La lente de doble Gauss es una lente compuesta que se usa principalmente en lentes de cámara y que reduce las aberraciones ópticas en un plano focal grande .
Diseño
La lente de doble Gauss consta de dos lentes Gauss consecutivas (un diseño con una lente de menisco positivo en el lado del objeto y una lente de menisco negativo en el lado de la imagen) que forman dos lentes de menisco positivo en el exterior con dos lentes de menisco negativo en el interior ellos. La simetría del sistema y la división de la potencia óptica en muchos elementos reduce las aberraciones ópticas dentro del sistema. Hay muchas variaciones del diseño. A veces se agregan elementos de lentes adicionales. El tipo de lente básico es uno de los lentes fotográficos más desarrollados y utilizados. El diseño constituye la base de muchos objetivos de cámara que se utilizan en la actualidad, especialmente los objetivos estándar de gran apertura que se utilizan en las cámaras de 35 mm y otras cámaras de formato pequeño. Puede ofrecer buenos resultados hasta f /1.4 con un amplio campo de visión y, a veces, se ha realizado en f /1.0. Las lentes de doble Gauss de apertura extra ancha f / 1.4 generalmente tienen siete elementos para un control adicional de la aberración. Los modelos modernos de apertura súper amplia pueden tener ocho o más elementos. Las versiones de apertura moderada f / 2.8 se pueden simplificar a cinco elementos.
El doble Gauss fue quizás la fórmula de lente más estudiada del siglo XX, [1] produciendo docenas de variantes principales, decenas de variantes menores, cientos de lentes comercializadas y decenas de millones de unidades vendidas. [2] [3] Casi no tenía defectos, excepto por una pequeña aberración esférica oblicua, que puede disminuir el contraste periférico. [4] Los ajustes de doble Gauss / Planar fueron la lente principal estándar de gran apertura, normal y casi normal durante sesenta años.
Historia
El Gauss original de dos elementos era una lente de objetivo de telescopio que constaba de meniscos positivos y negativos estrechamente espaciados, inventada en 1817 por Carl Friedrich Gauss como una mejora de la lente del objetivo del telescopio acromático Fraunhofer al agregar una lente de menisco a su diseño de lente única convexa y cóncava . [5] Alvan Clark y Bausch & Lomb refinaron aún más el diseño en 1888 al tomar dos de estos lentes y colocarlos uno al lado del otro para hacer un "doble Gauss" [6] con resultados fotográficos indiferentes. [7] Las lentes de doble Gauss actuales se remontan a un diseño mejorado de 1895, cuando Paul Rudolph de Carl Zeiss Jena engrosó los meniscos negativos interiores y los convirtió en dobletes cementados de dos elementos de igual refracción pero diferente dispersión en el Zeiss Planar de 1896 [8] para corregir la aberración cromática . Era la lente simétrica de doble Gauss f / 4.5 de seis elementos original. [9] Horace William Lee agregó una ligera asimetría al Planar en 1920 y creó el lente Taylor, Taylor & Hobson Series 0 (también llamado Lee Opic , Reino Unido) f / 2. [10] No tuvo éxito comercial, pero su asimetría es la base del moderno Double Gauss, incluido el Zeiss Biotar. [11] Más tarde, el diseño se desarrolló con gafas adicionales para proporcionar lentes de alto rendimiento de gran apertura. El desarrollo principal se debió a Taylor Hobson en la década de 1920, lo que dio como resultado el f / 2.0 Opic y más tarde los diseños Speed Panchro , que fueron licenciados a varios otros fabricantes. En 1927, Lee modificó el diseño de Opic y aumentó la apertura máxima hasta f / 1.4, que es la lente Ultra Panchro . Lee hizo más mejoras en 1930, el Super Speed Panchro . [12] Era un diseño rápido af / 1.5 con 7 lentes en 5 grupos, que pronto se volvió popular entre los lentes de alta velocidad y fue citado por muchos fabricantes de lentes hasta la década de 1960.
El Biotar es otro competidor de la serie British Panchro. En el mismo año de 1927, Zeiss diseñó Biotar 50 mm f / 1.4 [13] para cinematografía. Su versión de fotografía fija, Zeiss Biotar 58 mm f / 2 (Alemania) apareció en Ihagee Kine Exakta (1936, Alemania), las primeras cámaras réflex de 35 mm de un solo objetivo ampliamente disponibles , en 1939 junto con 7,5 cm (75 mm) f / 1,5. [14] También fue la lente estándar en el VEB Zeiss Ikon (Dresden) Contax S (1949, Alemania del Este), la primera SLR de 35 mm con pentaprisma que mira al nivel de los ojos. [15] El Biotar, diseñado originalmente en 1927, tenía una fórmula asimétrica de doble Gauss de seis elementos. Zeiss de la posguerra mundial (Oberkochen, Alemania Occidental) ya no usa el nombre Biotar; en lugar de agrupar cualquier variante de Double Gauss bajo el nombre Planar. La lente soviética Helios-44 de 2/58 mm de la cámara Zenit era la versión más común de Biotar, [16] lo que la convierte en un accesorio con una excelente relación calidad-precio en la actualidad para cualquier cámara digital con sensor de tamaño APS.
Varios lentes contemporáneos en competencia, pero menos famosos, eran similares al Biotar, como el Schneider Xenon de Albrecht Tronnier (1925, Alemania). [17] [18] Por ejemplo, en 1934 se produjeron tres lentes asimétricos Double Gauss para Ihagee VP Exakta (1933, Alemania), la cámara SLR de película en rollo tipo 127 : versiones de 8 cm f / 2 de Biotar y Xenon , también como el Dallmeyer Super Six 3 pulgadas f / 1.9 (Reino Unido). [19]
Permutaciones Early Doble Gauss para las cámaras de 35 mm incluyen la Kodak Ektar 45 mm f / 2 [20] en la Kodak Bantam Especial (1936, EE.UU.), la Kodak Ektar 50 mm f / 1,9 [21] para el Kodak EKTRA (1941, EE.UU.), la Voigtländer Ultron 50 mm f / 2 [22] en el Voigtländer Vitessa (1951, Alemania Occidental) y el Leitz Summicron 50 mm f / 2 [23] para el Leica M3 (1953, Alemania Occidental). Un uso notable, pero en gran parte olvidado, de la fórmula Double-Gauss fue en la Canon 28 mm f / 3.5 (1951, Japón) [24] en montura M39 para cámaras de telémetro. Al ampliar significativamente el grupo trasero (en comparación con un tipo de doble Gauss de distancia focal más tradicional), el campo de visión se incrementó mientras se mantenía la apertura relativamente grande, lo que la convirtió, por un tiempo, en la lente de 28 mm más rápida disponible para cámaras de 35 mm por un gran margen. [25]
En 1966, Asahi Pentax combinó el tipo Super Speed Panchro y el tipo Xenon , inventó el Super Takumar 50mm f / 1.4 (v2) de 7 vidrios y 6 agrupados . [26] Durante los años sesenta y principios de los ochenta, todas las ópticas tenían lentes normales de tipo Super Panchro, luego Super Takumar tipo Double Gauss compitiendo por las ventas. Por ejemplo, compare el Tokyo Optical RE Auto-Topcor 5.8 cm f / 1.4 [27] para el Topcon RE Super / Super D (1963), Olympus G. Zuiko Auto-S 40mm f / 1.4 [28] para el Olympus Pen F (lente 1964, cámara 1963), Yashica Auto Yashinon DX 50 mm f / 1.4 [29] para la Yashica TL Super (1967), Canon FL 50 mm f / 1.4 (v2) [30] [31] para la Canon FT (lente 1968 , cámara 1966), Asahi Optical Super Takumar 50 mm f / 1.4 (v2) [32] para Pentax Spotmatic (lente 1968, cámara 1964), Fuji Fujinon 50 mm f / 1.4 [33] para Fujica ST701 (1971), Minolta MC Rokkor-PG 50mm f / 1.4 [34] para Minolta XK / XM / X-1 (1973), Zeiss Planar HFT 50mm f / 1.4 [35] para Rolleiflex SL350 (1974), Konishiroku Hexanon AR 50mm f / 1.4 [ 36] para Konica Autoreflex T3 (lente 1974, cámara 1973) y Nippon Kokagu Nikkor (K) 50 mm f / 1.4 (Nuevo) [37] para Nikon F2 (lente 1976, cámara 1971); todos de Japón excepto Zeiss, Alemania Occidental.
Las lentes con zoom dominaron las décadas de 1980 y 1990, por lo que había pocas lentes normales de doble Gauss nuevas. Los zooms continúan dominando la era digital, pero han aparecido muchos nuevos lentes de prestigio Double Gauss de baja producción. Compare el Canon EF 50 mm f / 1.2L USM (2007, Japón), [38] [39] Nikon AF-S Nikkor 50 mm f / 1.4G (2008, Japón / China), [40] Sigma EX DG HSM 50 mm f / 1.4 (2008, Japón), [41] ( Cosina ) Voigtländer Nokton 50 mm f / 1.1 (2009, Japón), [42] Leica Noctilux-M 50 mm f / 0.95 ASPH (2009, Alemania) [43] con sus antecedentes, o 'SLR Magic HyperPrime 50mm CINE T0.95' (2012, Hong Kong, China). [44]
Diseños de lentes de doble Gauss 1936-1964
Diseños de lentes de doble Gauss 1964-1977
Diseños de lentes de doble Gauss 1978-2010
El diseño se usa actualmente en lentes rápidos económicos pero de alta calidad, como el Sony FE 50 mm f /1.8 , el Canon EF 50 mm f /1.8 y el Nikkor Nikkor Nikon 50 mm f /1.8D AF . También se utiliza como base para diseños más rápidos, con elementos agregados, como un séptimo elemento como en las ofertas de Canon [45] y Nikon 50 mm f /1.4 [46] o un séptimo elemento asférico en Canon 50 mm f /1.2 . [47] El diseño aparece en otras aplicaciones donde se requiere una lente normal rápida simple (53 ° diagonal) como en proyectores.
Referencias
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Notas
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- ^ Cox, págs. 444–452.
- ^ Kingslake, págs. 123-128.
- ^ Cox, págs. 245–248.
- ^ Kingslake, págs. 117-118.
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- ^ Kingslake, pág. 118.
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- ^ Kingslake, págs. 121-122.
- ^ Kingslake, pág. 122.
- ^ Cox, págs. 243–245.
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enlaces externos
- Una breve descripción del diseño de doble Gauss