Афокальные (телескопические) насадки, как и театральный бинокль, нужны только в том случае, если вам достались плохие билеты в театр. Собственно, они и представляют собой трубу Галилея (театральный бинокль): если фронтальная линза положительная, а задняя отрицательная, то получаем насадку, увеличивающую фокусное расстояние объектива, если наоборот, то широкоугольную.

В этот раз мне на тестирование досталась богатая коллекция из 7 насадок. Одна из них, 44371, была универсальная (в зависимости от того, какой стороной ее прикрепить к объективу аппарата, можно получить либо телескопическую, увеличивающую фокусное расстояние в 1,45 раза, либо широкоугольную, уменьшающую его в 0,7 раз), остальные — специализированные, рассчитанные на крепление только одной стороной. Конечно, и их можно исхитриться прикрепить задом наперед, но тогда, хотя фокусное расстояние и изменится, результаты перестанут лезть даже в ворота авиационного ангара.

Самые дешевые насадки состоят из двух линз (44384), дорогие имеют более сложную конструкцию, в которой предпринята попытка исправить хроматические аберрации.

Итак, проводилось тестирование пяти широкоугольных насадки: с кратностью 0,5 — 44380, 44331, с кратностью 0,45 — 44341, универсальной насадки с кратностью 0,7 — 44371, широкоугольной насадки с кратностью 0,65 из набора 44384, и 3 телескопических насадки: 2-кратной — 44382, 1,5-кратной из набора 44384, универсальной — 44371. Испытания проводились совместно с камерой Casio QV 4000. Этот аппарат оснащен, наверное, самым распространенным на сегодняшний день объективом с 3х кратным изменением фокусного расстояния: от 7 до 21 мм. Таким образом, аналогичные результаты могли бы быть получены, если бы тестирование проводилось с камерами Canon (G1,G2), Сasio (QV3000,QV3500,QV4000), Epson PC 3000Z, Toshiba PDR-M70, Sony (S70,S75,S85).

Проводились испытания и с существенно более экзотическим объективом SUPER — EBC FUJINON с 6-кратным изменением фокусного расстояния (7,8-45 мм).

Оправы насадок и варианты их крепления к камерам

Насадки предназначены для крепления на резьбе для светофильтров и имеют посадочную резьбу 58, 52 и 49 мм. Надо отдать должное фирме hama, она не поскупилась и снабдила свои изделия солидным набором переходных колец. Комплектация у насадок разная, однако, все они могли быть навинчены с помощью штатных колец на резьбу 46, 49, 52 мм, а некоторые и на 43, 55, 58.

К сожалению, возбудить уголовное дело за несоблюдение ГОСТа в отношении производителей камер с резьбой 47,5 мм, вероятно, не удастся. Проблема состоит еще и в том, что у большинства цифровых камер резьба находится на корпусе камеры, а не на объективе, и роль фирменного переходного кольца состоит не только в переходе на мало-мальски стандартную резьбу, но и в компенсации выдвижения объектива из транспортного положения в рабочее. Таким образом, как ни крути, а крепить насадку к камере придется через целую систему колец.

Камера Casio QV4000, фирменное кольцо LU-35A с резьбой 47,5-58 мм, понижающее кольцо 58-49, и далее, если насадка имела резьбу 52, то использовалось кольцо 49-52. Чтобы избежать виньетирования, насадка должна быть прикреплена максимально близко к передней линзе объектива. Только двукратная телескопическая насадка 44382 имеет логичную конструкцию, при которой используется компенсирующее кольцо 52-52. Если возникает необходимость использовать другую резьбу, то оно снимается, и на его место устанавливается переходное кольцо на необходимую резьбу. При такой конструкции все присоединительные резьбы оказываются в равном положении.

Камера FUJIFILM FinePix 6900 имеет вполне стандартную посадочную резьбу 55 мм, но к ней нельзя прямо крепить насадки, поскольку необходимо обеспечить возможность объективу выдвинуться из транспортного положения на 4 см вперед. Родного кольца у меня не было, и я решил проблему, накрутив несколько оправ для светофильтров с резьбой 55 мм.

Подобная конструкция имеет свои плюсы, поскольку позволяет легко скомпенсировать дополнительные кольца при переходе с одной резьбы на другую, даже если это не предусмотрено конструкцией оправы.

Если совпадение резьбы на насадке и аппарате — это вопрос везения, то цвет корпуса — это вопрос вкуса. Известная французская пословица гласит: pour etre joli il faut souffrir (чтобы быть красивым надо страдать), но страдать от плохого изображения — это не по мне.

Серебряный корпус широкоугольной насадки 44331 очень красив, но посеребренной оказалась не только внешняя поверхность, но и значительная часть внутренней поверхности корпуса насадки, обращенной к объективу. Это серебряное кольцо, видное аж через фронтальную линзу, свело на нет все усилия разработчиков по чернению внутренней поверхности. Учитывая, что для широкоугольных насадок вероятность попадания источников света в кадр весьма велика, а использование бленд затруднительно, перед нами образец деятельности, достойной Сизифа.

Результаты тестов

Перед тем, как перейти к собственно результатам, обсудим вопрос кратности насадок и выбора фокусного расстояния объектива камеры при ее использовании с насадками. Если с телескопическими все просто и ясно, и однозначные рекомендации использовать их только с объективом камеры, установленным на максимальное фокусное расстояние, приведены как в инструкции к насадке, так и в описании камеры, то с широкоугольными все не так однозначно.

Действительно, максимальный угол охвата можно получить при минимальном фокусном расстоянии объектива камеры, но при этом будет и максимальное виньетирование и аберрации на краях. Увеличивая фокусное расстояние, можно в значительной мере избавиться от этих проблем, но хотя кратность насадки при этом не изменится, расширение рабочего диапазона фокусных расстояний камеры будет не столь впечатляющим. В моих экспериментах для насадок с кратностью 0,5 и 0,45 приемлемый результат наблюдался при фокусном расстоянии объектива камеры, начиная с 10 мм, что дает нам уменьшение минимального фокусного расстояния объектива камеры примерно в 0,7 раза.

Для оценки качества производилась съемка камерой Casio QV 4000 радиальной и кольцевой мир, напечатанных на молочной пластиковой пленке Epson S041071, закрепленной на светостоле hama с цветовой температурой 8000 К. Яркости полос различались более, чем в 50 раз. Баланс белого устанавливался вручную. Фокусировка осуществлялась, когда мира располагалась в центре кадра, после чего камера поворачивалась таким образом, чтобы мира оказалась в углу кадра. Съемка проводилась при диафрагме f:8. Результаты съемки миры камерой без насадок можно посмотреть здесь. Снимки миры, расположенной по центру кадра, сделанные камерой с насадками и без насадок, почти не отличались, и в данной статье я анализирую только фотографии миры, расположенной вблизи от угла кадра. Радиус круга в пикселях, вне которого различимы все штрихи, обозначен буквой R. При наличии астигматизма круг вырождался в эллипс, в этом случае замерялись полуоси, лежащие в меридиональной (Rm) и в сагиттальной (Rs) плоскостях. Как видно из схемы, при фокусировке лучей, идущих в меридиональном сечении, кружок фокусировки превращается в линию, лежащую в сагиттальной плоскости, и, наоборот, при фокусировке лучей, идущих в сагиттальном сечении, кружок фокусировки превращается в линию, лежащую в меридиональной плоскости. Разрешение штрих на пиксель можно получить по следующей формуле: 180/6,28R. Черная и белая линии — два штриха.

HR2 (44382)

Координаты центра миры относительно верхнего левого угла X=237, Y=233, f:8,

Сравним с аналогичным изображением, полученным с помощью 2,3 кратной телескопической насадки, составленной из объективов Гелиос-44 и Ортагоз 135:

X=165, Y=182, f:8.

Полагаю, что комментарии здесь излишни.

HR 1,45 (44371)

HR 1,5 (44384)

HR 0,45 (44341)

Увеличиваем фокусное расстояние объектива камеры до 11,8 мм.
X=186, Y=281, f:8, f=11,8 мм, Fs= 5,3 мм,
Результат существенно приятнее, однако множитель, характеризующий расширение диапазона фокусных расстояний (отношение фокусного расстояния системы из объектива и насадки к минимальному фокусному расстоянию объектива камеры) N=0,74.

Фотографию радиальной миры можно посмотреть здесь
Xr=695, Yr=294, Rs=47, Rm=45.

При фокусном расстоянии камеры в 10,4 мм результат тоже приемлемый, но в самом углу наблюдаются значительные аберрации.X=55, Y=192, f:8, f=10,4 мм, Fs= 4,68 мм, N=0,66.

Для сравнения приведу пример использования этой насадки с камерой FUJIFILM FinePix 6900 (размер кадра 2832×2128).
Xr=875, Yr=325, Rs=96, Rm=64.
Для адекватного сравнения с камерами на стандартной ПЗС матрице домножим результаты на 0,71 — отношение линейных размеров кадра при одинаковом числе чувствительных элементов у камер с SUPER CCD и CCD матрицами. R's=68, R'm=45
X=490, Y=326, f:8, f=7,8 мм, Fs= 3,5 мм.

Я столь подробно проиллюстрировал результаты, полученные с этой насадкой, поскольку, на мой взгляд, она является наиболее привлекательной.

HR 0,5 (44380)

HR 0,5 (44331)

HR 0,65 (44384)

HR 0,7 (44371)

Для наглядной иллюстрации хроматических аберраций построим с помощью программы Дмитрия Кузнецова Levels зависимость амплитуды сигнала от расстояния вдоль линии, пересекающей кольцевую миру в направлении от центра кадра. Цифры вверху обозначают расстояние от центра миры в пикселях. Значения в центре каждого графика указывают на расстояние между центром кольцевой миры и центром кадра в пикселях и процентах. Центр — 0%, угол кадра — 100%. Поскольку хроматические аберрации логично сравнивать на одинаковом расстоянии от центра, то для того, чтобы было легче выбрать участки для сопоставления, зона, соответствующая удалению от центра кадра на 74-76%, выделена серым. Красным отмечены значения для камеры FUJIFILM FinePix 6900, имеющей кадр большего размера: 2832×2128 пикселей. Остальные графики соответствуют снимкам мир, сделанным камерой Casio QV-4000 c размером кадра 2240×1680 пикселей. Для того, чтобы рассмотреть графики подробнее, можно щелкнуть по ним правой кнопкой мыши.

Сводная таблица измеренных параметров.

Пример использования широкоугольной насадки

Приведены миниатюры верхней половины кадра. HR 0,45 (44341).
Фокусное расстояние объектива камеры Casio QV4000 f=7,1 мм.
Фокусное расстояние оптической системы из объектива камеры и насадки — Fs= 3,2 мм. HR 0,45 (44341). f=9,8 мм. Fs= 4,4 мм.Casio QV4000 без насадок. f=7,1 мм.

Заключение

Телескопические насадки показали весьма посредственные результаты, существенно худшие, чем даже простейшая самодельная труба Кеплера, собранная из двух фотообъективов. Сносные результаты наблюдаются только для насадок с кратностью до полутора.

Из широкоугольных насадок внимания заслуживают 0,45 и 0,65, причем приемлемые результаты наблюдаются только при кратности изменения фокусного расстояния 0,7-0,8 по отношению к минимальному для данного объектива. Неудовлетворительность результатов определяется не только виньетированием, которое для широкоугольных объективов часто допустимо, поскольку снимок обычно обрезается сверху и снизу, и затененные углы остаются за кадром, а существенными аберрациями на краях. Таким образом, если фирменные насадки от Canon обеспечивают изменение минимального фокусного расстояния в 0,7 раз, то насадки от hama эффективно работают с более длиннофокусными объективами, что в конечном итоге дает фотографу точно такое же расширение возможностей камеры, несмотря на существенно большую кратность. Насадки HR 0,45 (44341), HR 0,5 (44380), HR 0,5 (44331) показывают очень близкие результаты, но у HR 0,5 (44380) чуть большие хроматические аберрации, а HR 0,5 (44331) имеет бликующий корпус. Насадка HR 0,65 (44384) представляет интерес исключительно по параметру цена/качество.

Объективы со значительным (более 3) изменением фокусного расстояния уже сами исчерпали все внутренние ресурсы, и дальнейшее расширение диапазона фокусных расстояний приводит к значительному ухудшению качества. В чем я очередной раз убедился, попробовав использовать насадки с объективом SUPER — EBC FUJINON.