Найти тему

Доработать "напильником", или поиск бесконечности на старом объективе

Оглавление

Всё началось более полутора лет назад, когда я совершенно случайно обнаружил у бабушки в шкафу старые советские объективы. Первым, что пришло в голову, был вопрос: "а можно ли их поставить на цифровую зеркалку?". Отсюда и начинается долгая и увлекательная история :)

Советский объектив "Юпитер-9" (1958г.): 85мм, f/2
Советский объектив "Юпитер-9" (1958г.): 85мм, f/2

Всё-таки можно?

Просто так взять и надеть старый объектив на новый фотоаппарат не получится просто физически. Раньше объективы крепились к камере на резьбу: М39 или М42, сейчас же все производители перешли на байонетное соединение.

Сравнение креплений объективов: слева - современный, справа - времён СССР
Сравнение креплений объективов: слева - современный, справа - времён СССР

Проблема решается не очень сложно. Существуют такие незамысловатые железки как переходники, которые становятся связующим звеном между старым резьбовым и новым байонетным креплением, и с их помощью антикварный артефакт без каких-либо трудностей устанавливается на любимую зеркалку. Они есть в свободной продаже, достаточно лишь написать поисковику запрос, содержащий наименование двух креплений, которые необходимо подружить (например, "переходник м42 canon").

Переходники с резьбового крепления на байонет EF
Переходники с резьбового крепления на байонет EF

Или всё же с трудностями?

Мы вроде бы уже присоединили старый объектив к новой камере.. что ещё может быть не так? Тут нужно смотреть отдельно в каждом случае. Мне не повезло, и вся эта статья по сути о том, как справиться с этим невезением.

Объектив честно выполняет свои функции, но вот незадача: фокусировки в бесконечность нет. Всё, что дальше метров 10-15, остаётся замыленным при крайнем положении фокусировочного кольца. Вроде бы всё видно, но если приближать кадр, то ни о какой резкости на далёких объектах речи не идёт.

По началу такой расклад меня устраивал, и объектив использовался исключительно для портретов, но в последнее время мысль о поиске "бесконечности" не давала покоя. Изучив немного матчасти, стало понятно, что переходник не совсем корректно спроектирован. Покупался он на Авито, поэтому, в принципе, не удивительно)

Давайте вспомним физику

Чтобы понять, как найти "бесконечность", придётся вернуться в среднюю школу и вспомнить, как работает геометрическая оптика - для наших целей никакой сложной науки не потребуется. Сначала давайте разберёмся, зачем нужен механизм фокусировки в любом объективе.

Сразу стоит предупредить: я не физик и не претендую на научность. Объяснение упрощено донельзя, поэтому очень прошу товарищей-физиков не кидаться помидорами :)

Из знаний на данном этапе нам потребуется совсем чуть-чуть:

Фокус - та точка, через которую проходят все лучи, идущие параллельно главной оптической оси, после преломления через линзу (обозначение - F).
Если луч проходит через центр линзы, то он не меняет своего направления.

Примем наш объектив за самую обычную тонкую линзу, не углубляясь в его сложное строение. Вот схематичный чертёж с нанесёнными на оптическую ось фокусами:

-5

Поместим в левую часть линзы какой-нибудь объект, например, стрелочку. Построим её изображение по правилам геометрической оптики. Стрелочка в правой части является резким уменьшенным изображением стрелочки из левой части, его можно увидеть, если подставить экран. Экраном может быть что угодно, но нас интересует матрица фотоаппарата - если её расположить именно в этом месте, изображение будет сфокусировано.

-6

Теперь добавим ещё пару стрелочек, идентичных по размеру. Мы видим, что резкое изображение каждой из них находится в разных положениях, и если матрица стоит на месте фиолетовой стрелочки, то все остальные будут в расфокусе - мы получим тот самый размытый задний (или передний) план, который многие так любят на фотографиях. Но если же мы хотим получить резкое изображение, скажем, жёлтой стрелочки, не подходя ближе и не двигая саму стрелочку, нужно изменить положение экрана - подвинуть его ближе к линзе в положение с жёлтой стрелочкой (фото 2 в карусели). Именно этим и занимается механизм фокусировки: он изменяет расстояние от линзы до матрицы, только двигает не матрицу, а линзу, что по сути то же самое :)

С принципом работы фокусировки разобрались. Если вы когда-нибудь держали в руках объектив, то знаете, что кольцо фокусировки имеет ограниченный ход. Обычно в маркировке указывается ещё и минимальное расстояние, на котором объектив может сфокусироваться. Если это ограничение внести на чертёж, то схема будет такой:

-8

В данном случае всё в порядке, все четыре стрелки попадают в диапазон, в пределах которого можно менять расстояние от линзы до матрицы. Это значит, что мы имеем возможность навести резкость на любую из них. Но если этот диапазон будет смещён, то некоторые объекты заведомо не смогут стать резкими:

Здесь видно, что оранжевая и голубая стрелки не попали в диапазон. Это значит, что механизм фокусировки позволит навести резкость только на фиолетовую и жёлтую стрелки.

Именно такая ситуация и произошла в моём случае. Нетрудно догадаться, что "бесконечность" можно найти просто сместив этот диапазон левее.

Рабочие отрезки

Поговорим ещё немного о теории. У всех фотоаппаратов со сменной оптикой есть такой параметр как рабочий отрезок - расстояние от матрицы до крепления объектива.

Иллюстрация рабочего отрезка. Картинка из свободного доступа
Иллюстрация рабочего отрезка. Картинка из свободного доступа

В этом параметре и кроется отсутствие бесконечности на антикварном стекле. Почитав в интернете про рабочие отрезки разных объективов, нашёл такие данные (наиболее полная таблица тут):

Canon EF/EF-S ..... - 44 mm
Nikon F .................. - 46,5 mm
m39 ....................... - 45,2 mm
m42 ....................... - 45,5 mm

Нас интересует скрещивание м39 с Canon. Дальше простая математика:

45,2 - 44 = 1,2 (мм)

Итого, чтобы получить правильный рабочий отрезок на объективе с м39 вместе с камерой Canon, нужно чтобы он был вынесен вперёд на 1,2мм от плоскости родного крепления объектива. На этом этапе вспоминаем про переходник и измеряем его. Мой переходник оказался целых 2,1мм в толщину, а должен быть почти на миллиметр меньше!

То есть, рабочий отрезок получился аж 46,1мм вместо нужных 45,2мм. Понятное дело, что объектив не мог сфокусироваться на далёкие объекты. Давайте вернёмся к оптическим рисункам и посмотрим на это наглядно ещё раз. Предположим, что оранжевый пунктир - бесконечность. Конечно, грубое допущение, ну да ладно. Видно, что оранжевый пунктир не попадает в диапазон фокуса (стрелки заменены пунктирами, чтобы ничего не смешалось в кучу).

Для исправления ситуации достаточно "подвинуть" диапазон чуть ближе к линзе (синий пунктир - новый диапазон фокусировки):

-12

Соответственно, если уменьшить толщину переходника, достигнется тот же самый эффект - мы "подвинем" линзу ближе к экрану.

Замечание. Как можно заметить из оптических схем выше, чем дальше объект расположен от линзы, тем меньше его перемещение оказывает влияние на расстояние от линзы до резкого изображения. Рано или поздно наступает момент, когда его перемещение перестаёт иметь значение ввиду ещё одного параметра - глубины резкости. Для упрощения мы это опускаем.
Поэтому на маркировке кольца фокусировки бесконечность может идти после 25м, 15м или даже 10м.
Замечание 2. Истинная бесконечность будет, как ни странно, в бесконечности, и изображение после прохождения линзы лучами будет стремиться к точке в F. Оранжевый пунктир мы приняли за бесконечность для иллюстрации.

Непосредственно доработка

В нашем случае с переходника необходимо спилить 0,9мм:

2,1 - 1,2 = 0,9 (мм) - разница между фактической толщиной переходника и необходимой

Переходник со стороны крепления объектива плоский. Стачивать вручную почти миллиметр алюминия с плоскости - врагу не пожелаешь, поэтому напильник и шлифовальная бумага были сразу отложены в сторону. Самое разумное, но не самое доступное решение - проточить на токарном станке. Мне повезло с вузом, один хороший друг подсказал студенческое конструкторское бюро, где есть нужное оборудование. Огромное им спасибо, что приютили! :)

Переходник м39-Canon до обработки
Переходник м39-Canon до обработки

И вот переходник проточен. Теперь это не просто криво спроектированная железка, а ценная деталь, позволяющая наслаждаться несовершенной картинкой старой оптики на почти совершенной современной камере :)

Итог

Бесконечность найдена! Я безумно доволен тем, что получилось. Посмотрите сами:

Что делать, если нет токарного станка?

Понимаю, что далеко не у каждого в гараже стоит токарник, и тем более далеко не каждый умеет им пользоваться. Если вы из числа таких людей, но всё равно хотите скрестить старый объектив с любимой камерой, вот несколько советов:

  • прежде чем покупать переходник, почитайте в интернете про рабочий отрезок нужной оптики и стандартной оптики производителя вашей камеры;
  • если рабочий отрезок стандартных объективов больше, чем старого (как, например, на Nikon: 46,5мм), придётся смириться, что фокусировки в бесконечность у вас не будет (чтобы её получить, объектив надо "вдвинуть" внутрь камеры, что невозможно без вмешательства в конструктив);
  • если рабочий отрезок стандартных объективов меньше, чем старого (как в моём случае c Canon), посчитайте необходимую толщину переходника аналогично моим несложным расчётам и идите покупать переходник вооружившись штангенциркулем :). Я всё-таки верю, что только мне не повезло с толщиной, и в мире существуют переходники с нужными размерами;
  • если вы уже являетесь счастливым обладателем неподходящего переходника, поспрашивайте знакомых. Если теория шести рукопожатий действительно работает, то вы точно найдёте человека с токарником, а для пары-тройки торцевых проточек специального образования не надо. Главное, технику безопасности соблюдать.

Такая вот история получилась. Постарался максимально просто и подробно рассказать о своих исканиях. Спасибо, что дочитали до конца! Буду рад комментариям, как вам такой формат :)

- - - - - - - - - - - - - - - - - -

Также предлагайте в комментарии, что бы вы ещё хотели узнать из этой сферы и не забывайте подписываться, ведь это только начало!