Как изготавливают линзы для дорогих фото видео камер

Сборка объектива

Качество любого фото снимка, или любого видео, напрямую зависит от оптики. В свою очередь, сердцем оптики, можно назвать линзы. Давайте посмотрим, как изготавливают линзы для дорогих камер.

За последние несколько лет, произошел взрыв в доступности цифровых фотокамер больших размеров, но я никого не удивлю, сказав, что это развитие, не привело к аналогичному увеличению доступности качественных линз. Для любого топового девайса, например для камер Canon серии C или для Sony F, да и по сути, для любого другого фото или видео аппарата, необходима качественная оптика. И весь этот огромный спрос, привел к повышению цен даже для оптики обычных камер.

С другой стороны, если вы являетесь производителем линз, то такая ситуация, вас более чем устроит. Так обстоит дело с почтенной британской компанией Cooke Optics, которая делает вещи, сквозь которые, проходят фотоны, прежде чем попасть на светочувствительный объект, и которая была основана еще в 1886 году. Название фирмы происходит от T. Cooke & Sons, Йоркской компании в которой в 1890-х годах конструктор Х. Деннис Тейлор (H. Dennis Taylor) создал объектив, который смог избежать искажений, присущих фотоснимкам того времени. Этот объектив, знаменитый «Кук Триплет» (Cooke Triplet), был лицензирован Тейлором, Тейлором и Хобсоном, который продавали линзы под именем Кука, а через различные приобретения стала компанией, которая существует сегодня.

Производство оптических линз на заводе Кука.

Кук производит линзы в Лестере, Англия, на заводе, где работают 90 человек, почти все, высококвалифицированные работники. Металлоконструкции производятся вне дома, но все шлифование, полировка и покрытие стекла выполняются на месте, в процессе, который использует как компьютерные станки, так и традиционные технологии. Ниже мы будем следить за куском стекла от самого прибытия в компанию, через процесс изготовления до сборки и испытания.

Заготовка для линзы

Оптическое стекло поставляется в самых разных вариантах. Знаменитый «куковый вид» мог бы оказать объективам плохую услугу, поскольку имеет свой особый оттенок цвета: теплый и дружелюбный с легкими янтарными вспышками. Такое поведение, как принято считать, корректируется линзовыми покрытиями. Большинство оптических стекол, в некоторой степени окрашены. Один известный производитель фильтров лихо использует тип, который очень-очень-очень-зеленый, как и обычное оконное стекло, и каждый из многих элементов в объективе может быть изготовлен из другого типа, чтобы контролировать внешний вид получаемого образа.

Покрытие заготовки линзы

Шлифовка удаляет большую часть материала из необработанного куска стекла с одной или с двух сторон, что необходимо для достижения общей формы элемента. Поверхность элемента может быть либо сферической, и в этом случае поверхность представляет собой сечение сферы или асферическую, и в этом случае нет простого описания формы. Эти линзовые элементы (ниже) должны быть отполированы, как для достижения полезной оптической поверхности, так и для достижения окончательных точных размеров.

Сортировка линз

Специалист полировщик в оптической компании — это специальность, для освоения которой требуется 5 лет ученичества, и, по словам владельца компании Les Zellan, «в течение первых трех лет вы не знаете, выйдет ли хороший специалист из ученика». Таким образом, не удивительно, что некоторые полировки в Cooke автоматизированы, хотя и требую вмешательство квалифицированного специалиста.

Шлифовка линзы

Полировка, контролируемая вручную, включает в себя многолетнюю технику, все еще управляемую кожаными ремнями, и глазом человека. Стеклянная заготовка, удерживается держателем. Регулярные проверки – постоянная часть работы. Полировочное устройство, при работе изнашивается, и периодически, должно быть отремонтировано.

Работник завода - Крис Нортон

Крис Нортон

Оптический техник Крис Нортон применяет полировочное соединение оксида церия

Оптический техник Крис Нортон применяет полировочное соединение оксида церия

После того как поверхности элемента были отполированы до конечных размеров, они покрываются металлическими соединениями для контроля отражательной способности. Элемент без покрытия отражает некоторый однозначный процент света, попадающего на каждую поверхность (включая внутренние поверхности стекла к воздуху), отсюда, разница между остановками T и F, но с современными объективами, ошибки рефракции необходимо контролировать.

Производственная установка

Это задняя часть одной из установок Кука (впереди — просто тяжелая дверь). Процесс протекает в условиях высокого вакуума; в нижней части изображения находится вакуумный насос, а шкаф слева от него — необходимое охлаждающее оборудование для насоса. В самой камере (вверху справа) металл испаряется электрической дугой и оседает на поверхности стекла. Сами элементы непрерывно вращаются на якоре внутри камеры, чтобы обеспечить равномерное покрытие. Это процесс тонкопленочного осаждения, не отличающийся от того, который используется для производства полупроводников.

Производство линзы

Проверка линзы

После того, как поверхности элемента закончены, необходимо установить точный центр, чтобы заготовку можно было точно обрезать, для соответствия  линзы монтажным компонентам внутри ствола объектива. Элемент устанавливается на нагретый латунный патрон, снова с шагом, который поворачивается под микроскопом, чтобы обеспечить точное определение оптического центра. Затем кромка обрабатывается с помощью компьютеризированных станков.

Обработка линзы

Сборка может занимать от нескольких дней до полутора недель, в зависимости от сложности объектива и конкретных допусков этого набора компонентов.

Сборка объектива

Детали отделки, такие как масштаб фокусировки и другие маркировки линз, выгравированы

Он всегда будет включать несколько поездок назад и вперед к объектив-проектору (внизу), чтобы отрегулировать положение элементов, вращая их друг против друга и вставляя прокладки для достижения наилучших оптических характеристик с точки зрения геометрии и аберрации.

Проверка объектива

Техник Линса Ричард Ли оценивает работу объектива во время сборки.

Наконец, объектив должен быть охарактеризован для его фокусных расстояний и гравировки. Это делается с использованием проектора объектива, установленного на скользящей дорожке. Так как глубина резкости на очень низких f остановках современных объективов может быть измерена в миллиметрах с одной цифрой, требуемая здесь точность очень высока. Инженер наблюдает за проецируемым рисунком с увеличительной линзой, а расстояние до проектора
от экрана калибруется перед каждым использованием.

Калибровка объектива

Инспектор линз Рэй Майстри (Raj Mistry) оценивает линзу для расстояния фокусировки

Из тяжелого положения в 1990-х годах, компания Cooke не только восстановилась, но и добилась громкого успеха. Трудно упускать из виду тот факт, что внезапный взрывной рост цифровых камер и возникший дефицит хороших линз, оказали огромную помощь, но нет оснований полагать, что эпоха расцвета закончится в ближайшем будущем. В частности, подход Кука к созданию линз с «личностью» хорошо уместился с режиссерами фотографии, отчаянно желающими принять определенную суровость из, возможно, довольно мягких и безобидных цифровых изображений. Можно конечно критиковать этот подход, поскольку взгляд, встроенный в объектив, постоянно является частью каждого изображения, которое он снимает, и теплые, дружественные снимки, возможно, не подходят для любых обстоятельств. Тем не менее, есть один человек, к чьему мнению, мы вероятно должны хоть немного прислушаться. И он всего высотой в один фут.

Награда завода Кука

Автор: David Shapton

Источник: redsharknews.com

 

 


Денис

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.