Voigtländer 250 anni da raccontare – prima parte

La storia di Voigtländer è probabilmente la più ricca e articolata tra quelle dell’industria ottica e fotografica in generale.

L’azienda viene fondata a Vienna da Johann Christoph Voigtländer nel 1756 nel solco dei numerosi produttori europei che dal diciottesimo secolo svilupparono le attività legate alla produzione di strumenti ottici.

La vera svolta si presenterà per il marchio Voigtländer negli anni ‘40 dell’ottocento con una dinamica molto controversa ed in antitesi alla storia di Carl Zeiss che nel 1848 apriva a Jena il suo laboratorio, anch’egli per la costruzione di strumenti ottici.

Zeiss e Voigtländer, che si contenderanno poi fino al secondo dopoguerra il mercato della produzione di ottiche fotografiche e di apparecchi, rappresentano due casi industriali profondamente diversi così come diversa e originale è stata la progettazione e la realizzazione da parte di entrambi di schemi ottici che hanno fatto storia.

La prima trasformata in Fondazione dopo la morte di Carl Zeiss avvenuta nel 1888, mantenne la ricerca scientifica come obiettivo ispiratore al servizio del progresso e del benessere sociale, la seconda costruì il proprio successo su un furto industriale perpetrato ai danni di Joseph Petzval, matematico, fisico e inventore ungherese, che all’epoca lavorava presso l’Università di Vienna.

La questione del furto industriale è invero piuttosto controversa anche se appare abbastanza chiaro il fatto che Friedrich e Peter Wilhelm Friedrich Voigtländer, rispettivamente figlio minore e nipote del fondatore, sfruttarono il progetto di Petzval a fini industriali senza mai riconoscere un alcunché al matematico se non una irrisoria somma iniziale.

Partiamo quindi dall’inizio.

L’azienda, dicevo, viene fondata a Vienna nel 1756 da Johann Christoph Voigtländer che muore nel 1797 lasciandola alla moglie e ai due figli maggiori Wilhelm e Siegmund.

Circa dieci anni più tardi, nel 1808, Il figlio minore Johann Friedrich (1779 – 1859), assume il controllo della compagnia.

A questo punto è necessario citare due questioni che peseranno non poco nella storia del marchio viennese in quegli anni.

Nel 1826, Louis-Jacques-Mandé Daguerre, interessato a sviluppare un nuovo processo fotografico, visitò gli ottici parigini Vincent e Charles Chevalier, noti creatori di camere oscure per artisti.

Entrato in contatto tramite gli Chevalier con Joseph Nicéphore Niépce, inventore che realizzò le prime immagini fotografiche permanenti, mise a punto una evoluzione del metodo di Niépce e proseguì gli esperimenti, dopo la morte di quest’ultimo, con il figlio Isidoro.

Insieme, sappiamo, perfezionarono il primo processo fotografico che fu denominato daguerrotipo.

L’ottica utilizzata da Daguerre nel 1839 era un obiettivo scarsamente luminoso prodotto da Vincent e Charles Chevalier, denominato Chevalier Wollaston, con apertura massima a f/16 che comportava lunghe esposizioni nell’ordine anche di decine di minuti.

L’occasione per Voigtländer si presentò nel 1840 quando Joseph Petzval progettò un obiettivo il cui schema ottico fu per la prima volta calcolato analiticamente.

L’Obiettivo di Petzval, nato come ottica da ritratto era quasi totalmente privo di distorsioni, aveva un’apertura di f/3.6, una lunghezza focale di 160 mm e permise di ridurre in modo cruciale i tempi di esposizione.

A questo punto si apre il capitolo più interessante della storia.

Petzval non riuscì e probabilmente nemmeno ci provò, a proteggere efficacemente la sua scoperta tanto da far sì che dopo la presentazione del nuovo obiettivo le imitazioni seguirono molto rapidamente ed è a questo punto che compare l’obiettivo PetzvaI-Voigtländer.

Voigtländer occupò in quegli anni la scena tra i costruttori di ottiche continuando a lavorare sull’obiettivo Petzval-Voigtländer, migliorandolo continuamente sino a conferirgli la fama quale migliore ottica al mondo.

Come ricorda Claus Prochnow nella sua pubblicazione in tre volumi su Voigtländer, lo slogan “…. perché l’obiettivo è meraviglioso” ebbe significato sin da allora, pur essendo stato coniato quasi un secolo più tardi.

La collaborazione tra Josef Petzval e Friedrich Voigtländer viene descritta da Josef Maria Eder nella sua pubblicazione History of Photography, pubblicato da Wilhelm Knapp nel 1932.

Per quanto riguarda la relazione tra il matematico e l’uomo d’affari, quanto descritto da Eder appare come la più verosimile versione della storia in quanto Eder e Petzval avevano entrambi lavorato nel contesto accademico viennese e si erano conosciuti personalmente.

Le invenzioni di Petzval nel 1840 si estesero a due tipi di lenti.

L’obiettivo da ritratto, estremamente luminoso, circa 16 volte più luminoso rispetto alle semplici lenti Chevalier, ed una seconda ottica in seguito denominata da Voigtländer “Orthoskop” con un luminosità inferiore, ma con un campo visivo più ampio, che poteva essere usata per riprese di paesaggio ed era anch’essa molto più luminosa della corrispondente ottica degli Chevalier.

Entrambi i tipi di ottica consistevano in una semplice lente posta anteriormente e da un gruppo ottico posteriore composto da lenti separate.

I disegni e i raggi di curvatura di entrambi i tipi furono descritti da Eder nel “Manuale dettagliato della fotografia” del 1893.

Le successive elaborazioni matematiche di Petzval determinarono uno schema ottico più complesso costituito da tre gruppi, composti ciascuno da una coppia di lenti acromatiche, che combinati in modo differente consentivano la realizzazione dei due schemi ottici sopra citati.

In particolare i gruppi 1 e 3 formano l’obiettivo da ritratto e i gruppi 1 e 2 quello da paesaggio.

I complessi calcoli di Petzval necessitarono di contributi ausiliari per proseguire.

Alla presentazione del suo obiettivo per ritratto nel 1840, fece seguito la pubblicazione nel settembre 1843 del rapporto con i risultati degli esami diottrici compiuti.

Joseph Petzval osserva nel rapporto come le combinazioni tra lenti generino risultati incostanti e contraddittori, tanto da rendere impossibile un approccio empirico: i risultati sono dunque ottenibili solo attraverso uno stretto approccio scientifico al quale anche l’ottico pratico deve attenersi per migliorare i propri risultati.

Questo rapporto avvia l’approccio scientifico basato sul calcolo matematico degli schemi ottici, in antitesi a quello del “learning by doing” che caratterizza la grande industria di precisione tedesca nella prima metà dell’800 e che troviamo replicato per qualche anno ancora nel laboratorio di Carl Zeiss.

Zeiss sappiamo approderà qualche anno più tardi ad Ernst Abbe, professore all’università di Jena, con il quale realizzerà le più importanti scoperte in ambito ottico che contribuiranno a rafforzare la fama dell’industriale sassone.

Ma torniamo a Petzval.

Fu a seguito della pubblicazione del rapporto sopra citato che Petzval trasferì il campionamento ottico a Friedrich Voigtländer e al figlio Peter Wilhelm Friedrich (1812 – 1878), ai quali diede anche i disegni e le informazioni di dettaglio sui raggi di curvatura delle lenti, senza tuttavia formalizzare alcun accordo sulla proprietà intellettuale del progetto.

È a questo punto che i Voigtländer, forti degli ulteriori perfezionamenti apportati e soprattutto consci di aver conferito al progetto di Petzval caratteristiche tali da poter essere sviluppato su scala industriale, iniziarono la produzione dell’ottica che ebbe un grande successo commerciale.

Per il matematico, che evidentemente non aveva familiarità con il business, fu un fallimento su tutti i fronti e a nulla valsero le azioni di rivendicazione intentate che portarono in seguito ad aspre controversie.

Le vicende sviluppatesi nella seconda metà degli anni ’40 dell’800 portarono dunque a forti contrasti tra i Voigtländer e Petzval, che culminarono nella completa rottura della cooperazione già dal 1845. Petzval non voleva più avere nulla a che fare con Voigtländer e distrusse le lenti di prova realizzate nel suo laboratorio.

A contribuire all’insuccesso dei tentativi messa a segno da Petzval di rivendicare i diritti del suo progetto vi fu il trasferimento a Braunschweig nel 1849 della fabbrica di produzione degli obiettivi, sotto il nome di Voigtländer & Sohn.

Il passo successivo compiuto da Voigtländer fu quello di produrre l’apparecchio per dagherrotipia.

Parallelamente a Petzval, anche gli Chevalier avevano lavorato ad un obiettivo di più grande apertura.

Seguendo metodi di progettazione e costruzione diversi, Chevalier e Voigtländer presentarono nel 1841 i loro obiettivi alla Société d’Encouragement a Parigi dove Chevalier si aggiudicò il primo posto seguito da Voigtländer.

Nonostante le buone prestazioni dell’ottica di Chevalier, il clamoroso successo di vendita dell’obiettivo per ritratto PetzvaI-Voigtländer non lasciò grandi spazi a quello dell’ottico parigino.

Lo scarso successo commerciale della nuova ottica degli Chevalier convinse gli altri ottici francesi a riprodurre l’obiettivo di Petzval senza brevetto chiamandolo “Systéme Allemand”, senza citare mai i nomi Petzval e Voigtländer.

Anche a Vienna, dopo la divisione tra Petzval e Voigtländer nel 1845, furono costruite lenti per ritratti, frutto della collaborazione tra Petzval e l’ottico Dietzler.

Gli affari di Dietzler inizialmente andarono bene.

Le sue vendite di lenti per ritratti furono elevate e le sue quotazioni apparvero in rapida ascesa.

Sia Dietzler che Voigtländer esibirono i loro obiettivi come concorrenti all’Esposizione Industriale di Londra, ed entrambi ricevettero gli stessi riconoscimenti.

Tuttavia, di lì a poco l’attività di Carl Dietzler subì un rapido declino a causa di una gestione inaffidabile che portò ad un brusco calo nelle vendite.

Dietzler si trovò così in una progressiva situazione di difficoltà economica che culminò nella vendita all’asta della proprietà avvenuta nel 1862.

Tra i motivi della crisi vi fu la messa in commercio di obiettivi difettosi e non testati che siglarono la cattiva reputazione dell’azienda. Carl Dietzler morì nel 1872.

Petzval a questo punto abbandonò completamente sia Dietzler sia la fabbricazione di lenti senza aver mai potuto godere dei frutti economici delle proprie scoperte.

Nel 1859 a seguito di un irruzione ad opera di ignoti nella casa del matematico, i suoi manoscritti, frutto di molti anni di ricerche, furono distrutti e Petzval non riuscì mai a ricostruire i documenti persi, tra questi la bozza del suo libro sull’ottica fotografica che non sarebbe cosi mai stato pubblicato.

Dopo il trasferimento di Voigtländer a Braunschweig, anche alcuni dipendenti della vecchia fabbrica viennese iniziarono in proprio la produzione di obiettivi e tra questi L. W. Kranz che è rimase a lungo nel novero dei produttori di ottiche.

C’erano dunque in Europa in quegli anni molte repliche dello schema ottico di Petzval che potevano essere distinte solo per il nome che vi era inciso sopra.

Nel Frattempo, quando il successo dell’obiettivo Petzval-Dietzler divenne noto la società Voigtländer, ora con sede a Braunschweig, iniziò la produzione del secondo obiettivo Petzval, coniando il nome “Orthoskop” probabilmente per distinguerlo da quello attribuito al progetto da Petzval che aveva usato il nome “Photographischer Dialyt”.

A seguito della sperimentazione della dagherrotipia, venne osservato che il punto focale ottico dei nuovi obiettivi sullo schema di Petzval non corrispondeva al punto focale fotografico, differenza che si traduceva nella non uniformità di messa a fuoco ancora oggi verificabile usando un obiettivo con questo schema.

Le ricerche furono quindi indirizzate alla soluzione delle problematiche dell’uniformità di fuoco, ricerche che portarono all’elaborazione degli schemi ottici successivi.

Prima di parlare di questi, per contribuire alla comprensione delle problematiche che si dovettero affrontare, faccio riferimento ad alcuni principi dell’ottica fotografica, traendo spunto da un manuale pubblicato nel 1947 da Ferrania, curato da Gino Giotti che fu, tra l’altro, dirigente dei Servizi ottici del Gruppo Officine Galileo di Firenze.

Il Prof. Giotti sostiene come la complessità maggiore o minore di un obbiettivo fotografico è dovuta alla necessità da parte del progettista di compensare con lenti di forma, spessore e vetri diversi le aberrazioni dei singoli elementi, in modo che l’immagine fornita sia il più possibile vicina all’immagine ideale.

I valori ai quali vengono ridotte le così dette aberrazioni, costituiscono lo stato di correzione dell’obbiettivo, stato tanto più elevato quanto più detti valori sono piccoli, il che corrisponde al maggiore avvicinamento dell’immagine alle condizioni ideali della sua formazione.

In realtà ci furono molti fattori legati alla riduzione delle aberrazioni che vennero affrontati già all’epoca, ma perché questo racconto rimanga focalizzato su questioni maggiormente legate alla narrazione storica degli eventi ho arbitrariamente optato per descriverne solo uno.

Tra le condizioni che si applicano ad un obiettivo, oltre quella di possedere una data distanza focale ed una data apertura, sono a mio avviso da ricordare quelle che riguardano in particolare la correzione dell’astigmatismo.

La correzione dell’astigmatismo ha una rilevanza storica giacché nel 1886 viene presentato da Zeiss il primo obiettivo anastigmatico, che non fu intenzionalmente mai coperto da brevetto.

Questa scelta sottolinea il diverso approccio tra Zeiss e Voigtländer descritto all’inizio.

Ma perché un obiettivo si definisce affetto da astigmatismo?

Anche in questo caso ci viene in aiuto la descrizione del fenomeno da parte del Prof Giotti.

Questi spiega che se prendiamo una lente positiva ed associamo ad essa un diaframma circolare centrato sull’asse della lente, una sorgente luminosa puntiforme situata fuori dell’asse della lente e riduciamo il foro del diaframma in modo da lasciar passare solo una piccola parte di raggi, troveremo due posizioni sullo schermo sul quale avremo proiettato la sorgente luminosa, per le quali la sezione si riduce ad un piccolo segmento di retta ciascuno.

Dei due segmenti, uno appartiene al piano individuato dalla sorgente luminosa e l’altro è a questo perpendicolare,

Il primo si chiama focale sagittale, il secondo focale tangenziale.

Poiché la dose di raggi luminosi incontra obliquamente la lente, i raggi contenuti nelle due sezioni subiscono due successive rifrazioni ad opera della superficie della lente in modo che, all’uscita da questa, i raggi contenuti nella prima convergono in un punto T e quelli della seconda in un differente punto che chiameremo S, come mostrato nella figura qui sotto.

Tra le due sezioni se ne trova una, chiamata circolo di minima confusione che si può assumere come immagine della sorgente puntiforme fornita dal fascio di raggi selezionato.

Quando la quantità di raggi proiettata dalla lente ha la struttura suddetta, si dice che essa è astigmatica e che il sistema ottico, in particolare l’obbiettivo, è affetto da astigmatismo.

A questo punto, probabilmente non con lo stesso rigore scientifico, cerco di arrivare alle conclusioni di questa spiegazione dicendo che la correzione dell’astigmatismo consiste nel modulare lo schema ottico in modo che i punti T ed S dello schema convergano il più possibile verso il punto di minima confusione e ciò immaginando non un solo raggio ma l’insieme dei raggi che attraversano lo schema ottico che a seconda della posizione di attraversamento delle lenti e della loro inclinazione possono determinare una difformità nella proiezione sul piano ovvero nella posizione dei piani tangenziali T e sagittali S.

Il difetto di astigmatismo di una lente o di uno schema ottico può dunque provocare una diversa nitidezza dell’immagine in alcune sue parti.

Ecco quindi l’importanza della correzione dell’astigmatismo che tuttavia non fu l’unico dei problemi che dovettero affrontare negli anni seguenti i progettisti dei più evoluti schemi ottici.

Ma torniamo a Voigtländer.

Al termine di questa prima parte riporto quanto l’azienda di Braunschweig racconterà, anni dopo, circa le sue origini.

Qui sotto un immagine tratta dal catalogo Voigtländer della fine degli anni ’20 nella quale Petzval non viene nemmeno citato, a conferma del principio che la realtà è dialettica!

Petzval morì a Vienna nel 1891, quasi dimenticato, amareggiato e indigente.

L’amarezza che caratterizzò gli ultimi anni della sua vita può probabilmente essere ricondotta alla continua controversia con Voigtländer, alla perdita dei manoscritti ed al fallimento per il fatto di non essere mai stato veramente riconosciuto per il suo lavoro nel campo dell’ottica.

Segue nella seconda parte.

Massimiliano Terzi
maxterzi64@gmail.com

Bibliografia:
Prochnow C., Voigtländer report volume 3, Lindemanns Verlag 2007
Giotti, G., Appunti di ottica fotografica, edizioni Ferrania 1947

 

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