Zeiss Planar (læs som Planar) er et optisk designobjektiv designet til fotografering eller filmoptagelse . Beregnet af Paul Rudolph ( tysk: Paul Rudolph ) for det tyske optiske firma Carl Zeiss og patenteret i 1896 [1] [* 1] . Designet af "Planar" med forskellige forbedringer blev grundlaget for en væsentlig del af moderne normale fotografiske linser [2] . Navnet afspejler den høje grad af korrektion af feltets astigmatiske krumning , på grund af hvilken overfladen , hvorpå linsen bygger et skarpt billede, er meget tæt på et plan , det vil sige " plan " [3] .
Det grundlæggende optiske design består af 6 linser i 4 grupper. De nyeste linser af denne type kan indeholde op til 9 linser i 9 grupper. Planar®- varemærket ejes af Carl Zeiss AG, men de vesttyske Zeiss Biotar-linser blev også mærket med dette navn, da den østtyske afdeling af Carl Zeiss fik rettighederne til Biotar-mærket som følge af retssager efter krigen [3 ] .
Strukturelt refererer "Planar" til meniscus anastigmata af typen "dobbelt Gauss". Denne klasse af optik er baseret på den linse, der blev foreslået af Carl Gauss i begyndelsen af det 19. århundrede til et teleskop , og består af to menisker - en "power" positiv og negativ korrektiv. En dobbelt gaussisk linse er et symmetrisk design af to sådanne linser med en membran i midten. En lignende variant blev beregnet af amerikaneren Alvan G. Clark , patenteret i 1889 og fremstillet af Bausch & Lomb [* 2] .
Det følger af selve princippet om symmetri, at den optiske kraft af både den forreste og bageste halvdel af en sådan linse er strengt positiv. Denne positivitet af "halvdelene" er også bevaret i overgangen fra streng symmetri til en vis proportionalitet. Effekten af den negative linse i hver af halvdelene er således altid mindre end styrken af den positive linse i den samme halvdel. Fordi begge halvdele har positiv effekt, er bagenden af denne type linse - hvad enten den er symmetrisk eller proportional - altid kortere end dens brændvidde . Af denne grund havde de første normale objektiver med høj blændeåbning til reflekskameraer med enkelt objektiv en ikke-standard brændvidde på 55-58 mm [4] [5] .
Det grundlæggende design af den dobbelte Gauss-linse gav ikke tilstrækkelig akromatisering , så i Planar erstattede Rudolph simple negative menisker med akromatisk lim. Alle 3. ordens aberrationer er godt korrigerede i linsen, både monokromatiske ( sfærisk aberration , koma , astigmatisme , billedfeltkrumning og forvrængning ) og kromatisk (positionskromatisme og forstørrelseskromatisme).
Samtidig er billedkvaliteten af objektiver med høj blænde (med en relativ blænde større end f/2,8) normalt bestemt af højere ordens aberrationer, hvilket kræver yderligere korrektion. Så for for eksempel at begrænse den positive meridionale sfæriske aberration, der er iboende i Planars, er det nødvendigt at indføre geometrisk vignettering , som mange hurtige linser i dette skema skylder deres "vridende" bokeh . Den nyttige vinkel på synsfeltet til "Planars", beregnet til bred brug, overstiger som regel ikke 50 °.
Tidlige "Planars" havde en lav blændeåbning (fra f / 4,5 til f / 6,3), men på grund af sådanne kvaliteter som høj opløsning og et fladt billedfelt blev de med succes brugt til reproduktion og teknisk fotografering.
Denne tilstand fortsatte indtil 1920 , hvor Horace William Lee fra Taylor-Hobson introducerede Opic-objektivet med f / 2.5 blænde i stedet for originalens f/3.3 "Planar" af Rudolf [6] [7] . Forskellen mellem den engelske linse ligger i brugen af briller med højere brydningsindeks, samtidig med at det samme optiske design bevares [8] . Blot fem år senere, i 1925 , beregner Albrecht Tronier ( tysk: Albrecht Wilhelm Tronnier ) fra firmaet Schneider Kreuznach Xenon-objektivet ( tysk: Xenon ) med f/2.0 blænde [9] . Og to år senere ( 1927 ) udvikler Willy Merté ( tysk: Willy Merté ) fra Carl Zeiss en serie af foto- og film "Biotars" ( tysk: Zeiss Biotar ), hvis blændeforhold blev bragt til rekorden f/1,5 på det tidspunkt [3] . I modsætning til originalen er den sidste enkelte Biotara-linse udskiftet med en dobbeltlimet [8] . I 1930 designede Horace Lee Cooke Speed Panchro [* 3] med seks linser , som blev et af de bedste filmobjektiver i 1930'erne og 1940'erne [10] .
Allerede i midten af 1930'erne dateres de første forsøg på at skabe superblændeobjektiver baseret på Planar tilbage. For eksempel blev et lignende objektiv med en relativ blænde på f/0,81 patenteret af Maximilian J. Herzberger tilbage i 1937 [* 4] . Men de var ikke så meget modifikationer af hovedkredsløbet som mere komplekse strukturer, bestående af hovedlinsen og en slags samlekonverter. Derudover var det bagerste segment af sådanne linser for kort (1-3 mm), hvilket alvorligt begrænsede deres brug [11] .
I slutningen af 1930'erne var optiske firmaer som Eastman Kodak , Ernst Leitz , Rodenstock , Angénieux og mange andre involveret i udviklingen af forskellige versioner af Planar . De fleste Planarer er linser med et medium (og mindre) vinkelfelt , men vidvinkellinser er også blevet udviklet baseret på Gauss-skemaet . For eksempel retrofokus "Flektogon" [* 5] (Harry Zöllner, Østtyskland ) og " Mir " (David Volosov, USSR).
Til dato er der på basis af Planar allerede udviklet flere hundrede linser til forskellige formål (fotografi, film, projektion, antenne, fjernsyn, reproduktion). Af dem, der er beregnet til fotografering i lille format , er disse hovedsageligt objektiver med normal og moderat brændvidde med blændeforhold fra f/1,2 til f/2,0 (for spejlreflekskameraer ) og fra f/0,95 til f/2,0 (til afstandsmålerkameraer ). I USSR, baseret på Planar, blev Volna og Zenitar linserne udviklet med blænder på henholdsvis f/1.8 og f/1.7 [12] . På grund af deres gode opløsning, kontrast og høje blændeåbning tilbydes sådanne objektiver med en brændvidde på omkring 50 mm bredt som standardobjektiver til 24x36 mm film og digitale kameraer, hvilket praktisk talt fjerner objektiver med andre optiske skemaer fra denne niche. Moderat lang brændvidde (85-100 mm) Gaussiske linser er meget brugt som portrætobjektiver .
En af de mest berømte Planar-modifikationer anses for at være Zeiss Planar 50/0.7 med superblænde , udviklet til NASAs rumprogram og derefter udgivet i en billigere version til Hollywood-filmskabere. Ved hjælp af denne linse blev der for første gang i verden filmet under belysning af stearinlys , der blev brugt i Stanley Kubricks film " Barry Lyndon ". I fremtiden blev linsen brugt til optagelser af film som " Schindler's List ", " The English Patient " og " Shakespeare in Love " [13] . Yderligere forsøg på at forbedre dette objektiv førte til skabelsen af en endnu hurtigere version af Zeiss Planar 50 / 0.63, som aldrig blev sat i masseproduktion [11] .
Patentnumrene i parentes er dem fra esp@cenet Patent Information Network .