La lente doble Gauss es una lente compuesta utilizada principalmente en lentes de cámaras que reduce las aberraciones ópticas en un plano focal grande .
La primera lente doble de Gauss, patentada por Alvan Graham Clark en 1888, consta de dos lentes de Gauss dispuestas simétricamente . Cada lente de Gauss es una lente acromática de dos elementos con una lente de menisco positiva en el lado del objeto y una lente de menisco negativa en el lado de la imagen. En la disposición simétrica de Clark, esto forma cuatro elementos en cuatro grupos: dos lentes de menisco positivas en el exterior y dos lentes de menisco negativas en el interior. La simetría del sistema y la división de la potencia óptica en muchos elementos reduce las aberraciones ópticas dentro del sistema.
Existen muchas variaciones del diseño. A veces se añaden elementos de lente adicionales. El tipo de lente básico es uno de los lentes fotográficos más desarrollados y utilizados. El diseño constituye la base de muchos lentes de cámara que se utilizan hoy en día, especialmente los lentes estándar de gran apertura que se utilizan con cámaras de 35 mm y otras cámaras de formato pequeño. Puede ofrecer buenos resultados hastaf /1,4con un amplio campo de visión , generalmente con siete elementos para un control adicional de la aberración. Los modelos modernos de apertura súper amplia dey1.0 puede tener ocho o más elementos, mientras que una apertura más moderadaf /2,8Las versiones se pueden simplificar a cinco elementos.
El doble Gauss fue probablemente la fórmula de lentes más estudiada del siglo XX, [1] : 245 produciendo docenas de variantes principales, decenas de variantes menores, cientos de lentes comercializadas y decenas de millones de ventas de unidades. [1] : 444–452 [2] : 123–128 Tiene pocos defectos, más notablemente una pequeña cantidad de aberración esférica oblicua, que podría reducir el contraste periférico. [1] : 245–248 Los ajustes de doble Gauss/planar formaron la base para la mayoría de los diseños de lentes principales normales y casi normales con aperturas amplias durante sesenta años.
El Gauss original de dos elementos era un objetivo para telescopio que consistía en meniscos positivos y negativos muy espaciados, inventado en 1817 por Carl Friedrich Gauss como una mejora del objetivo del telescopio acromático Fraunhofer al añadir una lente de menisco a su diseño de lente única convexa y cóncava . [2] : 117–118 Alvan Graham Clark y Bausch & Lomb refinaron aún más el diseño en 1888 al tomar dos de estas lentes y colocarlas espalda con espalda, creando un diseño de "doble Gauss", [3] aunque con resultados fotográficos indiferentes. [2] : 118
Las lentes actuales de doble Gauss se remontan a un diseño mejorado de 1895, cuando Paul Rudolph de Carl Zeiss Jena engrosó los meniscos negativos interiores y los convirtió en dobletes cementados de dos elementos de igual refracción pero diferente dispersión para el diseño Zeiss Planar de 1896 [4] para corregir la aberración cromática . Era el original simétrico de seis elementos.f /4,5lente doble de Gauss. [2] : 121–122 Horace William Lee añadió una ligera asimetría al Planar en 1920 y creó la Serie 0 de Taylor, Taylor & Hobson (también llamada Lee Opic , Reino Unido)2/2lente. [2] : 122 No tuvo éxito comercial, pero su asimetría es la base del doble Gauss moderno, incluido el Zeiss Biotar . [1] : 243–245
Más tarde, el diseño se desarrolló con cristales adicionales para ofrecer lentes de alto rendimiento con una gran apertura. El principal desarrollo se debió a Taylor Hobson en la década de 1920, lo que dio como resultado elf /2.0 Opic y, posteriormente, los diseños Speed Panchro , que se cedieron bajo licencia a varios otros fabricantes. En 1927, Lee modificó el diseño de Opic y aumentó la apertura máxima hastaf /1,4, que se denominó lente Ultra Panchro . Lee realizó una mejora adicional en 1930, la Super Speed Panchro . [5] Era unaf /1,5diseño rápido con siete elementos en cinco grupos, que influyó en los diseños posteriores de lentes de alta velocidad, siendo citado por muchos fabricantes de lentes hasta la década de 1960.
El Biotar es otro competidor de la serie británica Panchro . En el mismo año 1927, Zeiss diseñó el Biotar de 50 mm.f /1,4[6] para cinematografía. Su versión para fotografía fija, el Zeiss Biotar 58mm2/2(Alemania) apareció en la Ihagee Kine Exakta (1936, Alemania), la primera cámara réflex de lente única de 35 mm ampliamente disponible , en 1939. También fue la lente estándar en la VEB Zeiss Ikon (Dresde) Contax S (1949, Alemania del Este), la primera SLR de 35 mm con visión a la altura de los ojos con pentaprisma. [7] El Biotar , diseñado originalmente en 1927, tenía una fórmula doble Gauss asimétrica de seis elementos. Después de la Segunda Guerra Mundial, Zeiss (Oberkochen, Alemania Occidental) ya no usa el nombre Biotar ; en su lugar, agrupa todas las variantes de doble Gauss bajo el nombre Planar . El 58 mm soviético2/2 La lente Helios-44 de la cámara Zenit fue la versión/clon más común del Biotar , [8] lo que la convierte en un accesorio con una excelente relación calidad-precio hoy en día para cualquier cámara digital con sensor de tamaño APS-C y Full-Frame, aunque se requiere un adaptador M42 apropiado para esta lente en particular.
Varias lentes competidoras contemporáneas, pero menos famosas, eran similares al Biotar, como el Xenon de Albrecht Tronnier para Schneider Kreuznach (1925, Alemania). [2] : 122–123 [9] Por ejemplo, en 1934 se produjeron tres lentes Double Gauss asimétricas para Ihagee VP Exakta (1933, Alemania), la cámara SLR de película en rollo tipo 127 : 8 cm2/2versiones tanto del Biotar como del Xenon , así como del Dallmeyer Super Six de 3 pulgadasf /1,9(Reino Unido). [10]
Otras variantes tempranas de Double Gauss para cámaras de 35 mm incluyeron la Kodak Ektar de 45 mm.2/2[11] en el Kodak Bantam Special (1936, EE. UU.), el Kodak Ektar 50 mmf /1,9[12] para el Kodak Ektra (1941, EE. UU.), el Voigtländer Ultron 50 mm2/2[13] sobre el Voigtländer Vitessa (1951, Alemania Occidental) y el Leitz Summicron 50 mm2/2[2] : 125 para la Leica M3 (1953, Alemania Occidental). Un uso notable, pero en gran medida olvidado, de la fórmula de doble Gauss fue en la Canon de 28 mm.f /3,5(1951, Japón) [14] con montura M39 para cámaras con telémetro. Al ampliar significativamente el grupo trasero (en comparación con un tipo de doble Gauss de longitud focal más tradicional), se aumentó el campo de visión mientras se mantenía la apertura relativamente grande, lo que lo convirtió, durante un tiempo, en el objetivo de 28 mm más rápido disponible para cámaras de 35 mm por un amplio margen. [15]
En 1966, Asahi Pentax combinó el tipo Super Speed Panchro y el tipo Xenon , desarrollando el Super Takumar 50 mm de siete elementos y seis grupos.f /1,4(v2). [16] Durante la década de 1960 y principios de la de 1980, todas las casas ópticas tenían lentes normales de doble Gauss del tipo Super Panchro o Super Takumar que competían por las ventas. Por ejemplo, compare el Tokyo Optical RE Auto-Topcor 5.8 cmf /1,4[17] Para la Topcon RE Super/Super D (1963), Olympus G. Zuiko Auto-S 40 mmf /1,4[18] Para la Olympus Pen F (lente 1964, cámara 1963), Yashica Auto Yashinon DX 50 mmf /1,4[19] Para la Yashica TL Super (1967), Canon FL 50 mmf /1,4(v2) [20] [21] para la Canon FT (lente 1968, cámara 1966), Asahi Optical Super Takumar 50 mmf /1,4(v2) [22] para Pentax Spotmatic (lente 1968, cámara 1964), Fuji Fujinon 50 mmf /1,4[23] Para la Fujica ST701 (1971), Minolta MC Rokkor-PG 50 mmf /1,4[24] para la Minolta XK/XM/X-1 (1973), Zeiss Planar HFT 50 mmf /1,4[25] para la Rolleiflex SL350 (1974), Konica Hexanon AR 50 mmf /1,4[26] para la Konica Autoreflex T3 (lente 1974, cámara 1973) y Nippon Kogaku Nikkor (K) 50 mmf /1,4(Nuevo) [27] para la Nikon F2 (lente 1976, cámara 1971); todos de Japón excepto el Zeiss que fue diseñado en Alemania Occidental.
Los objetivos con zoom han dominado el panorama desde los años 80, por lo que ha habido pocos objetivos normales de doble Gauss de nuevo diseño, pero se han lanzado muchos nuevos objetivos de doble Gauss de prestigio y de baja producción. Compare el Canon EF 50 mmf /1,2L USM (2007, Japón), [28] [29] Nikon AF-S Nikkor 50 mmf /1,4G (2008, Japón/China), [30] Sigma EX DG HSM 50 mmf /1,4(2008, Japón), [31] ( Cosina ) Voigtländer Nokton 50 mmf /1,1(2009, Japón), [32] Leica Noctilux-M 50mm f/0.95 ASPH (2009, Alemania) [33] con sus antecedentes, o SLR Magic HyperPrime 50mm CINE T0.95 (2012, Hong Kong, China). [34]
El diseño se utiliza actualmente en lentes rápidas económicas pero de alta calidad, como el Sony FE 50 mm f/1,8 y el Canon EF 50 mm.y1.8 y el Nikon 50 mmy1.8D AF Nikkor . También se utiliza como base para diseños más rápidos, con elementos añadidos, como un séptimo elemento como en Canon [35] y el 50 mm de Nikon.y1.4 ofertas [36] o un séptimo elemento asférico en el 50 mm de Canony1,2 L. [29] El diseño aparece en otras aplicaciones donde se requiere una lente normal rápida simple ( diagonal de ≈53°) como en los proyectores.