Canon PE 300mm 1:1,8 per fotofinish

Un cordiale saluto a tutti i followers di NOCSENSEI; questo pezzo costituisce il quarto articolo della serie VINTAGE METER che si prefigge di monitorare aberrazioni e prestazioni MTF di obiettivi vintage o di modernariato, creando una scheda parametrica in modelli anche rari, dei quali non esista una omologa documentazione ufficiale o che non sono stati testati da riviste o istituti; questa opzione estremamente interessante per appassionati e collezionisti si concretizza sfruttando un sofisticato software di calcolo ottico professionale, il Synopsys Code V, ed è possibile grazie all’amichevole collaborazione dell’amico Dr. Mark Jeffs, progettista ottico da oltre trent’anni con trascorsi prestigiosi, che ringrazio di cuore per aver accettato di supportarmi; specifico che i diagrammi presentati non sono ottenuti da misurazioni dirette su un esemplare (con tutte le variabili legate a problemi di allineamento dovuti ad urti e cadute o agli effetti sull’immagine di polvere, aloni o scollature fra le lenti dopo svariati anni di esercizio) ma sono calcolati, partendo dagli esatti parametri costruttivi del sistema di lenti, grazie all’avanzato software di progettazione ottica in grado di effettuare simulazioni molto precise ed attendibili sul rendimento effettivo dell’obiettivo prodotto secondo quelle specifiche.

Il protagonista dell’articolo odierno è un obiettivo rarissimo calcolato nel 1987 e prodotto in piccolissima serie per essere abbinato ad apparecchiature da fotofinish in corse di cavalli, nelle quali è necessaria una grande distanza fra lo strumento e i protagonisti pur mantenendo un’elevata apertura massima per congelare il movimento; questo ha imposto al costruttore di creare un’ottica in cui il rapporto fra lunga focale e luminosità è stato spinto a limiti mai più replicati in un obiettivo fotografico; il modello in questione è lo straordinario Canon PE 300mm 1:1,8 sul quale ho già scritto un articolo per Nocsensei nel cui contesto introducevo e condividevo una descrizione tecnica generale del pezzo; con questo nuovo articolo passiamo oltre e, disponendo di tutti i parametri grezzi di progetto, possiamo addirittura calcolare le prestazioni sul campo e immaginare cosa si sarebbe potuto fare se quest’obiettivo realizzato in pochi esemplari e per utilizzi speciali fosse stato avviato alla normale serie come Canon EF 300mm 1:1,8 L USM, sebbene ingombri e peso sarebbero stati quasi proibitivi per l’uso a mano libera e l’adozione di due enormi lenti in fluorite avrebbe comportato un prezzo di listino esorbitante.

L’obiettivo è qui ritratto applicato allo strumento per fotofinish e la sua massa elevata si intuisce anche dalla massiccia impugnatura che consente di brandeggiarlo utilizzando entrambe le mani.

L’obiettivo, pur utilizzando parte del barilotto esterno del Canon EF 200mm 1:1,8 L USM, prevede solamente la messa a fuoco manuale e lo specifico utilizzo nel fotofinish ha spinto il costruttore a creare appositamente una nuova sigla identificativa in luogo delle classiche FD o EF, pertanto questo modello è ufficialmente rubricato come Canon PE 300mm 1:1,8 e curiosamente non è presente la denominazione L che accompagna da decenni le versioni professionali, sebbene si tratti di un progetto all’avanguardia realizzato con vetri speciali.

Come già anticipato nell’altro articolo, il Canon PE 300mm 1:1,8 deriva da una variante di progetto presente nel brevetto del Canon 200mm 1:1,8 L, richiesto in Giappone da Sadatoshi Takahashi e Hideki Ogawa nel 1987, e ne ricalca l’architettura ottica basata su 10 lenti in 8 gruppi con messa a fuoco interna possibile grazie al flottaggio del doppietto posto davanti al diaframma; oltre alle ovvie differenze nei parametri geometrici delle singole lenti, il principale discriminante per il PE 300mm 1:1,8 consiste nella realizzazione delle due enormi lenti anteriori utilizzando fluorite cristallina artificiale, estremamente costosa con simili diametri, mentre invece nel 200mm 1:1,8 L di normale serie tali elementi sono confezionati con il classico vetro UD a bassissima dispersione.

Accostando gli schemi ottici da 200mm 1:1,8 e 300mm 1:1,8 in reciproca scala si riescono a comprendere immediatamente le dimensioni fuori standard del luminosissimo PE 300mm 1:1,8, un obiettivo efffettivamente al limite del realistico.

Questa tabella, già vista nel precedente articolo, proviene dal brevetto e definisce la variante con apertura 1:1,8 e focale 300mm (295mm effettivi); questi parametri, processati dal relativo software di calcolo, hanno permesso di misurare il relativo rendimento ottico.

Lo schema ottico da 300mm 1:1,8 ricavato dai dati grezzi coincide con quello presente nel brevetto e conferma le grandi similitudini di questa configurazione anabolizzata con quella del 200mm 1:1,8 che arrivò alla grande serie.

Osservando i diagrammi calcolati per aberrazione sferica longitudinale alle varie frequenze dello spettro luminoso, curvatura di campo, astigmatismo e distorsione, occorre notare preventivamente come le scale di riferimento siano insolitamente ridotte, quindi le curve definiscono in realtà deviazioni estremamente contenute e proprie di un obiettivo eccezionalmente corretto; la curva di aberrazione sferica definisce un’ottima correzione e lo spostamento di fuoco delle curve nello spettro visibile compreso fra il violetto a 435,8nm e il rosso a 656,3nm è contenuto al di sotto dei 100 micron, valore ottimo soprattutto considerando la focale; le curve che definiscono la planeità di campo e l’astigmatismo mostrano una leggera biforcazione astigmatica procedendo verso i bordi, tuttavia l’intera scala del grafico copre un intervallo di appena +o- 80 micron, pertanto si tratta di deviazioni molto contenute, considerazione valida ad ogni buon conto anche per la distorsione, con valori a cuscinetto inferiori a 0,5% e quindi trascurabili.

Passiamo ora a visualizzare le curve di trasferimento di modulazione del contrasto (MTF). Misurate secondo lo standard Zeiss: messa a fuoco a diaframma aperto per 20 cicli/mm, mantenendo tale piano a tutte le aperture successive, e calcolo delle curve misurate a 10, 20 e 40 cicli/mm da centro (sinistra) a bordi (destra) con lettura in orientamento sagittale (curva continua) e tangenziale (curva tratteggiata).

In questo caso sono stati calcolati i valori relativi alle aperture 1;1,8, 1:2,8 ed 1:5,6; il rendimento dell’obiettivo “base” del progetto, il Canon 200mm 1:1,8 L in versione FD ed EF, è noto e famoso per la sua eccellenza, pertanto è ragionevole nutrire aspettative anche per l’alternativa forzata a 300mm 1:1,8, tuttavia in questa opzione si sono davvero valicate le colonne d’Ercole dell’ottica e non è detto che l’adozione dello stesso, valido schema di partenza con l’aggiunta di enormi elementi in fluorite garantiscano a priori gli ottimi risultati del 200mm; vediamo dunque come si comporta il 300mm 1:1,8 PE.

Le remore appena espresse si rivelano infondate: nonostante l’eccezionale rapporto lunghezza focale/apertura massima, il 300mm 1:1,8 PE garantisce un trasferimento di contrasto eccezionalmente elevato ed uniforme già a tutta apertura, mostrando diagrammi che definiscono prestazioni in grado di soddisfare qualsiasi esigenza professionale, con una tale costanza di rendimento anastigmatica fino ai bordi da confermare l’elevato stato di correzione delle principali aberrazioni e in particolare quella cromatica; evidentemente la necessità di correggere un semiangolo di appena 4° ha semplificato i compiti e l’utilizzo di due elementi in fluorite ed uno UD controlla a dovere le componenti cromatiche.

Chiudendo ad 1:2,8 tutti i valori si impennano definendo un netto miglioramento e mantenendo l’ottima uniformità sul campo, mostrando ai bordi solo un lievissimo flesso tangenziale che può dipendere da un leggero astigmatismo, una minima aberrazione cromatica laterale residua o una combinazione di entrambi.

Chiudendo ad 1:5,6 i valori aumentano ulteriormente, arrivando in pratica al limite di diffrazione a tale apertura; anche in questo caso l’uniformità centro-bordi rimane eccellente mentre sia accentua leggermente la flessione tangenziale verso gli angoli, comunque garantendo con entrambi gli orientamenti valori al di sopra di qualsiasi critica.

Questo breve ma affascinante viaggio nei segreti del Canon PE 300mm 1:1,8 per fotofinish ci fa comprendere come le sue prestazioni siano di primissimo livello nonostante i parametri geometrici quasi incredibili, e sicuramente sarebbe stato un grande alleato per molte categorie di fotografi professionisti se Canon avesse messo in cantiere una versione EF L USM, magari acquistabile solo su ordinazione (ma a che prezzo?…), così come fu per il 1200mm 1:5,6 L USM, tuttavia il peso e le dimensioni di questo 300mm eccezionalmente luminoso sono davvero oltre i limiti del gestibile e un conto è doverli sopportare in un 1200mm, obiettivo che si utilizza sempre e comunque da postazione fissa su treppiedi, un altro invece conviverci con un 300mm, obiettivo certamente più dinamico che molto spesso si utilizza a mano libera e comunque solitamente viene trasportato dal fotografo appeso alla spalla; sicuramente sarebbe stato un obiettivo fantastico per impieghi cinematografici, e non a caso la maggioranza dei Nikon Nikkor 300mm 1:2 IF ED prodotti (l’unico obiettivo che per caratteristiche geometriche può avvicinarsi al Canon PE 300mm 1:1,8) sono stati dirottati e adattati a questo utilizzo; le cose andarono invece diversamente, tuttavia – alla luce dei riscontri condivisi in questo pezzo – occorre indirizzare un grande plauso ai progettisti per aver disegnato un obiettivo davvero eccellente nonostante le ovvie forzature geometriche.

Un abbraccio a tutti; Marco chiude.

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