معرفی فنی لنزهای نیکون- بخش دوم

رضا مسعودی نژاد – جولای ۲۰۰۴

در ادامه بخش‌های قبلی این هفته به معرفی لنزهای ED, IF میپردازیم. لازم است به خاطر تاخیر در ارسال مطلب این هفته از دوستانم معذرت بخواهم.
با توجه به مطالب دو هفته گذشته آرام آرام داریم به جاهایی میرسیم. حال اگر به نام لنز AF-S DX, 18-70mm f/3.5-4.5 G IF-ED که در کیت D70 ارایه شده مواجه شویم، به استثنای دو ویژگی فنی این هفته، با تمام مخفف‌ها دیگر در نام این لنز آشنا هستیم.

ابتدا به مفهوم ED میپردازیم. قبل از هر چیز لازم است توضیحاتی درباره شکست نور داشته باشیم. بسیاری از پدیده های نوری به موضوع شکست نور مرتبط هستند، از سرخی آسمان غروب، سراب و شکسته بنظر آمدن یک قاشق در شربت زعفران در یک عصر گرم تابستان. همانطور که میدانید وقتی یک شعاع نوری از یک محیط شفاف وارد محیط شفاف دیگر میشود در محل مرز این دو محیط دچار شکست میشود. حال اگر تصور کنیم این شعاع نوری بخواهد از یک محیط مثل یک قطعه شیشه عبور کند بدان جهت که این شعاع نوری دوبار تغییر محیط داده دو بار نیز دچار شکست میشود. بدین معنی که یک بار از هوا وارد شیشه وسپس از شیشه وارد هوا شده است پس دو بار دچار شکست شده است. حال زاویه نور خروجی نسبت به شعاع نور اولیه بستگی به چند عامل دارد . اول به نوع شیشه ، دوم ، زاویه لبه طرفین شیشه نسبت به هم، و سوم فرکانس نور، (البته زاویه تابش نیز در عبور یا انعکاس نور موثر است) .

حال اگر مرز دو محیط با هم موازی باشد مثل یک قطعه شیشه ساده نور خروجی به موازات نور ورودی خواهد بود. چرایی این موضوع کمی مفصل است و خارج از بحث ما ولی به دوستان علاقه‌مند به مسایل فنی اپتیکی توصیه میکنم که مروری بر بخشهای نورکتابهای فیزیک رشته ریاضی دبیرستان داشته باشند. حال اگر مرز اول به موازات مرز دوم نباشد نور خروجی به موازات نور اولیه نخواهد بود. به همین جهت است که شعاع‌های نوری پس از عبور از یک عدسی دچار شکست میشوند و در کانون عدسی متمرکز میشوند. و یا در یک منشور شکست بحدی قابل توجه است که نورهای ترکیبی مثل سفید تجزیه میشوند. این تجزیه نور بواسطه تفاوت مقدار شکست برای فرکانس های مختلف است، مثلا فرکانس نور قرمز و بنفش به واسطه تفاوت در فرکانس، دچار مقدار شکست متفاوتی میشوند در نتیجه و پس از عبور از یک منشور از هم جدا می‌شوند.

تصویر۱: تجزیه نور در منشور، همانطور که میبینید نور در طی عبور از منشور دو بار دچار شکست شده است

در هفته گذشته نیز اشاره کردیم که کناره ‌های عدسی ها محدب و مقعر دارای خاصیت منشوری قابل توجه هستند. ولی حتما شنیده‌اید که در واقع یک عدسی از چندین منشور فرضی تشکیل شده است (تصویر ۲ ) و عدسی‌ها اصولا رفتار منشوری از خود نشان میدهد و این باعث میشود که نورهای موازی در کانون عدسی متمرکز شوند. همانطور که در تصویر ۲ می‌بینید در کناره عدسی ویژگی منشوری شدیدتر است. بدیهی است که وقتی مثلا میگوییم نورهای موازی پس از عبور از عدسی محدب در کانون عدسی متمرکز میشوند واقعا درست نیست چرا که این همگرایی همراه با تجزیه یا تفرق نور رخ میدهد. پس بسته به فرکانس نور از قرمز تا بنفش، این نورها در نقاط متفاوت متمرکز میشوند و در واقع نورها واقعا بروی یک نقطه متمرکز نمی‌شوند و در طول ( هر چند که بسیار کم) یک محور این تمرکز اتفاق می‌افتد (تصویر ۱- بالا). در نتیجه بر اثر این موضوع اولا عمل تجزیه رنگ و یا تفرق رخ میدهد و در ضمن عمل وضوح واقعا در یک نکته رخ نمی‌دهد. خوب ، ظاهرا عمل فوکوس آنطور که ما در موردش فکر میکنیم خیلی هم ساده از آب در نیامد.
حال هر چقدر که لنز با تمهیدات فنی و اپتیکی بتواند تمام طیف های نوری را در محدوده ای کوچکتر متمرکز کند ، نه نتها در وضوح تصویر موثر است بلکه باعث عدم تفرق رنگی میشود. در این حالت ما به زبان ساده میگوییم لنز شفاف‌تری داریم.

تصویر ۲

در گذشته برای کنترل مشکل تشریح شده که در لنزهای تله بیشتر خودش را نشان میدهد طراحان از شیشه‌های دارای کریستال‌های فلوراید کلسیم استفاده میکردند. اما اولا این شیشه‌های حاوی این کریستال بسیار شکننده هستند، بسرعت دچار خراش شده و در ضمن تغییرات حرارتی در آنها اثرات نامطلوب دارند. برای رفع این مشکل مهندسین نیکون با ابداع نوع جدیدی از شیشه ها با تفرق بسیار کم یا همانED (Extra-low Dispersion) بر این مشکل فایق آمده‌اند. همانطور در تصویر۱ می‌بینید به سادگی تفاوت تاثیر شیشه‌های معمولی و شیشه‌های ED میتوانید ببینید.

تصویر۳: تمرکز نورهای با فرکانس مختلف در عدسی‌های با شیشه معمولی و ED

.
عدسی‌های تولید شده با شیشه‌های ED در برخی لنزهای خاص تله بکار برده شده و باعث وضوح بسیار بالا و تولید تصویر با کنتراست عالی، کاهش جدی تجزیه رنگ حتی با بازترین دهانه دیافراگم شده است.

حال، وقتی لنزی با پسوند ED دیدید، بدانید که با یک لنزی با کیفیت بسیار عالی و البته با قیمت بالا مواجه هستید. پسوند ED به معنی آن نیست که تمام المانها یا عدسی‌های آن لنز از این نوع عدسی تولید شده‌اند. معمولا یک یا دو المان ED در هر لنز ED وجود دارد. البته در برخی لنزهای بسیار گران تعداد آن گاها بیش از این است. در کاتالوگ‌های فنی در مقاطع ترسیم شده از لنز، المانهای ED نیز مشخص هستند. ولی متاسفانه در مقاطع ارایه شده در وب سایت نیکون این المانها معرفی نشده‌اند. جهت آشنایی دوستان در این جا دو لنز را معرفی می‌کنم. (دو هفته پیش اشاره‌ای به این دو لنز داشتیم)
£ ۱۲۰ AF ZOOM-NIKKOR 70-300 F/4-5.6 G
£ ۲۵۰ AF ZOOM-NIKKOR 70-300 F/4-5.6 D ED
مقطع ، تعداد و گروهای عدسی در هر دو لنز بالا کاملا شبیه هم هستند، فقط در لنز دوم، یک المان ED بکار گرفته شده است که در تصویر ۴ معرفی شده است.

تصویر ۴: مقطع AF ZOOM-NIKKOR 70-300 F/4-5.6 D ED .
المان زرد رنگ ازشیشه ED تولید شده است.

خوب اگر خسته شده‌اید نگران نباشید به آخر بحث نزذیک هستیم.
لنزهای IF (internal Focusing) : اگر میتوانید تصور کنید که لنزی داشته باشید که در طی عمل فوکوس طول لنز تغییر نکند این چیزی جز یک لنز IF نیست ( تصویر ۵). برای عمل فوکوس در این سری از لنزها بجای تغییر طول کل لنز، فقط با حرکت داخلی یکی از گروه‌های داخلی عدسی‌ها،این عمل‌ انجام میگیرد. این روش چند امکان را ایجاد میکند. اول فوکوس کردن بدون تغییر طول لنز و چرخش لنز، ساخت لنز در اندازه کوچکتر و فوکوس بروی سوژه در فاصله کمتر (به خاطر طولانی نشدن لنز). این تکنیک (IF) در اغلب لنزهای تله و برخی از لنزهای زوم استفاده شده‌است. عدم چرخش لنز در حین عمل فوکوس باعث میشود که در صورت استفاده از فیلترهای حساس به چرخش همچون پولاریزه با مشکل مواجه نشویم.

تصویر ۵:

با تشکر از حوصله شما- رضا

منابع:
کاتالوگ فنی Nikkor Lenses ،
www.nikon.co.uk
http://nikoneurope-en.custhelp.com
www.jessops.co.uk
این سایت آخر برای معرفی قیمت لنزها مورد استفاده میباشد.