или

1 = 2?/.

(IV, 28)

Введение эквивалентных значений ni9 vt и Vt, очевидно, позволяет обобщить теорию простого триплета на возможные случаи его усложнения*. Конечно, все это остается справедливым в области аберраций третьего порядка и позволяет проектировать лишь исходные варианты систем для последующего их аберрационного исследования с целью отделения аберраций высших порядков и установления оптимальных решений.

Светосильными условимся называть объективы, относительные от-верстия которых превышают величину е=1: 2,8. Кроме того, светосильные объективы условимся классифицировать соответственно их двум другим оптическим характеристикам - величинам фокусных расстояний и углам полей зрения. Такая классификация нам представляется рациональной по крайней мере для правильной оценки возможностей разработки подобных объективов. Повидимому, достаточно введения трех градаций: -

I. Короткофокусные светосильные объективы, у которых фокусное расстояние / меньше линейного поля изображения (D = 2V):

3. Длиннофокусные светосильные объективы, у которых фокусные расстояния превышают трехкратную величину линейного поля изобра-

Соответственно эти объективы можно классифицировать по величинам углов полей зрения:

1. Широкоугольные светосильные объективы, у которых

* При проектировании и расчете апохроматов целесообразно также ввести, понятие об эквивалентном значении относительной дисперсии Pi для некоторой спектральной области и Х2:

§ 4. СВЕТОСИЛЬНЫЕ, ОБЪЕКТИВЫ

2. Объективы средних фокусных расстояний, у которых

D</<3D.

жения:

/>3D.

2ш>60°.

2. Светосильные объективы средних полей зрения, у которых

20°<2ш<60°.

3. Светосильные объективы малых полей зрения, у которых

2ш<20°.

* Относительные отверстия светосильных объективов при этом изменяются от 1 : 0,6 до 1 : 2,8. Объективы с отверстиями, большими чем 1 : 1,5, условимся называть особо светосильными. Оценка повышенной светосилы сравнительно длиннофокусных объективов может быть сохранена и для относительных отверстий, меньших чем. 1 : 2,8. Например, рассматриваемые ниже анастигматы Уран-16 (/ = 750 мм, 1 : 3,5, 30 X 30 см) можно также считать светосильными.

Рис. IV, 9. Оптическая схема объективов: а - Петцваля; 6*- Кук-анастигмата ; в - Планара - Гелиоса

Оптические схемы современных светосильных объективов являются логическим развитием одной из следующих трех схем: двухкомпонент-ного портретного объектива (1840) д-ра Петцваля, трехлинзового объектива Триплет (1894) д-ра Тейлора и шестилинзового анастигмата Планар (1896) д-ра Рудольфа. \

Разработка оптической схемы Петцваля (рис. IV, 9, а) привела к широко распространенным светосильным объективам с малыми полями зрения; эти оптические схемы до сих пор находят применение прежде всего благодаря своей конструктивной простоте.

Развитие триплета Тейлора путем усложнения одного или нескольких его компонентов привело к созданию универсальных объективов повышенного качества изображения и объективов повышенной светосилы малых и средних фокусных расстояний и.средних полей зрения.

Системы типа Планар Рудольфа и их позднейшие модификации позволили одновременно повысить как светосилу объективов, так и качество образуемого ими изображения.

1. Общие свойства оптических схем светосильных объективов. Разработки светосильных анастигматов начались в СССР в середине 30-х годов. Стимулом для развития этих работ послужцла аэрофотосъемка: необходимость ведения съемки не только в дневных условиях, но и при малых освещенностях объектов. Другой областью, стимулировавшей развитие работ этого направления, являлась кинотехника. Развитие кинематографии в СССР потребовало оснащения отечественной кинотехники светосильной оптикой. Рождавшаяся в те годы цветная кинематография выдвигала дополнительные требования к повышению светосилы объективов.

Наилучшие светосильные анастигматыдех лет, применявшиеся в фотографии и кинотехнике, имели четырех- и шестилинзовые оптические схемы. Это четырехлинзовые схемы <сКук-анастигматов английской фирмы Тейлор-Гобсон (рис. IV, 9, б); немецкиеобъективы Пан-Тахар той же оптической схемы; английские шестилинзовые объективы Кук-спид-панхро , имевшие оптическую схему Планара (рис. IV, 9 в).

С систематического изучения оптических и аберрационных свойств и возможностей этих систем начала работу группа светосильной фотооптики под руководством автора. Мы стремились создать длиннофокусные системы с фокусными расстояниями 200-250 мм при отверстиях до 1 : 2,5 и полями зрения 45-50°.На основе применения

описанных выше схем принципи- ально возможно разработать ана-J стигматы с указанными оптически-

ми характеристиками. Но при этом kj системы обладают нежелательно ш большими аберрациями, катастрофически возрастающими по полю. Не приводя здесь их подробных рис. IV, ю. оптические схемы объек- аберрационных характеристик, от-

тиков: - Калейнарэ; б~ Эквитар> меТИМ, ЧТО разработанные В 1938 ГОДУ простые четырехлинзовые объективы Сатурн-1 (/ = 250 мм, 1 : 2,5, 2w = 48°) обладали неустра-йимо большими аберрациями лучей широких меридиональных пучков, величины которых для крайних зон широких наклонных пучков достигали 1 мм. Это приводило к тому, что при низком контрасте оптического изображения фотографическая разрешающая сила объектива снижалась по полю до 3-4 мм 1.

Параллельно в те годы во Всесоюзном объединении оптико-меха-- нических предприятий (ВООМП) небольшая группа оптиков работала над двумя оптическими схемами: четырехлинзовой схемой. Калей-нар (рис. IV, 10, а) и пятилинзовой Эквитар (рис. IV, 10, б). На основе первой схемы намечалось создание светосильных короткофокусных объективов для киносъемки; вторая схема была принята в ое нову разработки светосильных аэрофотообъективов. В обеих схемах оказалось невозможным корригировать сагиттальную кривизну поверхности изображения: четвертый коэффициент Зейделя Siv в этих системах достигает численных значений 0,55-0,6, что делает необхс*1 димым для коррекции средней кривизны поля вводить в систему недд* пустимо большой астигматизм.

. Лишь спустя несколько лет после проведения соответствующих исследований стало ясно, что оптическая схема светосильной и достаточно широкоугольной системы должна обладать рядом исходных конструктивных особенностей, выполнение которых необходимо для успепк ного решения проблемы [3].

Уже в стадии предварительного проектирования при разработке оптической схемы системы полезно руководствоваться следующим^ положениями, вытекающими из теории и опыта создания анастигматов; типа Уран , Марс и др.