Push-pull-зум был быстрее любого современного зум-кольца. Но виновата ли в его исчезновении пыль?

Когда в ноябре 2014 года Canon представила замену объективу EF 100-400mm f/4.5-5.6L IS USM, фотографы обсуждали не столько оптику или систему стабилизации, сколько исчезновение привычного выдвижного зума.

На смену механизму "push-pull", при котором фокусное расстояние меняется движением тубуса вперёд и назад, пришло обычное вращающееся зум-кольцо. Официальное объяснение звучало убедительно: вращающийся механизм якобы не затягивает пыль внутрь объектива.

Однако вместе с этим решением Canon фактически отказалась от одного из самых быстрых способов управления зумом в истории фотообъективов.

И действительно ли главной причиной была пыль?

Push-pull-зум — это конструкция объектива, в которой фокусное расстояние изменяется не вращением кольца, а перемещением его передней части вдоль оптической оси.

В классическом варианте одно широкое кольцо выполняет сразу две функции:

У более распространённой современной схемы эти функции разделены:

Именно такое разделение сделало объективы удобнее, надёжнее и лучше подходящими для видеосъёмки. Но с точки зрения скорости "push-pull" часто оставался вне конкуренции.

Главное преимущество выдвижного зума — фотографу не нужно менять положение руки.

На объективе с двумя кольцами приходится:

На объективе "push-pull" левая рука всё время остаётся на одном и том же широком кольце. Фотограф может одним непрерывным движением:

Для съёмки спорта, птиц и репортажа это могло иметь решающее значение. Игрок внезапно ускоряется, птица меняет направление, объект приближается к фотографу, в такие моменты потеря даже доли секунды может означать потерянный кадр.

Именно здесь "push-pull" выигрывал: он устранял необходимость менять хват.

В отношении таких объективов часто возникает путаница. Термином "push-pull" называют две близкие, но не полностью одинаковые конструкции.

В строгом смысле "one-touch zoom" — это объектив с одним комбинированным кольцом:

Такой подход особенно характерен для эпохи ручной фокусировки, когда фотограф постоянно работал с фокусом вручную.

В более широком смысле "push-pull" — это любой линейный зум, где фокусное расстояние изменяется перемещением части объектива вдоль корпуса.

При этом фокусировочное кольцо может находиться отдельно. Именно такую формулировку — "linear extension" или "linear zoom system" использовала Canon в характеристиках некоторых объективов.

Направление движения также не было единым стандартом: у одних объективов перемещение передней части вперёд означало переход к длинному фокусному расстоянию, у других — к широкому углу. Поэтому привычка к одной марке не всегда переносилась на другую.

В 1963 году Nikon представила Zoom-Nikkor Auto 43-86mm f/3.5 с одним кольцом, совмещавшим управление зумом и фокусировкой.

Объектив состоял из девяти элементов в семи группах, имел длину около 7,6 см и весил примерно 400 г. Nikon рассматривала его как стандартный зум, достаточно компактный для повседневной переноски.

При этом вопрос о точной дате его дебюта до сих пор нельзя считать полностью закрытым: исследователи Nikon отмечали, что месяц выхода не удалось достоверно установить по архивным публикациям.

Первым серийным зум-объективом для 35-мм фотокамер обычно считают Voigtländer Zoomar 36-82mm f/2.8, разработанный Фрэнком Бэком и впервые показанный публике в 1959 году.

Десятилетие спустя появился один из самых известных объективов эпохи — Vivitar Series 1 70-210mm f/3.5 Macro Focusing Zoom, созданный компанией Kino Precision.

Он поступил в продажу примерно в середине 1973 года, хотя многие современные источники указывают 1974-й. Путаница связана с тем, что объектив постепенно выпускался в разных байонетах.

Полностью металлический корпус весил около 940 г, а минимальная дистанция фокусировки позволяла получать масштаб изображения примерно 1:2,2. Изменение фокусного расстояния выполнялось перемещением широкой управляющей муфты.

Canon также использовала подобную конструкцию в мануальной системе FD. Представленный в ноябре 1985 года FD 80-200mm f/4 L получил "one-touch-зум" и до сих пор считается одним из наиболее качественно сделанных телеобъективов плёночной эпохи.

Он весил 675 г и включал 14 элементов в 12 группах.

Однако Canon не придерживалась одной концепции без исключений. Более ранний FD 80-200mm f/4 S.S.C., представленный в октябре 1976 года, имел два отдельных кольца. Это решение предназначалось для фотографов, которым комбинированное кольцо казалось слишком неточным.

Nikon дольше многих производителей сохраняла "push-pull" в профессиональной линейке:

Представленный в 1988 году автофокусный 80-200mm f/2.8 был флагманским репортажным объективом Nikon. Он появился примерно в то же время, что и камера Nikon F4: она была анонсирована в сентябре и поступила в продажу в декабре.

В результате такой комплект оказался в руках у большого числа спортивных и новостных фотографов. Поэтому значительная часть репортажных снимков конца 1980-х и начала 1990-х была сделана объективами с выдвижным зумом.

У Canon история была несколько сложнее. Компания продолжала использовать линейное изменение фокусного расстояния, но не всегда объединяла зум и фокусировку в одном кольце.

В 1987 году появились:

Фокусное расстояние изменялось перемещением передней части объектива, но фокусировка выполнялась отдельным узким кольцом и использовалась в ручном режиме.

Автофокус уже забрал у фотографа одну из двух функций комбинированного кольца.

В июне 1990 года Canon представила EF 100-300mm f/4.5-5.6 USM, где выдвижной зум был заменён вращающимся кольцом. А в 1995 году EF 70-200mm f/2.8L USM пошёл ещё дальше: он получил внутреннее зумирование, поэтому длина корпуса при изменении фокусного расстояния не менялась вообще.

Переход Nikon произошёл позже. В 1997 году компания выпустила AF Zoom-Nikkor 80-200mm f/2.8D ED (N) с двумя отдельными кольцами и штативным кольцом.

Затем появились:

Canon продолжила выпускать выдвижные зумы.

Среди наиболее известных моделей:

Именно Canon EF 100-400mm фотографы вспоминают чаще всего. Объектив выпускался около 16 лет и стал одним из самых узнаваемых телеобъективов Canon.

Его длина увеличивалась примерно с 189 мм в сложенном состоянии до 260 мм на фокусном расстоянии 400 мм. Между кольцами фокусировки и зума располагалось кольцо регулировки усилия. С его помощью можно было сделать перемещение более плавным или, наоборот, более тугим.

Для многих фотографов этот объектив стал рабочим инструментом на спортивных мероприятиях, авиашоу и при съёмке дикой природы. Поэтому переход на Mark II воспринимался не только как техническое обновление, но и как отказ от привычного способа работы.

Выдвижной объектив меняет внутренний объём корпуса при каждом изменении фокусного расстояния.

Когда тубус складывается, воздух выходит наружу. Когда он выдвигается, воздух снова засасывается внутрь. Вместе с нефильтрованным воздухом внутрь могут попадать:

Именно поэтому "push-pull" часто сравнивали с насосом.

Но производители давно знали об этой особенности и пытались компенсировать её инженерными решениями.

Например, в патенте Canon «Lens apparatus having vapor-resistant ventilation», поданном в конце декабря 2002 года и выданном в мае 2004 года, описывались вентиляционные отверстия в держателе линз. Их задача заключалась в выравнивании внутреннего и внешнего давления при изменении расстояния между оптическими группами.

Вентиляционные отверстия закрывались водоотталкивающей микропористой мембраной. В качестве примера в патенте упоминался Gore-Tex: воздух может проходить через мембрану, а жидкая вода — нет.

При этом Canon отдельно предупреждала: если мембрана покрывается каплями воды, воздухообмен ухудшается. В таком случае влага может проникнуть внутрь из-за вакуумного эффекта.

Не совсем.

Компания Lensrentals, известная масштабными разборками фотообъективов, неоднократно исследовала внутренние загрязнения. Выводы специалиста Роджера Сикалы оказались менее драматичными, чем популярный миф:

Таким образом, утверждение «"push-pull" всегда засасывает намного больше пыли» не имеет настолько убедительной доказательной базы, как принято считать.

У вращающегося зум-кольца внешняя поверхность, за которую держится фотограф, остаётся примерно в одном месте. Уплотнитель работает в относительно стабильных условиях: кольцо вращается вокруг одной оси и находится на фиксированной продольной позиции.

У традиционного "push-pull" всё иначе. Поверхность, к которой прикасается рука, является частью перемещающегося тубуса. Уплотнение должно сохранять герметичность по всей длине хода, причём именно в зоне, где находятся:

В конструкции one-touch задача ещё сложнее: одно и то же кольцо не только перемещается, но и вращается для фокусировки. Уплотнитель должен выдерживать сразу два типа движения.

Именно поэтому более точный вывод звучит так:

Проблема "push-pull" заключается не столько в доказанно большем количестве пыли, сколько в сложности надёжной защиты подвижного соединения от внешней среды.

В версии EF 100-400mm f/4.5-5.6L IS II USM Canon сохранила выдвижной внутренний тубус, но отказалась от перемещающейся внешней управляющей поверхности.

Новая модель получила:

При этом Canon объясняли переход на вращающийся зум не только защитой от пыли. Важной причиной была возможность лучше сохранять баланс камеры во время изменения фокусного расстояния.

Объектив по-прежнему «дышит»: внутренний объём изменяется, а воздух перемещается. Но точка контакта руки с корпусом больше не является вариативной.

Концепция "one-touch" появилась во времена ручной фокусировки. Тогда фотограф постоянно менял фокус вручную, поэтому было логично объединить управление фокусом и зумом в одном месте.

Но с приходом автофокуса ситуация изменилась.

Автоматическая фокусировка, внутренние фокусировочные группы и ультразвуковые моторы сделали вращение фокусировочного кольца второстепенной функцией. В большинстве ситуаций фотографу больше не требовалось постоянно управлять фокусом рукой.

Первые автофокусные объективы с приводом от камеры даже создали новые сложности. Мотор внутри камеры вращал механизм фокусировки, а фотограф при этом держал кольцо руками. Разделение органов управления позволяло разместить фокусировочное кольцо отдельно, отсоединить его от механизма или сделать так, чтобы оно не мешало хвату.

Позже внутренний фокус и кольцевые ультразвуковые моторы сделали возможной постоянную ручную коррекцию автофокуса. В результате главное достоинство "one-touch" — управление зумом и фокусировкой одними пальцами перестало перевешивать недостатки.

Ещё один серьёзный недостаток выдвижного зума — "zoom creep", или самопроизвольное изменение фокусного расстояния под действием силы тяжести.

На объективе с двумя кольцами это раздражающая проблема. На "push-pull" она становится практически частью конструкции: тот же свободно перемещающийся механизм, который обеспечивает быстрый зум, может начать двигаться под собственным весом.

Известно, что "push-pull"-версии Nikon 80-200mm f/2.8 могли «сползать», когда камера была сильно направлена вниз.

Canon пыталась решить проблему с помощью фрикционного кольца на EF 100-400mm. Но оно оказалось компромиссным решением:

При увеличении фокусного расстояния передняя часть объектива выдвигается, а центр тяжести смещается вперёд.

Это особенно заметно при работе:

Если у объектива нет штативного кольца, нагрузка постоянно переносится на байонет камеры. Именно поэтому появление штативного кольца у Nikon 80-200mm в 1997 году одновременно с переходом на двухкольцевую конструкцию было закономерным.

Вращающееся кольцо имеет фиксированные отметки. Фотограф может на ощупь выставить 200 мм и каждый раз получать практически одинаковое положение.

У выдвижного механизма также есть шкала, но движение по ней менее контролируемое. Сила нажатия, скорость перемещения и положение руки могут привести к небольшому смещению фокусного расстояния.

Для видео вращающийся зум значительно практичнее.

На кольцо можно установить:

Это позволяет менять фокусное расстояние с контролируемой скоростью. При ручном перемещении выдвижного тубуса зум часто получается неровным: заметны ускорение, замедление и непреднамеренные остановки.

Для фотографа такая динамика может быть незаметной. В видео она сразу бросается в глаза.

Сегодня многие фотографы снимают и фото, и видео на одну камеру. Современная двухкольцевая конструкция легче интегрируется в видеориг, где важны:

Производители частично решили старую проблему скорости с помощью регулировки крутящего момента.

Фотограф может настроить кольцо так, чтобы оно:

Например, Canon RF 100-500mm f/4.5-7.1L IS USM получил регулировку усилия зум-кольца, защиту от пыли и влаги и фторсодержащие покрытия. Это сочетает часть удобства быстрого управления с преимуществами современной герметичной конструкции.

Хотя классический "one-touch" практически ушёл из профессиональной фотографии, сама идея прямого выдвижного зума продолжает существовать.

Компания Sigma не стала выбирать между двумя подходами. Объективы:

получили систему Dual Action Zoom.

Она поддерживает сразу два способа изменения фокусного расстояния:

Фотограф может взяться за бленду и быстро выдвинуть тубус либо повернуть кольцо для более точной настройки.

Но Sigma не вернула главное свойство старых "one-touch" объективов: фокусировка осталась на отдельном кольце. Автофокус окончательно забрал эту функцию у комбинированного управления.

Компания также учла основные недостатки старой конструкции:

В этом и заключается интересное инженерное решение: прямое перемещение происходит в районе бленды, тогда как основные управляющие поверхности остаются неподвижными и лучше защищаются от внешней среды.

Да, во многих ситуациях, особенно при съёмке быстро движущихся объектов.

Если взять Nikon 80-200mm f/2.8 "push-pull" и поснимать несколько часов спорт, птиц или городской репортаж, левая рука практически не будет менять положение.

На объективе с двумя кольцами фотографу приходится постоянно переходить от зума к фокусировке и обратно. За съёмочный день таких перемещений могут быть десятки или даже сотни.

Однако скорость не единственный критерий.

Современные двухкольцевые объективы выигрывают благодаря:

"Push-pull" зум не исчез потому, что оказался бесполезным или обязательно «засасывал» внутрь огромное количество пыли. Его главным преимуществом была исключительная скорость: фотограф мог менять фокусное расстояние, не меняя хвата.

Но развитие автофокуса изменило саму логику управления объективом. Фокусировка больше не требовала постоянного участия руки, а недостатки выдвижной конструкции стали заметнее:

Поэтому современное зум-кольцо — это не просто отказ от старой идеи. Это компромисс в пользу универсальности, защиты, точности и совместимости с новой техникой.

А сама скорость "push-pull" всё ещё может впечатлить любого фотографа, который хоть раз снимал непредсказуемо движущийся объект.