forum.optyczne.pl

Warsztat foto, literatura, teoria, art - Historia produkcji obiektywów fotograficznych

tomek__ - Czw 04 Lut, 2010
Temat postu: Historia produkcji obiektywów fotograficznych
Ostatnio nie mogąc zasnąć zastanawiałem się jak się produkuje obiektywy, a raczej - jak się je projektuje. Pierwsze co mi przyszło do głowy to specjalne programy, które wyliczają parametry i kształt soczewek celem uzyskania odpowiednich parametrów optycznych. Wszak 50 lat temu nie było jako takich komputerów, a szkła np. nikona czy leici wcale nie były złe. Jak oni to kiedyś robili?!
hijax_pl - Czw 04 Lut, 2010

tomek__, a jak myślisz? Kartka, ołówek i suwak logarytmiczny....

Z Twojego posta wynika ze przed komputerami cywilizacji i nauki nie bylo :D

tomek__ - Czw 04 Lut, 2010

Cytat:
Z Twojego posta wynika ze przed komputerami cywilizacji i nauki nie bylo


To akurat nie wynika :razz:


Ciekawe ile prób i błędów po drodze było przy takim projektowaniu.

hijax_pl - Czw 04 Lut, 2010

No ale przecież optyka jako taka nie jest jakoś bardzo matematycznie skomplikowana. A każda praca projektowa kończy się fazą badania prototypu.

Dziś komputery zastąpiły zastępy osób wykonujących mozolne obliczenia. Ale i tak robi się prototyp aby w praktyce potwierdzić teoretyczny model.

Nie rozumiem za bardzo do czego dążysz..

tomek__ - Czw 04 Lut, 2010

skoro to nie jest takie skomplikowane, to dlaczego przekroczenie tych 30lpm na F 1.4 jest takie trudne?
hijax_pl - Czw 04 Lut, 2010

tomek__, to może inaczej.. o jaki aspekt konstrukcji obiektywu pytasz?
sigmiarz - Czw 04 Lut, 2010

wystarczy trochę pogooglać ;)
http://www.google.com/sea...F-8&sa=N&tab=iw

hijax_pl - Czw 04 Lut, 2010

tomek__ napisał/a:
to dlaczego przekroczenie tych 30lpm na F 1.4 jest takie trudne?


Pytania pomocnicze..

A) Na jakiej matrycy?
B) Znasz zjawisko aberracji ?

oranżewski - Czw 04 Lut, 2010

tomek__ napisał/a:
dlaczego przekroczenie tych 30lpm na F 1.4 jest takie trudne?

to jest czysta fizyka. czasami możemy w nią ingerować - wtedy coś zmniejszymy lub zwiększymy.

hijax_pl - Czw 04 Lut, 2010

fotomaszewski, czysta fizyka daje dużo większą rozdzielczość.

O ile dobrze przeliczyłem to dla f/1.4 rozdzielczość teoretyczna idealnej soczewki będzie dla środka widma (ok 580nm) 0,991um - czyli ok 505lpm.

I raczej większa nie będzie - bo nie może - co najwyżej będzie mniejsza.

oranżewski - Czw 04 Lut, 2010

napisałem "czasami możemy w nią ingerować" i tu myślałem o konstrukcji obiektywów nie tylko z myślą o rozdzielczości, ale też o innych rzeczach, wadach - kosztem rozdzielczości. co z tego, że będziesz miał obiektyw z 505lpm, jak będzie on do d... pod innymi względami.
hijax_pl - Czw 04 Lut, 2010

Dlatego zapytałem tomek__a o który aspekt konstrukcji się dopytuje ;)
oranżewski - Czw 04 Lut, 2010

ok. luzik. :cool:
tomek__ - Czw 04 Lut, 2010

chodzi mi o jak największą ostrość, przy zachowaniu pozostałych parametrów w normie :wink:
palindrom - Czw 04 Lut, 2010

tomek__ napisał/a:
Ciekawe ile prób i błędów po drodze było przy takim projektowaniu.


Nie było prób i błędów. Była fizyka i matematyka. Wypolerowanie soczewki w XIX w. kosztowało dużo czasu i pracy, więc najpierw trzeba było wszystko sumiennie policzyć.

hijax_pl napisał/a:
No ale przecież optyka jako taka nie jest jakoś bardzo matematycznie skomplikowana.


To akurat nieprawda. Jak chcesz, mogę Ci polecić kilka podstawowych pozycji literaturowych (tak ze 20 na początek). Żeby chociaż dojść do podstaw teorii aberracji (sum Seidla), trzeba przebić się przez kupę prostej acz złożonej matematyki i teorię odwzorowania optycznego. Co najmniej rok ciężkiej pracy z głowy, chyba że ktoś ma wstępne przygotowanie w postaci skończonych studiów o częściowo pokrywającym się materiale (mat, fiz, elektr, mech. etc.). Potem można zacząć uczyć się projektowania...
A skoro już wspomniałem o sumach Seidla,

tomek__ napisał/a:
skoro to nie jest takie skomplikowane, to dlaczego przekroczenie tych 30lpm na F 1.4 jest takie trudne?

hijax_pl napisał/a:
czysta fizyka daje dużo większą rozdzielczość.


hijax_pl,
piszesz o limicie dyfrakcyjnym. Może nie rozmawiajmy o konceptach teoretycznych ;)

tomek__,
Istnieje kilka teorii aberracji. Generalnie równania opisujące pracę układu są równaniami trygonometrycznymi i nie są rozwiązywalne. Rozwiązać się za to da ich przybliżenia, które uzyskujemy rozwijając kłopotliwe funkcje w szeregi potęgowe. Mamy więc aberracje drugo-trzecio-pięciorzędowe. W zależności od tego jak duże weźmiemy rozwinięcie, będziemy mogli zbliżyć się z obliczeniami do tego, co faktycznie otrzymamy po zbudowaniu obiektywu.
No dobra, ale co jesteśmy w stanie zbudować? Otóż niewiele. Istnieje warunek na skasowanie chyba każdej aberracji. Niestety nie da się ich wszystkich spełnić naraz. Tutaj znowu trzeba się spotkać gdzieś pośrodku tych wszystkich warunków. Tak to niestety wygląda.

hijax_pl - Czw 04 Lut, 2010

tomek__, rozdzielczość zależy od dyfrakcji, a dyfrakcja od długości fali i przesłony, od tego zależy tez minimalna, rozsądna wielkość piksela na matrycy (mniejsze piksele od granicy dyfrakcyjnej nie zwiększą już rozdzielczości).

Na ostrość wpływa nie tylko dyfrakcja ale też i aberracja, która powoduje rozmazanie konturów na małych przesłonach.

W sumie temat rzeka...

tomek__ - Czw 04 Lut, 2010

Wniosek taki, że trzeba mieć łeb do tej zabawy :-)

Zresztą gdyby to było proste, byłoby o wiele więcej producentów optyki.

hijax_pl - Czw 04 Lut, 2010

tomek__, poczytaj sobie nawet tu:

http://en.wikipedia.org/wiki/Airy_disk
http://en.wikipedia.org/w...optical_systems

Allan - Pią 05 Lut, 2010
Temat postu: Re: Historia produkcji obiektywów fotograficznych
tomek__ napisał/a:
Ostatnio nie mogąc zasnąć zastanawiałem się jak się produkuje obiektywy, a raczej - jak się je projektuje. Pierwsze co mi przyszło do głowy to specjalne programy, które wyliczają parametry i kształt soczewek celem uzyskania odpowiednich parametrów optycznych. Wszak 50 lat temu nie było jako takich komputerów, a szkła np. nikona czy leici wcale nie były złe. Jak oni to kiedyś robili?!


Prawa matematyczne nie zmieniaja sie praktycznie od wiekow, czy obliczysz to z olowkiem w reku,
czy na komputerze wychodzi to samo tyle ze dzisiaj zrobisz to duzo szybciej.
Przy pomocy komputera mozesz zrobic tez dokladniejszy projekt, rysunek techniczny, baze danych itd
Zmienia sie natomiast technologia ktora umozliwia nam projektowanie coraz mniejszych
i dokladniej pracujacych urzadzen. Oczywiscie pod slowem technologia kryje sie wiele dziedzin nauki jak fizyka, chemia...itd
Widocznie technologia obrobki szkla wyprzedzala wiele innych dziedzin nauki w tamtych czasach. A przyczyne tego nalezalo by szukac chyba o wiele lat wczesniej.
Ludzka potrzeba odkrywania swiata/wszechswiata wiazala sie z konstruowaniem coraz lepszych i dokladniejszych lunet i wszelkich urzadzen optycznych wieki temu.
Mielismy wiec wielkie doswiadczenia z optyka od zamierzchlych czasow. Ja bym to tak sprobowal wyjasnic.

dr11 - Pią 05 Lut, 2010

tomek__, na wypadek, gdyby Cię temat zainteresował bardziej, możesz poszerzyć swoje horyzonty na podstawie materiałów przedstawionych np. tu: http://www.optyka.if.pwr....id=65&Itemid=43
Część z nich dostępna w trybie online.
Sam liznąłem nieco tej wiedzy na poziomie akademickim, ale niestety charakter obecnej pracy spowodował duże dziury w tej materii :( Ale jeszcze pamiętam jak odtworzyć swój hologram z zajęć :) Mimo wszystko temat ciekawy i chyba sobie warto poczytać... :)

TS - Pią 05 Lut, 2010

To ja zapytam co można zrobić, by wprowadzić jakiś jakościowy przełom we własnościach optycznych obiektywów.
palindrom napisał/a:

Istnieje kilka teorii aberracji.

Czy w takim razie zjawiska optyczne w obiektywie nie są jeszcze w pełni poznane i elegancko opisane (tak jak, powiedzmy, histereza magnetyczna) i nad tym należy pracować?
palindrom napisał/a:

Generalnie równania opisujące pracę układu są równaniami trygonometrycznymi i nie są rozwiązywalne. Rozwiązać się za to da ich przybliżenia, które uzyskujemy rozwijając kłopotliwe funkcje w szeregi potęgowe.

Czy zwiększenie możliwości obliczeniowych komputerów dużo pomoże? Czy raczej od strony matematycznej trzeba podejść, np. inne rozwinięcia, inne równania, w innych zmiennych, itp.
palindrom napisał/a:

Istnieje warunek na skasowanie chyba każdej aberracji. Niestety nie da się ich wszystkich spełnić naraz. Tutaj znowu trzeba się spotkać gdzieś pośrodku tych wszystkich warunków. Tak to niestety wygląda.

Czy w takim razie zaprojektowanie dobrego obiektywu to optymalizacja jakiejś skomplikowanej funkcji? Czy wówczas jakościowy przełom może przynieść użycie lepszych komputerów, czy raczej uproszczenie tej funkcji, odrzucenie pewnych rozwiązań, inna metoda optymalizacji, itd., itp.

A może potrzebne są nowe rodzaje szkła, może inne kształty soczewek lub kształty zmieniające się przy zmianie ogniskowej :wink: , albo może w ogóle użycie czegoś innego niż soczewki do załamania promieni? A może potrzebne jest potanienie jakiejś technologii?

Sory, jeśli bzdury piszę, nie znam się właściwie wcale na optyce - tylko pytam z ciekawości: która droga może przynieść jakiś przełom, gdzie jest obecnie największy problem (fizyka/matematyka/komputery/materiały optyczne/koszty)?

oranżewski - Pią 05 Lut, 2010

Cytat:
pytam z ciekawości: która droga może przynieść jakiś przełom

nie patrzenie na wykresy, tabelki, tylko potraktowanie fotografii stricte artystycznie ;) wtedy będzie przełom. na pewno. :wink:

hijax_pl - Pią 05 Lut, 2010

TS napisał/a:
Czy zwiększenie możliwości obliczeniowych komputerów dużo pomoże? Czy raczej od strony matematycznej trzeba podejść, np. inne rozwinięcia, inne równania, w innych zmiennych, itp.


A ile się równa liczba pi? ;)

Poza tym komputery nie liczą.. Komputery przybliżają wynik.

palindrom napisał/a:
hijax_pl napisał/a:

czysta fizyka daje dużo większą rozdzielczość.

hijax_pl,
piszesz o limicie dyfrakcyjnym. Może nie rozmawiajmy o konceptach teoretycznych ;)


Przecież piszę czysta fizyka ;)

TS - Pią 05 Lut, 2010

fotomaszewski napisał/a:

nie patrzenie na wykresy, tabelki, tylko potraktowanie fotografii stricte artystycznie ;) wtedy będzie przełom. na pewno. :wink:

To zbyt ambitna droga ;) .

[ Dodano: Pią 05 Lut, 2010 18:47 ]
hijax_pl napisał/a:

A ile się równa liczba pi? ;)

Tak na szybko to brałbym rozwinięcie arctg w szereg potęgowy, w jedynce... Ale może inny szereg szybciej zbiega ;-) .
hijax_pl napisał/a:

Poza tym komputery nie liczą.. Komputery przybliżają wynik.

Też fakt. Kiedyś wygenerowałem taki przykład, że dla a i b dokładnie reprezentowanych w arytmetyce FL obliczenie a^2-b^2=(a-b)*(a+b) dwoma sposobami dawało wyniki różne o kilkadziesiąt procent (oczywiście w podwójnej precyzji).

palindrom - Pią 05 Lut, 2010

dr11,
też mi się hologram ostał ;)
TS napisał/a:
To ja zapytam co można zrobić, by wprowadzić jakiś jakościowy przełom we własnościach optycznych obiektywów.


Całkowicie zmienić koncepcję.

TS napisał/a:
Czy w takim razie zjawiska optyczne w obiektywie nie są jeszcze w pełni poznane i elegancko opisane?


Wiemy jak to działa i potrafimy to policzyć z dowolną dokładnością. Policzymy i uzyskamy odwzorowanie. Zaprojektować czegoś idealnego się po prostu nie da.
Najbliżej limitu dyfrakcyjnego są obiektywy mikroskopowe, ale to dlatego nie tylko nie mają zoomu, ale i ustawiania ostrości. Wszystko jest ustalone, czyli da się wykonać lepszą optymalizację. W realnych warunkach fotograficznych niestety to se ne da.

TS napisał/a:
Czy zwiększenie możliwości obliczeniowych komputerów dużo pomoże?


W zasadzie nie pomoże nic a nic. Może lepsze powłoki przeciwodbiciowe... Zwiększenie liczby elementów może pomóc. Kiedyś policzenie obiektywu złożonego z 15 soczewek graniczyło z cudem, z resztą nikt tego nie robił bo nic by nie było przez niego widać (30 powierzchni...) a pięciosoczewkowe obiektywy w okolicach rodziny Gaussa i tak wszystkim wystarczały ;)

TS napisał/a:
Czy w takim razie zaprojektowanie dobrego obiektywu to optymalizacja jakiejś skomplikowanej funkcji? Czy wówczas jakościowy przełom może przynieść użycie lepszych komputerów, czy raczej uproszczenie tej funkcji, odrzucenie pewnych rozwiązań, inna metoda optymalizacji, itd., itp.


x^2+1=0

Możesz zbliżyć się do wyniku ale w rzeczywistości go nie osiągniesz. Tak, celowo użyłem słowa 'rzeczywistość' ;)

Poczekamy, zobaczymy co powie technologia. Może rzeczywiście wsadzenie 30 soczewek i puszczenie jakiegoś monte carlo pozwoli się zbliżyć do ideału, jednak będzie trzeba na to jeszcze poczekać, i mieć świadomość że i tak tylko się zbliżymy ;)


Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group