Подовжувальні кільця
Подовжувальні кільця,проміжні кільця,макро-кільця(від др.-грец. μακρός - великий, великий) - металеві або пластмасові кільця, що встановлюються між корпусом фотоапарата або кінокамери та змінним об'єктивом для його фокусування на дуже близькі предмети та зйомки у великому масштабі [1] [2] . На відміну від насадочних лінз, що дозволяють вести макрозйомку будь-якими типами апаратури, подовжувальні кільця можуть використовуватися тільки зі знімними об'єктивами, проте значно менше впливають на якість зображення.
Зміст
Призначення макрокілець відповідає збільшеному («подвійному») розтягуванню фокусувального хутра фотоапаратів прямого візування, дозволяючи зменшити найближчу дистанцію наведення [3] . При цьому об'єктив відсувається від фокальної площини далі, ніж штатним фокусувальним механізмом оправи, різко відображаючи предмети, розташовані дуже близько [4] . Під час видалення об'єктива на подвоєну фокусну відстань предмети відображаються в масштабі 1:1. Висота кільця визначає доступний масштаб зйомки. Як правило, кільця випускаються у вигляді набору з кількох, що мають різну висоту. Це дозволяє регулювати отримуваний масштаб зображення підбором потрібного кільця або поєднання кількох.
Точне фокусування виконується черв'ячним механізмом оправи об'єктива. В однооб'єктивних дзеркальних фотоапаратах та кінокамерах із дзеркальним обтюратором фокусування здійснюється через штатний видошукач. При використанні з далекомірними камерами для точного наведення необхідно встановити в кадрове вікно матового скла замість фотоплівки [1] . Цифрові фотоапарати різних типів дозволяють використовувати електронний видошукач. В автофокусних системахможливість автофокусування зберігається за наявності в кільцях електричних передавальних ланцюгів між мікропроцесорами камери і об'єктива. Однак у більшості випадків автофокус, особливо фазовий, починає працювати нестабільно через зниження світлосила об'єктива [5] .
При використанні подовжувальних кілець неминуче погіршується роздільна здатність об'єктива і збільшуються аберації. Це тим, що оптичні розрахунки більшості об'єктивів загального призначення виробляються для зйомки на «нескінченності». І за високих висування об'єктива оптичні характеристики знижуються. Іноді цей ефект можна зменшити, перевернувши об'єктив "задом наперед" [6] . У цьому випадку простір предметів та простір зображень змінюються місцями, забезпечуючи ближчий до розрахункового хід променів. Однак, порівняно з насадковими лінзами, що порушують коригування оптичної системи об'єктива та його світлорозсіювання, подовжувальні кільця значно менше впливають на якість зображення.
Збільшення масштабу
> - Відстань від об'єкта до фокальної площини, v
> — відстань від фокальної площини до зображення, f
> - фокусна відстань об'єктива.
Масштаб зображення m
> - Відношення розміру зображення до розміру об'єкта - дорівнює відношенню відстані від зображення до фокальної площини до відстані від об'єкта до фокальної площини:
Таким чином, масштаб виражається через фокусну відстань об'єктива та відстань від фокальної площини до зображення наступним чином:
Якщо позначити максимальний масштаб без використання подовжувальних кілець як m 0
> а відповідна йому максимальна відстань від фокальної площини до зображення як v 0
> , то змінамасштабу при використанні подовжувальних кілець розраховується так:
> - Товщина встановленого кільця. Товщина подовжувального кільця, необхідного для досягнення масштабу m
> , обчислюється за формулою
Зменшення відносного отвору об'єктива
При звичайній фотозйомці об'єктів, розташованих на відстані від нескінченності до
1 метр фокусування виконується висуванням об'єктива (або частини лінз) на невелику величину. Відстань від об'єктива до площини зображення при цьому збільшується, а відносний отвір зменшується, але зміна останнього настільки незначна, що при визначенні експозиції можна знехтувати. У разі макрозйомки об'єктив висувається на значну відстань, що іноді в кілька разів перевищує фокусну, і в стільки ж разів зменшується відносний отвір, оскільки діаметр вихідної зіниці залишається незмінним.
> - Коефіцієнт, що показує, у скільки разів зменшився відносний отвір об'єктива.
Таким чином, при зйомці в масштабі 1:1 відстань до плівки (матриці) збільшується вдвічі порівняно з установкою на нескінченність, і зменшується вдвічі відносний отвір.
Відповідно, під час зйомки з масштабом m
> витримка повинна бути збільшена в (m + 1) 2
> разів у порівнянні зі зйомкою з фокусом, встановленим на нескінченність.
Формула для коригування витримки при встановленні подовжувального кільця для макрозйомки з максимальним збільшенням (тобто з мінімальною відстанню фокусування) виглядає так:
а при зйомці з установкою на максимально можливу дистанцію зйомки
Оскільки у звичайних (не макро) об'єктивів відстань від фокальної площини до площини зображення змінюється малотаких об'єктивів останню формулу можна використовувати для розрахунку поправок, порівнюючи експозицію при встановленому кільці подовження і мінімальній відстані фокусування з експозицією без подовжувального кільця з фокусуванням на нескінченність. Для макрооб'єктивів таке спрощення не застосовується: у них при фокусуванні фокальна площина значно зсувається, а разом із нею помітно змінюється світлосила.
- Подовжувальні кільця без механіки приводу автоматичної діафрагми.
- Подовжувальні кільця, що дозволяють забезпечити механічний зв'язок приводу діафрагми на об'єктиві з органами керування камерою.
- Подовжувальні кільця сучасних фотокамер з електричними контактами, що дозволяють електроніці апарата керувати об'єктивом (без електричного зв'язку сучасна цифрова фотокамера може бути непрацездатною). Повністю зберігається автофокусування, керування діафрагмою та інші функції.
Подовжувальні кільця випускаються або випускалися для багатьох байонетів та різьбових стандартів кріплення об'єктивів. Для більшості стандартів змінних об'єктивів у продажу є кільця без електричних контактів, також для ряду поширених систем (Canon EF, Nikon F та інші) випускаються дорожчі кільця з електричними контактами, як оригінальні, так і маловідомих виробників.
- В даний час випускаються подовжувальні кільця Extension Tube EF 12 II (висота 12 мм) та Extension Tube EF 25 II (25 мм), сумісні, за невеликим винятком, з усіма об'єктивами Canon EF та EF-S. Ранні моделі без індексу II не сумісні з EF-S об'єктивами. Подовжувальні кільця підтримують обмін інформацією між фотоапаратом та об'єктивом та автофокусування.
Як правило, подовжувальні кільця випускаютьсякомплектами з кількох кілець різної товщини.
- Комплект із чотирьох кілець товщиною 5; 8; 16,4 та 26 мм з різьбленням М39×1 для далекомірних фотоапаратів «ФЕД» - «Зоркий», старих «Зенітів».
- Кільце товщиною 16,4 мм могло бути використане для встановлення об'єктивів від фотоапарата "Зеніт" на далекомірні апарати. Функція далекоміра, звичайно, не зберігалася.