Carl Zeiss Jena Flektogon 20mm 1:4

Un cordiale saluto a tutti i followers di NOCSENSEI; l’argomento odierno riguarda uno dei primi supergrandangolari con schema ottico di tipo retrofocus, cioè concepito con uno spazio posteriore sufficientemente ampio a garantire l’utilizzo su un apparecchio reflex e il movimento del relativo specchio; quest’obiettivo è il VEB Carl Zeiss Jena Flektogon 20mm 1:4, un modello prodotto nella DDR, lanciato nel 1963 e molto famoso perché all’epoca alternative equivalenti praticamente non esistevano e il prezzo non eccessivo e gli attacchi compatibili con sistemi e apparecchi molto diffusi lo rendevano un’opzione decisamente appetibile.

 

 

Questo modello è ben conosciuto agli appassionati anche per la sua estetica iconica, con la grande lente frontale contenuta in un ampio strombo e la struttura esterna per molto tempo caratterizzata da una finitura “zebra” con settori in metallo fresato in contrasto col fondo nero; quest’obiettivo costituisce se vogliamo un notevole step intermedio nello sviluppo dei grandangolari retrofocali che aveva preso il via a fine anni ’40 con l’avvento di nuove famiglia di apparecchi 35mm reflex, e proprio la VEB Carl Zeiss Jena fu una pioniera nel perfezionamento di tali schemi, nonostante le moderate risorse di cui disponeva nella neonata DDR.

 

 

Osservando gli schemi ottici del Carl Zeiss Jena Topogon 25mm 1:4 per Contax a telemetro e del Carl Zeiss Jena Flektogon 25mm 1:4 (un grandangolare retrofocale che precedette il Flektogon 20mm 1:4 e che venne calcolato da Wolf Dannberg nel 1956) possiamo comprendere immediatamente le differenze fra un modello simmetrico e uno retrofocus: infatti, a parità di lunghezza focale, apertura e formato d’immagine coperto, lo spazio retrofocale posteriore del 25mm Flektogon è di gran lunga superiore, a scapito delle dimensioni e della semplicità costruttiva.

 

 

Uno dei padri del progetto globale Flektogon, i retrofocus di VEB Carl Zeiss Jena in storica antitesi con i Distagon di Carl Zeiss Oberkochen, fu il Dr. Harry Zoellner, qui in una foto di gruppo assieme al suo staff realizzata a Jena nel 1956; proprio Zoellner, con il contributo di talentuosi collaboratori come Rudolf Solisch, Wolf Dannberg ed Eberhard Dietzsch, ha sviluppato l’idea originaria e creato questa gamma di ottiche grandangolari per reflex.

 

 

Il primo esemplare di grandangolare retrofocus, dal quale derivò il noto VEB Carl Zeiss Jena Flektogon 35mm 1:2,8, fu calcolato da Harry Zoellner e Rudolf Solisch e la richiesta di brevetto prioritario venne depositata nella DDR l’8 Marzo 1953; come si può osservare l’ipotesi iniziale si basava su un altro classico progetto dell’azienda, il tipo Biometar con schema “Xenotar”, al quale i progettisti hanno anteposto un elemento negativo divergente per aumentare lo spazio retrofocale disponibile.

 

 

Questo modello ci consente anche di sollevare il velo sulle relazioni fra l’Istituto Ottico Statale di Leningrad (GOI), nel quale prendevano forma tutti i progetti ottici sovietici, e le aziende del settore nei paesi satelliti, con particolare riferimento al fiore all’occhiello Carl Zeiss Jena: infatti il primo grandangolare retrofocus calcolato dal GOI fu il famosissimo e diffuso MIR-1 37mm 1:2,8, utilizzato anche nello spazio sulle fotocamere FAS e persino premiato all’EXPO 1958 di Bruxelles, tuttavia il MIR-1 utilizza uno schema concettualmente identico a quello del Flektogon 35mm 1:2,8 la cui richiesta di brevetto venne depositata nel Marzo 1953, mentre il gruppo ottico del MIR-1 fu pronto solamente nel Giugno 1954, quindi è ragionevole presumere un travaso di tecnologie e idee, forse neanche tanto consensuale… Naturalmente il gruppo ottico del MIR-1 è completamente ricalcolato e prevede come caratteristica peculiare l’utilizzo nella prima, grande lente anteriore divergente di un vetro sovietico LK6 le cui caratteristiche (indice di rifrazione Nd= 1,472, dispersione Vd= 70,3) corrispondono a quelle del vetro Fluor Crown FK-5 a ridotta dispersione, probabilmente scelto per controllare l’aberrazione cromatica del sistema, tuttavia è innegabile che il palinsesto sia lo stesso del brevetto di Zoellner e Solisch depositato oltre un anno prima ma effettivamente ratificato solo nel 1955, ormai troppo tardi…

Gli step evolutivi della famiglia Flektogon per le reflex 35mm videro una progressiva riduzione di focale, partendo dall’originale 35mm 1:2,8 e passando per il successivo 25mm 1:4 del 1956 (curiosamente sia VEB Carl Zeiss Jena che Carl Zeiss Oberkochen saltarono a piè pari la diffusa focale da 28mm, passando entrambi da 35mm direttamente a 25mm, e il primo 28mm prodotto da una delle due aziende fu il Distagon 28mm 1:2 di metà anni ’70!).

 

 

L’esperienza maturata col il Flektogon 25mm 1:4 permise di alzare il tiro e nel 1963 venne completato il calcolo per il Flektogon 20mm 1:4 (qui in un’illustrazione pubblicitaria dell’epoca con un particolare rivestimento della ghiera di messa a fuoco), un supergrandangolare da oltre 90° di campo con regolare esercizio dello specchio reflex che all’epoca costituiva una realizzazione davvero notevole.

Il nuovo 20mm retrofocus non venne calcolato da Harry Zoellner, a quei tempi completamente assorbito a rifinire la gamma di ottiche per arti grafiche Apo-Germinar e a ideare obiettivi supergrandangolari simmetrici per fotogrammetria aerea, e il disegno venne firmato da Wolf Dannberg ed Eberhard Dietzsch, due giovani estremamente promettenti che in seguito daranno vita a molti altri obiettivi della casa.

 

 

Curiosamente, la prima richiesta di brevetto non venne formalizzata nella DDR bensì nel Regno Unito, e questa e la relativa intestazione che conferma il nome dei progettisti, mentre la data per la richiesta di ratifica è l’11 Giugno 1963.

 

 

Lo schema ottico ideato da Dannberg e Dietzsch è un classico retrofocus del tipo a “teleobiettivo invertito” che utilizza nella parte posteriore un modulo riconducibile ad un modello Zeiss Herar / Protar, mentre le 5 lenti anteriori costituiscono quello che nel gergo dei progettisti viene definito un “wideangle converter” che finalizza la copertura e lo spazio retrofocale; è interessante osservare che lo schema esordisce con una lente convergente positiva, una soluzione insolita che complica la vita al progettista, tuttavia rispetto ad un retrofocus classico con prima lente negativa e divergente  tale configurazione consente un migliore controllo della distorsione (molto problematica in grandangolari spinti con questi schemi asimmetrici) e anche dell’astigmatismo di ordine elevato.

 

 

Queste tabelle definiscono i dati grezzi di progetto di 2 differenti ipotesi presenti nel brevetto (con minime differenze fra loro) e indicano i raggi di curvatura delle superfici, lo spessore delle lenti sull’asse, gli spazi fra gli elementi e i valori rifrattivi/dispersivi dei vetri coinvolti; partendo da questi parametri sarebbe possibile creare ex-novo l’obiettivo.

 

 

In realtà, come a volte succede, per giungere all’obiettivo finale di produzione i progettisti hanno ulteriormente rifinito i modelli descritti nel brevetto, pertanto i parametri presenti nel medesimo non hanno più valore in questo senso, quantunque definiscano ottiche quasi uguali al Flektogon che arrivò sugli scaffali; fortunatamente ho avuto accesso ai dati definitivi, usciti direttamente dall’hard-disk di uno dei progettisti, nei quali non cambiano solamente certi parametri geometrici (il confronto col brevetto è difficile perché i dati sono indicati con scala di riferimento differente) ma anche la scelta degli stessi vetri ottici; dalla stessa fonte ho ottenuto anche i parametri di progetto dell’ipotesi iniziale di pre-design, con schema più semplice, che osserveremo in futuro in un altro articolo.

 

 

I valori definitivi condivisi da Eberhard Dietzsch conducono a questa configurazione ottica, apparentemente identica al modello presente nel brevetto, e i diagrammi riportati definiscono l’astigmatismo, la distorsione e l’aberrazione cromatica laterale; proprio quest’ultima è stata per decenni una dei problemi principali nei grandangolari retrofocus, specie se spinti come questo, e sebbene in tal senso questo modello finale di produzione abbia visto un netto miglioramento rispetto alla prima ipotesi di pre-design tale aberrazione è ancora presente e rilevabile in pratica.

 

 

Questo schema è stato modellato dal caro amico francese Pierre Toscani basandosi esattamente sui parametri grezzi del Dr. Dietzsch relativi all’esemplare di produzione; come si può notare la lunghezza focale effettiva è di 21,08mm, quindi apprezzabilmente superiore al dichiarato, e probabilmente l’obiettivo è stato etichettato come 20mm per ragioni commerciali e per renderlo più appetibile ai fotografi assetati di supergrandangoli.

 

 

Abbinando allo schema quotato del VEB Carl Zeiss Flektogon 20mm 1:4 la sezione di un grandangolare simmetrico, non retrofocus, di analoga focale come il Carl Zeiss Oberkochen Biogon 21mm 1:4,5 per Contax a telemetro e Contarex si osserva immediatamente la differenza fra le due tipologie di progetto: infatti il Flektogon (la cui focale effettiva coincide con quella del Biogon, quindi il confronto è paritetico) prevede uno spazio retrofocale utile (distanza fra il vertice dell’ultima lente e il materiale sensibile) di ben 38,59mm, cioè ben 1,83 volte la sua lunghezza focale, mentre nel Biogon simmetrico tale spazio si riduce a poco più di 10mm, e quindi sarebbe di gran lunga insufficiente per prevedere uno specchio reflex; infatti il punto principale H’ che definisce la lunghezza focale come distanza dal film/sensore nel Flektogon è proiettato in una posizione aerea dietro l’ultima lente mentre nel Biogon si trova regolarmente all’interno del nocciolo ottico, all’incirca sul vertice posteriore della settima lente.

Questa progettazione radicalmente differente consente quindi al Flektogon di operare su un apparecchio reflex, tuttavia la classica configurazione retrofocus permessa  dalle tecnologie del tempo comportava un detrimento qualitativo ne confronti dei simmetrici in parametri come distorsione, aberrazione cromatica laterale, curvatura di campo e astigmatismo; solamente a fine anni ’80 nuovi vetri, computer più potenti e software di calcolo evoluti hanno pareggiato il conto.

 

 

Lo schema definitivo di produzione assume dunque questa configurazione; il Flaktogon 20mm 1:4 prevede 10 lenti in appena 6 gruppi perché gli elementi L4-L5, L6-L7 ed L8-L9-L10 risultano assemblati i moduli di lenti collate e i vetri effettivamente utilizzati differiscono in modo abbastanza sostanzioso dai dati del brevetto; l’utilizzo di moduli con molti elementi cementati assieme è un retaggio comune con molta produzione ottica sovietica del recente passato e probabilmente sopperisce alla mancanza di vetri ottici dalle caratteristiche estreme, per cui al posto di una singola lente realizzata con tali materiali si utilizza un doppietto o un tripletto collato ottenuto con vetri meno performanti e sfruttando la sinergia delle loro caratteristiche.

L’elemento di spicco in questo supergrandangolare VEB Carl Zeiss Jena è l’utilizzo negli elementi L2, L3 ed L4 di un vetro Very Dense Crown SSK10 con favorevole rapporto fra alta rifrazione (1,693) e bassa dispersione (numero di Abbe: 53,8) che replica le caratteristiche di materiali della classe lanthanum Crown (LaK), in particolare il tipo LaK3, tuttavia la versione utilizzata a Jena e catalogata come Very Dense Crown (SSK) prevedeva ancora l’ossido di torio nella sua formulazione e pertanto risulta blandamente radioattiva.

 

 

Per dovere di cronaca è bene aggiungere che dal 1976 fu disponibile una versione completamente ricalcolata e più luminosa, il Flektogon 20mm 1:2,8, il cui implemento più importante fu l’introduzione di un sistema flottante per controllare le aberrazioni a distanza ravvicinata, come descritto dai diagrammi qui illustrati; anche lo schema ottico si uniforma ad architetture più vicine ai moderni grandangolari retrofocus giapponesi del tempo e l’obiettivo appare decisamente più moderno, tuttavia la questione del “lateral colour”, l’aberrazione cromatica laterale, rimase parzialmente irrisolta anche in questo nuovo modello che pensionò il nostro 20mm 1:4.

 

 

L’aberrazione cromatica laterale si può evincere dalle curve MTF (diagrammi di trasferimento di modulazione del contrasto misurati a varie frequenze spaziali) perché a ciascuna delle frequenze di misurazione, solitamente 10, 20 e 40 cicli/mm, sono presenti 2 curve che definiscono il contrasto inquadrando mire ottiche con elementi paralleli o perpendicolari alla semidiagonale di campo: la presenza di aberrazione cromatica laterale genera dei “fringings” colorati che di fatto sfumano i bordi delle linee di mira nere e bianche alternate poste perpendicolarmente alla semidiagonale, pertanto la curva densitometrica che misura la densità di questi settori bianchi e neri non procede più un’onda quadra, con bruschi passaggi dal nero pieno al bianco puro, perché i bordi dei settori sono sfumati dalle frangiature cromatiche, e questo porta quindi ad un calo del contrasto misurato visibile nei diagrammi perché la curva tratteggiata, che appunto visualizza il contrasto residuo con mire perpendicolari alla semidiagonale che risentono di questo problema, mostra valori più bassi rispetto a quella continua che monitorizza invece il contrasto nelle mire parallele alla semidiagonale, proprio perché in questo caso le frangiature di “colore laterale” sono orientate di 90° rispetto ai bordi di mira e non portano alcun detrimento.

Questo schema mostra gli MTF misurati su 4 grandangolari retrofocus tedeschi di epoche diverse, e nelle versioni più datate come il VEB Carl Zeiss Jena Flektogon 20mm 1:2,8, il Carl Zeiss Oberkochen Distagon 35mm 1:4 per Contarex e il Leitz Super-Angulon-R 21mm 1:4 (fornito da Schneider Kreuznach) la presenza di aberrazione cromatica laterale residua è evidenziata proprio dai valori percettibilmente più bassi definiti dalla linea tratteggiata in orientamento tangenziale rispetto a quella continua in orientamento sagittale; il grande step nel settore fu concretizzato dal progettista Karl-Heinz Schuster della Carl Zeiss Oberkochen quando a fine anni ’80 calcolò il famoso Distagon 21mm 1:2,8 T* per Contax/Yashica e per la prima volta affrontò radicalmente il problema dell’aberrazione cromatica con uno schema molto complesso e l’utilizzo nelle lenti anteriori di vetri Phosphate Crown o Flint al piombo-boro; infatti il diagramma di quest’ultimo obiettivo mostra coppie di linee quasi coincidenti, a conferma che l’aberrazione cromatica laterale è corretta in modo eccellente, cosa che invece non si può affermare per i modelli più datati, compreso il Flektogon 20mm 1:2,8 che sostituì il protagonista dell’articolo.

Il VEB Carl Zeiss Jena Flektogon 20mm 1:4 fu prodotto dal 1963 al 1978 (quindi con un certo overlap rispetto al modello 20mm 1:2,8 del 1976) e i pezzi ufficialmente prodotti sono esattamente 49.000, partendo dalla matricola 6.621.251 e arrivando a 10.758.909; la stragrande maggioranza degli esemplari fu realizzato in montatura a baionetta Exakta per le omonime fotocamere o in attacco a vite 42x1mm per apparecchi Praktica, Pentacon e Pentacon Super, in quest’ultimo caso con uno specifico sistema di controllo del diaframma rispetto agli altri modelli a vite.

 

 

Questo modello prevede la montatura a baionetta Exakta e il relativo sistema di scatto con chiusura a molla del diaframma al momento dell’esposizione; si può notare la finitura “zebra” con scala dei diaframmi in metallo a vista e le ridottissime dimensioni della lente posteriore.

 

 

Questi esemplari condividono invece il classico attacco a vite 42x1mm e mostrano le principali livree che hanno caratterizzato il modello: tutta nera con ghiera di messa a fuoco rivestita di rilievi a diamante e zebrata; potete osservare come il riferimento per la correzione di fuoco ad infrarossi sia poco oltre l’indice dell’iperfocale all’apertura 1:4 mentre la messa a fuoco minima risulta estremamente favorevole, nonostante l’assenza di sistemi flottanti di compensazione nel gruppo ottico, e la scala arriva fino a 0,16m (oppure 0,5’, cioè 0,1524m), permettendo quindi di riprendere modellini o plastici in scala da distanza molto avvicinata e con prospettiva realistica.

 

 

Fra le applicazioni speciali in piccola tiratura è interessante descrivere questa versione modificata per fotocamera Robot Recorder 36BR; questo piccolo apparecchio è privo di mirino e dotato di un motore di avanzamento del film ad alimentazione elettrica con comando a distanza; con un grandangolare da 20mm forniva quindi interessanti opzioni di monitoraggio grandangolare in assenza di operatore.

Questo esemplare di Flektogon è già anni ’70 e permette di osservare gli esiti progressivamente sempre più infausti nella diatriba legale con la Carl Zeiss Oberkochen per l’utilizzo dei marchi contesi: infatti questo esemplare non è più marcato VEB Carl Zeiss Jena ma solamente Aus Jena e la denominazione Flektogon si è salvata solamente perché era un brand name creato ex-novo negli anni ’50 in DDR, mentre a quel tempo le denominazioni preesistenti al conflitto venivano obbligatoriamente abbreviate ad una semplice sigla, quindi Aus Jena T per Tessar o Aus Jena B per Biotar, e così via.

 

 

Questa vista dell’identica attrezzatura mostra chiaramente la distanza minima d lavoro ammessa, ovvero 0,16m o 0,5’ misurata dal piano focale, pertanto quasi a contatto con la lente anteriore.

 

 

Con l’obiettivo smontato è possibile osservare la sua baionetta dedicata e anche la prolunga metallica necessaria per collimare l’infinito col ridottissimo tiraggio del corpo macchina; notate come le flange della baionetta prevedano un settore filettato per rendere ancora più robusto l’ancoraggio.

 

 

Nel 1963, anno del lancio, un grandangolare da appena 20mm con schema retrofocus per reflex e copertura di oltre 90° costituiva una proposta notevole e all’avanguardia e non deve quindi stupire che VEB Carl Zeiss Jena la utilizzasse cole portabandiera della sua produzione, come in questo catalogo di ottiche per Exakta – Exa la cui copertina è dominata dal relativo schema ottico in sezione.

 

 

Un manuale dell’epoca dedicato ai Flektogon sottolinea il suo ampio spazio retrofocale, l’angolo di campo da 93° e la messa a fuoco minima a 0,16m che consente un rapporto di riproduzione pari addirittura ad 1:3,5, ovviamente senza la planeità e correzione ai bordi di un vero macro; il documento sottolinea anche la possibilità di usufruire di diaframma automatico tramite sistema a molla (Automatisch Springblende, ASB) sui corpi Exakta e Exa o tramite pin a pressione (Automatisch Druckblende, ADB) sui corpi Pentacon e Praktica del tempo, come i modelli F ed FX2; il manuale specifica anche che il massimo diametro dell’obiettivo è 82mm, la lunghezza può variare fra 57,8mm e 58,8mm a seconda del tipo di innesto e il peso è di circa 330g; viene anche annotato che per i filtri (con passo da 77×0,75mm) è necessario utilizzare uno specifico modello M 77W con montatura più sottile perché i modelli normali producono una vignettatura.

Vediamo ora gli schemi meccanici dei modelli destinati ai vari modelli di fotocamera e differenziati fa loro solamente per l’attacco e/o il sistema di controllo del diaframma.

 

 

La versione per Exakta è quella che si differenzia maggiormente per la presenza del pulsante che azionare lo scatto e del sistema con la molla a precarica che consente la chiusura del diaframma al momento dello scatto (ASB).

 

 

Questi 2 schemi illustrano invece il Flektogon in attacco 42x1mm per Pentacon e Praktica con leggere varianti nel sistema di chiusura del diaframma tramite pin a pressione (ADB).

 

 

L’ultima opzione riguarda il modello destinato alla Pentacon Super: questa tipologia condivide l’attacco a vite 42x1mm ma per la chiusura del diaframma torna ad un sistema a molla (ASB) come già visto nel modello per Exakta; questi disegni molto precisi consentono di apprezzare la presenza di 6 lamelle per il diaframma e contestualmente possiamo anche ammirare la intrinseca bellezza di questi documenti storici.

Il VEB Carl Zeiss Jena (poi Aus Jena) Flektogon 20mm 1:4 è stato quindi un obiettivo molto importante per quest’azienda DDR, l’unica a salvarsi dal rimpasto nell’anonimato di un kombinat di stampo sovietico grazie al prestigio internazionale del suo nome che si volle preservare, garantendole una certa autonomia e limitando l’imprinting CCCP alla nuova gestione VEB, ovvero Volkseigener Betrieb (azienda di proprietà comune); questo retrofocus da 93° di campo con visione reflex e messa a fuoco a pochi centimetri dalla lente anteriore è stato una pietra miliare nell’evoluzione del settore e fino all’arrivo dell’ancora più spinto Canon FL 19mm 1:3,5 R del Novembre 1965 non esistevano alternative equipollenti in circolazione; naturalmente la tecnologia retrofocus ancora adolescenziale non ha permesso il livello di correzione proprio dei modelli attuali, tuttavia il Flektogon 20mm 1:4 ha consentito a molti appassionati con budget non illimitato di accedere ad un grandangolare spinto e avvantaggiarsi di tutte le possibilità consentite dalla visione reflex, dall’inquadratura precisa nell’allineamento dei soggetti geometrici all’assenza di errori di parallasse, meriti importanti che restituiscono a questa vecchia gloria una meritata valenza storica.

Un abbraccio a tutti; Marco chiude.

 

 

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