Проекционные объективы

Проекционный объектив создает изображение предмета на экране. Качество проекции в значительной степени зависит от свойств объектива, который должен обеспечивать: четкое изображение на экране, а также правильную передачу контраста; следовательно, в объективе должны быть направлены все аберрации; геометрическое подобное изображение проецируемому предмету.

Проекционные объективы характеризуются фокусным расстоянием, относительным отверстием, угловым полем и разрешающей способностью. Фокусное расстояние определяется по формуле :

f'' , (1)

где s' – расстояние от объектива до экрана; β_об – линейное увеличение объектива, равное β= ; – ширина кадра; - ширина экрана.

Относительное отверстие объектива выбирают в соответствии с заданной освещенностью экрана и яркостью источника света:

= . (2)

При большом , что имеет место при кинопроекции,

,

Где E^' - освещенность изображения; B – яркость источника; τ – коэффициент пропускания оптической системы.

Проекционные объективы имеют большую светосилу, а по конструкции близки к фотографическим. Поскольку расстояние от экрана до проекционного объектива во много раз больше его фокусного расстояния, то этот объектив, как и фотографический, должен быть скорригирован для бесконечно удаленного предмета.

Угловое поле объектива определяется небольшим размером проецируемого предмета и фокусного расстояния.

Разрешающая способность объектива оценивается визуально и измеряется числом раздельно различных линий на миллиметре изображения некоторого текст – объекта, называемого мирой. Разрешающую способность проекционного объектива определяют по формуле:

Где – минимальное расстояние от экрана до ближайшего ряда зрителей; – угловой придел разрешения глаза (φ = ).

Проекционные объективы по области применения разделяются на три группы:

кинопроекционные объективы;

объективы для диаскопической проекции;

объективы для эпископической проекции.

Кинопроекционные объективы. В качестве кинопроекционных объективов применяют светосильные и сверхсветосилные объективы с относительным отверстием 1:2 до 1:1,2. Наибольшее распространение имеют объективы нормальных и широкоэкранных 35 – миллиметровых фильмов, а также узкопленочных 16 – миллиметровых, любительских 8 – миллиметровых и широкоформатных 70 – миллиметровых фильмов.

Объективы для кинопроекции 35 – миллиметровых кинофильмов (размер кадров 12 22 мм) выпускают следующих марок: П-5; П-6; РО-506-1;

РО-500-1; РО-501-1; РО-502-1; РО-503-1; РО-504-1; ОКП-55-1; ОКП -2-65-1; ОКП -3-75-1; и др. объективы марок П-5 имеют фокусное расстояние от 100мм до 180мм и относительное отверстие 1:2, а объектив марки П-6 имеет фокусное расстояние 120мм и относительное отверстие 1:1,6. Объективы состоят из двух компонентов, каждый из которых представляют ахроматическую пару линз, второй компонент из двух не склеенных линз (рис. 12а)

Эти объективы имеют небольшой угол поля: от 9° при = 180 мм до 18°

При = 90мм. Разрешающая способность в центре 90 линий на 1мм, на краю поля 40 линий на 1 мм; коэффициент пропускания 0,86 – 0,9; коэффициент светорассеяния 0,016 – 0,024.

Более совершенное качество изображения по всему полю обеспечивают объективы типа РО-501-1, РО-502-1 и другие состоящие из шести линз (рис. 12 б). фокусное расстояния их от 80 до 130мм; относительное отверстие 1:2; поле от 13° при = 130мм до 20° при = 80 мм. Объективы типа ОКП-55-1, ОКП -2-65-1, ОКП -3-75-1 и другие объективы этого типа дают на экране контрастное изображение и отличаются достаточно равномерной разрешающей способностью. Они состоят из 6 линз (рис. 12 в), имеют относительное отверстие 1:1,8 и фокусное расстояние от 50 до 110мм.

Объективы для проекции 16-миллимитровых фильмов (кадр 7,2 9,6мм). Основными объективами являются объективы с фокусным расстоянием 35, 50, 65мм следующих марок ОКП1 – 35-1; ОКП1-50-1; ОКП2-50-1; ОКП3-50-1; РО-110-1; РО-109-1; РО-111-1. Относительное отверстие от1:1,2 до 1:1,4.

Объектив марки ОКП1 – 35-1 (рис. 13,а), состоит из восьми линз, его фокусное расстояние 35мм, относительное отверстие 1:1,2; угловое поле около 20°. Объектив ОКП1-50-1 (рис.13,б) состоит из шести линз; фокусное расстояние 50 мм, относительное отверстие 1:1,2; угловое поле 14°. Разрешающая способность обоих объективов составляет в центре 90 линий на 1мм, на краю 40 линий на 1 мм

Для проекций 16-миллимитровых фильмов применяют также объективы с переменным фокусным расстоянием.

Промышленность выпускает объективы для проекции любительских 8 – миллиметровых кинофильмов (размер кадра 4,5 3,8мм) под марками Н-1; Н-2; и панкратический объектив ПФ -1. Эти объективы имеют следующие фокусные расстояния:10; 12,5; 16; 18; 20; 25; 30мм.

Объективы для диаскопической и эпископической проекции. Для проекции на экран применяют самые различные объективы и среди них и специально предназначенные для этих целей объективы, а также фотографические объективы «Триплет», «Индустар – 51», «Уран – 12», «Уран – 9», «Сатурн – 2», РО-116, РО-117, «Орион -18» и др. объектив «Индустар – 51» имеет фокусное расстояние 210мм, относительное отверстие 1:4,5 (рис. 14,а); его применяют для проекции диапозитивов размеров 9 12см с увеличением от 10 до 27^X.

Высококачественный семилинзовый объектив «Уран – 12» (рис. 14,б) имеет фокусное расстояние 500мм и относительное отверстие 1:2,5. Объектив «Сатурн – 2» с = 500мм и = 1: 3,5 (рис. 14,в) имеет формат диапозитива 9 12мм 33^X и хорошее разрешение по всему полю