 |
| 
Желающие прочитать про устройство, при помощи котрого был получен снимок луны из прошлого номера - таки нашлись. Поэтому - рассказываю.
Немного теории. Наверное, многие в детстве изобретали "подзорные трубы" из попавших в руки линзочек от дверных глазков и разбитых очков. Простейший (но не лучший) вариант - сильная "отрицательная" линза в качестве окуляра, слабая (длиннофокусная) линза в качестве объектива, расстояние между линзами (для бесконечно удаленного объекта) равно разности фокусных расстояний линз, увеличение - отношению фокусных расстояний. Изображение в окуляре "прямое", не перевернутое, но качество картинки, как и возможности по увеличению поля зрения, довольно скромные. Чаще применяется вариант с двумя "положительными" линзами, опять же - более сильная как окуляр, расстояние между линзами - сумма фокусных, увеличение - отношение фокусных. Переворот картинки в биноклях и подобных приборах обычно делается специальной призмой (отсюда "кривой" внешний вид бинокля, если смотреть на его "половинку" - трубу для одного глаза).
Те, кто делал подобные трубы "из двух линзочек" знают, что при расположении окуляра вплотную к глазу, видимый глазом угол изображения определяется диаметром объектива (входной линзы) и расстоянием до объектива же, то есть обычно весьма мал, либо требует светосильной (и дорогой) передней линзы. Однако, разрисовав ход лучей (см. рис. ниже) и взаимное расположение объектива, окуляра и зрачка глаза (объектив создает "в воздухе" изображение, которое мы "разглядываем" сквозь окуляр, при этом в силу прямолинейности хода лучей в глаз попадают только те лучи из объектива, что благополучно миновали апертуру окуляра и зрачка), можно убедиться, что при расположении окуляра на некотором расстоянии от зрачка, можно добиться угла зрения, практически не зависящего от светосилы объектива, и определяемого в основном светосилой (отношением диаметра линзы к её фокусному расстоянию) окуляра, правда, без учета конечного диаметра зрачка глаза (чем больше диаметр зрачка, тем сильнее дополнительно ограничится угол зрения системы). А это существенно облегчает дело - найти светосильный короткофокусный объектив куда проще, чем светосильный длиннофокусный - а низкая светосила длиннофокусного объектива не ограничит поле зрения, а лишь уменьшит яркость картинки.
Теперь перейдем к практике. Использование "линзочек", увы, допустимо лишь в системах типа "глазок дверной совецкий", где качество изображения может быть весьма плохим - этого никто не заметит. Уже в дешевейшей "веб-камере" с картинкой 320х240 стоит минимум трёхлинзовый объектив. В "подзорной трубе" простые линзочки картинку дают весьма мрачную по качеству, особенно с краю, поэтому "линзочки" мы с негодованием отвергаем, и используем фотографические объективы от зеркальных камер - в фотографических объективах основные виды искажений в занчительной мере скомпенсированы.
Начнем с самого неоднозначного - с окуляра. Требования к окуляру довольно противоречивы - он должен быть короткофокусным (чтобы обеспечить достаточное увеличение), он должен иметь не просто большую светосилу, но и абсолютную апертуру (иначе начнет сказываться диаметр входного зрачка камеры - а он заметно больше зрачка глаза), а кроме того - должна быть возможность "отнести" его на нужное для максимального поля зрения расстояние от объектива камеры, с чем у короткофокусных объективов зеркальных камер есть определенные проблемы :-) Связанные как с конструкцией самих зеркалок, так и с конструкцией объектива той камеры, на которую мы всё это наденем.
...в зеркалках, как известно, есть зеркало. Которое не дает приблизить линзовый блок объектива близко к пленке. Объектив сам по себе - сложная система линз, "в линейном приближении" сводящаяся к плоской линзе, но - с "виртуально смещенными" вдоль оптической оси, иногда за пределы собственно объектива, передней и задней поверхностями! Конкретно в случае короткофокусных объективов к зеркалкам, объектив должен целиком находиться "до зеркала", но при этом "виртуальная задняя поверхность" (расстояние от которой до пленки равно фокусному) - должно находиться за пределами конструкции объектива, где-то "внутри камеры, пересекая зеркало". Передняя поверхность объектива при этом тоже оказывается далеко не на передней линзе. Аналогично, передняя поверхность зум-объектива вашей цифровой камеры часто находится "внутри" объектива, за передней линзой. Поскольку же нужно обеспечить нужое расстояние между соответсвующими "виртуальными" поверхностями объективов - может оказаться, что даже установки объективов вплотную может не хватить, чтобы приблизить поверхности на нужное расстояние.
Короче говоря, я использовал наиболее распространенный и дешевый Гелиос-44 (58мм, f/2.0), можно использовать современные "полтинники", широкоугольные объективы (с меньшим фокусным расстояним) - использовать лучше с осторожностью.
Окуляр располагается передней частью объектива к камере, задней - к объективу нашей трубы. Почему? Потому, что объектив оптимизирован под то, что "точка транслируется в точку" когда спереди - точка находится "далеко", сзади же - на расстоянии примерно равном фокусному ("в плоскость пленки"). Формируемое объективом (длиннофокусным) нашей трубы изображение находится примерно на фокусном расстоянии окуляра от окуляра, окуляр транслирует его в "сходящийся на бесконечности" пучок... то есть, тот объектив, который у нас окуляр, ставить надо именно "мордой к морде".
Расстояние установки подбирается экспериментально, по максимуму засветки, видимой на экране камеры, от "удаленного точечного источника" (маленькой лампочки в нескольких метрах от окуляра). Подобрав расстояние, делаем крепление окуряра к камере (или, скорее, камеры к окуляру) - я использовал оправу от светофильтра, наклеенную на окуляр и вкручивающуюся в "насадку конверторов" моего фотоаппарата.
Дальшейшее - теоретически просто, практически забавно. Нам надо приделать к окуляру - средство для крепления длиннофокусного объектива, и средство для крепления всего этого на штативе. Я воспользовался двумя удлиннтельными кольцами, склеенными (стеклоткань, пропитанная эпоксидкой) "навстречу друг другу", так чтобы с обоих сторон можно было ввернуть объектив. Полученная труба прикреплялась к "оптическому столику", к которому в свою очередь было приделано гнездо под штатив. Расстояния соблюдать можно не особо точно - главное чтобы "не пропала бесконечность", то есть чтобы была возможность навестись на бесконечно удаленные объекты, лучше если с небольшим "запасом хода" объектива.
Систему в сборе (без камеры) см. на рис.
Диафрагма окуляра должна быть открыта полностью. Зум камеры - полнстью выдвинут. Диафрагма объектива камеры влияет на виньетирование и разрешающую способность системы, диафрагма объектива трубы - на разрешающую способность системы. Фокусироваться лучше на полностью открытых диафрагмах, можно грубо навестись вручную "трубой" и попробовать дать "дофокусироваться" камере. Учитывая, что замер и экспозицию камера делает при разных диафрагмах, а диафрагма камеры теперь не определяет однозначно попадающий на сенсор свет, возможны ошибки экспозиции и необходимость экспокоррекции или ручного режима. Разумеется, штатив и "пультик"/тросик или хотя бы задержка спуска - highly recommended.
Таким образом можно собрать дома что-то вроде "телеконвертора" из подручных материалов. Правда, громоздкость этого сооружения - впечатляет и заставляет задуматься, но... зато - можно снимать всякую луну и прочую фигню :-)
| |
| |
