© Автор Erwin Puts (http://www.imx.nl/)
© Viewfinder Volume 32 Number 1 First Quarter 1999, pages 29-32
© Leica Historical Society of
© Перевод Костя Ким (costo.kim@gmail.com)
Разработка 50мм светосильного объектива с апертурой f2 была важной и нужной вехой в становлении имиджа Leica как первоклассного инструмента для работы в стиле «решающего момента» имени легендарного комрада Henri Cartier-Bresson.
Разработка 50мм светосильного объектива с апертурой f2 была важной и нужной вехой в становлении имиджа Leica как первоклассного инструмента для работы в стиле «решающего момента» имени легендарного комрада Henri Cartier-Bresson. Еще в 1933 году Leica предлагала Summar 50/2 в качестве «штатного» объектива. Оптически этот объектив был несколько необычен. В отсутствие просветления весьма сложно полностью задействовать преимущества, свойственные схеме Гаусса (double Gauss). Эта схема – Биотар (Biotar) или Гаусс (double Gauss) – является прямым потомком двух-менисковых анастигматов (double-meniscus anastigmat), прародителем которых был Hypergon. Изначально объективы по схеме Гаусса были строго симметричными, что ограничивало использование этой конструкции в светосильной оптике. Однако, как только эти объективы развились в асимметричные вариации, раскрылся громадный потенциал этой конструкции.
Лидерство схемы Sonnar было недолгим и основывалось на меньшем количестве воздушных прослоек, что способствовало уменьшению внутреннего светорассеяния. Sonnar, по сути – это триплет Кука (Cooke triplet), фронтальный элемент которого разделен на две части для снижения зональной сферической аберрации, что позволяет увеличить светосилу объектива. Второй элемент из этой пары может быть выполнен достаточно толстым для исправления кривизны поля, устраняя необходимость применения дополнительного центрального элемента. Sonnar же фактически есть комбинация фронтальной части Biotar-а и задней части Tessar-а.
Базовая 6-линзовая схема Гаусса может быть слегка улучшена разделением фронтального или заднего элемента на две части. Разделением заднего элемента получен Summilux, а разделением фронтального элемента получена первая версия Summicron – знаменитый семилинзовый Summicron. Разделение фронтального элемента помогает свести вторичный спектр; остаточная хроматическая аберрация может быть исправлена только путем разработки APO объектива. Важный момент: в ранних рекламных материалах Leitz особо подчеркивал хорошую цветовую коррекцию Summicron и теперь мы знаем почему.
От переводчика. Дело в том, что «обычные» не-APO объективы (ахроматы) конструируются на сведение только двух спектров – первичного и вторичного, три видимых спектра условно сводятся лишь в апохроматах (APO). Существуют также суперахроматы (Superachromat) – термин, введенный Zeiss-ом для своих объективов, сводящих лучи спектров от ближнего инфракрасного до ультрафиолета.

Рисунок 1 Эволюция Leitz-вских 50mm f/2. (слева-направо) Summar (1933-40); Summitar (1939-55); складной (collapsible) Summicron (1953-60); нескладной (rigid) Summicron (1958-68). Обратите внимание на разницу в высоте этих объективов, особенно двух Summicron-ов. (фото Roy Moss)
Вслед за «пионером» 50/2 Summar последовал Summitar, который разрабатывался в период 1937-39 гг. и выпускался в 1939-1955 гг. В 1949 была разработана новая модификация, выпущенная небольшой партией; эти объективы обозначались как Summitar* (со звездочкой). Эта модификация была близка, но не идентична, конструкции, которая в 1953 году пошла в производство как складной (collapsible) Summicron. Изменения в схеме были обусловлены проблемами с оптическим стеклом. В те времена Leitz использовал стекла с радиоактивными компонентами и находился в поиске альтернативных решений. Объективы Summitar* (со звездочкой) были произведены двумя партиями: с номерами 812242 по 812323 и 812341 по 812360.
Предположительно Leitz собирался заместить Summitar Summicron-ом в 1950 году. Однако проблемы со стеклом воспрепятствовали этому и в 1952 году производство Summitar возобновилось.
Хотя collapsible Summicron, запущенный в производство в 1953 году, все еще использовал радиоактивные оптические элементы, Leitz тогда уже разработал в собственных исследовательских лабораториях стекло-заместитель, известное как LaK9 – лантановое стекло. Эта марка стекла была продана Schott и Corning и присутствует в каталогах Schott по сей день. Три из семи элементов складного Summicron выполнены из стекла LaK9.
Чтобы окончательно избавиться от «сомнительных» линз, еще один элемент должен был быть заменен на LaK9. Новая конструкция воплотилась в rigid Summicron в 1956 году. В целом схема rigid Summicron-а выглядит похожей на collapsible вариант, однако в них есть существенные различия. К примеру расстояние между первым и вторым элементами (хорошо известная «воздушная линза») составляет 1.52 мм вместо прежних 0.28 мм. Радиус, толщина элементов, как и марки стекол, также отличались у заметно более длинного rigid Summicron-а.
Чтож, теперь у нас есть официальное подтверждение, что collapsible и rigid Summicron-ы различны. Задний отрезок (расстояние от поверхности задней линзы до плоскости пленки) на 4мм меньше у collapsible модификации. Теперь нам потребуются практические доказательства и возможно члены LHSA смогут нам помочь в этом.
Прогресс оптики в период 1930-60 гг. развивался в двух взаимосвязанных направлениях: улучшение стекла и лучший контроль над аберрациями, особенно по краям поля изображения. Как я упоминал в своей статье в Viewfinder 31/4, высокое качество изображения в центре поля было легко достигаемо для квалифицированного оптика. Параксиальная (или Гауссова) оптика базируется на «простых» расчетах и в ней несложно скорректировать некоторые из основных аберраций в центре поля. Протестированный мною Summar (No. 385292) показал низкий контраст на полном отверстии на ряду с серьезным светорассеянием и заметным астигматизмом. Краевой контраст и мелкие детали весьма расплывчаты. В центре разрешение довольно высокое, достигающее 100 лин/мм. Это значение практически такое же, как у современного Summicron, и это является лишним подтверждением того, что значения разрешающей способности не столь уж важны как качественные критерии. Контуры крупных объектов и мелкие детали передаются Summar-ом мягко, с размытыми краями. Очень мелкие детали, хотя различимы, сильно смягчены, с раздвоением линий. Черные линии объектов на изображении передаются серыми, т.е. значительная часть светового пучка не концентрируется в точку, а рассеивается. С удалением от центра к краю, даже не очень мелкие детали теряют контраст и передаются размыто. На f/4.5 мелкие детали «проявляются» и в центре поля качество изображения становится очень хорошим; по полю наблюдается некоторое улучшение микроконтраста и краевой резкости. На f/9 достигается оптимальное качество со средним уровнем контраста по всему полю и четкой передачей мелких деталей практически по всему полю изображения. Однако края очень мелких деталей остаются нечеткими. На дистанции 1 метр качество изображения неудовлетворительное при полной апертуре, требуется диафрагмирование хотя бы до f/4.5 для достижения приемлемого уровня качества.
Summitar (No. 784694) на полном отверстии работает лучше: слегка увеличен краевой контраст и значительно уменьшен астигматизм по краю поля. Засветка также снижена в центре поля, но все еще значительна по краю. Тонкие детали передаются смягченными, а очень мелкие едва различимы. Диафрагмирование до f/2.8 и f/4 значительно улучшает контраст и в центральной части изображения (диаметром около 16 мм) края мелких деталей начинают передаваться более четко. На f/8 достигается оптимальный уровень качества, когда мелкие детали передаются с хорошим уровнем четкости по большей части поля. Углы однако просто плохи. На f/11 контраст падает и изображение заметно смягчается. На ближней дистанции фокусировки (около 1 метра) при открытой диафрагме качество изображения низкое и для получения «увеличибельного» негатива требуется диафрагмирование до f/5.6. Стоит отметить, что отсутствие просветления у Summar и ранних Summitar-ов приводит к общему пониженному контрасту, а особенно понижает микроконтраст (MTF более высоких частот), сильнее страдающий от светорассеяния.




Collapsible Summicron (No. 1377201) – первый объектив, «оснащенный» новыми марками стекла, знаменитым редкоземельным LaK9 в трех из девяти элементов. На открытой диафрагме объектив дает средний контраст, но все еще со значительным светорассеянием. Астигматизм снижен до значительно более низкого уровня на краях поля. Качество изображения в центре чуть ниже, но изображение по полю улучшено и теперь даже очень мелкие детали четко различимы, не смотря на краевую мягкость. В углах изображение тоже улучшилось и теперь может быть задействовано. На f/2.8 качество в центре сравнивается с Summitar на f/2. Summicron же на f/2.8 устанавливает новую планку стандарта качества изображения по полю с четким отображением мелких деталей и лишь незначительным виньетированием. При f/4 очень мелкие детали различимы с размытыми краями. Контраст в центре чуть падает из-за сферической аберрации. Оптимум достигается на f/8. Качество на ближней дистанции фокусировки и полной апертуре хорошее со средним уровнем контраста, мелкие детали вполне различимы. При f/4 достигается очень хороший уровень качества для ближних дистанций.
Rigid Summicron (No. 1956284) на полном отверстии дает изображение со средним контрастом и хорошей четкостью. Светорассеяние все еще немного заметно, зато астигматизм уменьшен до очень низких значений и микроконтраст улучшен. По краю полямелкие детали передаются смягченными. Диафрагмирование до f/2.8 проявляет мелкие детали, края которых обретают резкие очертания. Изображение в углах «вполне пригодное», хотя детали несколько размыты. При f/5.6 объектив достигает оптимального качества изображения, при котором экстремально мелкие детали переданы с хорошим микроконтрастом и чуть размытыми очертаниями. Качество на близких дистанциях при полной апертуре лучше чем у предшественника, однако для важной съемки требуется диафрагмирование до f/2.8, а для более точной работы – f/4.
Сравнение Summar с нескладным Summicron (rigid Summicron) – на полной апертуре – показывает прогресс, достигнутый Leitz в качестве оптики. Summicron, к примеру, демонстрирует уровень контраста от среднего к высокому, с очень мелкими деталями, различимыми в большей части поля изображения. Для сравнения: Summar-у недостает четкости, «прозрачности» изображения из-за остаточных аберраций, снижающих контраст и «покрывающих» мелкие детали «налетом серости». Summar воспроизводит мелкие детали в центре со смягченными очертаниями и средним микроконтрастом. По полю изображения очертания деталей несколько размываются, а микроконтраст падает. Мелкие детали различимы, но им не хватает кристальности, как в более поздних схемах. В целом низкий микроконтраст и отсутствие очень мелких деталей (находящихся за границей различимости) создает приятную сглаженность рисунка, которую многие наблюдатели обозначили как "Leica glow".
Современная версия Summicron на полной апертуре дает высококонтрастное изображение с четко прорисованными чрезвычайно мелкими деталями почти по всему полю. Изображение на ближних дистанциях и с открытой диафрагмой также имеет высокий контраст, хотя очертания очень мелких деталей несколько смягчаются. Диафрагмирование «возвращает на место» различимость экстремально мелких деталей на изображении. В целом текущая версия Summicron дает отличную четкость и кристальное отображение чрезвычайно мелких деталей, по всему полю, до самых краев при f/4.
Можно проследить прогресс и эволюцию оптики по описаниям, приведенным выше… более кристальное отображение тонких деталей, улучшение четкости самых мелких деталей, значительный прогресс в качестве изображения по полю и в углах, лучшее качество на ближних дистанциях. Приводимые MTF графы визуально отображают этот прогресс на открытой диафрагме для Summitar-а и обоих Summicron-ов. Обратите внимание на близость графиков Summitar и складного Summicron на открытой диафрагме. У нескладного Summicron заметен прогресс по полю, а график 40 lp/mm превзошел уровень 50%, что необходимо для «четкого проявления» этих деталей.

Summitar MTF (Blends 2.31)

Summicron Collapsible MF (Blends 2.05)

Summicron Rigid MTF (Blends 1.99)
Графики MTF не так то просто интерпретировать! Примем эти диаграммы как отображение общего уровня корректици аберраций. Графики 5 и 10 пар линий на мм (пара верхних сплошных линий) показывает уровень контраста и четкость передачи очертаний деталей изображения. Тут различие даже в несколько процентов очень важно. Небольшой «сдвиг» этого графика дает значительный эффект на качество изображения. Нижняя сплошная показывает кристальность очень мелких и исчезающе малых деталей на изображении. Тут уже требуется изменение процентов на 10 для того, чтобы заметить разницу двух объективов. Прерывистые линии графиков показывают присутствие астигматизма. Чем сильнее расходятся сплошные и прерывистые линии графиков одной частоты тем сильнее будут размыты мелкие детали. Высокое расположение графика 40 lp/mm означает также высокий краевой контраст всех деталей изображения. Очень важно помнить, что графики MTF не принимают во внимание светорассеяние оптической системы, поскольку они (графики) нормализованы к начальному уровню контраста 100%. Это может прозвучать глупо, но этот факт снижает важность MTF графиков для эксперта, который оценивает общую картину. Таким образом, мои письменные описания должны приниматься во внимание как дополнение к MTF графам. Эти графики также визуально обманчивы: они берут точкой отсчета центр и показывают передачу контраста вплоть до самых краев (~21mm) в то время как большинству фотографов достаточно удаление 18 и дяжа 15 мм от центра. Падение контраста на краях выглядит зловеще, но это визуальное преувеличение. Стоит ограничиться радиусом 18мм и пренебречь краями.
К примеру, небольшой прогресс графика 20 lp/mm между collapsible Summicron и rigid Summicron (от 73% к 82%) дает заметное улучшение качества изображения. Также, очень небольшое изменение в графике 10 lp/mm (с 91% до 94%) улучшает изображение кардинально. Малые изменения в процентах сопровождаются большими изменениями в качестве.
В данном обзоре четырех эволюций объективов Leica 50/2 я ограничил себя наиболее важными характеристиками, описывающими качество изображения. Поколения Summar/Summitar/Summicron заметно различаются по качеству и рисунку, индивидуальности. Многие аналитики качеств оптики Leica приходят к мнению, что эти особенности сознательно внесены конструкторами как «тонкая настройка» объектива под требования фоторафов, снимающих камерами Leica, а также к стилю и жанрам фотосъемки камерами Leica. Тут приходят на ум широко распространенные дискуссии вроде «наивысшее качество в центре ценой слабого по полю» и «баланс качества в центре и по полю»… Данный обзор показывает: такие компромиссы вовсе не являются намеренным выбором инженера-оптика. Конструкторы всегда стремятся максимально улучшить качество по всему полю в любом случае. Недоступность подходящих марок стекла и недостаточный контроль аберраций высшего порядка – вот «виновники» «недостатков» изображения (читай – характерного рисунка объектива) объективов старших поколений. Однако любой из представленных объективов демонстрирует максимально высокий уровень, достижимый расчетными ресурсами своего времени и, что не менее важно, допусками сборки и оптической обработки. MTF диаграммы четко показывают шаги этой эволюции. В центральной области качесво изображения высоко у всех поколений, прогресс же наблюдается в улучшении качества по полю изображения и в отображении наиболее мелких деталей. Что является прямым результатом прогресса в контроле оптических аберраций и совершенствования технологий производства. Также MTF диаграммы и мои описания показывают, что наиважнейшее значение для качества изображения оказывает характеристика передачи частоты 20 пар линий на мм.
В завершение, можно отметить, что эволюция оптики в период 1930-1960гг была весьма «Дарвинистической»: слабейшие виды были «сметены» неотвратимым стремлением к совершенству. Сейчас, в 1990е инженеры Leica опираются на этот богатый опыт и более того: добавляют свои секретные и весьма специфические ингредиенты… Но это уже совсем другая история…