Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка длиннофокусного фотообъектива

Сведения об участнике
ФИО
Тарасов Иван Петрович
Вуз
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Физика и астрономия
Раздел области наук
Оптика, квантовая электроника
Тема
Разработка длиннофокусного фотообъектива
Резюме
Представлены результаты: исследования и разработки длиннофокусного фотообъектива; анализ рынка фотообъективов; экспериментальные данные аналога, выбранного для исследования, полученные опытным путём; моделирование оптической системы длиннофокусного фотообъектива по полученным экспериментальным данным; результаты измерения частотно контрастной характеристики; выводы по проделанной работе и дальнейшие перспективы развития.
Ключевые слова
расчёт оптических систем; длиннофокусный фотообъектив; объектив; расчёт оптики; Максутов Д.Д.
Цели и задачи
Целью данной работы является расчёт астрономического длиннофокусного объектива.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. найти аналог;
2. выполнить анализ его потенциальных возможностей, для конкуренции на современном рынке;
3. на базе аналога создать и разработать современный объектив;
4. оценить качество изображения, даваемое полученным объективом.
Введение

Одним из самых распространённых типов оптических систем являются фотообъективы. На сегодняшний день существует большое количество фотообъективов различного назначения, имеющих разные характеристики в зависимости от решаемых задач. В ходе работы были проанализированы типы фотообъективов, имеющихся на рынке на сегодняшний день.

Объективы, производимые в нашей стране, занимают малую долю от имеющихся на рынке, большую часть отечественных объективов составляют портретные и широкоугольные объективы фирмы Зенитар, а длиннофокусные не представлены на современном рынке совсем, поэтому целью данной работы является расчёт астрономического длиннофокусного объектива.

 

Методы и материалы

В процессе выполнения работы применялись следующие методы исследования:

1. Аналитические методы расчёта, основанные на применении теории геометрической оптики.

2. Компьютерные методы моделирования оптических систем с использованием современных программных комплексов.

3. Методы оптимизации конструктивных параметров оптических систем по критериям качества получаемого изображения.

 

Описание и обсуждение результатов

На данном этапе исследовательской работы произведён анализ рынка фотообъективов, выбран длиннофокусный фотообъектив для исследования. Опытным путем получены значения конструктивных параметров, параксиальных характеристик каждого элемента зеркально-линзового объектива МТО 1000, определены показатели преломления используемых материалов, на основании чего были подобраны предполагаемые оптические стекла из ГОСТа 3514-94, имеющие максимально близкие значения показателей преломления к измеренным. Данные материалы, а также измеренные конструктивные параметры были использованы при моделировании оптической системы длиннофокусного объектива МТО 1000. Проведён анализ аберраций, экспериментальным путём измерена частотно контрастная характеристика. Из проведённого исследования можно сделать вывод, исследуемый объектив обладает положительными качествами: большая светосила, сравнительно низкие габаритные размеры, имеет низкую стоимость при изготовлении. Отрицательными: предел разрешения далёк от идеального, большая масса. Используя оптическую схему академика Максутова, можно модернизировать объектив, использовать современные материалы линз и оправ, новейшее программное обеспечение для расчёта оптики и добиться высокого качества изображения и низкой стоимости объектива в сравнении с ближайшим аналогом. 

Используемые источники
1. Шон Макхью. Учебник цифровой фотографии: использование широкоугольных объективов [Электронный ресурс], 2015. – Режим доступа: http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/telephoto-lenses.htm, свободный.
2. Волосов Д.С. Фотографическая оптика. Учеб-пособие. 2-е изд. - М.: Искусство, 1978. – 543 с.
3. Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем. - Л.: Машиностроение, 1975. – 640 с.
4. Слюсарев Г.Г. Методы расчета оптических систем (2-е издание). - Л.: Машиностроение, 1969. – 672 с.
5. Русинов М. М. Техническая оптика. –Л.: Машиностроение, 1979. – 488 с.
6. Чуриловский, В.Н. Теория хроматизма и аберрация третьего порядка. - Л. : Машиностроение, 1968. – 311 с.
7. Kingslake, RD. and Johnson, B. Lens Design Fundamentals Mechanical engineering, Washington.: 2010.- 450 с.
Information about the project
Surname Name
Tarasov Ivan
Project title
Design of the long-focus telephoto lens
Summary of the project
The article presents the research result and the optical design of long-focus telephoto lens for photo shooting by the academician Maksutov’s scheme. It shows a review of lenses for photo shooting on the market today, and also an analysis of the correctional possibilities which is based on the scheme is presented; studied long-focus telephoto lens is compared with its closest analog, the calculation of a new telephoto lens with higher image quality is made on the basis of that comparison.
Keywords
long-focus telephoto lens, research optical design