Curiosi obiettivi per foto panoramiche

Un cordiale saluto a tutti i followers di NOCSENSEI; la fotografia grandangolare di ampi panorami o soggetti architettonici ha intrigato gli operatori del settore fin dai tempi pionieristici, e in oltre 150 anni di sperimentazioni, trovate geniali e progressi possiamo annoverare molti modelli interessanti e curiosi, alcuni dei quali intendo descrivere in questa sede.

Riprese ad angolo di campo molto ampio sono state perseguite in vari modi: progettando schemi ottici ipergrandangolari che coprissero quanto desiderato in un singolo scatto, creando fotocamere con ottica orbicolante che mappavano in soggetto grazie alla rotazione su un asse del suo gruppo ottico, ideando apparecchi ad obiettivi multipli con diverso orientamento reciproco, fino ad arrivare ai tempi moderni con mosaici di scatti assemblati in una vista d’insieme grazie a software di stitching che deformano e adattano reciprocamente i vari fotogrammi contigui in modo nemmeno immaginabile manualmente, oppure con speciali fotocamere munite di 2 ottiche fisheye contrapposte in grado di creare una visione globale a 360° in un singolo scatto.

Di primo acchito tutte queste proposte suggeriscono una sofisticazione tecnica tipica dei periodi più recenti, viceversa l’approccio alla foto panoramica supegrandangolare è realmente vecchio quanto la fotografia stessa, come testimoniato da alcuni modelli a seguire.

Un primo esempio di umano ingegno applicato alla ripresa supergrandangolare è il Double Globe lens dello statunitense Joseph Schnitzer, la cui richiesta di brevetto risale addirittura al 24 Maggio 1864, ovvero 158 anni fa; Joseph Schnitzer è in realtà famoso per il Globe Lens, all’epoca prodotto assieme al socio Harrison, dal quale deriva appunto il progetto Double Globe, pertanto introduciamo preventivamente il modello antecedente.

 

 

Il Globe lens progettato da Joseph Schnitzer è un obiettivo grandangolare con una copertura sfruttabile di circa 80°; la richiesta di brevetto statunitense venne consegnata il 27 Giugno 1862 e l’obiettivo fu prodotto e divenne famoso come Globe Lens di Harrison & Schnitzer.

 

 

Lo schema prevedeva 2 elementi falciformi contrapposti, ciascuno costituito da un doppietto cementato (e simmetricamente speculare all’altro) costituito da un vetro Crown con rifrazione 1,53 per la lente esterna e da un vetro Flint con rifrazione 1,60 per quella interna, perseguendo quindi una certa acromatizzazione; i profili esterni dei 2 doppietti contrapposti sono congruenti a quelli di una sfera, donde il nome Globe Lens, e se la distorsione risultava ottimamente corretta e l’aberrazione cromatica in qualche modo controllata, rimaneva tuttavia una vistosa aberrazione sferica che limitava l’apertura disponibile a valori decisamente modesti, oltre 1:30, con intervallo operativo da 1:36 a 1:72 (queste scale delle aperture sono oggi obsolete e tali valori non più utilizzati); la configurazione iniziale creava anche un hot spot di flare al centro dell’immagine, poi minimizzato ricalcolando il Globe Lens e riducendo la distanza fra i doppietti.

Curiosamente, quasi 40 anni dopo Emil Von Hoeg di Goerz disegnò il famoso Hypergon che utilizzava uno schema analogo, rinunciando però ai doppietti in favore di lenti singole e quindi anche alla correzione cromatica, ottenendo però un angolo di campo da ben 135° e di fatto replicato solo da pochissimo tempo.

 

 

Il concetto di Double Globe Lens disegnato da Schnitzer nel 1864 prevede in pratica 2 ottiche Globe Lens affiancate, ruotate reciprocamente di circa 60° e parzialmente compenetrate assieme nel punto di contatto; la coppia di obiettivi accostati ma divergenti coprono quindi un angolo di campo molto superiore a quello con sentito da un esemplare singolo, e la proiezione dei 2 distinti obiettivi crea poi una singola immagine continua sul piano focale, nata dalla fusione e sovrapposizione di entrambe.

 

 

Per il fissaggio degli elementi ottici era previsto un robusto cilindro di ottone nel quale le lenti venivano incastonate e questo era l’aspetto previsto del sistema una volta assemblato, con le lenti tagliate asimmetricamente nella parte centrale per essere perfettamente a contatto fra loro e con i rispettivi assi ottici divergenti.

 

 

Questo schema esemplifica meglio la struttura interna del Double Globe Lens, con la coppia di obiettivi gemelli che proietta la propria immagine sul piano focale passando attraverso un particolare diaframma centrale con apertura di forma ovale; le quote previste fanno si che le 2 immagini distinte proiettate dalla coppia di obiettivi si fondano in una singola visuale supergrandangolare sul piano focale; quest’ultimo dettaglio non è descritto nel brevetto ma ritengo che sarebbe stato necessario utilizzare lastre curve, così come avveniva nel famoso Panoramic Lens di Sutton con ottica riempita di acqua già descritto nell’articolo di NOCSENSEI dedicato al Goerz Hypergon e a Giorgio Jano.

 

 

Il testo del brevetto, piuttosto laconico e succinto, descrive il concetto di funzionamento ma non approfondisce le quote ed i parametri ottici del sistema; risulta comunque interessante che il progettista aggiunga che il sistema composito potrebbe essere costituito da 2 obiettivi o anche più, lasciando aperta la porta a configurazioni ancora più complesse; è anche stupefacente riuscire ad accedere ad una copia del brevetto in eccellenti condizioni dopo così tanti anni e traversie.

Affrontando un balzo temporale di oltre un secolo, lo stesso concetto venne poi utilizzato da Harvey Ratliff Junior in un brevetto consegnato il 10 Dicembre 1968 per conto della sconosciuta azienda Jetru Incorporated di Amarillo (Texas), una ditta fondata nel 1963 e che ha cessato di operare circa 25 anni fa.

 

 

Il progetto di Ratliff prevede un sistema per la ripresa stereoscopica grandangolare che utilizza 2 fotocamere ad orientamento divergente, con sistema di scatto sincronizzato, ciascuna delle quali è equipaggiata con un obiettivo fisheye di tipo Hill, ovvero il semplice schema concepito dal britannico Robin Hill e disponibile dal 1924; incidentalmente, gli apparecchi disegnati esibiscono la sagoma inconfondibile della Nikon F, all’epoca il non plus ultra del settore.

 

 

Una seconda ipotesi del brevetto ipotizza un corpo macchina creato appositamente, con doppio otturatore e servito dallo stesso caricatore di pellicola; la sezione evidenzia anche il semplicissimo schema ottico del fisheye di Hill, nato per esigenze metereologiche e in pratica costituito da un semplice tripletto con elemento anteriore ipertrofico e fortemente divergente.

 

 

Nel testo del brevetto Harvey Ratliff Junior abbandona tuttavia l’ipotesi dello “sky lens” di Hill, probabilmente utilizzato solo per semplificazione grafica, e cita alcuni obiettivi papabili disponibili all’epoca, come il Fisheye-Nikkor 8mm 1:8 ed altri semi-fisheye poco noti sui nostri mercati ma evidentemente diffusi negli U.S.A. a quei tempi, come lo Spiratone 12mm f/5,6 da 150° o l’Accoura Fisheye 12mm 1:8 da 145° (che, devo ammettere, non avevo mai sentito nominare).

L’obiezione che immagino stia passando per la mente dei lettori è che il brevetto cita una “substantially distortion-free stereoscopy” e poi chiama in causa obiettivi fisheye, noti per la loro fortissima distorsione… In effetti l’idea di Ratliff è quella di sfruttare solamente la porzione centrale della loro proiezione, ambito nel quale la distorsione risulta ancora molto contenuta, e indica come sia necessario un ingrandimento 5x nell’immagine ottenuta con il Fisheye-Nikkor 8mm 1:8 per una visione priva di distorsioni, richiedendo quindi film a grana fine, mentre con gli altri 12mm citati suggerisce addirittura l’applicazione di un moltiplicatore di focale 1,5x disponibile a quel tempo che riduce la necessità di ingrandimento per escludere la distorsione al fattore 2x, e perseguendo lo stesso concetto si lancia anche in ipotesi fantasiose, come utilizzare il 150mm 1:5,6 Sekor per Mamiya Universal 6×9 abbinato al Kenko Fisheye Converter, sfruttando la lunga focale iniziale per ridurre l’angolo generato dall’aggiuntivo anteriore a circa 75°..

 

 

Pertanto, in questa ipotetica fotocamera grandangolare per riprese stereoscopiche, il fisheye viene utilizzato più che altro per l’elevata correzione di molte aberrazioni che garantisce nella zona centrale, sicuramente meno aberrata rispetto ai grandangolari convenzionali del tempo, e la parzializzazione prevista porta ad un angolo massimo di circa 90°, comunque interessante per una ripresa stereo.

 

 

Questo concetto di utilizzare più ottiche ad orientamento divergente per produrre una singola immagine viene impiegato anche oggi (basta pensare allo speciale apparecchio ad obiettivi multipli che molti avranno visto sul tetto delle autovetture mandate in giro per mappare il territorio e realizzare le immagini di Google Street View), tuttavia è letteralmente vecchio come il mondo perché con lo stesso principio funzionano anche gli occhi composti degli insetti e questo dettaglio morfologico era già presente anche in forme di vita molto antiche… L’immagine qui sopra è stata realizzata a 25 ingrandimenti al microscopio stereoscopico Carl Zeiss Jena SMXX (obiettivo anteriore 4x + oculare 6,3x) e immortala l’occhio composto di un trilobite fossile Phacops speculator, un artropode marino estinto vissuto nel Devonico, piano Praghiano, circa 410 milioni di anni fa: un abisso temporale, e tuttavia i suoi occhi erano già organizzati in numerose file di ommatidi che producevano immagini singole, poi interpolate dal sistema nervoso in una vista complessiva della scena.

 

 

Fra le realizzazioni particolari ideate per la ripresa panoramica supergrandangolare voglio infine citare gli speciali obiettivi disegnati nel 1961 da Yoshiyuki Ino, un progettista giapponese free lance.

 

 

Queste ipotesi, confluite in un brevetto statunitense richiesto da Ino-San a proprio nome il 7 Giugno 1961, sono molto interessanti perché all’epoca progetti per schemi fisheye sofisticati non erano ancora stati proposti dalle principali aziende del settore e i modelli di questo progettista creano una sorta di antequem nel settore, partendo da un nucleo tipo Dagor a 4 lenti in 2  gruppi e aggiungendo elementi fortemente divergenti dietro a quest’ultimo; oltre a ciò, risulta molto interessante il tipo di copertura e proiezione prevista.

 

 

Il primo schema descrive un fisheye che prevede uno gruppo centrale tipo Dagor con un menisco posteriore molto incurvato e vari elementi anteriori fortemente divergenti e tipici delle ottiche ad occhio di pesce che arriveranno in seguito; gli obiettivi panoramici di Yoshiyuki Ino vanno orientati allo Zenit e in questo caso della copertura fisheye anteriore viene utilizzata una veduta panoramica a 360° di tutto il circondario, con angolo verticale limitato per creare la tipica “striscia” che caratterizza tali vedute, e la corrispondente scena viene proiettata dalla lente posteriore in forma di un’immagine toroidale, come una panoramica vista in coordinate polari. Incurvandola fino a portare a contatto i lati estremi; caratteristiche simili le vedremo anche nell’enigmatico obiettivo Peri-Apollar della svizzera Volpi AG già discusso in un altro articolo di NOCSENSEI.

 

 

Nella seconda ipotesi abbiamo una struttura quasi simmetrica, con i grandi elementi divergenti anteriori replicati anche nella parte posteriore; in questo caso la strisciata panoramica a 360° acquisita dalla lente frontale viene poi proiettata orizzontalmente su materiale sensibile posto in un contenitore cilindrico e produce quindi una visuale a 360° tradizionale e non toroidale.

 

 

Infine, la terza ipotesi funzionalmente è identica alla precedente ma il progettista ha messo in campo la sua fantasia per semplificare il sistema, riducendo peso e costi, un intento perseguito riducendo a 6 gli elementi utilizzati e limitando quelli esterni ad una coppia di lenti molate nella parte anteriore per creare un profilo fortemente negativo, con superficie esterna argentata a specchio; l’immagine acquisita dalla parte perimetrale della lente frontale viene quindi proiettata indietro dalla superficie speculare e, allo stesso modo, l’elemento analogo situato nella parte posteriore provvede a indirizzare l’immagine sullo spezzone di pellicola che circonda tale elemento a 360° all’interno di una sede cilindrica, utilizzando a sua volta la proiezione della superficie rifinita a specchio.

Purtroppo non ho evidenze che questi interessanti proposte di inizio anni ’60 siano mai sfociate nella produzione di serie da parte di qualche azienda.

Il campo della fotografia panoramica grandangolare è quindi un sostrato effervescente che ha sempre solleticato la fantasia e l’ingegno di fotografi e progettisti, regalandoci nel tempo proposte obiettivamente interessanti e degne di approfondimento.

Un abbraccio a tutti; Marco chiude.

 

 

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