Costruire il proprio lenti
Nikon, Canon, Leica, Pentax, Sigma, Tokina, e una miriade di altri produttori di lenti sono tutti cercando di portare le lenti più nitide con tutte le aberrazioni ottiche ridotte al minimo. Che peccato! Perché con le lenti, come con la vita, a volte sono le imperfezioni a rendere le cose interessanti.
L’immagine a sinistra è stata scattata con l’ottica imperfetta di una lente fatta in casa. Esplorare il morbido, sognante mondo di lenti della fotocamera fai da te in sorprendentemente facile. Lascia che te lo mostri.
Ci sono due componenti necessari per un obiettivo della fotocamera fatta in casa adatto per l’uso su una reflex o DSLR: l’ottica (per mettere a fuoco la luce) e la meccanica (per tenere l’ottica in posizione e, auspicabilmente, fornire un metodo di regolazione della messa a fuoco e apertura).
L’ottica
Qualsiasi obiettivo che mette a fuoco la luce (un doppio convesso, plano convesso o menisco positivo) può teoricamente essere utilizzato come obiettivo della fotocamera. Lenti d’ingrandimento, lenti da binocolo, “filtri” ravvicinati, occhiali da lettura, sono tutti potenziali obiettivi della fotocamera. Una buona fonte per l’acquisto di lenti è Surplus Capannone, dove in genere costano $4.00 a $10.00. O per una selezione limitata (per lo più da materiali di classe scienza) controllare Amazon.
Si noti che ho usato la parola teoricamente sopra. Ci sono delle limitazioni. Ogni obiettivo ha la sua lunghezza focale. Quando un obiettivo viene utilizzato per mettere a fuoco i raggi paralleli di luce, la lunghezza focale è la distanza dalla lente al punto di messa a fuoco. Ciò significa che per un obiettivo della fotocamera a singolo elemento, la lunghezza focale determina la distanza che l’obiettivo deve essere dal film o dal sensore. Questo è molto importante per costruire il vostro obiettivo e mette alcune limitazioni sulle lenti che sono utili. Supponendo che si desidera utilizzare l’obiettivo con una REFLEX o DSLR, la lunghezza focale non può essere inferiore a circa 45 mm perché questa è la distanza approssimativa dal supporto dell’obiettivo al piano pellicola/sensore. Un obiettivo con lunghezza focale inferiore a 45 mm dovrebbe essere montato all’interno della fotocamera per raggiungere la corretta messa a fuoco su oggetti distanti. Non funzionera’. All’altro estremo, un obiettivo con una lunghezza focale superiore a circa 400 mm inizia a diventare molto scomodo.
Quindi, a meno che tu non conosca già la lunghezza focale del tuo obiettivo, dovresti misurarlo. Avrai bisogno di un pezzo di carta, un righello e una fonte di luce lontana come una lampada dall’altra parte della stanza (non usare il sole per questo). Proiettare la luce dalla lampada attraverso l’obiettivo e sulla carta. Regolare la distanza tra la lente e la carta fino a quando l’immagine è al suo più nitido. Ora basta misurare la distanza dall’obiettivo all’immagine sulla carta. Questa è la lunghezza focale dell’obiettivo o vicino ad esso. Idealmente, la fonte di luce dovrebbe essere una distanza infinita, ma trovo che una luce attraverso la stanza mi dà una buona approssimazione. (Se si insiste sulla precisione, quindi anche misurare la distanza dall’oggetto alla lente e utilizzare la formula qui sotto)
A seconda di come affrontiamo la meccanica dell’obiettivo, le lunghezze focali nell’intervallo 60 – 200 mm sono buoni candidati per gli obiettivi della fotocamera fai-da-te.
Avvio semplice
Diamo un’occhiata ad alcuni esempi, inclusi diversi modi per affrontare la meccanica.
Il primo obiettivo utilizza un menisco positivo da Surplus Shed con una lunghezza focale pubblicizzata di 65 mm e un diametro di 47 mm (prezzo: $6). Come si è scoperto, Surplus Capannone di misura della lunghezza focale è un po ‘ fuori. La lunghezza focale effettiva di questo obiettivo risulta essere di circa 45 mm, quindi non si concentrerà all’infinito. (La distanza flange-to-focal-plane di una Nikon è di 46,5 mm.) È interessante notare che, con un diametro di 47 mm, questo obiettivo si adatta esattamente a un supporto per obiettivi Nikon senza cadere nella fotocamera. Ed è così che lo uso: semplicemente tenendolo contro il monte con le dita mentre prendo il colpo. Non è molto pratico. Sul lato positivo, una lunghezza focale di 45 mm ha fatto sì che questo obiettivo sia teoricamente più veloce di f/ 1.0. E così, io chiamo questa lente l’antipinhole.
Primi risultati: Aberrazioni ottiche
Con la lente di riposo nella lente di montaggio, la messa a fuoco è fissato a circa 10 piedi. Le immagini sono circa mezzo punto più luminose del mio Nikkor 50 mm a f/ 1.4 quindi non penso che sia abbastanza f/ 1.0 ma è misurabilmente più veloce di f / 1.4. Ma la grande sorpresa è il basso contrasto e gli aloni molto grandi intorno a qualsiasi oggetto luminoso. E a differenza di quello che ci si potrebbe aspettare da un obiettivo a circa f/ 1.2, non c’è un sottile piano di messa a fuoco che scatta in. Invece, sembra esserci un’area molto ampia da circa 7 piedi a 14 piedi che ha quasi lo stesso grado di messa a fuoco. Naturalmente, il basso contrasto, aloni, e soft focus possono tutti essere messi a buon uso fino a quando non si sta cercando le immagini nitide prodotte da lenti commerciali.
Tutte le distorsioni che ho menzionato sopra possono essere ampiamente spiegate dall’aberrazione sferica in questa lente. I raggi paralleli di luce che passano attraverso l’obiettivo vicino al centro vengono a fuoco come previsto alla lunghezza focale. Tuttavia, i raggi di luce che passano attraverso l’obiettivo verso il bordo si concentrano a una distanza diversa.
L’aberrazione sferica è la più grande causa di distorsione su questo obiettivo, ma non è l’unica causa. Sono presenti anche frange di colore (evidenti come frange blu e/o rosse a transizioni ad alto contrasto tra bianco e nero) da aberrazione cromatica, ed è causata dal fatto che per una lente come questa la lunghezza focale per lunghezze d’onda corte (blu) è diversa da quella per lunghezze d’onda lunghe (rosso).
Utilizzando un Acromat per affrontare l’aberrazione cromatica
L’aberrazione cromatica può essere significativamente ridotta utilizzando lenti acromatiche, realizzate combinando una lente convessa in vetro corona con una lente concava in vetro selce. Fortunatamente, gli achromati economici sono prontamente disponibili. Gli obiettivi binoculari sono una fonte. Un altro è (avete indovinato) Surplus Shed, dove vendono una vasta gamma di acromati tra cui uno con una lunghezza focale di 75 mm e un diametro di 53,5 mm.
Ancora una volta, l’aberrazione sferica ha portato a immagini morbide e “incandescenti”.
Meccanica: Connessione alla fotocamera
La meccanica coinvolta nella realizzazione degli obiettivi è spesso più impegnativa dell’ottica. Ma hai molte opzioni. Una possibilità è quella di optare per un approccio riutilizzabile e intercambiabile. Vecchio stile macro tubi di prolunga, come ad esempio un set di Nikon K anelli, fornisce una scorciatoia. Un lato dell’anello K2 si monta sulla fotocamera e l’altro lato ha una filettatura che si adatta ai filtri da 52 mm. Questa filettatura da 52 mm è uno standard conveniente da utilizzare per collegare rapidamente più lenti, distanziali, focalizzatori e diaframmi in una lente funzionante (e quindi smontarla per il prossimo esperimento). Ecco un obiettivo da 75 mm insieme ad alcuni anelli di apertura. Si noti che l’achromat è stato montato ad attrito (grazie a uno strato di nastro adesivo) su tre anelli da 58 mm che sono stati riciclati da alcuni filtri spazzatura. Un anello step up da 52 a 58 mm consente a questo obiettivo di adattarsi al mio standard da 52 mm.
Messa a fuoco regolabile
Sebbene funzionale, l’obiettivo precedente non ha ancora un meccanismo per la messa a fuoco regolabile. Diamo un’occhiata ad alcuni approcci per risolvere questo problema. Il primo approccio è quello di” riciclare ” il focheggiatore elicoidale da una vecchia lente. Supporti e filettature del filtro possono essere fissati con Super colla se necessario. Questo obiettivo include anche un vecchio diaframma a iride che ho trovato per $3 in un negozio locale surplus. Collegamento anelli da filtri spazzatura sia per il focheggiatore e il diaframma vi permetterà di usarli in un sistema intercambiabile. Questo obiettivo utilizza un 191 mm achromat ($9 da SurplusShed).
Un altro approccio consiste nell’utilizzare due tubi con diametri leggermente diversi per costruire un focheggiatore scorrevole (telescopico). Tubi di spedizione in cartone o tubi in PVC sono possibili fonti per i tubi scorrevoli. Sticky-back feltro, dal vostro locale arti e mestieri negozio, può essere utilizzato per creare un bel attrito in forma tra i due tubi. Assicurati di lasciare un gap longitudinale nel feltro per consentire all’aria di fuoriuscire mentre ti concentri. Il feltro può essere utilizzato anche per allineare l’interno dei tubi per ridurre la luce riflessa all’interno dell’obiettivo. Ecco un esempio che utilizza questo approccio per un obiettivo da 400 mm piuttosto improbabile.
Se sei abbastanza fortunato da avere accesso ai soffietti, hai un focheggiatore ideale per lenti fatte in casa.
Naturalmente, puoi anche trovare modi più creativi per montare le tue ottiche, come l’utilizzo di un condotto elettrico in acciaio da 2 pollici con un accoppiatore a vite per realizzare un focheggiatore funzionante.
Risultati
Morbido, nebbioso, sognante choose scegli tu l’aggettivo.
in arrivo nella seconda parte di questa serie, Vi mostrerò come è possibile ottenere il controllo sopra il bagliore da aberrazione sferica di questi semplici lenti per produrre meraviglioso soft focus effetti o anche sharp e macro teleobiettivo immagini.
Clicca qui per la prossima parte: Lenti fatte in casa: Che cosa è tutto il Fuzz Circa?
John Swierzbin è un fotografo ossessionato con lenti fai da te, se si desidera saperne di più su di loro. si prega di visitare il gruppo obiettivo fatto in casa così come il suo photostream sia su flickr. Lì, sarete in grado di vedere molti altri esempi di lenti fatte in casa e le immagini che producono.