Un cordiale saluto a tutti i followers di NOCSENSEI; nell’universo dell’immagine la storia del luminosissimo obiettivo Carl Zeiss Planar 50mm 1:0,7 con le relative implicazioni nelle imprese spaziali e in cinematografia è una delle più note, discusse ed intriganti, con corollario di varie leggende metropolitane, pertanto desidero approfondire questo argomento, che ho già discusso in passato, anche con i lettori di Nocsensei.
Dr. Erhard Glatzel
Il Carl Zeiss Planar 50mm 1:0,7 venne sviluppato su specifica richiesta di NASA, l’Agenzia Spaziale Americana, nell’ambito di un progetto più ampio che vedremo in seguito, e la responsabilità della sua progettazione fu assegnata al Dr. Erhard Glatzel, a quei tempi a capo del dipartimento di calcolo ottico ad Oberkochen.
Sul Planar 50mm 1:0,7 e l’iniziale destinazione spaziale si è scatenata una ridda di ipotesi e illazioni, dalla richiesta asseritamente inoltrata per immortalare la faccia nascosta della Luna, meno luminosa di quella visibile, al tipo di apparecchio di destinazione, secondo molti addirittura un corpo Hasselblad modificato.
In realtà dalla NASA venne formalizzata la richiesta per un pacchetto che comprendeva 2 ottiche, entrambe da 50mm: un modello superluminoso (il Planar 50mm 1:0,7, appunto) e una versione destinata a riprese nella banda ultravioletta con frequenze anche decisamente corte, concretizzato da Glatzel nello specialissimo UV-Planar 50mm 1:2; entrambe le versioni vennero calcolate nel 1966 e condividevano un complesso schema tipo Doppio Gauss ampiamente modificato, tuttavia l’UV-Planar 50mm 1:2, proprio per soddisfare la necessità di operare anche con ultravioletto ad onda corta fino a 200nm, utilizzava lenti realizzate unicamente in quarzo e fluorite.
Per quanto riguarda il formato coperto e la leggenda che attribuiva ad un corpo Hasselblad 6×6 modificato l’onore di accogliere il famoso Planar 50mm 1:0,7, dopo aver analizzato gli appunti originali del progettista con le varie fasi del calcolo posso affermare che entrambi gli obiettivi erano calcolati per un formato cine 35mm, quindi per una copertura approssimativamente simile a quella di un attuale sensore APS-C, e per un angolo limitato a 30°; quindi la NASA; evidentemente, progettava di utilizzare entrambi i modelli per riprese cinematografiche 35mm ed entrambi gli obiettivi coprono pertanto un formato massimo di circa 18x24mm, con diagonale utile di 27mm.
Per quanto riguarda lo schema ottico del nostro protagonista di giornata, il Planar 50mm 1:0,7, la sua struttura ad 8 lenti con un modulo Gaussiano anteriore e un gruppo concentratore posteriore si riallaccia per certi versi a luminosissimi prototipi Carl Zeiss Jena del tempo di guerra destinati a visori notturni ad infrarossi come questo UR-Objektiv (UR = Utrarot Strahlung, banda infrarossa) 70mm 1:1,0 del 1941, tuttavia le analogie sono forse più causali che volute, se analizziamo la complessa sequenza di ottimizzazioni, sia manuali che automatiche via software, che venne messa in atto passando dallo schema di partenza a quello definitivo.
Infatti il Dr. Glatzel partì da uno schema Doppio Gauss simmetrico ad 8 lenti con nona lente di campo a ridosso del piano focale ed apertura 1:1,0, modificandolo poi manualmente ma con ausilio software in un secondo prototipo con apertura 1:0,7; quest’ultimo venne poi elaborato automaticamente dal software in un terzo prototipo con ampia lente anteriore concava e schema a 10 lenti e Glatzel, forse ritenendolo troppo complesso, passò manualmente ad un quarto prototipo nel quale aveva convertito i 3 elementi frontali del terzo modello in una singola lente positiva di ampio spessore, creando una configurazione già simile alla versione finale; l’affinamento definitivo venne affidato nuovamente al software che modificò raggi di curvatura e spessori arrivando finalmente alla quinta ipotesi, poi utilizzata per la produzione.
Questa sequenza molto complessa, dove l’esperienza e l’intuizione dell’esperto Glatzel si avvicendavano alla potenza di calcolo del suo elaboratore con relativo software da lui stesso sviluppato, fanno in effetti capire come le analogie fra la configurazione finale del Planar 50mm 1:0,7 e l’UR-Objektiv militare del 1941, sebbene evidenti, siano più che altro frutto del caso, a testimoniare un curioso loop in cui la più avanzata tecnica moderna torna a replicare modelli di 25 anni prima.
Questi eccezionali documenti sono presenti negli appunti che il Dr. Glatzel utilizzava per le sue celebri conferenze sulle ultime novità nella progettazione ottica, spesso raggruppati in pubblicazioni realizzate internamente alla Carl Zeiss Oberkochen e ovviamente non distribuite al pubblico; nel nostro caso ho recuperato i dati da “Erhard Glatzel – New developments in the field of photographic objectives” stampato ad Oberkochen nel Luglio 1969, un documento ottenuto direttamente dalla famiglia Glatzel dopo la sua morte grazie al’interessamento del fu Lawrence J. Gubas.
Negli appunti del progettista è presente anche uno spot diagram dell’obiettivo, purtroppo riprodotto con una grafica non ottimale per l’anzianità del documento, che conferma la copertura di 15+15° e mostra la presenza di flare sagittale, del resto atteso in un obiettivo 1:0,7 calcolato nel 1966 senza superfici asferiche e vetri di ultimissima generazione.
In questi documenti sono addirittura presenti diagrammi MTF, misurati da 0 a 20 cicli/mm sull’asse del fotogramma (schema in alto) e in zone periferiche con semiangolo di campo dall’asse di ripresa pari a 10° e 14°; purtroppo il documento non specifica a quale apertura di diaframma tali misurazioni sono calcolate, e se si trattasse della massima apertura 1:0,7 i valori sarebbero tutto sommato non disprezzabili.
L’azienda Carl Zeiss non ha mai prodotto in serie il Planar 50mm 1:0,7; infatti, dopo il calcolo ottico di Glatzel del 1966, il disegno meccanico fu completato nell’Agosto del 1967 e vennero assemblati solamente 10 esemplari, assegnando a ciascuno di essi una classica matricola prototipica di Oberkochen nell’intorno di 2.5xx.xxx, e la sistematica è ancora più complessa perché non soltanto non vennero registrati debitamente tutti i pezzi (nei registri compare la matricola di un singolo esemplare) ma i numeri di serie prototipici dei 10 obiettivi non sono sequenziali e in apparenza sembrano scelti randomicamente.
A quanto ci è dato di sapere, il progetto del Planar 50mm 1:0,7 fu un grande dispendio di risorse perché non soltanto la produzione si limitò a questa manciata di ottiche ma sembra che addirittura la NASA, che ne prelevò solamente una parte, non abbia poi utilizzato questo luminosissimo Planar in alcuna missione, forse perché dopo la perentoria richiesta e il calcolo finalizzato nel 1966 si dovette attendere un altro anno per risolvere i problemi che il particolare gruppo ottico comportava alla parte meccanica, e nel frattempo i programmi spaziali in rapida successione non potevano aspettare…
I pezzi che non finirono a Houston rimasero temporaneamente in casa Zeiss e possiamo analizzare in dettaglio l’aspetto di tale obiettivo grazie all’esemplare che Charles Barringer, grandissimo esperto e collezionista Zeiss di fama mondiale purtroppo scomparso, era riuscito ad accaparrarsi per la sua collezione.
Come si può intuire dalle immagini, il Carl Zeiss Planar 50mm 1:0,7 è un obiettivo estremamente corpulento e la cui progettazione meccanica, nonostante la copertura da formato cine 35mm, non nega a priori la possibilità di sfruttarlo per riprese fotografiche statiche; in questo caso il problema sta nello spazio retrofocale ridottissimo, circa 4 millimetri, che divide il vertice dell’ultima lente dal piano focale, una distanza che, considerando anche il castone esterno che vincola la lente, rendeva impraticabile l’abbinamento ad un apparecchio con otturatore a tendina e i relativi spessori, richiedendo quindi l’adozione di un enorme otturatore centrale Compur Electronic 3 della Deckel, azienda del resto controllata da Zeiss.
Notate, in questo esemplare, i principi di scollatura visibili nel doppietto anteriore, un problema molto diffuso nelle ottiche Zeiss anni ’60 dopo la transizione a cementi epossidici il cui comportamento nel lungo termine era poco conosciuto; naturalmente, trattandosi di un obiettivo assemblato nel 1967, il rivestimento antiriflesso è conforme alla tipologia allora in uso sulle ottiche per Contarex ed Hasselblad ma non è ancora il T* multistrato, arrivato solo 5 anni dopo.
La presenza del modulo secondario posteriore ha imposto un barilotto estremamente allungato che, nelle versioni originali create per NASA, è privo di elicoide di messa a fuoco e concettualmente appare simile ad un obiettivo per apparecchi di grande formato, con un otturatore centrale e 2 cannotti alle estremità che contengono le lenti del sistema; il ridottissimo spazio retrofocale del Planar porta il cannotto posteriore quasi a contatto col materiale sensibile, obbligando ad utilizzare l’obiettivo su apparecchi appositamente concepiti o adattati ed escludendo in ogni caso la messa a fuoco reflex: questo dettaglio può sembrare critico con la ridottissima profondità di campo disponibile ad 1:0,7 ma per l’impiego previsto all’origine, con soggetto praticamente ad infinito, tale limitazione non costituiva un problema.
L’otturatore Comput Electronic 3, come detto prodotto dalla Friedrick Deckel di Monaco di Baviera, veniva comandato ed alimentato tramite la vistosa spina che si può apprezzare nelle immagini, pertanto in questo modello sono presenti comandi convenzionali come l’apertura manuale delle lamelle, il controllo di tempi e diaframmi e la presa per al sincronizzazione flash ma non è previsto l’attacco filettato per i consueti scatti flessibili meccanici; il grande otturatore e l’ingente massa delle lenti portano il peso complessivo a ben 1,85kg.
La montatura anteriore mostra la lente frontale di grande diametro (ben 76mm) e la quasi incredibile denominazione Planar 1:0,7 f = 50mm; la matricola prototipica di questo esemplare è 2.583.362, differente sia dall’unica presente nei registri Zeiss che da quella visibile su uno dei Planar poi utilizzati da Stanley Kubrick, a conferma di questa strana randomizzazione di seriali in un lotto omogeneo di 10 esemplari prodotti.
La vista posteriore mostra la filettatura di grande diametro presente nel cannotto, subito dietro l’otturatore centrale, che in origine doveva garantire il montaggio sull’apparecchio, e permette anche di apprezzare come la porzione terminale del cannotto posteriore stesso sporga leggermente rispetto al profilo della lente, rendendo di fatto lo spazio utile prima del piano focale quasi inesistente; proprio a questo proposito occorre una valutazione onesta sulla eccezionalità di questa realizzazione: infatti l’obiettivo garantisce un’apertura 1:0,7, tuttavia limitando l’angolo di campo ad appena 30° e accettando di posizionare l’ultima lente praticamente a ridosso del piano focale, tutti elementi che oggettivamente semplificano molto la progettazione rispetto ad un omologo 50mm 1:0,7 che fosse in grado di coprire il 24x36mm e con lo spazio retrofocale necessario ad un apparecchio reflex.
Osservando l’esemplare si nota come i materiali utilizzati siano identici a quelli degli obiettivi “terrestri”, senza alcuna sostituzione o procedura particolare; infatti, sebbene il terribile rogo in esercitazione alla rampa di lancio 34 di Cape Canaveral in cui perì l’intero equipaggio di Apollo 1 (e che in seguito portò alla creazione di complessi protocolli sui materiali) si fosse verificato il 27 Gennaio 1967, quindi prima dell’effettiva costruzione di questi prototipi, tali norme più restrittive in quel momento erano al di là da venire, mentre risultano evidenti osservando, ad esempio, alcune ottiche Nikkor fornite con i corpi Nikon F3 NASA, quindi negli anni ’80, che prevedono obsoleti barilotti interamente metallici “tipo F” (privi di gomma o plastica) che all’epoca erano fuori produzione da circa 20 anni e che vennero invece riesumati per ottemperare ai nuovi protocolli di sicurezza introdotti in seguito al citato incidente.
Un dettaglio ravvicinato dell’otturatore centrale specificamente configurato per il Planar mostra alcuni elementi interessanti: la ghiera delle aperture prevede soltanto valori compresi fra 1:0,7 ed 1:8, quindi con esclusione dei diaframmi più chiusi (forse per oggettivi problemi meccanici o considerando che nelle riprese a luce molto attenuata per le quali era previsto una chiusura maggiore non avrebbe avuto senso), mentre la scala dei tempi, grazie al controllo elettrico dell’otturatore, risulta insolitamente estesa e si spinge addirittura fino a 32 secondi interi; pertanto con il Planar 50mm 1:,07 era possibile gestire pose da 32” ad 1:0,7 senza ricorrere alla posa lunga T con sorveglianza manuale del tempo, operando praticamente al buio.
La carriera di questo luminosissimo Planar sembrava quindi concludersi così, in modo un po’ ignominioso, senza ulteriori strascichi produttivi e apparentemente senza nemmeno aver svolto il ruolo previsto nelle missioni spaziali per il quale era stato richiesto; tuttavia il destino è imprevedibile e talvolta nasconde dietro l’angolo sorprese inaspettate, e così fu anche per il Carl Zeiss Planar 50mm 1:0,7 quando entrò in scena un mostro sacro del cinema, Stanley Kubrick.
Infatti, a inizio anni ’70, il Maestro intendeva realizzare un lungometraggio in costume derivato dal romanzo “Le memorie di Barry Lyndon” di William Makepeace Thackeray, e per ricrearne le soffuse atmosfere di metà ‘700 vagheggiava di realizzare le riprese di interni utilizzando solo la luce naturale di candele o lumi ad olio, senza il supporto di illuminazione artificiale; all’epoca non esisteva naturalmente la possibilità di sfruttare valori ISO/ASA molto elevati come sarebbe stato praticabile in seguito e il massimo concesso era una invertibile a colori da 100 ASA trattata in push a 200 ASA; considerando il “tempo” di acquisizione di ciascun frame cinematografico, vincolato al numero di fotogrammi al secondo della ripresa, e facendo 2 conti con esposimetro in mano, Stanley Kubrick si rese conto che per finalizzare la sua idea non sarebbero stati sufficienti nemmeno i luminosissimi obiettivi cinematografici 1:0,95 allora disponibili, pertanto congelò il progetto e si mise alla ricerca di ottiche speciali ancora più luminose, una ricerca che si interruppe quando trovò presso la Zeiss gli esemplari residui di Planar 50mm 1:0,7, inutilizzati.
Il Maestro acquisì 3 di tali obiettivi e li spedì ad Edmund Di Giulio, un tecnico statunitense poi premiato anche con vari Accademy Scientific and Technical Awards per le sue innovazioni nel campo delle cinematografia, e lo specialista modificò le ottiche, creando uno speciale elicoide di fuoco a corsa lunga e con molti indici i riferimento e modificando cineprese Mitchell BNC per adattarle all’uso con un obiettivo dal diametro inusitato e con spazio retrofocale molto limitato, ovviamente escludendo a priori l’impiego con visione reflex.
Di Giulio riuscì nell’impresa, non senza difficoltà, e Kubrick ebbe finalmente il suo obiettivo 1:0,7 per le riprese di “Barry Lyndon”, presentato nel 1975; grazie anche al contributo di John Alcott il film vinse fra gli altri anche l’Oscar per la migliore fotografia proprio grazie alle atmosfere mirabilmente restituite dalla ripresa a luce ambiente sfruttando il luminosissimo Planar.
Questa immagine mostra una delle cineprese MItchell BNC modificate (denominata “A cam”), sulla quale spicca il Carl Zeiss Planar 50mm 1:0,7 e il relativo mirino ottico esterno per l’inquadratura; in questa cinepresa la piastra con flangia per l’obiettivo si apre come lo sportello di una stufa e lo spazio retrofocale del Planar è così ridotto che fu necessario prevedere un sistema di sicurezza che imponeva di svitare l’obiettivo per 9 giri completi, allontanandolo quindi dal piano focale, prima che lo switch di sicurezza elettrico autorizzasse la rotazione, evitando quindi il contatto fra la montatura posteriore e le parti interne della cinepresa.
Una vista in dettaglio sull’obiettivo evidenzia la sovrastruttura con l’elicoide di fuoco aggiunta subito dietro l’otturatore centrale, mentre la matricola prototipica dello specifico esemplare è 2.584.570; ricordo che nell’esemplare ex-Barringer visto in precedenza il seriale era 2.583.362, a conferma di una scelta quasi casuale.
Questo stesso esemplare è stato “in visita” alla Carl Zeiss, dove venne fotografato sopra i suoi progetti meccanici originali che riportano date di Agosto 1967 e creano un antequem cronologico per l’effettiva produzione; l’immagine consente di apprezzare la scala di messa a fuoco e la serie estremamente ravvicinata di indici per le distanze (servivano 720° di rotazione per passare da infinito al valore minimo di circa 1,5 metri), una precauzione essenziale perché in assenza di visione reflex l’obiettivo andava focheggiato a stima su scala metrica, e la ridottissima profondità di campo ad f/0,7 e a distanze ridotte trasformava tale procedura in una sorta di incubo, al punto che sul set venne predisposta una telecamera orientata a 90° rispetto all’asse della cinepresa Mitchell che inviava l’immagine di profilo su un monitor munito di una griglia di riferimento corrispondente alle varie distanze di ripresa, e il focus puller provvedeva a modificare istantaneamente la misura impostata sulla ghiera dell’obiettivo non appena uno dei soggetti si spostava da un settore all’altro della griglia, evidenziando un cambio nella distanza di ripresa; naturalmente gli attori erano istruiti per rimanere il più possibile statici sul piano di fuoco.
Parlando della struttura ottica di quest’obiettivo, purtroppo non è disponibile alcun brevetto o informazione pubblicamente condivisa, tuttavia è possibile aggiungere qualche dettaglio interessante; infatti, dopo le prime prove, Stanley Kubrick fu molto soddisfatto dell’obiettivo e della cinepresa modificata, tuttavia si rese conto che in certe scene l’angolo di campo dell’obiettivo, circa 30°, risultava troppo stretto e mise nuovamente Edmund Di Giulio sui carboni ardenti per trovare una soluzione; Di Giulio si rivolse a sua volta al Dr. Richard Vetter, un ottico che progettava obiettivi ed aggiuntivi per il sistema cine Todd-AO, e quest’ultimo suggerì l’adozione di un aggiuntivo grandangolare Kollmorgen nato in origine per aumentare l’angolo di campo di ottiche da proiezione 70mm in ampie sale; in questa illustrazione possiamo quindi osservare lo schema ottico originale del Planar 50mm 1:0,7 (al centro) e lo stesso in abbinamento al corpulento aggiuntivo ottico Kollmorgen (in alto), un accoppiamento che portava la focale effettiva a 36,5mm (aumentando quindi l’angolo di campo), pur mantenendo l’apertura massima 1:0,7 (anche se su questo ho qualche dubbio); è riportato che Kubrick fosse altrettanto entusiasta della nuova configurazione da 36,5mm e chiedesse al povero Di Giulio di andare oltre, cercando una soluzione per un angolo di campo ancora più spinto; il tecnico si rivolse nuovamente al Dr. Richard Vetter che propose l’impiego di un aggiuntivo che lui e i suoi colleghi avevano sviluppato per il formato Todd-AO a metà anni ’60 per avvicinare questo standard al Cinerama; tale aggiuntivo era denominato Dimension 150 e accoppiato al Planar portava ad una focale ridotta fino a 24mm, corrispondente ad un angolo di campo superiore a 60° e ad una focale più che dimezzata rispetto all’originale, tuttavia il Maestro dopo le necessarie prove si rese conto che la qualità d’immagine e la distorsione non erano soddisfacenti e nella realizzazione del film utilizzò solo la configurazione da 36,5mm con aggiuntivo Kollmorgen.
Nell’illustrazione è presente anche lo schema ottico di una versione inedita del Planar 50mm con una lente in più e apertura massima portata addirittura ad 1:0,63; questo schema venne disegnato da Walter Woeltche, erede di Erhard Glatzel in Zeiss, con l’idea di fare rivivere il progetto, senza tuttavia che il proponimento andasse in porto.
Il Carl Zeiss Planar 50mm 1:0,7 richiesto e progettato per la NASA a metà anni ’60 non ebbe quindi il battesimo degli spazi siderali ma nella decade successiva divenne inopinatamente il protagonista di uno dei film più celebrati della storia che lo vide paradossalmente sfruttato per immortalare figure umane a distanze brevi quando era nato per corpi celesti ad infinito…
Proprio per sottolineare questo meraviglioso paradosso chiudo l’articolo aggiungendo qualche fermo immagine di Barry Lyndon con scene riprese a lume di candela col Planar 50mm 1:0,7 a tutta apertura, sia individualmente che con l’aggiuntivo grandangolare Kollmorgen; ovviamente non parliamo di nitidezza, piuttosto modesta, ma di atmosfere pregnanti e perfettamente riprodotte.
Un abbraccio a tutti; Marco chiude.
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