Lenzen hoeven niet ingewikkeld te zijn. Je kunt zelfs een gaatje in een oude havermoutbus slaan, wat film aan de andere kant toevoegen en beginnen met het maken van foto's. Zodra glas echter een rol speelt, kunnen cameralenzen een aantal werkelijk verbazingwekkende prestaties op het gebied van breking bereiken. Bewijs nodig? Zoek niet verder dan het hierboven afgebeelde stuk optica van 28,6 pond.
De C-4 Optics 4,9 mm f/3.5 ronde fisheye is anders dan alles wat momenteel op de markt is. Het is een fisheye-lens die een cirkelvormig beeld creëert op een typische full-frame beeldsensor, die even groot is als een frame van 35 mm-film. De lens heeft een gezichtsveld van 270 graden, wat betekent dat hij letterlijk achter zich kan kijken.
"We zetten hem op een kruk in de werkplaats met de voorkant naar boven gericht en je kon de hele kamer zien", zegt Roger Cicala, een van 's werelds meest vooraanstaande experts op het gebied van lenstesten en oprichter van Lensrentals.com. "Je kunt zelfs de vloer zien."
Het bedrijf heeft nog geen afbeeldingen van de lens vrijgegeven, maar zal in de komende dagen gebeuren. De cirkelvormige fisheye betekent dat de afbeelding in het midden van het frame wordt weergegeven als een cirkel met zwarte hoeken. Software kan de afbeeldingen uitpakken in een weergave die VR-headsets zoals de Oculus Rift kunnen begrijpen.
Dat soort gezichtsveld is typisch voor virtual reality, en fotografen bereiken dit meestal met een reeks camera's die tegelijkertijd beelden in verschillende richtingen vastleggen, terwijl software alles samenvoegt. Deze ultrabrede lens trekt echter voldoende informatie naar een typische camerasensor die software kan uitbreiden tot een VR-scène.
"De weerdienst is geïnteresseerd in het gebruik van zoiets als dit om een tafereel helemaal rondom vast te leggen", zegt Cicala. Hij zegt ook dat ze hebben overwogen om het aan de spanten van sportgames te hangen om de hele scène tijdens kritieke spelmomenten te laten zien.
Optische inspiratie
Cicala en optisch ontwerper Brian Caldwell begonnen C-4 Precision Optics in 2015 met een blogpost op 1 april. Mensen dachten dat het een 1 aprilgrap was vanwege de datum, maar ook vanwege de belachelijke lenzen die het stuk voorstelde. Eén lens met de codenaam "vliegende schotel" vormde het oorspronkelijke ontwerp en idee voor de 4,9 mm fisheye.
De lens is geïnspireerd op de iconische 6 mm Nikon fisheye-lens met een gezichtsveld van 220 graden en een veilingprijs van meer dan $ 100.000. Niemand weet zeker hoeveel 6 mm Nikons er waren, omdat het bedrijf ze pas in 1972 op bestelling bouwde. De lens is zeldzaam en diende een specifiek doel, maar door het extreme ontwerp was hij gebrekkig. Het had last van ernstige lensflare, die zich manifesteert als heldere artefacten in het beeld en verminderd contrast over het frame. Het effect is meestal meer uitgesproken wanneer licht in de buurt van de rand van de lens valt, en fisheye-lenzen met afgeronde frontelementen zijn bijna allemaal rand.
Cicala en Caldwell, zijn zakenpartner, wilden een lens maken die nog breder was, terwijl de mogelijkheid om details op te lossen en vervorming tegen te gaan, werd vergroot.
Vooruitlopend op de curve
Volgens Cicala is het moeilijkste onderdeel van het maken van de lens van een perspectief is het massieve stuk glas - meestal een element genoemd - aan de voorkant van de lens zelf. Het stuk gebogen glas alleen weegt ongeveer 2,2 pond en moet volledig vrij zijn van gebreken. “Het was moeilijk om een fabrikant van glazen lenzen te vinden die dacht dit te kunnen. Het was niet alleen het maken van het glas dat hard was, maar het was ook buiten de rondingen van een normale coatingmachine”, zegt Cicala. “We hebben vier frontelementen voor onze prototypes. Ze moesten 10 of 12 werpen om die vier te krijgen.”
Het bolvormige stuk veroorzaakte ook problemen in andere delen van het productieproces. Door zijn vorm viel het bijvoorbeeld buiten de typische toleranties die zijn toegestaan voor het aanbrengen van antireflectie- en beschermende coatings op typische lenselementen, wat betekent dat machines moeten worden afgesteld.
Zelfs de lensdop was een uitdaging om te ontwerpen. "We maakten een mock-up van de dop en de eerste keer dat we hem op een mock-up van de lens zetten, kwam hij er niet af. Het is zo groot dat de luchtlekkage als je het erin duwt, het behoorlijk verzegelt", zegt Cicala. "Uiteindelijk moesten we een klein gaatje in de dop boren om het eraf te krijgen, dus moesten we de dop opnieuw ontwerpen met ventilatieopeningen."
Het beest opsluiten
Omdat de lens zo massief is, heeft hij zijn eigen ondersteunende structuur nodig, die het bedrijf gebouwd van op maat gemaakte onderdelen van de fabrikant. De achterkant van de lens is een stuk metaal dat in de industrie wordt aangeduid als een "kaasplaat" waarmee fotografen accessoires kunnen monteren die typisch zijn voor het opnemen van high-end video. De camera zit tussen de plaat en de lens zelf, zodat de poten uitschuiven zodat verschillende camera's erin passen.
Resolutie
Om licht van achter de lens op een platte sensor vast te leggen, doet de lens extreme brekingen als het gaat om het licht dat het opneemt. Maar ondanks de complexe methoden om licht op te vangen, zegt Cicala de lens zou in theorie beelden kunnen vastleggen met een resolutie tot 14k. Hoewel hij sceptisch is of de lens in het echte leven zo'n prestatie kan leveren, zegt hij wel dat de lens meer dan genoeg oplossend vermogen zal hebben voor 8K-opnamen.
GERELATEERD:bekijk de eerste 8k-videobeelden van het internationale ruimtestation ISS
Wat nu?
C-4 verwacht niet dat veel mensen een van deze lenzen kopen, vooral omdat het prijskaartje in de buurt ligt van een goed uitgeruste gezinssedan, maar dat is niet ongewoon voor high-end lenzen voor bioscoop- of tv-productie.
Cicala zegt dat C-4 een aantal van zijn andere buitensporige lenzen heeft ontworpen, maar het is een kwestie van ze in realiteit om te zetten. Hij zegt dat de 150 mm f/1.0 de volgende zou kunnen zijn. Voor degenen die niet bekend zijn met de nomenclatuur van lenzen, dat is een telelens die veel meer licht binnenlaat door een groter diafragma. De resulterende afbeeldingen zouden een sterk vervaagde achtergrond hebben met slechts een heel klein stukje van een afbeelding in focus. Als je bijvoorbeeld een persoon tegen een achtergrond van bomen zou hebben, zou alleen een deel van het gezicht van die persoon scherp zijn.
"Het ziet eruit als een vergrote versie van een normale lens", zegt Cicala. "Het voorste element heeft echter een diameter van 9 inch."