывая на размер снимка 13×18 см или несколько больше), сообщают этому объективу достаточную светосилу, например F: 4,5.

Диаметр линз объектива при этих условиях составит 6,5 см, т.е. почти среднюю стереоскопическую базу нормального человеческого зрения.

Удваивая количество света, проходящего сквозь нашу линзу, необходимо увеличить ее диаметр раза, т.е. довести его до 9,165 см. Тогда светосила объектива станет равной F: 3,3.

В соответствующие пазы тубуса объектива вставляют металлическую пластинку, в которой два накрест лежащие сектора, со створом угла, равным 90° каждый, будут вырезаны подобно обтюратору в киносъемочном аппарате; при этом вырезанные сектора располагают горизонтально-симметрично (фиг. 6).

Вставленная пластинка явится для данного объектива диафрагмой. Как диафрагма, она удалит (прикроет) половину площади линзы объектива (верх и низ). Благодаря этому, количество света, проходящего сквозь объектив, станет уже вдвое меньше и будет соответствовать первоначальной линзе F:4,5, задифрагмированной до DF: 6.3. Если ввести условный термин "светосильность", харакеризующий прохождение света, как массу, в отличие от "светосилы", как отношения диаметра линзы к главному фокусу, то можно сказать, что видоизмененная линза, сохранив внешние признаки светосилы F: 3,3, будет иметь светосильность соответствующей только F: 4,5. Таким образом, по количеству используемого света как бы возвратились к первоначальной линзе F: 4,5 (диам. 6,5 см), и казалось бы, что при фотографировании обеими этими линзами должны были бы получить одинаковые результаты.

Однако, это не так. И вот почему.

Во всяком объективе всякое его радиальное сечение работает совершенно независимо от того, больше или меньше таких же радиальных сечений будет прикрыто или удалено из объектива (неполные, разбитые линзы работают, как цельные). Но радиальные сечения F: 4,5 без обтюраторов есть радиальное сечение F: 4,5 а радиальное сечение F: 3,3, обтюрированное до светосильности F: 4,5, все же является радиальным сечением системы F: 33. Но так как глубина резкости есть функция светосилы, то ясно, что в первом случае глубина будет больше, чем во втором. И для того, чтобы уравнять в этом отношении обе линзы, надо вторую линзу задиафрагмировать по краям (фиг. 7) (по наружному кругу) так, чтобы оставшееся незадифрагмированным внутреннее отверстие имело диаметр, равный основной линзе F: 4,5. Тогда глубина резкости получится в них равной, они будут равны по светосиле (у обоих F: 4,5), хотя, конечно, неравны по светосильности; светосильность обтюрированного и затем еще и задиафрагмированного объектива станет равной светосильности и светосиле (в ней они синонимы) основной линзы, задиафрагмированной до F: 6,3.

Это диафрагмирование, как делаемое раз навсегда, можно произвести путем удаления (сошлифовывания) наружного кольцевого края на ширину 9,165-6,5=2,665 см. Тогда оставшийся диск будет иметь диаметр 6,5 см, как и основная линза. И если в отношении яркости изображения теряют ровно вдвое, то в смысле глубины достигают здесь, по мнению изобретателя, как бы некоторого оптического парадокса, а именно: при уменьшении количества проходящего сквозь объектив света в то же время сохраняют прежнюю исходную глубину; при всем этом достигли еще одного успеха: устранили влияние вертикальной стереоскопии для оптических точек вертикального сечения (вертикального диаметра) объектива и уменьшили это влияние для сечений, расположенных под боковыми углами, до 45° в каждой из сторон, сверху и снизу (участки, закрытые глухой пластинкой обтюрирующей диафрагмы). Задаваясь для секторов-обтюраторов другими углами створов, отличными от 90°, возможно регулировать эту поправку на вертикальную стереоскопию в большую или меньшую сторону.

Диафрагма для фотографических объективов, отличающаяся применением двух секторных, равных и соприкасающихся в ее центре 1 вершинами вырезов 2 и 3, биссектрисы углов которых расположены горизонтально.