Tijdschrift van het Willems-Fonds. Jaargang 5

[p. 42]

Photographische lenzen.

Het einde dezer eeuw is gekenmerkt door een merkwaardigen en beslissenden vooruitgang in het vervaardigen der photographische objectieven: in den laatsten tijd heeft dit vak der optische nijverheid eene algemeene uitbreiding genomen. Door de zorg waarmede de grondstof der crown en flintglazen nu bereid wordt; door de menigvuldige wiskundige formules die men nu ter zijner beschikking heeft om met de hoogste nauwkeurigheid den geschiktsten vorm van de oppervlakten der lenzen te berekenen voor het doel dat men beoogt; en vooral door de volmaking der werktuigen waarmede het glas bewerkt wordt, is men op dit oogenblik in staat om objectieven daar te stellen die, mag men zeggen, zoo volmaakt zijn als men ze maar wenschen kan en waarmede een ernstig beoefenaar der photographische kunst uitslagen kan bekomen die men voor eenige jaren als onmogelijk zou beschouwd hebben. Hetgeen in het bijzonder dien vooruitgang doet uitschijnen, dit is de volkomen juistheid in het perspectief, de perfecte rechtheid der lijnen, dit ideaal van den schranderen kunstenaar, welke men nu kan verkrijgen en wier gemis vroeger een der grootste gebreken was die men in de lichtbeelden kon aantreffen.

In vele landen der wereld zijn werkhuizen van eerste orde tot stand gekomen, waar allerhande toestellen van dien aard worden gemaakt die aan al de vereischten voldoen voor een degelijk, artistiek werk. Doch, het is eene lastige, omslachtige en langdurige bewerking, die grondige kennis vereischt in de natuurkunde en het behulp van bekwame, wel geoefende

[p. 43]

werklieden. Dit is de reden waarom, ondanks de concurrentie, ondanks de groote hoeveelheid dier toestellen die in den handel worden gebracht, de prijs van een degelijk instrument, dat alleen bekwaam is een ernstig beoefenaar der photographische kunst te bevredigen, nog altijd tamelijk hoog blijft.

Daarvan zal men zich licht rekenschap kunnen geven in de volgende beschouwingen, die in het kort zijn bewerkt naar een breedvoerig artikel over dit onderwerp, dat wij in een Amerikaansch tijdschrift over pholographie hebben aangetroffen.

Ziehier de reeks manipulaties die het glas ondergaat, in een volledig ingericht werkhuis, vooraleer het tot een photographisch objectief is afgewerkt.

Het glas, dat van de eerste hoedanigheid zijn moet, en wiens optische constanten, dit is de dichtheid en de refracteerende eigenschappen, vooraf bij het mengen der stoffen zorgvuldig bepaald zijn, wordt gegoten in kleine blokjes die zoo kleurloos en zoo doorschijnend mogelijk moeten zijn. Ze mogen geene onregelmatigheden vertoonen, zoo als vlekken, draden, strepen, blaasjes en moeten eene gelijkmatige massa vormen; ongelijke dichtheid of golvingen zouden de beelden onduidelijk maken. Bijzondere voorzorgen moeten aldus genomen worden om eene doorschijnende stof van de volledigste helderheid te bekomen.

Die blokjes worden nu vooreerst gesneden in stukken van eene bepaalde lengte en dikte door middel van ijzeren schijven wier snijdende boorden voorzien zijn van diamanten. De hoeken worden dan afgebroken met platte tangetjes; en aldus verkrijgt het stuk glas den ruwen vorm eener ronde schijf, van een dunnen cilinder wiens hoogte nagenoeg overeenstemt met de dikte die aan de lens moet gegeven zijn.

Om nu aan dit cilindertje de. vereischte dikte te geven, wordt de overvloed van glas weggenomen door het te wrijven met vochtig zand op ronddraaiende vlakke schijven; naderhand

[p. 44]

wordt de boord effen gemaakt op andere schijven die van groeven voorzien zijn van den gevergden vorm. Aldus is men in het bezit van een rond, laag cilindertje dat zoowel op den rand als op de grondvlakken eene gladde oppervlakte aanbiedt.

De bewerking die nu volgt heeft tot doel aan dit glazen schijfje den groven vorm eener lens te geven: dit noemt men het ruw slijpen der gebogen oppervlakten; en het geschiedt met behulp van stalen vormen of schaaltjes (grinding shells), die hol of bol zijn, naar gelang dat de lens bol of hol moet wezen. Van tijd tot tijd moeten deze vormen goed nagezien worden om zich te verzekeren of er niets aan de afmetingen der slijpende oppervlakte veranderd is; want in dit geval, worden ze verwezen en door andere vervangen. Een bekwaam werkman, die eene gelijkmatige drukking van het glas op de spherische oppervlakte van het schaaltje weet uit te oefenen, kan aldus wel een honderdtal lenzen slijpen vooraleer de vorm buiten dienst wordt gesteld. Gedurende dit ruw slijpen (rough grinding), wordt de lens van tijd tot tijd onderzocht met daartoe geschikte werktuigen (templates and calipers), om zich te overtuigen of ze den gevergden graad van kromming en de behoorlijke dikte heeft verkregen.

Al die bewerkingen geschieden in eene en dezelfde werk plaats der fabriek, die uitsluitend voor het ruw slijpen bestemd is.

Wanneer nu de lens aldus grof gevormd is, gaat zij naar eene andere werkzaal waar het zuiver bearbeiden (truing or figuring) plaats heeft, een zeer kiesch werk, dat door zeer geoefende personen moet gedaan worden, en waardoor de lens haar definitief uiterlijk moet bekomen. Dit geschiedt door middel van shells die gelijk zijn aan die welke bij het ruw slijpen worden gebezigd; maar de werktuigen worden gedreven door den werkman zelf met behulp van pedalen, ten einde eene grootere nauwkeurigheid te kunnen verkrijgen. Hier kan insgelijks het machinaal meten niet meer voldoende zijn om de lens te beproeven; en het is door een natuurkundig ver-

[p. 45]

schijnsel, dat men de interferentie-ringen van Newton noemt, dat men nagaat of de lens hare juiste gedaante heeft verkregen.

Door middel van zegellak, wordt het voorwerp aan een handvat vastgehecht en dan geslepen met amaril of smergel, die van langs om fijner wordt genomen, tot wanneer het eindelijk de bepaald wiskundige afmetingen heeft bekomen.

Gedurende die verschillende bewerkingen moet de lens zeer dikwijls onderzocht worden; vooreerst door middel der proefglazen (testingglass). Als ze op die glazen plaatjes gedrukt wordt, ontstaan de bekende interferentie-ringen die, door de kleuren die ze vertoonen; door hunne plaats, hunne regelmatigheid of onregelmatigheid aan den waarnemer zeer duidelijk doen zien of er nog eenige afwijking in den juisten vorm der spherische oppervlakten bestaat. Op die manier kan zeer gemakkelijk een misslag van een tienduizendste van een millimeter vastgesteld worden. Daarna bedient men zich van den spherometer om zich te vergewissen of de lens overal de vereischte dikte heeft.

De laatste bewerking die het glazen voorwerp nu nog moet ondergaan, is het polijsten met Engelsch rood op een automatischen polituurmolen. Met behulp van pek wordt het aan het polituurschaaltje gehecht en met polijstpoeder bedekt; dan brengt men het werktuig in snel draaiende beweging. Deze behandeling is zeer langdurig: voor lenzen die slechts een vijftal centimeters diameter hebben moet ze soms wel een heelen dag worden aangehouden. Met de proefglazen en den spherometer wordt de lens gestadig onderzocht; en als de arbeid geëindigd is, moet men nogmaals al de onregelmatigheden nagaan die zich in het glas zouden kunnen voordoen. Kleine luchtbelletjes zijn nochtans van weinig bezwaar; het is bijna onmogelijk ze te vermijden en zelfs de beste objectieven vertoonen er in den regel altijd. Het is meer een gebrek aan fraaiheid dan aan hoedanigheid, want zelfs in de ongunstigste omstandigheden brengen zij slechts een lichtverlies voort van 1/50 ten honderd, hetgeen voor de praktijk volstrekt onbedui-

[p. 46]

dend is. Doch vlekken, strepen of draden geven eene onregelmatige straalbreking, en dergelijke glazen moeten afgewezen worden.

Het aantal lenzen die in eene ernstige firma aldus afgekeurd worden is betrekkelijk hoog; en als men nu inziet dat er objectieven zijn die zes tot tien zulke glazen bevatten, is het niet te verwonderen dat een keurig afgemaakt en verzorgd instrument slechts aan een tamelijk hoogen prijs kan geleverd worden. Overigens moet ook in acht genomen worden dat de glasblokjes van verschillende geuten niet altijd volkomen gelijk zijn in het opzicht van de optische eigenschappen der stof; en zoo vindt men zich genoodzaakt dikwijls de berekeningen voor den gepasten vorm der spherische oppervlakten te hernemen en op dien grond nieuwe slijp- en polierschaaltjes, andere proefglazen enz. te vervaardigen; dit alles moet natuurlijk in ruime mate de onkosten der manufactuur vermeerderen.

Tot hiertoe is er slechts sprake geweest van enkelvoudige lenzen; deze moeten nu bij elkander gebracht zijn om tot stelsels of groepen van twee, drie zelfs vier enkele optische glazen vereenigd te worden.

De lenzen worden afzonderlijk gecenterd op draaibankjes die een hoogen graad van nauwkeurigheid bezitten. Met eene weeke kleefstof wordt het voorwerp vastgehecht aan het uiteinde der spit van het bankje en daarin gedrukt, door middel van een hefboompje, de testing lever, tot wanneer de draaiingsas overeenstemt met de optische as der lens. Die voorwaarde is vervuld wanneer de twee beelden van een schitterend voorwerp dat zich in de nabijheid bevindt, en die ontstaan door terugkaatsing op de twee kromme oppervlakten, niet van plaats veranderen wanneer het toestel in draaiende beweging gebracht wordt. Nu wordt de rand afgeslepen tot wanneer de normale diameter verkregen is. Wanneer al de glazen op die wijze behandeld zijn, worden ze met Canada-

[p. 47]

balsem samengevoegd op een bijzonder waterpas toestel dat toelaat ze zeer nauwkeurig te centreeren en dat de kleinste afwijkingen in den gepasten stand kan aanduiden.

Alsdan moeten die groepen van enkelvoudige lenzen op hunne beurt onderzocht worden om zich nogmaals rekenschap te geven van hunne optische eigenschappen: dit geschiedt met een groot proeftoestel, waarin het proefvoorwerp (testing object) bestaat uit eene reeks lijnen die door eene gloeilamp helder verlicht worden. De beelden dier lijnen moeten zeer zuiver uitkomen niet alleen in de richting van de optische as maar tevens op een bepaalden afstand van deze; en wanneer aan het stelsel eene draaiende beweging rondom de as wordt gegeven, mogen die beelden niet van plaats veranderen. Hetzelfde toestel wordt ook gebruikt om den gunstigsten afstand tusschen twee groepen te bepalen.

Eindelijk worden nu die verzamelde glazen naar eene bijzondere werkplaats verzonden waar zij tot een volledig objectief, in een koperen omhulsel ingezet worden dat nogmaals enkele onderzoekingen moet ondergaan om niet alleen de optische maar tevens de photographische waarde teschatten. Die bewerking is van zooveel gewicht voor de hoedanigheid van het objectief als de volmaaktheid zelve der lenzen wat de optische eigenschappen betreft; er wordt gevergd dat voor een hoek van 60 graden de bepaling van het testvoorwerp zoo zuiver weze als wanneer het beeld zich in de richting der as vormt. En van de anderen, er mag geene scheikundige aberratie, geen scheikundig brandpunt bestaan: het toestel moet niet alleen achromatisch zijn voor de schitterende lichtstralen; maar tevens voor die stralen van het spectrum die het meest bijdragen tot het vormen van het photographisch beeld op de gevoelige plaat. Het is alleen dan, wanneer het aan al die menigvuldige vereischten voldoet, dat het ten slotte bepaald wordt goedgekeurd.

Men verlieze niet uit het oog dat de voorwaarden waaraan

[p. 48]

een volmaakt objectief moet beantwoorden zeer menigvuldig zijn: het moet vooreerst volkomen vrij van spherische aberratie of aplanetiek zijn, dit is het beeld dat het geeft moet duidelijk zijn, binnen zekere grenzen, over de heele oppervlakte der gevoelige plaat; het mag ook geene chromatische aberratie aanbieden: de lichtgevende en de photogenische of scheikundige stralen moeten een zelfde brandpunt hebben. Het moet veel diepte van brandpunt bezitten, om een zuiver beeld te geven van de voorwerpen die in verschillende vlakken gelegen zijn, op ongelijken afstand van het toestel. Er mag geen distortie bestaan, opdat rechte lijnen niet als kromme lijnen in het beeld zouden te voorschijn komen. Het moet ook vrij zijn van astigmatisme, een gebrek dat het beeld misvormt, door verlenging of inkrimping, in de deelen die het verst van het middelpunt zijn afgelegen. Al die bezwaren, of ten minste het grootste aantal dezer, waren vóor eenige jaren zeer moeilijk te vermijden; en wanneer door eene zekere verbinding der glazen, of door den vorm die aan de oppervlakten werd gegeven, men er een zocht te vermijden, dan ontstond er meestal eene vermeerdering voor andere. In de werktuigen die men nu vervaardigt zijn die gebreken, zoo niet ten volle opgeheven, toch wel tot een minimum gebracht.

Zoo is het dat, wat de enkelvoudige objectieven betreft, die uit een stelsel van lenzen bestaan en die het best geschikt zijn voor hetgeen men noemt de kunst in de photographie, vooral voor landschapzichten, er twee hoogst gewichtige onvolmaaktheden bestonden: de distorsie en het gebrek aan snelheid of lichtgevende kracht. Nu, de hedendaagsche constructors hebben er zich vooral op toegelegd om enkelvoudige objectieven te vervaardigen zoo verlichtend mogelijk, heel en al vrij van distorsie en astigmatisme en die een zuiver beeld geven van eene zeer groote hoekige uitgestrektheid; en zij zijn er bijzonder goed in geslaagd. Elk stelsel bevat vier verschillende glazen die spherische aberratie, distorsie en astigma-

[p. 49]

tisme zoo volledig mogelijk wegnemen en die eene volkomene overeenstemming tusschen de optische en scheikundige brandpunten aanbieden.

De snelle vorderingen die de photographie in dit laatste tiental jaren gemaakt heeft zijn grootendeels te danken aan de volmaking der toestellen; de kundige beoefenaars hebben vooral het oog gehouden op de waarde der objectieven. Als kunst beschouwd, is de photograhie bijzonder rijk aan hulpmiddelen, die veel te lang zijn verwaarloosd geworden; en het is met een ware geestdrift dat men mag vaststellen dat zij op dit gebied beslissend hare plaats heeft veroverd. Er zijn zelfs zeer schrandere werktuigen verzonnen om rechtstreeks de verschillende gegevens en hoedanigheden van een objectief te onderzoeken, zonder verplicht te zijn tot donkere kamer en gevoelige plaat zijn toevlucht te nemen. Met behulp van die zinrijke toestelletjes kan men oogenblikkelijk het centreeren, de focale afstand, de nodale punten, de diepte van het brandpunt, de zuiver bedekte oppervlakte bepalen en de gebreken nagaan die de glazenstelsels zouden kunnen aanbieden. Het is niet te betwijfelen, of op de wereldtentoonstelling zullen de constructors in photographische toestellen ons menige verrassingen in allerhande nieuwigheden voorbehouden.

Ed. Verschaffelt.