Данный сайт может размещать файлы cookies на ваш компьютер с целью улучшения взаимодействия. Чтобы узнать больше о файлах cookies, пожалуйста, ознакомьтесь с политикой безопасности

Интервью с разработчиками HD PENTAX-D FA★ 50mm F1.4SDM AW

История разработки HD PENTAX-D FA★ 50mm F1.4SDM AW

Объектив HD PENTAX-D FA 50mm F1.4SDM AW с фиксированным фокусным расстоянием был разработан в ответ на возросшие потребности пользователей. Этот объектив стал первой моделью "звёздной" серии нового поколения и служит эталоном высококлассной серии объективов PENTAX. В интервью главные разработчики PENTAX рассказывают о том, что их вдохновляло при создании объектива, а также о его сильных сторонах.

______________________________________________________________________________________________________________

Проектирование

Ответ на запросы пользователей

Хироши Ивасаки, руководитель подразделения Global Repair COE

После запуска PENTAX K-1, нашей долгожданной 35-мм полнокадровой цифровой зеркальной камеры, самой большой проблемой, с которой мы столкнулись, стал ограниченный выбор объективов. В итоге, мы решили начать процесс разработки новых продуктов, отдав приоритет определенным моделям объективов.

Мы спрашивали себя, чего ожидали пользователи от PENTAX K-1, и пришли к выводу, что прежде всего им нужно высокое качество изображения, которое обеспечивал лишь 35-мм полнокадровый сенсор – его исключительная разрешающая способность, реалистичная цветопередача и исключительное качество изображения на высоких значениях чувствительности ISO. Результаты проведённого нами опроса пользователей PENTAX K-1 подтвердили данное предположение.

Основываясь на этих результатах, мы начали разработку трёх светосильных зум-объективов – сверхширокоугольного, стандартного и телефото. Нашей целью было сформировать ядро для полнокадровой камеры с высоким разрешением. Нашим следующим шагом стало рассмотрение возможности создания светосильного фикс-объектива, который мог бы обеспечить ещё более высокое качество изображения и характеристики картинки. Изначально мы хотели представить полнокадровые фикс-объективы, фокусные расстояния которых отличались бы от существующих моделей. Мы инициировали проект, который включал объектив 85mm F1.4, указанный в нашей дорожной карте выпуска оптики. Однако, провенный анализ пожеланий наших пользователей показал, что наиболее востребованной моделью  оказался 50мм объектив – классический фикс-объектив, знакомый всем ещё со времён плёночной фотографии. Было еще несколько вариантов, но поскольку этот объектив был самым желанным среди пользователей, у нас не было никаких оснований игнорировать этот запрос. Таким образом приоритет был отдан разработке HD PENTAX-D FA★ 50mm F1.4 SDM AW.

Новый уровень качества "звёздной" серии объективов

Хироши Ивасаки, руководитель подразделения Global Repair COE

Объективы PENTAX "звёздной" серии позиционируются как оптика премиум сегмента. Мы довели их практически до совершенства в трех категориях: исключительное качество изображения, высокая светосила, а также исключительно надежная пыле- и влагозащищенная конструкция корпуса .

Мы провели тщательный анализ основных характеристик объективов "звёздной" серии, чтобы учесть перспективу использования объектива будущими моделями фотокамер с более производительной матрицей. Если углубиться в детали, то мы усовершенствовали основные характеристики объектива, в частности, значительно повысив стандарт разрешающей способности. В то же время мы проверяли следующие показатели: характеристики MTF, хроматические аберрации, дисторсию и эффект боке (зоны размытия). Мы также сохранили высокие стандарты «звездной серии», по достоинству оцененные нашими пользователями, а именно высокую светосилу, надежность и эргономику объектива.

Раньше, на момент запуска новых "звёздных" объективов, мы требовали от них максимально возможных характеристик. Отныне мы считаем, что можем установить еще более высокие стандарты для будущих моделей объективов "звёздной" серии, гарантируя непревзойденное качество объективов топовых линеек PENTAX.

Оптическая конструкция

Создание современного эталона классического объектива

Эномото

Как уже объяснил Хироши Ивасаки, руководитель подразделения Global Repair COE, в процессе разработки характеристик нового поколения "звёздных" объективов PENTAX, мы хотели также оптимизировать разрешающую способность объектива. В частности увеличить разрешение высокочастотных компонентов.

В первую очередь такое решение обеспечивает повышение качества изображения низкочастотных компонентов и улучшение контраста получаемых фотографий, что помогает объективу формировать резкий и четкий оптический рисунок.

Что касается конструкции объектива, то мы использовали модифицированную оптическую схему типа Гаусса, которая обычно используется в светосильных фикс-объективах. Из-за присутствия остаточных аберраций такая схема в некоторой степени негативно влияет на оптический рисунок на открытых значениях диафрагмы – как в численных показателях, так и на реальных изображениях.

Саори

Конечно же есть некоторые модели объективов, которые используют преимущества оптического рисунка, характерного для объективов с гауссовской оптической схемой. Однако, мы стремились к таким оптическим характеристикам, которые могли бы стать эталоном новых объективов "звёздной" серии. Если бы мы использовали обычную гауссовскую оптическую схему, то было бы трудно исправлять аберрации – причину линейного боке и бликов.

Для повышения качества изображения на открытых значениях диафрагмы, мы добавили корректирующие линзы в переднего блока оптического элемента. Такое решение позволило нам эффективно скомпенсировать сферические аберрации (приводящие к появлению бликов), сагиттальную вспышку комы (приводящую к линейному эффекту боке) и кривизну поля изображения. В результате мы смогли обеспечить чрезвычайно высокие показатели обработки изображения от центра поля кадра до его краёв.


Задняя группа оптических элементов уже достигла гораздо более высокой точности, поэтому мы использовали её в качестве фокусировочной линзы. Благодаря такому решению мы смогли обеспечить стабильную фокусировку, которая не влияет ни на оптические характеристики, ни на общий баланс компенсации аберраций. Вместе с этим, такое решение эффективно компенсирует кривизну поля изображения, которая часто возникает при съёмке на близком расстоянии. Это значительно повышает качество изображения при съёмке объектов на малой дистанции. Для уменьшения хроматических аберраций мы использовали три оптических элемента с аномальной дисперсией, которые значительно улучшают характеристики MTF высокочастотных компонентов. Оптические показатели можно улучшать с помощью увеличения количества оптических элементов. Для этой цели, несомненно, служит корректирующая линза, встроенная в группу переднего оптического элемента. С другой стороны, сменные объективы обладают определенными ограничениями из-за размера байонетного крепления. Это привело к ограничению количества оптических элементов, которые мы могли добавить в заднюю оптическую группу. Добавив асферический оптический элемент к самой задней линзе, мы обеспечили высокий уровень компенсации аберраций (высокого уровня характеристик изображения) без увеличения количества оптических элементов.

Мы также применили несколько доступных нам передовых технологий просветления. Aero Bright Coating II значительно уменьшает отражения входящего диагонального пучка света от поверхности линз благодаря своей выдающейся низкой отражающей способности, которая стала возможной благодаря нанотехнологиям. HD Coating значительно снижает средний коэффициент отражения во всем диапазоне видимого спектра световых лучей. Если говорить о съёмке в условиях сложного освещения, как например при контровом свете, то мы эффективно минимизировали блики и фантомные изображения даже при самых сложных условиях съёмки. 
 

Объективы с отличительным стилем могут быть интересными. Но в этот раз нам предстояло создать не просто классический, а исключительный классический объектив. Поэтому мы сосредоточились на разработке именно исключительного объектива, который мог бы показывать выдающиеся результаты при съемке в сложных условиях.

Добавив асферический оптический элемент к задней линзе, мы достигли высокого уровня компенсации аберраций

Эномото

Но у качественной картинки есть и другая сторона. Если бы все внимание уделялось в первую очередь разрешающей способности, то это могло бы повлиять на качество эффекта боке. Политика PENTAX в этом отношении заключается в разработке объективов, которые обеспечивают естественное, реалистичное боке. Разумеется, каждый фотограф по-своему воспринимает эффект боке. Если взять круговое боке, то все пространство размытия фона будет выглядеть однородным по текстуре и яркости, что создаёт резкое и отчётливое изображение объекта съёмки без чрезмерного выделения края его контура.

Отличия кругового боке

F1.4

F2.0

F2.8

Естественный и реалистичный эффект размытия фона нашими объективами можно увидеть не только в круговом боке, но и в фоновом боке, который часто используется фотографами в портретной фотографии (примеры указаны на фото ниже).

Для улучшения ситуации с виньетированием и периферийной освещённостью необходимо увеличивать внешний диаметр объектива. Но даже не смотря на восхитительное качество изображения, тяжёлый и слишком большой объектив быстро начнёт обременять фотографа во время съёмки. Кроме того, если объектив будет слишком крупным, то он уже не будет соответствовать самому определению стандартного объектива. Именно поэтому мы тщательно выбирали определенные типы корректирующих линз для группы переднего оптического элемента и оценивали их влияние на диаметр переднего края объектива. Одним из важных решений было сделать диаметр фильтра в 72 миллиметра.

Саори

Мы часто находим некоторые амбициозные проекты по мере разработки нового объектива. В случае с HD PENTAX-D FA★ 50mm F1.4 SDM AW нам пришлось провести некоторую очень деликатную работу, чтобы реализовать желаемое качество получаемого изображения. Эта работа предусматривала не только выбор конструкции объектива и материала стекла, но и также стандартизацию размера компонентов и точность сборки для предотвращения ошибок. Поскольку объектив обеспечивает непревзойдённые качественные характеристики, то даже незначительное отклонение оптической оси может сильно ухудшить качество получаемого изображения.

Эномото

При установке корректирующих линз в корпус объектива у нас возникла проблема – вес этих линз. Мы понимали, что общий вес объектива можно уменьшить, сделав материал стекла тоньше. Однако, существует взаимосвязь между толщиной линзы и точностью поверхности, что может негативно повлиять на оптический рисунок объектива. Несмотря на то, что мы оптимизировали эти два фактора для оптики, мы не хотели, чтобы такое решение оказало существенное влияние на общий баланс характеристик нового объектива. Поэтому все наши решения мы согласовывали с отделом проектирования механической конструкции.

Передовые технологии и восприятие человеком

Мы использовали преимущества выдающихся технологий моделирования RICOH. А наш отдел контроля качества обеспечил поставки качественных продуктов со стабильными характеристиками – это ещё один ключ к нашему успеху в поставках надёжных продуктов на рынок. Отдел контроля качества осуществляет строгий контроль качества продукта на каждом этапе его разработки перед выпуском в массовое производство.

Эномото

Иметь отличные характеристики на этапе проектирования и обеспечить отличные характеристики на этапе фактического производства – это разные вещи. Поэтому, если они будут отличаться, то проделанная работа не будет иметь никакого смысла. Мы обсудили с производственно-техническим отделом проблемы, которые мы выявили на этапах технологического проектирования и моделирования. Мы хотели их решить как можно скорее, чтобы проложить путь для массового производства.

Саори

В дни плёночной фотографии рисунок оптической схемы PENTAX включал некоторую долю субъективного элемента, который назывался мастерством или инстинктом фотографа. Даже не смотря на то, что на сегодняшний день его уже не существует, мы о нём не забываем: наряду с передовым процессом моделирования, мы всегда проводим органолептическую оценку, чтобы определить привлекателен ли продукт глазу человека. Такая оценка проводится не только на начальной стадии оптического проектирования, но и на всех остальных этапах производства. Это один из неизменных факторов для всех продуктов PENTAX.

Саори

Давайте теперь обсудим такое понятие, как дисторсия. К примеру, 50-мм объектив имеет угол поля зрения, приближенный к полю зрения человека, поэтому для таких объективов предпочтительнее устранить дисторсию в максимально возможной степени. Именно поэтому мы усердно работали над минимизацией дисторсии в объективе HD PENTAX-D FA★ 50mm F1.4 SDM AW.

С другой стороны, если говорить о широкоугольных объективах, то при съёмке предметов и пейзажей они придают им совершенно другую перспективу. В таких случаях, отсутствие дисторсии фактически может создать чувство неестественности, которое человеческое восприятие не будет считать природным. В таких объективах для обеспечения естественности картинки используется бочкообразная дисторсия. Именно по этой причине в наши сверхширокоугольные объективы мы включаем незначительный уровень дисторсии.

Бесконечность Дисторсия (%)                                                                                                                                       Минимальная дистанция фокусировки Дисторсия (%)

 

Отдел оптических конструкторов занимается проектированием объективов с конкретными характеристиками. Эти характеристики создают такие изображения, которые наши пользователи действительно считают красивыми. Мы не создаём объективы, основываясь лишь на сухих численных величинах оптических характеристик.

Проектирование конструкции

Что стоит за приоритетом "качество изображения прежде всего"

Иикава

Новый 50-мм объектив разрабатывался с единственной целью – стать самым лучшим автофокусным классическим фикс-объективом. Он должен обеспечивать превосходные оптические характеристики и качество изображения, не имеющие аналогов в истории PENTAX. Когда, после процесса разработки оптической схемы, мы установили оптику в тестовый стенд, мы были поражены исключительной разрешающей способностью. Основываясь на нашем опыте, мы были уверены в том, что сможем без проблем продвинуться вперед к массовому производству. Однако, когда мы внимательно изучили внутреннюю структуру объектива и другие механические элементы, мы столкнулись с простыми на первый взгляд, но довольно серьезными проблемами.

Как уже ранее объяснял представитель отдела оптических конструкции, оптические характеристики объектива зависели от тонкого баланса его конструкции. Для обеспечения ожидаемой разрешающей способности нам были нужны корректирующие линзы, но они были довольно тяжёлыми. Из-за этого веса центр тяжести объектива сместился в направлении к своему переднему краю. Это привело к незначительному изгибу корпуса объектива, что смещало оптическую ось и ухудшало разрешающую способность.

Для решения этой проблемы мы разработали уникальную схему, в которой крепление корректирующих линз было расположено между полимерными и металлическими компонентами. Эти два компонента предотвращали изгиб, действуя как балки и фундамент в строительных конструкциях. Мы также внимательно проанализировали материалы, используемые в полимерном компоненте. Так как эти поддерживающие элементы существенно увеличивали вес. После повторного моделирования, нам удалось снизить вес без ущерба для прочности конструкции.

Механизм фокусировки также требовал некоторой изобретательности. Для обеспечения плавности и безупречности движения линз при фокусировке, группе фокусировочных линз требовалось немного пространства между отдельными оптическими элементами. Но для этого объектива, любые даже небольшие пространства могут повлиять на оптические характеристики. Нашим решением была установка механизма для создания небольшого тягового усилия для привода группы фокусировочной линзы. Это улучшило точность позиционирования всех оптических элементов в ограниченных пространствах и предотвратило отклонение оптической оси. С другой стороны, применение слишком большого тягового усилия могло потребовать большего усилия для управления механизмом фокусировки. Но в итоге мы нашли оптимальный баланс между высокоточным позиционированием оптических элементов и плавной работой группы фокусировочных линз.

Если вы хотите увидеть высокоточную конструкцию, то просто посмотрите на байонетное кольцо – теперь оно крепится к корпусу объектива с помощью наибольшего количества болтов, когда-либо использовавшегося компанией PENTAX.

Все эти, на первый взгляд, мелочи демонстрируют те улучшения и модификации, которые нам можно было бы и не делать для обычных объективов. Выявляя и устраняя все эти небольшие проблемы одна за другой, нам удалось создать корпус объектива такого уровня, который обеспечивает стабильные характеристики обработки изображения в любых условиях съёмки.

Некоторые пользователи могут подвергнуть сомнению долговечность такой высокоточной оптической конструкции. Но им не нужно волноваться. Это объектив PENTAX "звёздной" серии, в котором каждая деталь получила самое пристальное внимание. Это включает не только точность сборки и характеристик, но и также гарантирует долговечность работы на протяжении многих лет использования.

Разработка нового фокусировочного мотора SDM кольцевого типа

Иикава

После изучения нескольких вариантов мотора привода автофокуса объектива, мы разработали новый механизм SDM (Supersonic Direct-drive Motor (сверхзвуковой мотор прямого привода)). Он включал сверхзвуковой мотор кольцевого типа, который мог эффективно работать с весом группы фокусировочных линз при их смещении и обеспечивать точность позиционирования оптических элементов для точной фокусировки. В корпусе объектива установлены два датчика. Первый – датчик положения, который определяет положение фокусировочных линз бесступенчато, а не ступенчато. Второй – датчик скорости, который определяет скорость вращения мотора SDM. Одновременное получение данных о положении и скорости оптимизирует баланс между скоростью автофокуса и его точностью. И всё это не смотря на большую открытую диафрагму объектива в F1.4 и его очень малую глубину резкости.

Крутящий момент нового мотора SDM, который установлен в этом объективе, в 7,5 раз превосходит показатель крутящего момента более компактных сверхзвуковых моторов (используемых в простом механизме SDM), что установлены в других объективах серии DA.

Поскольку приоритет был отдан крутящему моменту, то при ручной фокусировке для поворота кольца фокусировки потребуется приложить немного больше усилия. Но это гарантирует очень небольшой люфт и обеспечивает комфортную, надёжную фокусировку.

Надёжная и тщательно продуманная конструкция объектива для самых суровых условий эксплуатации

Иикава

Компания Ricoh Imaging уделяет особое внимание разработке передовых технологий уплотнения. Например, если посмотреть на байонетное крепление, то у пыле- и влагозащищенных камер PENTAX K-серии оно было сделано более крупным, чем кольцо крепления объективов, предназначенных для таких камер. Это связано с тем, что поверхность байонета в корпусе камеры имеет контактную плоскость, предназначенную исключительно для уплотнительных компонентов. Такие компоненты были разработаны с целью повышения эффективности уплотнения для защиты от влаги, пыли и других проявлений окружающей среды. В общей сложности, в новом 50-мм объективе установлено восемь уплотнительных деталей, но они не идентичны по своей конструкции. Для повышения эффективности работы каждого такого уплотнителя, мы выбрали наиболее идеальный материал и разработали наилучшую компоновку для получения пылезащищенной и влагостойкой AW (All Weather (всепогодной)) конструкции. Подобная конструкция обладает высокой стойкостью к любым условиям окружающей среды.

Некоторые решения не ограничиваются объективами одной лишь "звёздной" серии. Некоторые наши усилия были направлены на разработку фактуры рифления кольца фокусировки. Такую фактуру вы можете найти в последних моделях объективов PENTAX. Форма фактуры была разработана таким образом, чтобы кончики пальцев надежно фиксировались при повороте и, в то же время, могли плавно скользить вперед-назад по объективу. Иными словами, передние и задние грани выступов отличаются по форме от боковых граней. Такая форма обеспечивает оптимальный захват пальцами при фокусировке и, в то же время, предотвращает дискомфорт и болевые ощущения у пользователя. Мы надеемся, что наши пользователи ощутят разницу, когда снова прикоснутся к новым кольцам фокусировки.

Внешнему дизайну объектива мы придали узнаваемый вид, высококлассный конструктив. Кольцо фокусировки и линии внешних панелей тщательно обработаны. А бленда и задняя часть объектива со стороны байонета имеют плавные формы. По правде говоря, это первый объектив PENTAX, в котором бленда выглядит скорее как неотъемлемый элемент дизайна корпуса объектива, чем отдельная деталь. Мы также решили стандартизировать положение и цвет золотистого кольца, символизирующего "звёздную" серию, и знакомого зелёного кольца, которое устанавливается на все объективы PENTAX. Целью такого решение было создать ощущение целостности всей системы сменных объективов PENTAX. Ведь в будущем количество моделей будет расти, а общий дизайн способствует укреплению ощущения надёжности всей фотосистемы PENTAX.

МИССИЯ

Ивасаки

Объектив HD PENTAX-D FA★ 50mm F1.4 SDM AW является первой моделью "звёздной" серии нового поколения  объективов PENTAX. Мы приложили огромные усилия, чтобы он демонстрировал исключительные оптические показатели.

Мы разработали этот объектив с пристальным вниманием к каждой отдельной характеристике: от скорости автофокуса и прочности конструкции до оптических характеристик, таких как разрешающая способность, компенсация аберраций, эффект боке, устойчивость к бликам и высокий контраст при съёмке в контровом свете. Каждая характеристика была для нас своего рода вызовом, с которым нам предстояло справиться. Выпуская новый продукт, мы не можем допустить, чтобы какая-либо из его характеристик была хуже, чем у конкурирующих продуктов. Благодаря настойчивой и кропотливой работе многих сотрудников, мы смогли представить этот выдающийся объектив PENTAX.

Мы надеемся, что объектив HD PENTAX-D FA★ 50mm F1.4 SDM AW, который мы считаем вершиной объективов PENTAX, будет вдохновлять многих фотографов и помогать им воплощать свои художественные замыслы. Мы также надеемся, что они будут использовать его исключительные оптические показатели вместе с одной из цифровых зеркальных камер PENTAX, оснащенной технологией Pixel Shift Resolution System – нашей оригинальной, ультрасовременной технологией сверхвысокого разрешения.

В начало