Типы объективов используемые в фильмоскопах и диапроекторах. Их достоинства и недостатки, виды искажений.

Типы объективов используемые в фильмоскопах и диапроекторах.

На сайте Вы можете увидеть множество разных моделей фильмоскопов и диапроекторов. Главное их отличие друг от друга не только в форме и годе выпуска, но, прежде всего, в использовании различных оптических схем. Ведь у одних моделей может быть почти идеальная картинка. На другие, наоборот, без слёз смотреть трудно. Так же много середнячков — не идеальных, но довольно неплохих. И у всех в той или иной степени проявляются различные искажения, влияющие на качество проекции. Так какая же между ними разница? Существует три основных вида объективов, используемых в фильмоскопах и диапроекторах.

Схема объектива монокль Монокль — простейший объектив, состоящий из одной вогнуто-выпуклой (1), выпуклой (2) или двояковыпуклой (3) линзы. Характерные искажения для этого объектива это сферическая аберрация, кривизна поля, дисторсия и хроматические аберрации. Причём, если сферическую аберрацию можно уменьшить диафрагмированием, то хроматические аберрации и дисторсия для монокля неустранимы. Изображение, создаваемое моноклем, как правило, малоконтрастно, и имеет невысокую, убывающую к краям, резкость. Однако, при значительном диафрагмировании резкость монокля значительно повышается. Кривизна поля заметно исправляется установкой лампы с точечной спиралью (К6-30-1) и её точной юстировкой.
Примером удачной реализации модели с таким объективом является фильмоскоп Сказка. При правильной настройке имеет довольно резкое и контрастное изображение, иногда даже лучшее, чем у некоторых перископов. Так же можно выделить фильмоскоп Ф-49. Эта модель выпускалась в разных городах на разных заводах, поэтому имеет непостоянное качество оптики. Некоторые модели Ф-49 могут иметь очень приличную картинку, другие наоборот очень плохую.


Схема объектива перископ Перископ — это объектив из двух одинаковых положительных линз с апертурной диафрагмой между ними. У перископа устранены дисторсия и кома, в то время как астигматизм, сферическая аберрация, кривизна поля, а также хроматические аберрации не устранены. Более всего на фильмоскопах с данным типом объектива заметна кривизна поля, которая усиливается сферической аберрацией. Впрочем, при правильной настройке и юстировке больших проблем это не доставляет.
Все фильмоскопы с перископом имеют примерно одинаковую по качеству картинку. Самые известные и популярные фильмоскопы с таким объективом это ФД-2 и Знайка. Исключение составляет раритетный фильмоскоп ФГК-49 у которого самое хорошее изображение с наименьшими искажениями.


Схема объектива триплет Триплет состоит из трёх линз. Средняя линза является рассеивающей, а передняя и задняя — собирательными. Апертурная диафрагма, как правило, находится между второй и третьей линзами. У этого объектива исправлены астигматизм и кривизна поля. Из остаточных погрешностей изображения триплета можно иногда заметить кому и хроматические аберрации. Так же присутствуют аберрации высших порядков (например, сферическая аберрация наклонных пучков лучей). Но в контексте домашнего использования они не вносят в изображение сколь-нибудь значимых искажений.
Объектив триплет устанавливается только в диапроекторах, а в обычных фильмоскопах не используется. Исключение составляет фильмоскоп Школьный. Но это аудиторный фильмоскоп для больших помещений. Из наиболее популярных моделей для домашнего использования триплетами оснащаются диапроекторы типа Свет, Спутник, Экран. Так же этот тип объектива используется в более мощных диапроекторах Пеленг, Свитязь, Лектор-600 и других.

Просветление оптики может использоваться на различных типах объективов и конденсорах. Это нанесение на поверхность линз, тончайшей плёнки или нескольких плёнок одна поверх другой. Они увеличивают светопропускание оптической системы. Показатель преломления таких плёнок меньше показателя преломления стёкол линз. Просветляющие плёнки уменьшают светорассеяние и отражение света от поверхности линз, улучшая светопропускание всей системы и контраст изображения. Просветлённый объектив требует бережного обращения, так как просветлённое покрытие легко повредить. Тончайшие слои загрязнений (жир, масло) на поверхности просветляющего покрытия нарушают его работу и резко увеличивают отражение света от грязной поверхности. Следует помнить, что следы пальцев со временем разрушают не только просветление, но и поверхность самого стекла. По методам нанесения и составу просветление бывает физическим (напыление) и химическим (травление).



Виды оптических искажений на фильмоскопах.

ДисторсияДисторсия — искривление изображения при Бочкообразная дисторсия на фильмоскопе котором прямые линии выглядят кривыми, кроме тех, которые лежат в одной плоскости с оптической осью. Например, изображение квадрата, центр которого пересекает оптическая ось, имеет вид подушки при положительной дисторсии, и вид бочки при отрицательной. Дисторсия в разной степени присутствует на объективах монокль и полностью отсутствует, если объектив симметричен, например, как перископ.











Коматическая аберрация или кома — это паразитная засветка Эффект коматической аберрации на фильмоскопе светлых участков, расположенных ближе к краям изображения. Вместо точек получаются вытянутые пятна различной формы, похожие на хвост кометы (отсюда и название). Особенно сильно это искажение заметно на тексте, т.к. в этом месте очень много контрастных границ, которые сильно смазываются. В фильмоскопах виновником этого искажения зачастую является неправильно установленный отражатель. Отражённые лучи проходят через оптическую систему под углом и не могут собраться на экране в одну точку.


Кривизна поля — искажение, которое вызывает неравномерную Кривизна поля на фильмоскопе резкость по полю изображения. Когда центральная часть изображения фокусирована резко, то его края будут лежать не в фокусе и будут размытыми. Если фокусировку производить по краям изображения, то его центральная часть будет нерезкой. В простых объективах кривизну поля частично уменьшают диафрагмированием.




Сферическая аберрация возникает из-за того, что лучи проходящие Эффект сферической аберрации на фильмоскопе на краях линзы собираются (фокусируются) немного ближе к зрителю, чем лучи проходящие через центр. Поэтому изображение каждой точки на экране уже будет не в виде точки, а в виде небольшого размытого кружочка. Таким образом, искажение сферической аберрации проявляется в виде смягчения изображения или небольшой потери резкости. Само по себе это искажение неудобства не доставляет — текст хорошо читается, на изображении потеря деталей почти не заметна. Но в совокупности с кривизной поля ещё больше усиливает это искажение. Для уменьшения сферической аберрации используют увеличение диафрагмы, которая препятствует прохождению света по краям линзы.


Хроматическая аберрация на границе светового пятна фильмоскопаХроматическая аберрация — разложение белого цвета, проходящего через оптическую систему на составляющие его цветные лучи, в результате чего изображение предмета в разных цветах не совпадают в пространстве изображений. Хроматическая аберрация ведёт к снижению чёткости изображения, а иногда и к появлению на нём цветных контуров, полос, пятен, которые на самом деле отсутствуют. Происходит это потому, что показатель преломления у оптического стекла и других оптических материалов отличается для лучей различного цвета. Диафрагмирование несколько её уменьшает. Хроматическая аберрация присутствует в той или иной степени во всех объективах фильмоскопов и диапроекторов. Её можно увидеть на краях светового пятна. На реальном изображении почти незаметна, так как кадровое окно диафильма играет роль диафрагмы.