Bővebb ismertető
Dl pi.-Ing. Kurt N lernte*Sind die Fotoobjektive am ihrer Entwicklung?ntfnitiiBfiBft'-jÉh,-I JM&ali IlUdnEine derartige, auf die Zukunft bezogene Frage kann nur diskutiert werden, wenn eine möglichst genaue Analyse der Entwicklung der Fotoobjektive im allgemeinen und im speziellen vorangegangen Ist. Ein Vergleich der gegenwärtigen Verhältnisse und der Vergangenheit gibt bereits einen interessanten Einblick in die allgemeinen Entwicklungstendenzen.Nach der Entdeckung des linsenoptischen Abbildungsphänomens vor einigen hundert Jahren zeigten sich nach und nach die verschiedenen Möglichkeiten zu dessen Anwendung. Dabei ist auffallend, daß die Verwendung in Geräten, die unseren heutigen Fotoapparaten als offensichtliche, wenn auch noch recht entfernte, Vorläufer dienten, eigentlich recht früh-zeltig erfolgte. Welter ist interessant zu wissen, daß die linsenlose Kamera" bereits vor etwa 450 Jahren von Leonardo da Vinci beschrieben wird. Wenn dieses Beispiel auch etwas weit hergeholt erscheint, das Prinzip wurde erstmalig erkannt: Ein kleines Loch in der Wand eines dunklen Zimmers läßt auf einer gegenüberliegenden Wand kopfstehende Bilder entstehen, die entweder dunkel und relativ deutlich oder heller, aber undeutlicher sind. Daraus ergibt sich ein gewisser Zusammenhang zwischen drei Faktoren, nämlich ein gleichsinniger Verlauf von Lochgröße und Helligkeit und ein gegensinniger Verlauf von Lochgröße und Deutlichkeit. Die Lochkamera läßt also nur die Alternativlösungen zu dunkel und deutlich" oder hell und undeutlich". Wenn wir uns weiter vergegenwärtigen, daß ein kleines Lichtloch nichts anderes bedeutet als den Zwang für alle Lichtstrahlen, die jeden Punkt von Gegenstand und Abbildung verbinden, sich in möglichst einem einzigen Punkt zu kreuzen, so haben wir damit Merkmale gefunden, die auch heute noch zu den wesentlichsten Forderungen an unsere Fotoobjektive zählen. Es blieb aber der weiteren Entwicklung der Technik vorbehalten, Beobachtungen, wie sie da Vinci machte, auszuwerten und Voraussetzungen zur weiteren Bearbeitung zu Schäften. Wesentlich war hierzu die technische Entwicklung der Glastechnik, da erst optischen Gesetzen entsprechende Glaskörper, der Form nach als Linsen bezeichnet, gestatteten, Lichtstrahlen zu lenken. Damit waren Möglichkeiten eröffnet, einen günstigen Kompromiß zwischen Helligkeit und Deutlichkeit des erhaltenen Bildes zu schließen. Mit jedem Schritt, den die Entwicklung weiterging, stiegen auch die Forderungen an die Qualität des Bildes, dies um so mehr, als durch die inzwischen gefundene Möglichkeit, das von einer Linse entworfene Bild auf fotochemischem Wege zu fixieren, dieses einer sehr eingehenden kritischen Betrachtung zugänglich wurde. Man kann sagen, daß zu diesem Zeitpunkt die Fotografie geboren wurde und sich damit nicht nur Wissenschaftler und Techniker, sondern auch Künstler für diese neue Technik der Lichtbildnerei interessierten. In diesem Zusammenhange erhob sich weiter die Grundforderung nach Reproduzierbarkeit der erhaltenen Ergebnisse und damit die Notwendigkeit, alle Einzelfaktoren des fotografischen Prozesses exakt zu definieren. Damit wiederum wurde aus der Helligkeit des Bildes" die Frage nach der Helligkeit des optischen Systems und als Antwort darauf der Begriff der sogenannten relativen Lichtstärke, nämlich das Verhältnis von relativer Öffnung zur Brennweite. Dieses Verhältnis liefert Werte, die sich mit gewissen Einschränkungen auf alle fotografischen Objektive anwenden lassen und einen Vergleich untereinander erlauben. Schwieriger dagegen sieht es mit dem Begriff Deutlichkeit" aus, der, wie sieh sehr bald herausstellte, bei weitem keine vergleichbaren Werte zu geben vermag, da er subjektiv ist. Die Technik und noch mehr die Wissenschaft verlangt aber objektive Werte, denn die Un-deutlichkelt ist ja nur der Eindruck der Summe aller Einzelfehler. Der Überblick über diese Situation wird noch dadurch erschwert, daß es im Hinblick auf den subjektiven Eindruck prinzipiell möglich ist, einen Fehler durch einen anderen zu ersetzen oder zu überdecken. Wenn man also den subjektiven Eindruck einer Fotografie analysiert und dabei die Fehler ausschaltet, die durch die fotografischen Materialien (Negativ und Positiv) bedingt sind, verbleiben Fehler, die unter den Begriff Abbildungsfehler des optischen Systems, also des Objektivs, fallen.Durch die Forderung nach kleiner werdenden Aufnahmeformaten und damit die Notwendig-keit der Vergrößerung, also des zweimaligen Gebrauchs von Objekten sowie das Streben nach immer lichtstärkeren Optiken, stiegen auch die Ansprüche an die Güte, das heißt an die Freiheit von Abbildungsfehlern. Obgleich schon die Schwarzweiß-Abbildung hohe Anforderung an die Korrektur stellt, wuchsen die Schwierigkeiten durch die Farbfotografie. Wenn zunächst eine Korrektur für nur eine oder zwei Spektralfarben notwendig war, mußte nun der ganze sichtbare Teil des Spektrums berücksichtigt und die Kurve so gelegt werden, daß der Fehler einigermaßen gleichmäßig verteilt war. Dies führte zum Beispiel zur Neuentwicklung des Zeiss Tessars 2,8/50, des Voigtländer Color Skopars bzw. der Nachentwicklung entsprechender Typen. Generell wäre zu sagen, daß alle Fehler auf der Wellennatur des Lichtes und dessen Fortpflanzung in den verschiedenen Medien beruhen und die Größe der Fehler mit der Lichtstärke also mit dem Objektivdurchmesser wächst. Damit ist zum Beispiel zu erklären, daß es bei vorgegebenen maximalen Fehlern möglich ist, Teleobjektive geringer Lichtstärke zu bauen, die keineswegs komplizierte Linsensysteme haben, weil infolge des kleinen Bildwinkels und der geringen Lichtstärke nur achsennahe Strahlen wirksam sind. Je größer andererseits also der Linsendurchmesser, d. h. die relative Lichtstärke wird, desto mehr Strahlen treten nunmehr durch achsenferne Teile der Optik. Diese Strahlen treffen aber, wenn man sie sich der Einfachheit halber parallel auf die Optik auftreffend vorstellt, nach Durchlaufen derselben nicht alle in einem, dem Brennpunkt, sondern in verschiedenen Punkten zusammen. Damit wird also ein Punkt nicht mehr als ein solcher, sondern als ein Strich abgebUdet, der in Achsenrichtung der Optik liegt. Einen derartigen Fehler nennt man sphärische Aberration. Durch Zusammensetzen der Optik aus verschieden geformten Linsen verschiedenen Materials, also durch Wahl von Gläsern verschiedenen Brechungswertes, kann dieser Fehler wesentlich verringert werden.Wird ein derartiges Objektiv nunmehr dazu benutzt, ein farbiges Bild zu erzeugen, so zeigt sich, daß die Korrektur noch weiter getrieben werden muß, da der Brennpunkt je nach der Lichtfarbe an verschiedenen Punkten liegt. Dieser Fehler, als chromatische Aberration bezeichnet, kann in ähnlicher Weise wie die sphärische Aberration verringert werden. Weitere ebenso zu verringernde Fehler sind zum Beispiel die Koma (Abbildung seitwärts der optischen Achse liegender Punkte als Schleifen o. ä.), der Astigmatismus (Abbildung eines Kreises als Ellipse oder gar als Strich) und andere mehr.Daß die Entwicklung für die verschiedenen Fehler korrigierter Objektive außerordentlich schwer ist, liegt auf der Hand. Nicht allein die Bereitstellung der Rohgläser, sondern auch die richtige Schichtung der verschiedenen Glassorten für jeden beliebigen Punkt der Optik, durch den ein Lichtstrahl hindurchgeht, erfordert unendlich viel Arbelt. Während die Schaffung neuer Glassorten und die Erhaltung gleichbleibender Eigenschaften schon bekannter Glassorten technologische Probleme sind, stellt der optische Aufbau, die Formgebung der Einzellinsen und die Kombination derselben zu einem vollständigen Objektiv eine mathematische Arbelt schwierigster Art dar.Wenn man sich vorstellt, daß der optische Rechner zu den Hauptpersonen eines optischen Werkes gehört und die benutzten Rechenhilfen. achtstellig trigonometrische Differenzentafeln. 15stelllge und sogar 20stellige Tafeln, als eine Art Werkgeheimnis gehütet werden, erkennt man den großen Anteil der Rechenarbeit an der Entwicklung guter Objektive. Ständig steigende Forderungen an die Güte, also an die Fehlerfreiheit der Objektive, ergaben sichdurch Einführung der Kleinbild-fotografle, der Reproduktionstechnik, der Mikro- und Astrofotografle und nicht zuletzt des Schmalfilms.Aber auch ökonomische Probleme tauchten auf. Viele Objektive höchster Güte sollten wahlweise für einen Kameratyp zur Verfügung stehen. Die Wechseloptik drängte sich vor. Beispiele hierfür seien Leica. Contax, Exakt, Praktlca und viele mehr. Aber das Gesamtvolumen einer derartigen Ausrüstung wirkte doch irgendwie störend, obwohl jedes Objektiv eine für sich abgeschlossene und damit optimal abgestimmte Einheit darstellte. Doch war es nicht das Volumen allein, das störte,