L’evoluzione ottica degli obiettivi normali di grande formato.

Un cordiale saluto a tutti i followers di NOCSENSEI; fin dagli esordi e per molti anni a venire la fotografia è stata appannaggio di apparecchi, obiettivi e lastre di grande formato e quindi anche le relative ottiche possono vantare una lunga storia e un’articolata evoluzione tecnica che si può declinare in vari steps; negli ultimi tempi la fotografia argentica cerca di risorgere dalle ceneri e molti degli appassionati che si dedicano alla tecnica tradizionale hanno riesumato apparecchi di grande formato, attratti dalla resa tonale e dalle possibilità consentite dai brandeggi del corpo macchina, pertanto ritengo interessante fare il punto sullo sviluppo dell’obiettivo normale tuttofare destinato al formato 9x12cm / 4×5”, il classico 150mm, prendendo in considerazione l’evoluzione dei modelli a 6 lenti nel corso del XX secolo e sfruttando documenti Goerz e Schneider Kreuznach.

Se osserviamo le immagini ricavate da lastre di grande formato prodotte da famosi fotografi nei primi anni del secolo scorso, appare evidente che obiettivi come il Goerz Dagor erano già in grado di restituire immagini molto incise, pertanto la nitidezza del dettaglio risultava più che soddisfacente per le esigenze (anzi, talvolta il vero limite era costituito dalle lastre con emulsione a grana grossa e risoluzione ridotta) e le successive direttrici di sviluppo dei loro sistemi ottici miravano ad ottimizzare altri fattori.

Il Goerz Dagor, acronimo di Doppel Anastigmat Goerz, venne disegnato a fine ‘800 e incarna bene il tipico obiettivo di alta gamma d’inizio secolo; ai tempi della sua progettazione l’elemento prioritario era la riduzione dei passaggi aria-vetro per mantenere un buon contrasto in assenza di antiriflessi e la sua struttura prevede un’architettura simmetrica con due gruppi di tre lenti collate disposti specularmente; questa disposizione consentiva di correggere varie aberrazioni, anche se l’assenza di lenti d’aria con le relative superfici rifrangenti adiacenti ponevano alcuni limiti, mentre l’aberrazione sferica non consentiva un’apertura sfruttabile superiore ad 1:6,8, un valore tuttavia normale per il periodo e perfettamente accettabile, se consideriamo che i relativi apparecchi si utilizzavano su treppiedi; inoltre, all’epoca, per questo tipo di schemi si cercava ancora la possibilità di utilizzare solamente una metà del gruppo ottico, svitando l’altra ed ottenendo un obiettivo di focale più lunga che aumentava le possibilità compositive senza richiedere ulteriori acquisti, e l’attenzione a questa caratteristica comprometteva la messa a punto fine di certe aberrazioni anche nell’obiettivo completo.

In ogni caso, nell’uso generale senza introdurre decentramenti e basculaggi, obiettivi con questo schema producevano immagini molto nitide e brillanti e per molto tempo non si sentì la necessità di evolvere gli schemi.

Utilizzando da ora come esempio le ottiche prodotte da Schneider Kreuznach, azienda leader negli obiettivi di grande formato, il primo vero passo avanti di notevole entità arrivò nel 1952 con la serie Symmar, ottiche che mantenevano la convertibilità dei modelli più antichi, utilizzando solo il gruppo ottico posteriore, garantendo un’apertura portata ad 1:5,6; il nuovo schema tipo Plasmat, sfruttando i trattamenti antiriflessi disponibili dal dopoguerra, spaziava ad aria le due lenti interne e quindi, rispetto allo schema a 6 lenti tipo Dagor, guadagnava una lente ad aria e la possibilità di differenziare il raggio di curvatura dei due elementi adiacenti (che, in precedenza, era unico, trattandosi di lenti collate) e garantiva nuove ed inesplorate variabili di calcolo, anche grazie ai nuovi vetri, mantenendo però uno schema simmetrico come il precedente e anche calcolato con compromessi per garantire la convertibilità, per cui le tre lenti posteriori utilizzate individualmente davano vita ad un obiettivo con focale del 75% superiore rispetto all’ottica completa; per cui, ad esempio, il proprietario di un Symmar convertibile da 150mm 1:5,6, togliendo il modulo di lenti anteriore, poteva immediatamente contare su un 265mm 1:12, meno luminoso e meno corretto ma sicuramente utile in molte circostanze.

Un altro settore in cui si registrarono miglioramenti fu la copertura di formato a parità di lunghezza focale, il che consentiva alla nuova generazione di apparecchi tecnici di sfruttare i movimenti consentiti permettendo un maggiore controllo di prospettiva, allineamento e profondità di campo.

Paradossalmente, la quasi assoluta simmetria dello schema Symmar, con la struttura di entrambi gli emi-Gauss vincolata alle esigenze di utilizzo del solo elemento posteriore per ottenere la convertibilità, non consentiva di esprimere a pieno il potenziale di progetto; pertanto, nel 1972, quest’obiettivo fu evoluto nel Symmar-S, un modello che rinunciava alla convertibilità (quindi si disponeva soltanto della focale nominale) ma introduceva una percettibile asimmetria nei due moduli di lenti, pur mantenendo uno schema tipo Plasmat analogo al precedente, proprio per fornire nuove ed inespresse variabili di calcolo e ottimizzare ulteriormente le prestazioni (in questa brochure del 1973 è stato erroneamente utilizzato lo schema del precedente Symmar, ancora simmetrico); nel contempo, il diametro del cerchio di copertura utile fu ulteriormente ampliato e ormai, a diaframma di lavoro, era possibile introdurre un decentramento pari a circa metà del lato corto, fornendo un’indubbia libertà espressiva al fotografo.

Lo schema riassuntivo che segue mostra la sezione dei tre obiettivi a 6 lenti appena descritti, con i relativi diagrammi relativi alle principali aberrazioni, e consente di valutare efficacemente in quale direzione si è orientato il loro sviluppo.

Un primo sguardo agli schemi ottici mostra come dalla configurazione Dagor, con due tripletti collati disposti simmetricamente, si sia passati al Symmar che manteneva una simmetria quasi assoluta, spaziando però ad aria le lenti interne e riducendo il raggio di curvatura esterno delle medesime; il successivo Symmar-S, rinunciando alla convertibilità, adotta uno schema simile al precedente ma vistosamente asimmetrico, il che introduce ulteriori variabili di calcolo; si nota anche un progressivo aumento nel diametro degli elementi esterni per contenere la vignettatura anche alle massime aperture.

Osservando i diagrammi di aberrazione sferica, distorsione e astigmatismo, si nota come l’architettura perfettamente simmetrica del Dagor correggesse la distorsione in modo quasi assoluto, tuttavia l’obsoleta architettura con tripletti collati produce un vistoso astigmatismo e anche una notevole aberrazione sferica che comporta anche problemi di spostamento di fuoco al chiudersi del diaframma; in questo senso, il passaggio al Symmar del 1952 ha corretto in modo molto marcato queste due aberrazioni, garantendo immagini complessivamente più pulite ed una migliore stabilità del piano di fuoco al variare delle aperture; il Symmar-S di vent’anni dopo non poteva che migliorare marginalmente lo stato di aberrazione sferica e astigmatismo, già mirabilmente corretti nel Symmar, e i progettisti si concentrarono invece su altre problematiche, rimaste irrisolte nel Symmar rispetto agli schemi più antichi.

Infatti sia Dagor che Symmar presentano una apprezzabile curvatura di campo; nell’obiettivo Schneider del 1952 è stato ben corretto l’astigmatismo periferico, avvertibile nel Dagor, ma la curvatura non è stata risolta, mentre il Symmar-S del 1972, partendo dalla base di correzione di astigmatismo e aberrazione sferica del suo predecessore, è stato progettato esplicitamente per eliminare anche la curvatura di campo, e infatti la planarità anastigmatica su 40° di campo è assoluta.

Pertanto, in questa fase che diremo classica, l’iniziale nitidezza doveva fare i conti con aberrazione sferica, astigmatismo e curvatura di campo, pertanto un Dagor era sfruttabile con successo in fotografia paesaggistica a grande distanza o in riprese di figura umana su sfondo sfuocato, tuttavia le riprese tecniche, lo still-life a distanza ravvicinata e le riproduzioni che sono parte integrante della prassi quotidiana del fotografo professionista di grande formato subivano gli effetti deleteri di tali aberrazioni; con il Symmar, pur mantenendo una struttura praticamente simmetrica ed ereditando la convertibilità di focale, si è provveduto ad aumentare la luminosità (per facilitare la messa a fuoco sul vetro smerigliato) e ad ottimizzare l’aberrazione sferica (riducendo quindi il focus-shift alle varie aperture che poteva penalizzare la massima resa) e l’astigmatismo; infine, con il Symmar-S si abbandonò la convertibilità (ormai desueta per i nuovi clienti, col vantaggio pratico di vendere due obiettivi di focali diverse anziché uno soltanto) e grazie al nuovo e moderno schema asimmetrico fu ottimizzata l’ultima aberrazione irrisolta, la curvatura di campo, migliorando quindi drasticamente la fruibilità dell’obiettivo nella riproduzione ravvicinata di originali piani, rendendolo un autentico “cavallo da tiro”, versatile e sfruttabile dal fotografo con buoni risultati in qualsiasi situazione fotografica.

Contestualmente, l’angolo di campo utile è stato progressivamente aumentato per assecondare le esigenze dei nuovi corpi macchina dotati di numerosi movimenti micrometrici il cui brandeggio costituiva un plusvalore operativo per il fotografo smaliziato.

Giunti in tempi moderni, lo stato di correzione poteva essere perfezionato solamente fornendo i nuovi obiettivi di una correzione apocromatica, utile per foto a colori critiche o per la produzione di lastre monocromatiche per la stampa, raggiunta la quale le caratteristiche ottiche erano allo stato dell’arte e sostanzialmente limitate solo dalla diffrazione, al punto che l’utente era chiamato a scegliere fra chiudere solo due stop fino ad 1:11, ottenendo quindi la massima brillantezza e contrasto grazie alla ridotta diffrazione senza però poter sfruttare il cerchio di copertura aggiuntivo garantito da una maggiore diaframmazione, o chiudere fino al valore standard 1:22 e sfruttare con i brandeggi la massima copertura possibile, accettando tuttavia una risolvenza e un contrasto inferiori per effetto della diffrazione.

Dopo aver raggiunto prestazioni ottiche allo stato dell’arte, l’unico ulteriore miglioramento possibile consisteva nell’ulteriore aumento del cerchio di copertura, per consentire al fotografo movimenti di regolazione sempre più ampi; le successive generazioni Schneider Apo-Symmar, Apo-Symmar L e Super-Symmar XL Aspheric vanno proprio nelle direzioni appena enunciate.

 

Le ottiche Schneider da 150mm 1:5,6 della famiglia Apo-Symmar ed Apo-Symmar L utilizzano ancora uno schema ottico tipo Plasmat quasi simmetrico, ormai riconosciuto come quello ideale per questo tipo di obiettivi, ed introducono una correzione di tipo apocromatico che è chiaramente sottolineata dal suffisso Apo; nel frattempo l’angolo di campo di tali ottiche era progressivamente aumentato fino a circa 72° all’apertura 1:22 (ricordiamo che in obiettivi a schema simmetrico la chiusura del diaframma aumenta in modo percettibile il diametro della coniugata immagine), un valore già soddisfacente per un obiettivo normale destinato a brandeggi di basculaggio e decentramento (ricordiamo che un classico 50mm per il formato 24x36mm copre appena 46° sulla diagonale), tuttavia i progettisti vollero spingersi oltre e diedero vita alla serie Apo-Symmar L, obiettivi analoghi agli Apo-Symmar di equivalente focale ma caratterizzati da una copertura ancora maggiore, circa 76-78°; infatti, se osserviamo le due schede allegate, si può notare come l’Apo-Symmar 150mm 1:5,6 chiuso ad 1:22 copra un cerchio immagine da 220mm di diametro, mentre il corrispondente 150mm 1:5,6 Apo-Symmar L, sempre a diaframma 1:22, arriva a coprire 233mm; però, osservando le curve MTF in tali settori marginali relativi alla copertura aggiuntiva, si nota come i valori non siano buoni, lasciando intendere che il classico schema tipo Plasmat sia stato realmente portato ai suoi limiti di sviluppo, pertanto per procedere oltre era necessario un approccio fresco che tagliasse i ponti con un passato ormai all’ultimo capitolo della sua storia.

La risposta a questo inpasse arrivò nel 1996, quando la Schneider abbandonò questa affidabile architettura che aveva contraddistinto i classici obiettivi di grande formato per molti decenni e si affidò ad uno schema completamente nuovo e molto asimmetrico, seppure basato sempre su 6 lenti; questo modello si può considerare il progetto definitivo fra le ottiche destinate ad emulsioni argentiche, senza tener conto delle particolari esigenze di proiezione e copertura richieste dai sensori digitali, e venne battezzato Super-Symmar XL Aspheric perché il raggio posteriore della quinta lente era parabolico, una soluzione in linea con le moderne tendenze dell’ottica che consentiva di correggere molte aberrazioni.

Il Super-Symmar XL Aspheric riesce a migliorare ulteriormente le già eccellenti prestazioni ottiche dell’Apo-Symmar, grazie ad una correzione cromatica ulteriormente perfezionata, il mantenimento di una resa elevata anche alle coniugate più brevi ed un’ottima brillantezza garantita da trattamenti antiriflesso e passivazioni interne molto moderne, tuttavia il passo avanti più clamoroso riguarda la copertura, dal momento che l’angolo di campo del nuovo obiettivo passa dai 72° dell’Apo-Symmar ai 105°, arrivando in pratica ai livelli dei classici grandangolari spinti Super-Angulon 1:5,6.

Questo modello chiude il cerchio su un secolo di progettazione di normali a 6 lenti per grande formato, scandito da questi passaggi basilari:

  • iniziale disponibilità di elevata nitidezza su un angolo di campo limitato, varie aberrazioni residue che limitano riprese tecniche e riproduzioni ravvicinate;
  • correzione di astigmatismo e aberrazione sferica, incremento dell’apertura, aumento del cerchio di copertura;
  • correzione di curvatura di campo, aumento del cerchio di copertura:
  • correzione apocromatica, aumento del cerchio di copertura;
  • correzione ottimale di tutte le aberrazioni, copertura angolare portata a 105°.

Le caratteristiche del Super-Symmar XL Aspheric, prodotto di un secolo di affinamenti progressivi, mostrano come al miglioramento delle prestazioni ottiche e della copertura si è affiancato di pari passo un incremento della versatilità: infatti il 150mm 1:5,6 può fare le veci del normale sul 4×5”, garantendo planeità, correzione cromatica e resa a distanze ravvicinate che consentono di sfruttarlo anche per foto di cataloghi e riproduzioni critiche, permettendo movimenti che vanno ben oltre i limiti meccanici della macchina, e nel contempo lo si può anche sfruttare come grandangolare spinto sul grande formato 8×10”, come se fosse un Super-Angulon.

 

Infatti, se osserviamo questo estratto da una brochure che illustra in parallelo gli Schneider Apo-Symmar affiancati ai nuovi Super-Symmar XL Aspheric, si può notare come le destinazioni d’uso indicate suggeriscano in modo eloquente l’eccezionale universalità del secondo obiettivo, in grado di affrontare riprese con esigenze radicalmente differenti quali riprese in studio, foto industriale, architettura e paesaggio, un compagno camaleontico ed affidabile la cui correzione e copertura fornisce al fotografo uno strumento senza limiti.

Credo farà piacere a tutti apprendere che questo pezzo di bravura ha una… madre, nel senso che a progettarlo e brevettarlo per conto di Schneider Kreuznach fu una donna: Hiltrud Schitthof coniugata Ebbesmeier; Frau Ebbesmeier dovette accettare il difficile incarico di voltar pagina e creare una nuova generazione di obiettivi, partendo dal foglio bianco, un compito che portò a termine con successo disegnando un obiettivo eccezionale per il quale merita tutto il nostro plauso.

Ecco gli estratti salienti del brevetto originale.

 

La progettista consegnò il documento per la richiesta di brevetto tedesco il 6 Settembre 1996 (per facilità di comprensione stiamo osservando parte del corrispondente brevetto americano, richiesto un anno dopo); nei claims dell’abstract Frau Ebbesmeier sottolinea come il doppietto collato posteriore sia realizzato con vetri che presentano un indice di rifrazione simile e dispersione sostanzialmente differente (ridotta nel primo elemento, più elevata nel secondo), una sorta di doppietto ipercromatico utilizzato per mettere a punto la correzione dell’aberrazione cromatica; inoltre la superficie posteriore di questo doppietto è a profilo asferico e viene sottolineata l’eccezionale copertura di ben 105°.

Osservando la tabella con i dati grezzi di progetto, si nota come non siano stati scelti vetri particolarmente esotici, con l’eccezione del secondo e terzo elemento, realizzati con un Crown al lantanio N-LaK33A con alta rifrazione e bassa dispersione il cui incrocio è ai limiti del fattibile.

Osservando con occhio distratto le ottiche di grande formato, invariabilmente contraddistinte da un’estetica rètro ed immutabile col classico otturatore centrale, si ha quasi l’impressione che per loro il tempo si sia fermato e che le relative caratteristiche siano quasi congelate; viceversa, a partire dal dopoguerra, lo sviluppo della parte ottica è stato costate ed ha progressivamente conseguito nuovi ed importanti traguardi, rendendo queste ottiche strumenti molto performanti e versatili per un fotografo all’altezza del loro potenziale.

Un abbraccio a tutti; Marco chiude.

 

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