Zeiss Planar (čteno jako Planar) je optický designový objektiv určený pro fotografování nebo filmování . Vypočteno Paulem Rudolphem ( německy Paul Rudolph ) pro německou optickou společnost Carl Zeiss a patentováno v roce 1896 [1] [* 1] . Konstrukce „Planar“ s různými vylepšeními se stala základem pro významnou část moderních normálních fotografických objektivů [2] . Název odráží vysoký stupeň korekce astigmatického zakřivení pole , díky kterému je povrch , na kterém čočka vytváří ostrý obraz, velmi blízko rovině , tedy „ rovinný “ [3] .
Základní optická konstrukce se skládá ze 6 čoček ve 4 skupinách. Nejnovější čočky tohoto typu mohou obsahovat až 9 čoček v 9 skupinách. Ochrannou známku Planar® vlastní Carl Zeiss AG, ale tímto názvem byly označeny i západoněmecké čočky Zeiss Biotar, protože východoněmecká pobočka Carl Zeiss získala práva na značku Biotar v důsledku poválečných soudních sporů [3 ] .
Strukturálně "rovinný" odkazuje na meniscus anastigmata typu "dvojitého Gauss". Tato třída optiky je založena na čočce navržené Carlem Gaussem na začátku 19. století pro dalekohled a sestávající ze dvou menisků - "power" pozitivní a negativní korekce. Dvojitá Gaussova čočka je symetrický design dvou takových čoček s membránou uprostřed. Podobnou variantu vypočítal Američan Alvan G. Clark , patentovaný v roce 1889 a vyrobený firmou Bausch & Lomb [* 2] .
Ze samotného principu symetrie vyplývá, že optická mohutnost přední i zadní poloviny takového objektivu je přísně pozitivní. Tato pozitivita „polovin“ je zachována i při přechodu od přísné symetrie k nějaké proporcionalitě. Síla záporné čočky v každé z polovin je tedy vždy menší než mohutnost kladné čočky ve stejné polovině. Protože obě poloviny mají kladnou mohutnost, je zadní konec tohoto typu čočky – ať už symetrický nebo proporcionální – vždy kratší než jeho ohnisková vzdálenost . Z tohoto důvodu měly první normální vysokoclonové objektivy pro jednooké zrcadlovky nestandardní ohniskovou vzdálenost 55–58 mm [4] [5] .
Základní konstrukce dvojité Gaussovy čočky neposkytovala dostatečnou achromatizaci , proto u Planar Rudolph nahradil jednoduché negativní menisky achromatickými lepidly. Všechny aberace 3. řádu jsou v objektivu dobře korigovány, a to jak monochromatické ( sférická aberace , koma , astigmatismus , zakřivení a zkreslení obrazového pole ), tak chromatické (chromatismus polohy a chromatismus zvětšení).
Zároveň je kvalita obrazu u objektivů s vysokou světelností (s relativní světelností větší než f/2,8) obvykle určena aberacemi vyššího řádu, což vyžaduje další korekci. Takže například pro omezení pozitivní poledníkové sférické aberace, která je vlastní Planars, je nutné zavést geometrickou vinětaci , které mnoho rychlých objektivů tohoto schématu vděčí za svůj "kroucený" bokeh . Užitečný úhel zorného pole "Planars", určený pro široké použití, zpravidla nepřesahuje 50 °.
Rané „Planary“ měly nízkou světelnost (od f / 4,5 do f / 6,3), nicméně díky takovým kvalitám, jako je vysoké rozlišení a ploché obrazové pole, byly úspěšně použity pro reprodukci a technickou fotografii.
Tento stav pokračoval až do roku 1920 , kdy Horace William Lee z Taylor-Hobson představil objektiv Opic se světelností f / 2.5 namísto původního f/3.3 „Planární“ od Rudolfa [6] [7] . Rozdíl mezi anglickou čočkou spočívá v použití skel s vyššími indexy lomu při zachování stejné optické konstrukce [8] . O pouhých pět let později, v roce 1925 , Albrecht Tronier ( německy: Albrecht Wilhelm Tronnier ) z firmy Schneider Kreuznach vypočítává xenonovou čočku ( německy: Xenon ) se světelností f/2.0 [9] . A o dva roky později ( 1927 ) Willy Merté ( německy : Willy Merté ) z Carl Zeiss vyvíjí řadu fotografií a filmů " Biotars " ( německy: Zeiss Biotar ), jejichž světelnost byla v té době přivedena na rekord f / 1,5 [3] . Na rozdíl od originálu byla poslední jednoduchá čočka Biotara nahrazena dvojitou lepenou [8] . V roce 1930 Horace Lee navrhoval šestičočkový Cooke Speed Panchro [* 3] , který se stal jedním z nejlepších objektivů pro kinematografii ve 30. a 40. letech [10] .
Již v polovině 30. let 20. století se datují první pokusy o vytvoření superaperturních objektivů na bázi Planar. Například podobný objektiv s relativní světelností f/0,81 si nechal patentovat Maximilian J. Herzberger již v roce 1937 [* 4] . Nešlo však ani tak o úpravy hlavního obvodu, jako spíše o složitější struktury, skládající se z hlavní čočky a jakéhosi sběrného převodníku. Zadní segment těchto čoček byl navíc příliš krátký (1-3 mm), což vážně omezovalo jejich použití [11] .
Koncem 30. let se na vývoji různých verzí Planaru podílely optické firmy jako Eastman Kodak , Ernst Leitz , Rodenstock , Angénieux a mnoho dalších . Většina Planarů jsou čočky se středním (a méně) úhlovým polem , nicméně byly vyvinuty také širokoúhlé čočky založené na Gaussově schématu . Například retrofokus "Flektogon" [* 5] (Harry Zöllner, východní Německo ) a " Mir " (David Volosov, SSSR).
K dnešnímu dni bylo na bázi Planar vyvinuto několik stovek objektivů pro různé účely (fotografické, filmové, projekční, letecké, televizní, reprodukční). Z těch, které jsou určeny pro maloformátovou fotografii, jsou to především normální a středně dlouhé objektivy se světelností od f / 1,2 do f / 2,0 (u zrcadlovek ) a od f / 0,95 do f / 2,0 (pro dálkoměry ). V SSSR byly na základě Planaru vyvinuty objektivy Volna a Zenitar se světelností f/1,8 a f/1,7 [12] . Díky svému dobrému rozlišení, kontrastu a vysoké světelnosti jsou tyto objektivy s ohniskovou vzdáleností kolem 50 mm široce nabízeny jako standardní objektivy pro 24x36 mm filmové a digitální fotoaparáty, což prakticky vytlačuje objektivy jiných optických schémat z tohoto výklenku. Gaussovy čočky se středně dlouhou ohniskovou vzdáleností (85-100 mm) jsou široce používány jako portrétní čočky .
Za jednu z nejznámějších modifikací Planar je považován superaperturní Zeiss Planar 50 / 0,7 , vyvinutý pro vesmírný program NASA a poté vydaný v levnější verzi pro hollywoodské filmaře. S pomocí tohoto objektivu bylo poprvé na světě natáčeno při osvětlení stearinovými svíčkami , které byly použity ve filmu Stanleyho Kubricka " Barry Lyndon ". V budoucnu se čočka používala při natáčení filmů jako " Schindlerův seznam ", " Anglický pacient " a " Zamilovaný Shakespeare " [13] . Další pokusy o vylepšení tohoto objektivu vedly k vytvoření ještě rychlejší verze Zeiss Planar 50 / 0,63, která nebyla nikdy uvedena do sériové výroby [11] .
Čísla patentů uvedená v závorkách jsou čísla patentové informační sítě esp@cenet .