Красная Книга Nikon

20 июня 2009г. в Токио состоялось торжественное празднование 50-ти летней годовщины великолепной и грандиозной системы Nikon F. Этому событию была посвящена соответствующая выставка раритетов из далёкого 1959г. Само собой разумеется, что все единицы экспозиции находились в форме «mint condition» (идеального состояния). На выставке была представлена и самая первая документация (рис. 1), первые камеры Nikon F и объективы (рис. 2 и 3).

 

Мы так же не захотели остаться в стороне от этих событий, правда, в Токио не выезжали.

Редакция ФОТОкурьера ответила японцам по-своему, подготовкой нового большого издания по Никону. Под его обложкой будет собрано почти всё, что касается SLR камер Nikon, начиная с первенца компании, легендарной 35мм камеры Nikon F, ставшей символом фотожурналистики 60-х годов прошлого века, вплоть до последней (на момент вёрстки книги) полнокадровой профессиональной цифровой камеры Nikon D3X с новой матрицей высокого разрешения. Конечно Кулпиксов, то бишь, цифромыла, Вы в книге не найдёте. За то сможете отыскать на её страницах практически любой объектив из арсенала компании, с комментариями в адрес его «прелестей». Особое внимание уделено оптике Nikkor ранних лет выпуска, которая менее всего знакома современному фотографу.

Эти ранние, неавтофокусные объективы, которых ещё не коснулась волна модификаций, нахлынувшая в погоне за снижением себестоимости, металлоёмкости и упрощением технологий, отличаются особо высокими оптическими свойствами и вполне могут быть использованы в работе с самыми современными плёночными и цифровыми аппаратами, естественно с потерей некоторых функциональных удобств. Однако утрата комфорта при съёмке, с лихвой окупается качеством полученного результата. Будут описаны и прокомментированы все DX-объективы, известные на момент вёрстки книги. Книга будет содержать исчерпывающий рассказ обо всех вспышках Nikon Speedlight для цифровых и плёночных камер, их возможностях и совместимости при использовании разных технологий плёнка – цифра. Здесь же Вы найдёте сведения о системных аксессуарах Никона, которые чаще всего используются в профессиональной и любительской практике. 

Однако существуют некие, очень редкие изделия Никона, которые умышленно не будут упомянуты в новой книге, из-за их малой практической значимости, связанной с особой уникальностью, дороговизной и полным отсутствием на каких-либо торгах. Больше того, они не встречаются ни в одном из известных автору Больших каталогах. Тем не менее, они существуют, очень любопытны и заслуживают того, чтобы о них знали хотя бы увлечённые никонисты.

Японские эксперты в сфере всяческих никоновских редкостей, публикуют сведения о них, как о приборах исчезающих, весьма ценных не только для практики, но и для истории техники и заносят их в своеобразную «Красную книгу». Поэтому «Красная книга Никона» изобретение уже существующее и мне показалось, что узнать, хотя бы о части её содержания будет любопытно и нашим читателям.  

Ultra-Micro-Nikkor’s 

Нам известен лишь единственный редкий прибор, содержаний похожее словосочетание в своём названии, который встречается в официальных каталогах Никона. Это UV-Nikkor 105mm f/4.5 (UV-Micro-Nikkor)(рис. 4). Напомню Вам его свойства. 

Это один из специальных объективов, приспособленный для макроработ в спектральном сегменте длин световых волн от 200 до 1100 нм (нанометр - единица измерения длины в метрической системе, равная одной миллиардной части метра, т.е. 10 в −9 степени метра), для (UV) ультрафиолетовой фотографии. Как известно привычный для нашего глаза видимый спектр простирается где-то от 400 до 800нм. Не смотря на техническую ориентацию объектива, фотохудожники, экспериментирующие в UV спектре, сразу определили, что для их изысков UV-Nikkor 105mm f/4.5 – предел мечтаний. Объектив даёт невероятно резкие результаты. Минимальная дистанция фокусировки 48 см. при этом увеличение составляет 1:2.

Ранний вариант объектива именовался UV- Micro-Nikkor 105mm f/4.5 и имел съёмную бленду. В названии поздней(1985 г.) модификации AIs слово «Micro» опущено, а бленда встроена. Для максимального увеличения 1:2, тубус объектива удлиняется почти вдвое.

Руководство по эксплуатации объектива утверждает об отсутствии изменения в позиции фокуса между лучами видимого света и лучами UV. Однако резкие температурные колебания могут дать смещение фокуса. В оптической схеме прибора для устранения хроматизма используют элементы из флюорита, который весьма чувствителен к температурным колебаниям. Именно его линейные изменения могут приводить к сдвигу фокуса.

 Поскольку оптика объектива оптимизирована для UV – фотографии, для обычной съёмки используют UV (L37C) фильтр или «Skylight», чтобы отрезать UV - спектр.

Для специальных UV – работ, объектив комплектуется откидывающимся фильтром UR-2 (рис. 5). Из всего светового спектра он пропускает лишь узкую полоску 220 – 420 нм. Поскольку фильтр слишком темен для фокусировки, на резкость наводят, откинув его в сторону, а лишь потом защёлкивают, чтобы закрыть передний оптический блок объектива. Точную позицию фокусировки можно зафиксировать специальным винтом. UV-Nikkor 105mm f/4.5 необычен во всём, обратите внимание на его вогнутый передний оптический элемент (рис. 4).

Для фотографии в ультрафиолете экспонометры бесполезны. Здесь руководствуются таблицами или опытом. Использовать телеконвертеры или привычные фильтры для специальных съёмок в ультрафиолете нельзя, поскольку они отрежут, нужную в этом случае часть спектра UV. В качестве светочувствительного материала используется ч/б плёнка, поскольку цветные материалы дают одноцветный синюшный оттенок.Для достижения масштаба 1:1, как для обычной съёмки, так и для съёмки в UV  используютУдлинительное кольцо PN-11. Однако, помимо уникального UV-Nikkor(а) 105mm f/4.5 существует целое загадочное семейство Ultra-Micro-Nikkor(ов) (рис. 6).

 

В судьбе этой группы объективов очень много загадок. Первая,  самая важная: почему официальные сведения, касающиеся их назначения, происхождения и классификации никогда не выходили за стены Nippon Kogaku К.К. и позже Nikon Corporation?  Ведь «стёкла» то существуют, они реальны!

Информация об этой оптике, раздобытая энтузиастами, очень скудна. Сегодня японские независимые эксперты предлагают следующую хронологию некоторых позиций из семейства  Ultra-Micro-Nikkor, которую с определённой степенью достоверности удалось установить:

 

 1962   Ultra-Micro-Nikkor 105mm F2.8

 1964   Ultra-Micro-Nikkor 29.5mm F1.2

 1965   Ultra-Micro-Nikkor(ы) 28mm F1.8 (рис. 07); 55mm F2 (рис. 08); 125mm F2.8;135mm F4

 1967   Ultra-Micro-Nikkor(ы) 28mm F1.8h*; 55mm F2h

 1969   Ultra-Micro-Nikkor(ы) 30mm F1.2h;   50mm F1.8e;   300mm F1.4g (это не опечатка, такой объектив действительно существует); 50mm F1.8h (рис. 09) и    225mm F1.0g

 1970   Ultra-Micro-Nikkor 165mm F4

*h, e, g - аббревиатуры на оправе некоторых объективов, характеризующие их разрешающую способность в определённых условиях (рис. 09). Об этом я скажу чуть ниже. Источник: «The History of the Nikon Seventy-Five Years, And the Collection of Data», 1993, Tokyo.

 

Рождение самого первого Micro-Nikkor(а) 5cm F3.5  (рис. 10) в семействе Никон датируется октябрём 1956г. Т. е. оно состоялось ещё в эпоху расцвета никоновских дальномерок. По этой причине объектив имеет, принятый дальномерным Никоном, байонет Contax. Отец этого объектива, как и прочих объективов Никона тех времён, был известный японский оптик Zenji Wakimoto (1924-1996г).

Nikon всегда, в отличие от конкурентов, называл свои объективы с близкой фокусировкой «Micro». Правда, есть несколько уникальных исключений, о которых Вы узнаете в другой главе «Красной книги Никона». Этот термин, «Micro», не всегда правомерен, поскольку «микро» фактически означает увеличение большее, чем 1:1. Далеко не все Micro-Nikkor(ы) способны на это. Видимо первенец Никона Micro-Nikkor 5cm F3.5 (М1:1) дал крещение всем последующим конструкциям, имеющим возможность близкой фокусировки.

 

В середине 50-х для массового процесса микрофильмирования** (архивирование всякого рода документации, составления доступных фондов библиотек и т. п.) в Японии использовались, импортируемые из США специальные установки.

Эта установки комплектовалась съёмочной оптикой достаточно высокого разрешения. Однако выяснилось, что для микрофильмирования текстов, написанных иероглифами, имеющими сложную структуру, разрешения даже этой специальной оптики не всегда хватает. Мелкий текст она читала плохо. Это стало одной из предпосылок для создания объективов сверхвысокого разрешения.

Кроме того, подобная оптика понадобилась нарождающейся микроэлектронике для решения своих технологических проблем.

Компания Nippon Kogaku К.К, имеющая богатый опыт в сфере  изготовления собственного стекла и  технологии его обработки, решила взять на себя  реализацию проекта по созданию линейки объективов сверхвысокого разрешения.  В первую очередь надо было создать оптические формулы, с учётом свойств специально создаваемых стёкол.  Потребовались совершенно иные подходы к технологии варки стекла, и  к его обработке.

 

В августе 1962г такой объектив родился. Это был Ultra-Micro-Nikkor 105mm F2.8. К сожалению, мы о нём знаем мало и изображения его не имеем. По рассказам экспертов, он был великолепен. 

Успех Никона был отмечен в японских научных кругах. Профессор Токийского университета доктор Zyun Koana заказал компании Nippon Kogaku К.К. для нужд микросъёмки ещё один объектив с фантастическим разрешением более 1000 линий/мм. Инженерам компании удалось создать такой прибор. Им стал феноменальный Ultra-Micro-Nikkor 29.5mm F1.2. Он стал первым объективом Никона с многослойным просветлением. Разрешение его составляло 1260 линий/мм, при дисторсии 1,3% (F1.2). Оптическая схема содержала 9 элементов в 6-ти группах. Вес 800г.

Особую остроту зрения объективу обеспечивала флюоритовая оптика, позволившая практически полностью устранить хроматизм.

Хроматическая аберрация, выражается в виде цветной каймы, окружающей переходы черно-белых участков изображения. Хорошая коррекция хроматизма позволяет увеличить резкость изображения. Именно резкость! Среди фотографов бытует ошибочное мнение, что устранение хроматической аберрации улучшает цветопередачу. Это не совсем верно.

Действительно, хроматизм наиболее заметен при использовании цветной пленки (цветная кайма), но он влияет и на черно-белые изображения, обнаруживаясь в уменьшении резкости. Используя обычные оптические стекла (кроны и флинты) исправить вторичный спектр невозможно (читайте в предыдущих номерах ФОТОкурьера статью «Другая оптика»).Для этого применяются оптические материалы с особым ходом кривой дисперсии - кристаллы или специальные виды стекла. Традиционно наиболее подходящим материалом, позволяющим составить апохроматические комбинации в сочетании с обычными стеклами, считается оптический кристалл фтористой соли кальция (CaF2) - флюорит (др. названия: плавиковый шпат, плавик). Минерал флюорит достаточно распространён, однако большие кристаллы его (до 25 см. в поперечнике) встречаются редко, да и всевозможные их изъяны для оптических заготовок, как правило, непригодны. Поэтому сегодня для изготовления оптических блоков кристаллы флюорита выращивают искусственно. Заготовки, и тем более готовые флюоритовые линзы получаются очень дорогими. Технологии выращивания искусственных  кристаллов флюорита в пору создания Ultra-Micro-Nikkor(а) 29.5mm F1.2 находились в зачаточном состоянии. Поэтому оптический блок для него был изготовлен из тщательно отобранного естественного кристалла. Великолепный объектив и его конструктор Zenji Wakimoto были не раз отмечены в Японии всевозможными почётными званиями и наградами.

Теперь, да простит меня искушённый читатель, я хочу, в лёгкой форме напомнить несколько оптических зависимостей. Нужно это для того, чтобы были понятны некоторые дальнейшие толкования.

 

(раздел не обязательный, рекомендуется любопытным) 

Если две близко расположенные точки изображаются объек­тивом в его фокальной плоскости, то, исходя из чисто геометри­ческих представлений, можно было бы сказать, что точка изобра­жается всегда в виде точки и две точки должны изображаться также в виде двух точек при сколь угодно малом расстоянии между ними. На самом деле этого никогда не бывает, и две точки изображаются раздельно только при определенных условиях, но, чтобы понять, почему так происходит, следует исходить не из геометрической оптики, а из дифракционной теории, рас­сматривающей это явление более детально.

Из дифракционной теории образования изображения следует, что даже совершенно безаберрационная оптическая система, имею­щая круглую диафрагму, дает изображение монохроматической светящейся точки не в виде точки, а в виде небольшого яркого пятна, окруженного чередующимися темными и светлыми коль­цами убывающей яркости. Так как в центральном пятне сосредо­точено более 80% всей энергии пучка, то его и принимают за изобра­жение точки, не обращая внимания на окружающие кольца, поскольку их яркость слишком мала. Но если две светящиеся точки расположены близко одна от другой, то дифракционные кольца их, налагаясь друг на друга, затрудняют разделение двух точек, или, как принято говорить, их разрешение. Еще больше усложняется дифракционная картина изображения светящейся точки, излучающей белый свет, так как кольца в лучах разного цвета имеют различные диаметры.

Способность оптической системы раздельно передавать отдель­ные   точки,   несмотря   на сложную   дифракционную   картину, называется разрешающей силой системы, а минимальное расстоя­ние, при котором две точки могут изображаться раздельно, - линейным пределом разрешения. Если исходить из предположения, что две светящиеся точки воспринимаются раздельно, когда в общем дифракционном изо­бражении   центральное   пятно    одной    точки   лежит   в   первом минимуме другой, то для безаберрационного объектива линейный предел разрешения составляет:

R = 1,219 L k,   где L - длина волны действующего света, k - знаменатель относительного отверстия.

Для средней части спектра при L = 556 нм = 0,000556мм, это минимальное расстояние равно:

R = 1,219 х 0,000556 k = 0,000678 k мм.

Следовательно, на 1 мм длины таких раздельно передаваемых точек приходится

N = 1/R = 1473/k.                           

Таким образом, разрешающая сила безаберрационного объек­тива тем больше, чем больше его относительное отверстие. Так, при относительном отверстии 1:4,5 безаберрационный объектив может разрешать

N = 1473/ 4,5 = 327 точек, 

а при относительном отверстии 1:1,5   

N= 1473/1,5= 982, т. е. почти 1000 точек на 1 мм длины.

 

При наличии остаточных аберраций диаметр кружка рассея­ния увеличивается. Так как дифракционная картина усложняется за счет аберраций, и разрешающая сила объектива становится меньше, чем это следует из приведенной формулы. Это обстоя­тельство позволяет оценить качество реального объектива опре­делением степени приближения его к совершенному объективу, не обладающему аберрациями. В этом смысле определение раз­решающей силы объектива приобретает большое значение как количественный метод оценки его качества.

Если исходить не из разрешимости двух точек, а из разреши­мости линий или штрихов, имеющих неограниченную длину, то число линий, разрешаемых безаберрационным объективом на длине 1 мм, должно составлять:

N = 1/ L k

При длине волны L =556 нм = 0,000556мм, получается

N =1/0,000556 k = 1798/ k, или округлённо N = 1800/ k

Из этих же зависимостей следует, что разрешение объектива при постоянстве апертуры для разных световых волн разное. Чем короче длина волны, тем выше разрешение.

Учитывая этот фактор, для улучшения разрешающей способности системы объектив – фотоматериал, японцы попытались разработать фотослои для светочувствительных материалов высокого разрешения, сенсибилизированные особым образом. В результате опытных испытаний был получен ряд зависимостей разрешения систем (линий на мм) от длин световых волн. Вот откуда на оправах некоторых Ultra-Micro-Nikkor(ов), перечисленных выше, появились аббревиатуры «h», «e», и «g». Эти значки указывали на специально оговорённую технологию их оптимального использования. С определённой долей иронии японцы рекомендуют «выбирать» для повседневной работы объективы с литерой «e».