Історія надширококутних об’єктивів і об’єктивів «риб’яче око».

Ранні інновації та пошук ширших поглядів

Прагнення зафіксувати ширші перспективи почалося задовго до винаходу фотографії. Ранні оптичні пристрої, такі як камера-обскура, продемонстрували принцип проектування зображень через невеликий отвір. Однак ці пристрої не мали засобів для постійного запису проектованого зображення. Розвиток фотографічних процесів у 19 столітті викликав потребу в об’єктивах, здатних захоплювати ширші поля зору.

Початкові спроби створити ширококутні об’єктиви передбачали модифікацію існуючих конструкцій об’єктивів. Ці ранні ширококутні об’єктиви часто страждали від значних спотворень і аберацій. Розробники лінз намагалися подолати ці обмеження, досліджуючи нові оптичні конфігурації та матеріали. Завдання полягало в тому, щоб створити об’єктив, який міг би проектувати широке коло зображення на площину плівки, зводячи до мінімуму спотворення та зберігаючи прийнятну якість зображення.

Один із найперших підходів передбачав використання меніскових лінз, які являли собою вигнуті лінзи увігнуто-опуклої форми. Хоча ці лінзи пропонували ширше поле зору, ніж стандартні лінзи, вони все одно демонстрували значні спотворення та не були ідеальними для багатьох застосувань.

Світанок справжніх ширококутних об’єктивів

Кінець 19 і початок 20 століття стали свідками значного прогресу в дизайні лінз. Удосконалювалися оптичні формули, створювалися нові види скла з покращеними заломлюючими властивостями. Ці досягнення проклали шлях для створення справжніх ширококутних об’єктивів, які пропонують ширші поля зору зі зниженим спотворенням.

Однією з визначних подій став винахід лінзи Дагора Емілем фон Хегхом у 1892 році. Лінза Дагора була симетричною конструкцією лінзи, що складалася з двох груп елементів. Він пропонував відносно широке поле зору та хорошу якість зображення для свого часу. Об’єктив Dagor став популярним серед пейзажистів і фотографів архітектури, яким потрібно було знімати масштабні сцени.

Ще один важливий внесок зробив Пол Рудольф, який розробив об’єктив Protar для Carl Zeiss у 1900 році. Об’єктив Protar був модульною системою об’єктивів, яка дозволяла фотографам поєднувати різні елементи об’єктива для досягнення різних фокусних відстаней і полів зору. Ця універсальність зробила об’єктив Protar цінним інструментом для фотографів, які працюють у різних жанрах.

Поява лінз «риб’яче око».

У той час як ширококутні об’єктиви мали на меті охопити ширші поля зору з мінімальними спотвореннями, об’єктиви «риб’яче око» використовували спотворення як творчий елемент. Об’єктиви «риб’яче око» характеризуються надзвичайно широким кутом огляду та вираженим бочкоподібним спотворенням, що створює кругле або напівсферичне зображення.

Найперші лінзи типу «риб’яче око» були розроблені для наукових і військових цілей. У 1906 році американський фізик Роберт В. Вуд створив лінзу типу «риб’яче око», щоб захоплювати небо під кутом 180 градусів. Лінза Вуда використовувалася для вивчення утворень хмар і атмосферних явищ. Ці перші лінзи типу «риб’яче око» в основному використовувалися в метеорології та астрономії.

Термін «лінза риб’яче око» приписується Вуду, який зауважив, що вид через лінзу нагадує перспективу риби, яка дивиться вгору з-під води. Ця аналогія передала суть унікального візуального ефекту об’єктива.

Розвиток середини 20 століття

У середині 20-го століття відбулося подальше удосконалення дизайну надширококутних об’єктивів і об’єктивів «риб’яче око». Розробка нових оптичних стекол і технологій покриття покращила якість зображення та зменшила аберації. Розробники об’єктивів також досліджували нові оптичні конфігурації для досягнення ширших полів зору та кращого контролю спотворень.

У сфері ультрашироких об’єктивів прогрес у ретрофокусних конструкціях дозволив створювати об’єктиви з меншою фокусною відстанню та більшою діафрагмою. Об’єктиви з ретрофокусом використовують негативну лінзу перед основною групою лінз, щоб збільшити задню фокусну відстань, що робить їх придатними для використання з однооб’єктивними дзеркальними (SLR) камерами. Ця конструкція дозволяла отримувати ширші кути, не заважаючи корпусу дзеркала.

Лінзи «риб’яче око» також еволюціонували в цей період. З’явилися нові конструкції, які пропонували різні методи проектування, такі як рівновіддалені, стереографічні та ортографічні проекції. Ці різні методи проектування змінили спосіб спотворення зображення, надаючи фотографам більше творчих можливостей.

Надширококутні об’єктиви та об’єктиви «риб’яче око» в сучасну епоху

Поява цифрової фотографії глибоко вплинула на дизайн і використання надширококутних об’єктивів і об’єктивів типу «риб’яче око». Цифрові датчики більш чутливі до світла та мають вищу роздільну здатність, ніж плівкові, що дозволило розробникам об’єктивів розширити межі оптичних характеристик.

Сучасні ультраширокі об’єктиви забезпечують виняткову якість зображення з мінімальними спотвореннями та абераціями. Ці об’єктиви широко використовуються в пейзажній, архітектурній та астрофотографії. Вони дозволяють фотографам знімати масштабні сцени з приголомшливою деталізацією та чіткістю.

Об’єктиви «риб’яче око» також знайшли нові застосування в епоху цифрових технологій. Вони використовуються у фотографії віртуальної реальності (VR), 360-градусної фотографії та креативному відеовиробництві. Унікальні характеристики викривлення лінз «риб’яче око» можна використовувати для створення захоплюючих і вражаючих візуальних ефектів.

• У фотографіях VR часто використовуються лінзи типу «риб’яче око», щоб отримати повний сферичний знімок.
• 360-градусна фотографія поєднує кілька зображень типу «риб’яче око» для створення інтерактивних панорам.
• Творче відеовиробництво використовує лінзи «риб’яче око» для драматичних і нетрадиційних перспектив.

Застосування в різних галузях

Окрім мистецьких і творчих застосувань, ультраширокі об’єктиви та об’єктиви типу «риб’яче око» відіграють вирішальну роль у різних галузях промисловості. Їхня здатність знімати широкі види за один знімок робить їх безцінними інструментами для спостереження, наукових досліджень і навіть автомобільної техніки.

У системах безпеки та спостереження ці лінзи забезпечують повне покриття великих територій, зменшуючи потребу в кількох камерах. Це особливо корисно в таких середовищах, як стоянки, склади та громадські місця. Широке поле зору гарантує, що жодна деталь не буде упущена, підвищуючи заходи безпеки.

Вчені використовують ці лінзи для дослідження атмосфери, моніторингу навколишнього середовища та вивчення поведінки тварин. Їхня здатність охоплювати широкі перспективи допомагає дослідникам збирати вичерпні дані та аналізувати складні явища. Наприклад, метеорологи використовують лінзи «риб’яче око» для вивчення хмарного покриву та погодних умов.

Майбутнє ширококутної оптики

Майбутнє надширококутних об’єктивів і об’єктивів «риб’яче око», ймовірно, буде сформовано прогресом у матеріалознавстві, оптичному дизайні та штучному інтелекті. Нові типи скла з покращеними заломлюючими властивостями дозволять розробникам лінз створювати лінзи з ще ширшими полями огляду та кращою якістю зображення. Технології обчислювальної фотографії, такі як корекція спотворень і перспективи, ще більше розширять можливості цих об’єктивів.

Мініатюризація — ще одна ключова тенденція в технології лінз. Оскільки камери стають меншими та більш інтегрованими в мобільні пристрої та пристрої, що носяться, зростатиме попит на компактні надширокоугольні об’єктиви та об’єктиви «риб’яче око». Ці об’єктиви повинні бути достатньо малими, щоб поміститися в тісному просторі, але при цьому забезпечувати високоякісні зображення.

Інтеграція штучного інтелекту (AI) у дизайн об’єктивів і обробку зображень також відіграватиме значну роль. Алгоритми штучного інтелекту можна використовувати для оптимізації дизайну лінз для конкретних застосувань і для корекції оптичних аберацій у режимі реального часу. Це призведе до розробки лінз, які є більш універсальними та потужними, ніж будь-коли раніше.

Основні етапи розробки об’єктива

• 1840: перші спроби створити ширококутні об’єктиви з використанням модифікованих конструкцій об’єктивів.
• 1892: Еміль фон Хег винаходить лінзу Dagor, симетричну конструкцію лінзи з відносно широким полем зору.
• 1900: Пол Рудольф розробляє лінзу Protar для Carl Zeiss, модульну систему лінз із різною фокусною відстанню.
• 1906: Роберт В. Вуд створює об’єктив «риб’яче око» для наукових цілей, який дозволяє знімати небо під кутом 180 градусів.
• Середина 20-го століття: прогрес у дизайні ретрофокусування та нові оптичні скла покращують якість зображення та зменшують аберації.
• Цифрова ера: цифрові датчики та методи обчислювальної фотографії ще більше розширюють можливості надширококутних об’єктивів і об’єктивів «риб’яче око».

Висновок

Надширокоугольні об’єктиви та об’єктиви «риб’яче око» пройшли довгий шлях від свого скромного початку наукових досліджень до широкого використання в сучасній фотографії та відеозйомці. Їхня здатність знімати широкі перспективи та створювати унікальні візуальні ефекти зробила їх незамінними інструментами для фотографів, режисерів і дослідників. Оскільки технології продовжують розвиватися, ми можемо очікувати ще більше інноваційних застосувань цих чудових лінз у найближчі роки. Історія цих об’єктивів є свідченням людської винахідливості та невпинного прагнення захоплювати світ новими та захоплюючими способами.

Постійний розвиток цих лінз відображає наше розуміння оптики, що постійно розвивається, і наше бажання розширити межі візуального оповідання. Незалежно від того, чи використовуються вони для художнього вираження чи наукових спостережень, ультраширокі об’єктиви та об’єктиви типу «риб’яче око» продовжують формувати те, як ми бачимо та розуміємо навколишній світ.

FAQ

Що таке надширококутний об’єктив?

Надширококутний об’єктив – це об’єктив із дуже короткою фокусною відстанню, як правило, менше 24 мм, що забезпечує дуже широке поле зору. Він широко використовується в пейзажній та архітектурній фотографії.

Що таке об’єктив «риб’яче око»?

Об’єктив «риб’яче око» — це надзвичайно ширококутний об’єктив, який захоплює дуже широке поле зору, як правило, 180 градусів або більше, що призводить до значних спотворень. Його часто використовують для творчих і спеціальних ефектів.

Яке основне використання ультрашироких лінз?

Ультраширокоугольні об’єктиви в основному використовуються для зйомки пейзажів, архітектури, інтер’єру та астрофотографії. Вони також використовуються у фотографії нерухомості, щоб захопити цілі кімнати в одному кадрі.

Яке типове застосування лінз «риб’яче око»?

Об’єктиви «риб’яче око» використовуються у фотографіях віртуальної реальності, 360-градусних фотографіях, фотографіях скейтбордингу та інших екстремальних видах спорту. Вони також використовуються у творчому відеовиробництві для створення унікальних ефектів занурення.

Чим надширокоугольні об’єктиви та об’єктиви «риб’яче око» відрізняються від стандартних об’єктивів?

Ультраширокоугольні об’єктиви та об’єктиви «риб’яче око» мають набагато ширше поле зору, ніж стандартні об’єктиви. Ультраширокі об’єктиви спрямовані на мінімізацію спотворень, тоді як лінзи типу «риб’яче око» використовують спотворення як творчий елемент.

Хто винайшов першу лінзу «риб’яче око»?

Роберту В. Вуду, американському фізику, приписують створення однієї з найперших лінз типу «риб’яче око» в 1906 році для наукових цілей.

Що таке дизайн ретрофокусних лінз?

Конструкція об’єктива з ретрофокусом використовує негативний елемент перед основною групою об’єктивів, щоб збільшити задню фокусну відстань, що робить його придатним для використання з дзеркальними фотоапаратами та дозволяє створювати ширші кути без перешкод дзеркала.