Bauen Sie Ihre eigenen Objektive
Nikon, Canon, Leica, Pentax, Sigma, Tokina und eine Vielzahl anderer Objektivhersteller sind bestrebt, Ihnen die schärfsten Objektive mit allen optischen Aberrationen auf ein Minimum zu reduzieren. Schade! Denn bei Linsen, wie beim Leben, sind es manchmal die Unvollkommenheiten, die die Dinge interessant machen.
Das Bild links wurde mit der unvollkommenen Optik eines selbstgebauten Objektivs aufgenommen. Erkunden Sie die weiche, verträumte Welt der DIY-Kameraobjektive in surprisingly easy. Lass es mich dir zeigen.
Für ein hausgemachtes Kameraobjektiv, das für eine Spiegelreflexkamera oder DSLR geeignet ist, sind zwei Komponenten erforderlich: die Optik (um das Licht zu fokussieren) und die Mechanik (um die Optik an Ort und Stelle zu halten und hoffentlich eine Methode zum Einstellen von Fokus und Blende bereitzustellen).
Die Optik
Jede Linse, die Licht fokussiert (ein doppelter konvexer, plankonvexer oder positiver Meniskus), kann theoretisch als Kameraobjektiv verwendet werden. Lupen, Linsen aus Ferngläsern, Nahaufnahmen „Filter“, Lesebrillen, sind alle potenziellen Kameraobjektive. Eine gute Quelle für den Kauf von Objektiven ist Surplus Shed, wo sie normalerweise 4,00 bis 10,00 US-Dollar kosten. Oder für eine begrenzte Auswahl (meist aus Science Class Materialien) überprüfen Amazon.
Beachten Sie, dass ich das Wort theoretisch oben verwendet habe. Es gibt Einschränkungen. Jedes Objektiv hat seine Brennweite. Wenn eine Linse verwendet wird, um parallele Lichtstrahlen zu fokussieren, ist die Brennweite der Abstand von der Linse zum Fokuspunkt. Dies bedeutet, dass für ein Einzelelement-Kameraobjektiv die Brennweite den Abstand bestimmt, den das Objektiv vom Film oder Sensor haben muss. Dies ist sehr wichtig für die Konstruktion Ihres Objektivs und schränkt die nützlichen Objektive ein. Angenommen, Sie möchten Ihr Objektiv mit einer Spiegelreflexkamera oder DSLR verwenden, darf die Brennweite nicht kürzer als etwa 45 mm sein, da dies der ungefähre Abstand von der Objektivfassung zur Film- / Sensorebene ist. Ein Objektiv mit einer Brennweite von weniger als 45 mm müsste in der Kamera montiert werden, um den richtigen Fokus auf entfernte Objekte zu erreichen. Das wird nicht funktionieren. Im anderen Extremfall wird ein Objektiv mit einer Brennweite von mehr als etwa 400 mm sehr umständlich.
Wenn Sie also die Brennweite Ihres Objektivs nicht bereits kennen, sollten Sie sie messen. Sie benötigen ein Stück Papier, ein Lineal und eine entfernte Lichtquelle wie eine Lampe quer durch den Raum (verwenden Sie dafür NICHT die Sonne). Projizieren Sie das Licht von der Lampe durch die Linse und auf das Papier. Passen Sie den Abstand zwischen Objektiv und Papier an, bis das Bild am schärfsten ist. Messen Sie nun einfach den Abstand vom Objektiv zum Bild auf dem Papier. Dies ist die Brennweite des Objektivs oder nahe daran. Idealerweise sollte die Lichtquelle unendlich weit entfernt sein, aber ich finde, dass ein Licht durch den Raum mir eine ziemlich gute Annäherung gibt. (Wenn Sie auf Präzision bestehen, messen Sie auch den Abstand vom Objekt zur Linse und verwenden Sie die folgende Formel)
Je nachdem, wie wir mit der Mechanik des Objektivs umgehen, sind Brennweiten im Bereich von 60 – 200 mm gute Kandidaten für DIY-Kameraobjektive.
Einfach anfangen
Schauen wir uns einige Beispiele an, einschließlich verschiedener Möglichkeiten, die Mechanik anzugehen.
Die erste Linse verwendet einen positiven Meniskus aus überschüssigem Schuppen mit einer beworbenen Brennweite von 65 mm und einem Durchmesser von 47 mm (Preis: 6 USD). Wie sich herausstellte, ist die Messung der Brennweite des Schuppens etwas falsch. Die tatsächliche Brennweite dieses Objektivs beträgt etwa 45 mm, sodass es nicht ganz auf unendlich fokussiert. (Der Abstand von Flansch zu Brennebene einer Nikon beträgt 46,5 mm.) Interessanterweise passt dieses Objektiv bei einem Durchmesser von 47 mm genau in eine Nikon-Objektivfassung, ohne in die Kamera zu fallen. Und so benutze ich es: indem ich es einfach mit meinen Fingern gegen die Montierung halte, während ich die Aufnahme mache. Es ist nicht sehr praktisch. Auf der positiven Seite bedeutete eine Brennweite von 45 mm, dass dieses Objektiv theoretisch schneller als f / 1.0 ist. Und so nenne ich diese Linse das Antipinhole.
Erste Ergebnisse: Optische Aberrationen
Wenn das Objektiv in der Objektivfassung ruht, ist der Fokus auf etwa 10 Fuß fixiert. Die Bilder sind etwa eine halbe Blende heller als mein Nikkor 50 mm bei f / 1.4, also glaube ich nicht, dass es ganz f / 1.0 ist, aber es ist messbar schneller als f / 1.4. Die große Überraschung ist jedoch der geringe Kontrast und die sehr großen Lichthöfe um helle Objekte. Und im Gegensatz zu dem, was man von einem Objektiv mit etwa f / 1,2 erwarten könnte, gibt es keine dünne Fokusebene, die einrastet. Stattdessen scheint es einen sehr breiten Bereich von etwa 7 Fuß bis 14 Fuß zu geben, der fast den gleichen Grad an Fokus hat. Natürlich können der geringe Kontrast, die Lichthöfe und der weiche Fokus gut genutzt werden, solange Sie nicht nach den gestochen scharfen Bildern suchen, die von kommerziellen Objektiven erzeugt werden.
Alle oben genannten Verzerrungen lassen sich weitgehend durch die sphärische Aberration in diesem Objektiv erklären. Parallele Lichtstrahlen, die nahe der Mitte durch die Linse gehen, fokussieren sich wie erwartet auf die Brennweite. Lichtstrahlen, die durch die Linse zum Rand hin strömen, fokussieren jedoch in einem anderen Abstand.
Sphärische aberration ist die größte ursache von verzerrung auf diese objektiv aber es ist nicht die einzige ursache. Farbsäume (erkennbar als blaue und / oder rote Fransen bei kontrastreichen Übergängen zwischen Schwarz und Weiß) von chromatischer Aberration sind ebenfalls vorhanden und werden dadurch verursacht, dass für ein solches Objektiv die Brennweite für kurze Wellenlängen (blau) anders ist als für lange Wellenlängen (rot).
Verwendung eines Achromaten zur Behandlung der chromatischen Aberration
Die chromatische Aberration kann durch die Verwendung achromatischer Linsen, die durch Kombination einer konvexen Linse aus Kronenglas mit einer konkaven Linse aus Feuersteinglas hergestellt werden, erheblich reduziert werden. Glücklicherweise sind preiswerte Achromaten leicht verfügbar. Binokulare Objektive sind eine Quelle. Ein anderer ist (Sie haben es erraten) Surplus Shed, wo sie eine breite Palette von Achromaten verkaufen, darunter einen mit einer Brennweite von 75 mm und einem Durchmesser von 53,5 mm.
Auch hier führte die sphärische Aberration zu weichen, „leuchtenden“ Bildern.
Mechanik: Anschluss an die Kamera
Die Mechanik bei der Herstellung von Objektiven ist oft anspruchsvoller als die Optik. Aber Sie haben viele Möglichkeiten. Eine Möglichkeit besteht darin, einen wiederverwendbaren, austauschbaren Teileansatz zu wählen. Alten stil macro extension tubes, wie eine reihe von Nikon K ringe, bietet eine verknüpfung. Eine Seite des K2-Rings wird an der Kamera befestigt und die andere Seite hat ein Gewinde für 52-mm-Filter. Diese 52mm gewinde ist eine bequeme standard zu verwenden für schnell anschluss mehrere linsen, spacer, fokussierer, und membranen in eine arbeits objektiv (und dann demontage es für die nächste experiment). Hier ist ein 75 mm Objektiv zusammen mit einigen Blendenringen. Beachten Sie, dass der Achromat (dank einer Schicht Klebeband) an drei 58-mm-Ringen befestigt wurde, die von einigen Junk-Filtern recycelt wurden. Ein 52 zu 58 mm Step-Up-Ring ermöglicht es diesem Objektiv, meinen 52-mm-Standard zu passen.
Einstellbarer Fokus
Obwohl das Vorgängerobjektiv funktionsfähig ist, verfügt es immer noch nicht über einen Mechanismus zur einstellbaren Fokussierung. Schauen wir uns einige Ansätze an, um dieses Problem zu lösen. Der erste Ansatz besteht darin, den helikalen Fokussierer aus einer alten Linse zu „recyceln“. Halterungen und Filtergewinde können bei Bedarf mit Sekundenkleber befestigt werden. Dieses Objektiv enthält auch eine alte Irisblende, die ich für 3 US-Dollar in einem örtlichen Überschussgeschäft gefunden habe. Wenn Sie Ringe von den Filtern sowohl am Okularauszug als auch an der Blende anbringen, können Sie sie in einem austauschbaren System verwenden. Dieses Objektiv verwendet einen 191 mm Achromat ($ 9 von SurplusShed).
Ein anderer Ansatz besteht darin, zwei Rohre mit leicht unterschiedlichen Durchmessern zu verwenden, um einen verschiebbaren (teleskopierbaren) Auszug zu bauen. Mögliche Quellen für die Gleitrohre sind Versandrohre aus Pappe oder PVC-Rohre. Sticky-zurück filz, von ihrem lokalen kunst und handwerk shop, können verwendet werden, um eine schöne reibung fit zwischen die zwei rohre. Achten Sie darauf, einen Längsabstand im Filz zu lassen, damit Luft entweichen kann, während Sie fokussieren. Der Filz kann auch verwendet werden, um die Innenseite der Röhren auszukleiden, um das reflektierte Licht in Ihrer Linse zu reduzieren. Hier ist ein Beispiel, das diesen Ansatz für ein eher unwahrscheinliches 400-mm-Objektiv verwendet.
Wenn Sie das Glück haben, Zugang zu Faltenbälgen zu haben, haben Sie einen idealen Auszug für hausgemachte Objektive.
Natürlich können Sie auch kreativere Möglichkeiten finden, Ihre Optik zu montieren, z. B. mit einem 2-Zoll-Stahlrohr mit Einschraubkupplung, um einen funktionierenden Okularauszug herzustellen.
Ergebnisse
Weich, neblig, verträumt … Sie wählen das Adjektiv.
In Teil zwei dieser Serie zeige ich Ihnen, wie Sie das Leuchten der sphärischen Aberration dieser einfachen Objektive kontrollieren können, um wunderbare Weichzeichnereffekte oder sogar scharfe Makro- und Telebilder zu erzeugen.
Klicken Sie hier für den nächsten Teil: Hausgemachte Linsen: Worum geht es bei all dem Flaum?
John Swierzbin ist ein Fotograf, der von DIY-Objektiven besessen ist, wenn Sie mehr über sie erfahren möchten. bitte besuchen Sie die Homemade Lens Group sowie seinen Fotostream auf flickr. Dort können Sie viele weitere Beispiele für hausgemachte Objektive und die von ihnen erzeugten Bilder sehen.