Kijk op het fotografisch universum door Erwin Puts
Blog
  • © 2005-2020 Erwin Puts Contact Me 0

Blog

The new directive for optics design

De nieuwe richtlijn voor optiek ontwerp

Nog niet zo lang geleden gold als regel dat een kleinbeeld objectief met een grootste diafragma opening van f/2 kon worden ontworpen met zes lens elementen en een f/1.4 objectief kon goede prestaties leveren met zeven of hooguit acht lens elementen. Dit aantal elementen kon nog in een kleine vatting worden gepast. De norm was een kleine omvang, laag gewicht en behoorlijke prestaties. Olympus en Leica objectieven golden als voorbeeld en ook Canon en Nikon objectieven waren ontworpen met deze richtlijnen. De Zeiss ontwerpers, vaak al trendsetters (zie de MTF discussie) gooiden een knuppel in het hoenderhok met het Otus project: een rampzalige naam, maar zo is de marketing tegenwoordig. Het eerste objectief in de Otus lijn was de Otus 1,4/55 mm twaalf elementen en ook nog Autofocus, althans voor sommige camera modellen. Dat kunnen we nu negeren. De aandacht gaat uit naar het optisch ontwerp. In het verleden gold de stelling dat een scherptevlak maar op een plek mogelijk was en dat je bokeh kon krijgen als je rondom het scherptevlak een uitgerekte positie had waar de scherpte wel van plaats veranderde, maar niet van kwaliteit. De kwaliteit moest dan naar beneden maar dat was geen probleem voor hoog-lichtsterke objectieven. Dit is het kaustisch oppervlak, een soort parabool rondom het scherpte punt. Meer was niet mogelijk met het begrensde aantal elementen. Sinds de constructie van vario objectieven die veel lens elementen hebben, en een behoorlijk volume, werd duidelijk dat veel meer lens elementen twee oplossingen beiden: hoge scherpte in het beeldvlak en een prettige bokeh. De onscherpe achtergrond en voorgrond kon visueel aangenamer gemaakt worden door de onscherpte cirkels te voorzien van een andere lichtverdeling, lees andere beeldfouten. De nadruk op bokeh is mijns inziens volkomen overbodig maar het is nu eenmaal een trend bij het ontwerpen van objectieven, die niet meer weg te denken is.
een tweede trend is ook overduidelijk: meer lens elementen en meer volume geven de ontwerper meer speelruimte om een hoge optische kwaliteit te combineren met andere eigenschappen, zoals bokeh. Bovendien is een deel van de beeldkwaliteit verlegd van de optische kant naar de software kant. Zelfs Leica erkent dit. Een nieuw probleem doet zich nu gelden: een enkele ontwerper kon nog zeven of acht lens elementen overzien, met de hand berekenen en recent manipuleren in de computer. Met de vijftien elementen die nu standaard zijn voor de Japanse industrie is een variatie mogelijk van brandpunt-afstanden van 28 tot 90 mm. De grootte maakt het ook niks meer uit: dat is handig voor de vereenvoudiging van de fabricage. Maar eenaspect wordt vaak over het hoofd gezien: er is een team nodig om zo een complexe lijn van objectieven te ontwerpen! weg zijn de dagen dat je een objectief nog kon koppelen aan een ontwerper. Nu is een team van ontwerpers bezig om een reeks objectieven te ontwerpen. Vermoedelijk is er nog een regisseur die het overzicht heeft en de randvoorwaarden vastlegt. Die worden overigens in toenemende mate door de marketing afdeling bepaald.
We gaan een periode tegemoet waarin de kwaliteit van de objectieven steeds eenvormiger wordt, de grootte ook steeds zal groeien en uniform worden (wie ziet nog het verschil tussen een Zeiss, Leica of Sigma objectief) en de vingerafdruk die de vroegere objectieven kenmerkte wordt vervangen door een standaard die door de computer wordt voorgeschreven.

Engels/English

The new directive for optics design

Not so long ago, the rule was that a 35mm lens with a largest aperture of f/2 could be designed with six lens elements and an f/1.4 lens could perform well with seven or at most eight lens elements. This number of elements could still be fitted in a small mount. The standard was small size, low weight and decent performance. Olympus and Leica lenses were used as examples and Canon and Nikon lenses were also designed with these guidelines. The Zeiss designers, often already trendsetters (see the MTF discussion) threw a bat in the coop with the Otus project: a disastrous name, but so is marketing nowadays. The first lens in the Otus line was the Otus 1.4/55 mm twelve elements and also Autofocus, at least for some camera models. We can now ignore that. Attention is focused on the optical design. In the past, it was stated that a focus plane was only possible in one place and that you could get bokeh if you had a stretched position around the focus plane where the sharpness changed, but not of quality. The quality then had to go down but that was not a problem for high-light lenses. This is the caustic surface, a kind of parabola around the sharpness point. More was not possible with the limited number of elements. Since the construction of vario lenses that have a lot of lens elements, and a considerable volume, it became clear that many more lens elements have two solutions both: high sharpness in the image plane and a pleasant bokeh. The blurred background and foreground could be made more pleasant visually by changing the light distribution of the blurred circles, read other image errors. In my opinion, the emphasis on bokeh is completely superfluous, but it is a trend in lens design that cannot be ignored.
A second trend is also abundantly clear: more lens elements and more volume give the designer more room to combine a high optical quality with other properties, such as bokeh. Moreover, part of the image quality has shifted from the optical side to the software side. Even Leica recognizes this. A new problem now arises: a single designer was able to oversee seven or eight lens elements, calculate them by hand and manipulate them recently in the computer. With the fifteen elements now standard for the Japanese industry, a variation of focal lengths from 28 to 90 mm is possible. The size doesn't matter any more: that's convenient for the simplification of manufacturing. But one aspect is often overlooked: it takes a team to design a complex line of lenses! Gone are the days when you could still link an objective to a designer. Now a team of designers is working on a series of objectives. Presumably there is still a director who has the overview and determines the preconditions. Incidentally, these are increasingly determined by the marketing department.
We are approaching a period in which the quality of the objectives will become increasingly uniform, the size will also grow and become uniform (who can still see the difference between a Zeiss, Leica or Sigma objective) and the fingerprint that characterized the former objectives will be replaced by a standard prescribed by the computer.

Leica financial info for 2018

In het meest recente financiële overzicht van Leica (Bundesanzeiger Geschäftsbericht 4/2018-4/2019), die dus eigenlijk het jaar 2018 omvat, staat dat de firma een omzet heeft behaald van 299 Miljoen Euro (tov 2017: 313). De licentierechten bedragen 49 (54 Miljoen). De systeemcameras en de compactcameras hebben een omzet van 140 en 74 (147 en 76) behaald.De systeemcameras zijn terug op het niveau van 2102/2013 en de compactcameras staan op het niveau van voor 2010. Zonder licenties zou de omzet terugvallen op een niveau van 2011. De uitspraken van het management geven aan dat er een teruggang van 8-9% wordt verwacht voor 2019 en voor 2020 worden geen uitspraken gedaan, maar het Covid-19 virus heeft voor alle bedrijven in heel Duitsland een teruggang van 10% betekent.
+++++++++++++
Leica's most recent financial statement (Bundesanzeiger Geschäftsbericht 4/2018-4/2019), which therefore actually covers the year 2018, states that the company achieved a turnover of 299 Million Euro (compared to 2017: 313). The licensing rights amount to 49 (54 Million). The system camera group and the compact camera group have a turnover of 140 and 74 (147 and 76). The system camera segment is back at the level of 2102/2013 and the compact camera segment is at the level before 2010. Without licences, turnover would fall back to a level of 2011. The management's statements indicate that a decline of 8-9% is expected for 2019 and no statements are made for 2020, but the Covid-19 virus represents a 10% decline for all companies throughout Germany.

When is a lens modern?

Wanneer is een objectief modern?
Die vraag kwam op nadat Stefan Daniel in een interview gezegd had dat alle moderne Leica M objectieven geschikt zijn voor de M10R. Modern staat voor nu en dat zou betekenen dat alleen de meest recente objectieven van de derde generatie (die met floating elementen en asferische vlakken, aldus Peter Karbe) geschikt zijn. De verwijzing van Daniel dat hij een ‘modern’ objectief als de originele Noctilux 1.2/50 mm geschikt vindt (met uitzondering van de hoeken dan) is daarmee in tegenspraak.
De oplossing is te vinden in het ontwerp proces. De klassieke objectieven werden berekend met de hand en de rekenlineaal. De formules waren bekend en de ontwerper plaatste de getallen in de formule en zo werd een straal berekend. Uiteindelijk werd via allerlei vuistregels de beeldkwaliteit bepaald.
De computer loste veel op: de formules werden in het rekentuig gestopt met de uitgangspositie en de uitkost waren weer getallen die met dezelfde vuistregels werden beoordeeld. Echt modern werden objectieven pas toen de MTF werd gebruikt als maatstaf om de vuistregels te vervangen en de computer voorzien werd van regels die naar een optimum, veelal de hoogste MTF waarden over het beeldveld, streefden. Dit is het belangrijkst: de optimalisatie regels die er van uit gaan dat er een bepaald getal te vinden is, dat aangeeft hoe de verschillende beeldfouten kunne worden gereduceerd tot een bepaalde waarde en kunnen worden gebalanceerd zodat ze elkaar opheffen. Als je deze regel toepast zijn alle Leica objectieven voor de M die na 1975 zijn gemaakt, ‘modern’. Japanse objectieven zijn dat al sinds 1965.
Let erop dat het ontwerp proces enkele jaren in beslag neemt en dat veel objectieven van een vorige generatie in productie blijven ook lang nadat er een nieuwe versie berekend is.
Samengevat
Objectieven van de eerste generatie: met de hand berekend door een ontwerper: M objectieven voor 1950
Objectieven van de tweede generatie: computer ondersteunde berekening door team: M objectieven voor 1975
Objectieven van de derde generatie: computer ondersteunde optimalisatie technieken en inzet van nieuwe technieken zoals floating elementen en asferische oppervlakken
Objectieven van de vierde generatie: ontwerp teams, die computer ondersteunde optimalisatie technieken gebruiken met inzet van veel lens delen, computer gestuurde assemblage techniek: nog niet voor M, maar wel voor SL/2


English version
When is an objective modern?
That question came up after Stefan Daniel said in an interview that all modern Leica M lenses are suitable for the M10R. ‘Modern’ stands for ‘now’ and that would mean that only the most recent third generation lenses (those with floating elements and aspherical surfaces, according to Peter Karbe) are suitable. Daniel's reference to a 'modern' lens like the original Noctilux 1.2/50 mm (with the exception of the corners then) contradicts this.
The solution can be found in the design process. The classic objectives were calculated by hand and the calculation ruler. The formulas were known and the designer placed the numbers in the formula and so a radius was calculated. In the end, the image quality was determined using all kinds of rules of thumb.
The computer solved a lot: the formulas were put in the calculator with the starting position and the results were again numbers that were judged with the same rules of thumb. Lenses only became really modern when the MTF was used as a yardstick to replace the rules of thumb and the computer was equipped with rules that aimed at an optimum, often the highest MTF values over the image field. This is the most important thing: the optimization rules that assume that there is a certain specified number, that indicates how the various image errors can be reduced to a certain value and can be balanced so that they cancel each other out. If you apply this rule, all Leica lenses for the M made after 1975 are 'modern'. Japanese lenses have been since 1965.
Note that the design process takes several years and that many lenses of a previous generation remain in production long after a new version has been calculated.
Summarized
Objectives of the first generation: calculated by hand by one single designer: M objectives for 1950
Objectives of the second generation: computer supported calculation by team: M objectives for 1975
Objectives of the third generation: computer assisted optimization techniques and use of new techniques such as floating elements and aspherical surfaces.
Objectives of the fourth generation: design teams using computer assisted optimization techniques, and use of many lens parts, computer-controlled assembly technique: not yet for M, but for SL/2.

De zwanenzang van de foto industrie

De fotografische industrie is al lang niet meer eerlijk in technische zin (als ze dat al ooit is geweest!). Er is nu vooral sprake van een technologisch determinisme: gisteren had je 20 megapixel sensor, vandaag heb je 40 Mp en morgen heb je 100 Mp. Dat zie je op alle terreinen: wie heeft er nu echt behoefte aan 3000 autofocus punten. Of 40 Mp? Het lot van de Kodak Technical Pan (kleinbeeld film) ligt nog vers in het geheugen: een lage gevoeligheid, maar een spectaculair vermogen tot weergave van details.
Met alle geweld van technologische verbeteringen,blijft de belangrijke vraag: maak je er betere foto's door en wie heeft er nu zo een behoefte aan aan al die technische speeltjes. Onder invloed van de industrie zal het spraakmakende deel van de camera bloggers en vloggers wel beweren dat er nu eindelijk de mogelijkheden zijn om X te kunnen (vul X zelf maar in!!). Het is onbegrijpelijk dat we daar met z'n allen nog intrappen. vele jaren geelden was er een beweging die beweerde dat 6miljoen pixels voldoende zouden zijn voor A4 foto's in tijdschrift kwaliteit. De nieuwste Leica M-10-R is duidelijk een product dat aleen door marketing lieden is bedacht om de verkoop aan te zwengelen. De fotoindustrie zit nu echt in een dalende lijn: er worden nog maar (dat is tussen aanhalingstekens te zetten) minder dan 20 miljoen hoogwaardige camera's met en zonder spiegel gemaakt (tov meer dan 120 miljoen in de piekperiode rond 2007). De Canon R-lijn en de Nikon Z-reeks moeten bij de massa presteren en de Leica probeert hetzelfde te doen in het luxe segment. Achtduizend Euro voor alleen het camera huis is toch echt wel veel geld. Maar zelfs oudere sensor-gevulde behuizingen kosten nog een hoop geld. Daar koop je een nieuwe Canon voor als je tenminste het blauwe blazer gedrag voorbij bent. De snobs onder de amateur fotografen zullen wel een andere mening hebben. Je hoeft maar bij een van de vele fora te rade te gaan om te weten waar de kennis zit. Niet in de hersenen denk ik dan.
=============




The photographic industry has long ceased to be fair in a technical sense (if it ever has been!). Now there is mainly a technological determinism: yesterday you had 20 megapixel sensor, today you have 40 Mp and tomorrow you have 100 Mp. You can see that in all areas: who really needs 3000 autofocus points. Or 40 Mp? The fate of the Kodak Technical Pan (35mm film) is still fresh in the memory: a low sensitivity, but a spectacular ability to display details.
With all technological improvements, the important question remains: do you make better pictures and who has a need need for all those technical toys. Under the influence of the industry, the main part of the camera bloggers and vloggers will claim that there are now finally the possibilities to be able to take X (fill in X yourself!!). It is incomprehensible that we are all still falling for that. for many years there was a movement that claimed that 6million pixels would be enough for A4 photos in magazine quality. The latest Leica M-10-R is clearly a product that was only conceived by marketing people to boost sales. The photographic industry is now really in a downward trend: less than 20 million high quality cameras with and without mirrors are still being produced (compared to more than 120 million in the peak period around 2007). The Canon R-line and the Nikon Z-series have to perform at the masses and the Leica tries to do the same in the luxury segment. Eight thousand Euros for just the camera house is a lot of money. But even older sensor-filled housings still cost a lot of money. You can buy a new Canon for that as long as you get past the blue blazer behavior. The snobs among amateur photographers will have a different opinion. You only have to go to one of the many forums to know where the knowledge is. Not in the brain, I guess.