2. Телевизионная оптика.

Современные телевизионные объективы обязаны быть и являются двухформатными по изображению. Это форматы - 4:3 и 16:9. Сейчас в телевизионных камерах используются ПЗС нескольких размеров, а именно 2/3", 1/2" и 1/3". Приведенные цифры - это диагональный размер фоточувствительной части матриц в дюймах. Телепроизводство в настоящее время может быть студийным или внестудийным, то есть полевым, натурным. Видеожурналистика - также специфическое направление телепроизводства. К нему в некоторых отношениях приближается, но не является абсолютно тем же самым, новостное производство. И уж совсем стоят особняком специальные виды телевизионных съемок. Современное производство телеобъективов почти справляется с невозможной задачей изготовления объективов на все случаи, и все же специализация объективов остается важной характеристикой.

Телевизионные объективы как для стандартного телевидения (SDTV), так и для телевидения высокой четкости, можно разделить на основные группы по типу применения:

для внестудийных съемок;

для студийных передач;

для видеожурналистики и внестудийного видеопроизводства;

для профессиональных съемок;

для электронного кинематографа;

Объективы внестудийного применения

Объективы этого класса имеют большой диапазон изменения фокусных расстояний (80x…101x), большое (1:1,4…1:1,6) относительное отверстие, а также надежную защиту от пыли, влаги и перепада температур (содержат отсек для удаления конденсата).

Рекордными по кратности в настоящее время являются объективы XA101x8,9 BESM (Fujinon) и HJ100x9,3 BIE (Canon), у которых максимальное фокусное расстояние с двукратным мультиплексором составляет 1800 и 1860 мм соответственно.

Разработка сверхдлиннофокусных (72x…101x) объективов стала возможна благодаря созданию оптической стабилизационной технологии (Optical Stabilized Technology (OS-Tech) - Fujinon, Optical Shift Image Stabilizer (Shift-IS) - Canon).

Стабилизационное устройство Fujinon устанавливается между камерой и объективом, а также может быть встроенным (ХА87x). Устройство использует систему смещения оптического изображения с датчиками вибрации, которые компенсируют смещение лучей, возникающее при вибрации изображения. При использовании встроенного адаптера OS-Tech фокусное расстояние объектива не изменяется. Внешний адаптер легко устанавливается между объективом и камерой (его длина около 48 мм), при этом фокусное расстояние объектива увеличивается в 1,25 раза. Антивибрационная функция включается простым нажатием кнопки управления. При этом стабилизационное устройство может использоваться с целым рядом объективов этой фирмы (Ah60x, XA76x и др.).

Стабилизатор Canon представляет собой группу линз (IS), которая перемещается в плоскости, параллельной плоскости изображения. Это устройство включается в тот момент, когда датчики сигналов, контролирующие угол поворота и вертикальное/горизонтальное смещение, передают информацию в 32-разрядный микрокомпьютер. Новая оптическая стабилизационная технология обеспечивает вещательное качество даже при максимальном фокусном расстоянии в условиях вибрации на частоте 10 Гц.

Объективы студийно-внестудийного применения

К основным техническим требованиям, предъявляемым к студийным объективам, можно отнести: угол поля зрения не менее 60°, минимальная дистанция съемки не более 0,6 м, относительное отверстие 1:1,5, кратность не менее 20x. Как правило, масса их составляет 15…20 кг. Все современные объективы соответствуют этим требованиям, так как, благодаря высокому качеству и внедрению цифровой технологии, значительно расширились их возможности.

Основным направлением в создании новых и модернизации ранних разработок стало применение в современных студийно-внестудийных объективах системы автоматического цифрового управления. Еще несколько лет назад она была реализована только в нескольких моделях объективов, преимущественно ТВЧ, а сегодня практически все объективы различного применения имеют цифровое управление. Эта система значительно увеличивает надежность и точность работы оптики и удовлетворяет всем требованиям вещательных систем последнего поколения. Цифровое автоматическое управление реализовано во всех объективах серий Digital (Angenieux), Digi Super (Canon), Digi Power (Fujinon).

Общими чертами каждой из них являются:

компенсация эффекта масштабирования при фокусировке на дистанцию (сохранение угла поля зрения - Anti-Breathing Device (Angenieux), CAFS (Canon), Zooming Effect (Fujinon);

наличие микрокомпьютера в каждом автоматическом блоке управления, который с 13-разрядной точностью управляет масштабированием и фокусировкой и с 10-разрядной точностью управляет диафрагмой;

возможность дистанционного управления масштабированием, фокусировкой и диафрагмой;

предустановка одного кадра с запоминанием позиции zoom/focus;

выбор различных вариантов скоростей и видов масштабирования;

контроль постоянства освещенности при снижении относительного отверстия на больших фокусных расстояниях;

внутренняя фокусировка;

возможность переключения формата кадра 16:9/4:3 (ratio converter - Fujinon, crossover - Canon, с увеличением 0,8x для сохранения угла поля зрения);

возможность быстрой установки фокуса и масштабирования;

механизм плавной подстройка заднего фокуса (Zoom Track - Canon, AB focus - Fujinon);

полная совместимость с аналоговыми аксессуарами.

Вместе с тем, есть и некоторые отличия. Для оперативного контроля параметров объектива Fujinon используется система диагностики Find System, которая контролирует фактические значения параметров диафрагмы, масштабирования и фокусировки и сравнивает их с номинальными значениями. Результаты диагностики отображаются цифровыми кодами на панели корпуса объектива. У фирмы Angenieux применяется цифровое дисплейное управление ADS (Advanced Display System). Эта система обеспечивает быстрое и точное управление функциональными блоками, позволяет настраивать, корректировать через переносной дисплей все установленные для работы параметры: диафрагму, глубину поля, фокусное расстояние, дистанцию съемки, положение мультиплексора, варианты масштабирования, а также вводить новые значения, в зависимости от изменений условий съемок. Имеется цифровой блок запоминания шести положений позиций zoom и focus.

Объективы для камер видеожурналистики и внестудийного видеопроизводства (ВЖ/ВВП)

Их отличительной особенностью является реализация высоких технических характеристик при наименьших габаритах и массе.

Некоторые из моделей выпускаются в течение нескольких лет, и многие операторы могли по достоинству оценить их высокое качество, простоту и удобство в эксплуатации. Большинство объективов разных фирм имеют примерно одинаковые технические характеристики, и операторы могут легко выбирать тип объектива, необходимый для различных условий съемок. Многие объективы являются последними разработками 2001…2003 гг. Особенностью объективов данного класса является:

наличие асферических линз, специального покрытия для повышения контрастности, внутренней фокусировки, совместимость с форматом 16:9, двойная гравировка фокусирующего диапазона (в метрах и футах), полуавтоматическое и полностью автоматическое управление масштабированием и фокусировкой.

Объективы профессионального применения

Следует отметить, что у этого класса объективов, по сравнению с объективами вещательного качества, при одинаковых значениях разрешающей способности MTF снижается на 20…30%. Они достаточно популярны, имеют оптимальное соотношение цены и качества, отличаются простотой управления, компактностью и легкостью конструкции.

Главной тенденцией развития этого класса объективов является приближение их качества к вещательному посредством улучшения их оптических характеристик (введения внутренней фокусировки, позволяющей понизить дисторсию и минимизировать хроматические аберрации, механизма макросъемки, двукратного мультиплексора). Так в объективе YJ19x фирмы Canon введена функция Shuttle Shot, позволяющая повысить скорость масштабирования до 1,7 с. Широкоугольные объективы A13x4,5 BERM, HA13x4,5 BERM, A13x6,3/S13x4,6 BERM фирмы Fujinon имеют все преимущества технологии Wide Power, позволяющей достичь большей кратности (13x) при широком угле поля зрения (94° и 70° соответственно). Стандартный объектив A20x8,6/S20x6,4 BERM имеет высокое качество оптики, надежную и прочную конструкцию, подходящую для ежедневного применения.

Объективы для электронной кинематографии

Объективы этой серии стали достаточно популярными в последние годы. Они позволяют получать четкое изображение (практически без дисторсии), сопоставимое по качеству с кадрами, снятыми на 35 мм пленку. Эти изделия имеют коэффициент передачи модуляции более 92% в центре кадра и более 84% по полю кадра.

Все объективы этого класса имеют высокое оптическое качество, минимальное расстояние съемки, постоянное относительное отверстие на всем диапазоне изменения фокусных расстояний, внутреннюю фокусировку без изменения масштаба изображения, механизм точной подстройки заднего фокуса. Они имеют четкую гравировку значений масштабирования, дистанции и диафрагмы; индикация шкал крупная, удобная для чтения, отсчет дистанции оценивается от плоскости изображения, как в кинообъективах. Объективы оснащаются кольцами настройки фокуса, масштабирования и диафрагмы с модулем шестерен 0,8. Они совместимы с существующими системами дистанционного управления, имеется возможность ручного управления диафрагмой, масштабированием и фокусировкой с помощью удлиненных ручек. Система цифрового управления обеспечивает высокую точность установки всех параметров объектива.

Новые объективы для электронной кинематографии - результат совместной работы с производителями камер и телекинооператорами.

Основные тенденции развития оптики для цифровых телекамер:

улучшение качества оптических систем;

введение цифрового управления функциональными узлами объектива, что значительно повысило точность и надежность работы;

введение стабилизации изображения как для внестудийных объективов, так и для объективов видеожурналистики;

наличие переключателя форматов для всех типов камер;

оперативный и эффективный контроль всех параметров объектива;

увеличение кратности диапазона фокусных расстояний при уменьшении массы и габаритов как для объективов внестудийного применения, так и для камер ВЖ/ВВП;

улучшение эргономики привода для комфортной эксплуатации.