To jest Dział Projektowania Optycznego — [obiektyw LUMIX S 24–105 mm F4 MACRO OIS]
Witam wszystkich.
„To jest Dział Projektowania Optycznego” to seria artykułów, w których szczegółowo przyjrzymy się obiektywom marki LUMIX.
W publikacjach „To jest Dział Projektowania Optycznego” my, pracownicy Działu Projektowania Optycznego, wyjaśnimy konstrukcję obiektywów i ich cechy, a także zaangażowanie i filozofię pracy, czego nie znajdziesz w naszych katalogach ani na stronach internetowych.
Zachęcamy osoby rozważające zakup obiektywu do aparatu fotograficznego do zapoznania się z filozofią projektowania obiektywów marki LUMIX. Natomiast osoby, które już posiadają obiektyw LUMIX, z przyjemnością dowiedzą się więcej na temat niezrównanej dbałości o szczegóły i staranności wykonania, które przekładają się na doskonałą jakość obrazu, jaką można cieszyć się podczas robienia zdjęć.
W tym artykule, napisanym przez konstruktorów posługujących się żargonem technicznym, opisano różne obiektywy.
Czytając ten artykuł, Ty również poznasz głębię pasji związanej z kolekcjonowaniem obiektywów.
Ten artykuł dotyczy obiektywu LUMIX S 24–105 mm F4 MACRO O.I.S., autorem jest Kudo.
Wstęp
Gdy w 2019 roku wprowadziliśmy na rynek nasze dwa pierwsze aparaty bezlusterkowe z wymiennymi obiektywami i pełnoklatkową matrycą obrazu 35 mm, DC-S1R i DC-S1, wypuściliśmy również trzy obiektywy stanowiące pierwszy etap naszej oferty: LUMIX S 24–105 mm F4 MACRO O.I.S., LUMIX S PRO 70–200 mm F4 O.I.S. oraz LUMIX S PRO 50 mm F1.4.
Z tych trzech obiektywów, niniejszy artykuł będzie koncentrował się na LUMIX S 24–105mm F4 MACRO O.I.S.
Marka LUMIX oferuje dwie linie obiektywów: Obiektywy serii S PRO oraz S. Obiektywy z serii S zostały zaprojektowane z myślą o łatwości przenoszenia i użyteczności, a także wysokiej wydajności optycznej.
Jako pierwszy obiektyw, który wielu klientów kupowało do swojego nowego pełnoklatkowego systemu bezlusterkowego, musiał on łączyć w sobie wysoką jakość obrazu i poręczność, spełniając oczekiwania zarówno profesjonalnych fotografów, jak i zaawansowanych amatorów.
Mając to na uwadze, model S-R24105 opracowano wokół trzech następujących koncepcji produktu.
- Wyjątkowa jakość odwzorowania obrazu w całym zakresie zoomu, od szerokiego kąta do średniego teleobiektywu
- Tryb półmakro z maksymalnym powiększeniem 0,5x.
- Doskonała mobilność (szybki, precyzyjny autofokus i podwójna stabilizacja obrazu)
W tym artykule wyjaśniono cechy tego obiektywu, w tym najważniejsze elementy jego konstrukcji optycznej.
Aparat DC-S1RM2 z zamocowanym obiektywem S-R24105
Wyjątkowa jakość odwzorowania obrazu w całym zakresie zoomu, od szerokiego kąta do średniego teleobiektywu
Poniższy diagram przedstawia konfigurację obiektywu S-R24105.
Konfiguracja obiektywu S-R24105
Konfiguracja obiektywu zmiennoogniskowego składająca się z pięciu grup (pozytywna-negatywna-pozytywna-negatywna-pozytywna), oglądanych w kolejności od strony obiektu, zapewnia wysoką jakość odwzorowania obrazu w całym zakresie zoomu, kompensując zmiany aberracji podczas zmiany ogniskowej.
Konfiguracja obiektywu składa się z 16 soczewek w 13 grupach. Dwie soczewki asferyczne i dwie soczewki asferyczne/ED są używane do minimalizacji aberracji sferycznej, podczas gdy jedna soczewka UED i dwie soczewki ED są optymalnie rozmieszczone w celu korekcji aberracji chromatycznej i innych aberracji dla wysokiej jakości odwzorowania obrazu od środka kadru do krawędzi.
Soczewka ED: Soczewka o bardzo niskiej dyspersji. Efekt pryzmatyczny soczewki rozdziela (rozprasza) białe światło na światło czerwone, niebieskie i zielone. Soczewki wykonane ze szkła charakteryzującego się stosunkowo wysoką dyspersją w obszarze niebieskim (szkło ED) nazywane są soczewkami ED, chociaż dyspersja w każdej długości fali jest na ogół niska.
Soczewka UED: Soczewka o ultraniskiej dyspersji. Posiada jeszcze niższą dyspersję niż soczewki ED, a jej parametry są zbliżone do parametrów fluorytu.
Wykres wspólczynnika MTF obiektywu S-R24105
Aparat S1, obiektyw S 24–105 F4 24 mm, 1/800 sek., F4.0, ISO 200
Aparat S5 II, obiektyw S 24–105 F4 105 mm, 1/1300 sek., F4.0, ISO 800
Półmakro z maksymalnym powiększeniem 0,5x
Jedną z najważniejszych cech tego obiektywu jest minimalna odległość ustawiania ostrości wynosząca 0,3 m w całym zakresie zoomu. Zbliżając się do obiektu, możesz uchwycić jego większy, bardziej imponujący obraz, a korzystając z teleobiektywu, możesz wykonywać zdjęcia półmakro.
Jednak połączenie szybkiego autofokusa z trybem półmakro wymagało pewnej pomysłowości.
Aby osiągnąć dużą prędkość automatycznego ustawiania ostrości, soczewka ustawiająca ostrość musi być jak najlżejsza. Dlatego w celu zmniejszenia masy i zminimalizowania aberracji przy zmianie ostrości zastosowano soczewkę jednoogniskową z soczewką asferyczną/ED.
Jeśli moc soczewki skupiającej (czyli zdolność z jaką załamuje ona światło) jest zbyt duża, znacznie trudniej jest korygować aberracje.
Z tego powodu moc soczewki skupiającej jest ograniczona, a soczewkę ED o mocy ujemnej stosuje się bezpośrednio za soczewką skupiającą (pierwszą soczewkę w grupie piątej), aby zapewnić optymalną korekcję aberracji chromatycznej i innych aberracji wywołanych przez zmiany ostrości. W rezultacie minimalna odległość ustawiania ostrości wynosi 0,3 m w całym zakresie zoomu. To pozwala na maksymalne powiększenie 0,5x na końcu teleobiektywu, odpowiadające powiększeniu półmakro.
Ponadto, podczas fotografowania z minimalną odległością ostrzenia, powierzchnia obiektywu po stronie znajdującej się najbliżej obiektu może zetknąć się z obiektem lub pobliskim przedmiotem i ulec zabrudzeniu. Aby temu zapobiec, powierzchnia soczewki po stronie najbliższej obiektu jest pokryta fluorem, co zapobiega powstawaniu smug i ułatwia usuwanie wszelkich zabrudzeń.
Aparat S5 II, obiektyw S 24–105 F4 105 mm, 1/1300 sek., F4.0, ISO 1600
Doskonała przenośność (szybki, precyzyjny autofokus i podwójna stabilizacja obrazu)
Pod względem konstrukcji optycznej, obiektyw charakteryzuje się pojedynczą soczewką ogniskującą w celu zmniejszenia wagi oraz silnikiem liniowym zapewniającym szybkie, precyzyjne ostrzenie.
Ponadto obiektyw ten ma dedykowaną grupę soczewek stabilizacji obrazu wbudowaną w korpus obiektywu, pozwalając na zintegrowanie i kontrolowanie w czasie rzeczywistym wewnętrznej stabilizacji obrazu w aparacie oraz stabilizacji obrazu w obiektywie. Dzięki temu obiektyw osiąga wysoką skuteczność stabilizacji obrazu na poziomie 7,5 stopnia*1.
Zastosowanie podwójnej stabilizacji obrazu 2 (stabilizacja obrazu 7,5 stopnia) wymaga oprogramowania sprzętowego w wersji 1.2 lub nowszej.
*1 Zgodność z CIPA (przy użyciu aparatu S1R/S1/S1H, w kierunku odchylenia/pochylenia: ogniskowa f=105 mm)
Istnieją dwa główne typy optycznej stabilizacji obrazu: Wbudowana stabilizacja obrazu (IBIS) koryguje drgania aparatu poprzez przemieszczanie czujnika obrazu w korpusie aparatu, a także optyczna stabilizacja obrazu (OIS) kompensująca drgania poprzez przemieszczanie określonych grup soczewek wewnątrz obiektywu. Soczewki asferyczne/ED otoczone czerwonymi liniami na poniższym rysunku to grupy soczewek optycznej stabilizacji obrazu.
W projekcie optycznym z wykorzystaniem obiektywu z stabilizacją obrazu ważne jest uwzględnienie wagi grupy soczewek odpowiedzialnej za stabilizację, zakresu jej ruchu oraz wydajności rozdzielczości przy zastosowaniu stabilizacji obrazu.
Jeśli masa zespołu soczewek stabilizujących obraz jest zbyt duża, mechanizm przesuwania tych soczewek staje się większy, a precyzyjna kontrola staje się utrudniona. Dlatego istotne jest zmniejszenie wagi grupy soczewek zapewniających stabilizację obrazu.
W tym obiektywie elementy odpowiedzialne za optyczną stabilizację obrazu są rozmieszczone w trzech grupach, a pojedyncza soczewka asferyczna/ED służy do redukcji masy i zminimalizowania astygmatyzmu oraz aberracji chromatycznej, nawet gdy używana jest stabilizacja obrazu.
Choć taka konfiguracja jest niezwykle skuteczna w poprawie wydajności optycznej, jej produkcja jest wyjątkowo trudna. Udało nam się to osiągnąć dzięki naszym doskonałym technologiom dostrajania i produkcji.
Na koniec
Na tym kończymy nasz artykuł dotyczący obiektywu S-R24105. Jeśli posiadasz już ten obiektyw, mamy nadzieję, że zwrócisz uwagę na jego wysoką jakość odwzorowania obrazu, możliwość ustawiania ostrości z bliska i wydajność stabilizacji obrazu. Jeśli jeszcze go nie posiadasz, mamy nadzieję, że ten artykuł pomoże Ci w wyborze obiektywu odpowiedniego do Twoich potrzeb.