Un cordiale saluto a tutti i followers di Nocsensei; nell’epoca “classica” dei sistemi fotografici 35mm il celebre brand Sony è rimasto estraneo al settore, affermando la sua leadership mondiale nel campo dell’elettronica avanzata, tuttavia l’azienda ha sempre mantenuto un collegamento aperto col mondo dell’imaging grazie al suo know-how nel campo dei sensori, prima applicati a telecamere consumer o altamente professionali e quindi ad apparecchi reflex digitali prodotti da terzi ma realizzati utilizzando sensori forniti appunto da Sony; nella fase dei camcorder a marchio Sony concepiti per il grande pubblico il brand nipponico ebbe il primo approccio con la Carl Zeiss di Oberkochen, che inizialmente forniva appunto le ottiche per tali dispositivi in quanto Sony stessa non era in grado di svilupparle e produrle.
Questo parziale coinvolgimento nel settore video/fotografico ebbe una brusca svolta nel nuovo Millennio, perché dapprima (anno 2004) Sony strinse un accordo di collaborazione tecnica con Konica Minolta per sviluppare apparecchi digitali, e nel 2006 rilevò l’intero settore fotografia del partner, diventando a tutti gli effetti un produttore di apparecchi fotografici ed obiettivi con il nuovo sistema Sony Alpha, e potendo contare fin da subito sul preesistente parco di ottiche Minolta con i relativi progetti/brevetti dei quali ora deteneva i diritti, mentre nel contempo stava sviluppando un proprio dipartimento di calcolo ottico assoldando giovani tecnici di valore per diventare rapidamente indipendente anche in questo settore.
A quei tempi una esigenza abbastanza sentita era quella di trasferire su corpi digitali il preesistente parco di ottiche sviluppato dai vari brand in epoca di fotografia analogica, e siccome ben poche aziende mettevano a disposizione fotocamere ad ottica intercambiabile del nuovo tipo divenne una prassi molto diffusa adattare obiettivi di marca differente sulla reflex digitale del momento, una procedura che in molti casi era tuttavia impedita dal tiraggio meccanico degli obiettivi stessi; divenne quindi una necessita sentita e condivisa quella di accedere ad un corpo digitale full-frame e mirrorless ad ottica intercambiabile, che col suo ridotto tiraggio superasse finalmente i problemi di accoppiamento legati a quote meccaniche incompatibili e diventasse una sorta di apparecchio universale in grado di accettare indifferentemente obiettivi di qualsiasi marca e tipo, compresi quelli a telemetro per corpi macchina di ridotto spessore.
Personalmente sentivo questa esigenza fin dalla seconda metà degli anni ’90, insoddisfatto dai risultati ottenuti scansionando le mia diapositive con gli scanner per film dell’epoca, e l’apparecchio protagonista di questo articolo, la Sony Cyber-Shot DSC RX1 annunciata il 12 Settembre 2012, diede speranza a tutti noi perché era ad un singolo step dal modello sognato e vagheggiato: sensore full-frame ad alta risoluzione, file di qualità grazie al know-how Sony e tiraggio meccanico ridotto, tale da consentire l’adattamento di qualsiasi ottica; unico problema: l’obiettivo era ancora fisso, e si dovette attendere fino alla successiva A7 (ILCE7), arrivata poco dopo (Dicembre 2013), per concretizzare i desideri lungamente covati.
La Sony Cyber-Shot DSC RX1, effettivamente sul mercato dall’Ottobre 2012, era una compatta digitale full-frame ad obiettivo fisso di altissima gamma, proposta nel tempo in varie declinazioni con e senza filtro anti-aliasing (e a prezzo invariabilmente molto elevato), il cui denominatore comune che qualificava il prodotto e giustificava il listino era la presenza di un’ottica Zeiss Sonnar T* 35mm f/2 progettata appositamente per il modello e in grado di integrarsi perfettamente, contenendo al massimo l’ingombro longitudinale del gruppo di lenti grazie alla collocazione degli elementi posteriori in prossimità del sensore e disegnando quindi l’intera struttura in vista di una proiezione adeguatamente telecentrica nonostante tali lenti fossero quasi a contatto col sensore stesso.
Questa grafica ufficiale sottolinea l’importanza del gruppo ottico nell’ambito generale del modello, un pregiato grandangolare a marca Zeiss e di elevata luminosità in grado di qualificarlo e metterlo in grado di reggere confronti da brivido con i prodotti di Solms; l’apparecchio vantava in effetti molte frecce per il suo arco, partendo da sensore e processore sviluppati dall’azienda leader nel settore che producevano un file di notevole qualità e gamma dinamica, con una risoluzione di 24 megapixel (6.000 x 4.000 pixel) e formato 24x36mm; proprio quest’ultimo sembra quasi eccessivo per la tipologia di apparecchio (compatta ad obiettivo fisso), per la quale si poteva tranquillamente utilizzare un modulo APS-C adeguando focale e copertura dell’ottica in dotazione, ma evidentemente tutto questo settore della RX-1 costituiva un po’ il banco di prova per la ILCE7 ad obiettivi intercambiabili che era già in rampa di lancio.
A questa base, che all’epoca non aveva uguali nel settore, va naturalmente aggiunto lo Zeiss Sonnar T* 35mm f/2, come la classica ciliegina sulla torta; proprio quest’obiettivo, creato per la RX1 ed utilizzato unicamente su tale modello, sarà il protagonista dell’articolo e cercheremo di analizzare le sue origini progettuali e i contenuti tecnici.
Lo schema ottico che caratterizza lo Zeiss Sonnar T* 35mm f/2 per Sony RX-1 prevede tecnicamente 11 lenti in 9 gruppi, tuttavia solamente 8 di esse sono effettivamente rifrangenti e con superfici esterne curve, mentre i 3 elementi subito davanti al sensore sono piano-paralleli, col primo di maggiore spessore cementato a secondo e il terzo, analogo al secondo, spaziato invece ad aria; questi elementi, come vedremo realizzati in vetro Borosilicate Crown BK7, sono in pratica dei filtri anteposti al sensore, e il fatto di trovarne ben 3, di spessore differente e anche cementati assieme, probabilmente evidenzia la volontà di ottimizzare la proiezione posteriore ai bordi su un sensore così accostato (linea blu).
Lo schema prevede 5 superfici asferiche; S1 ed S2 su entrambi i lati della terza lente, S3 sulla superficie posteriore della quinta e S4 ed S5 su ambo i lati della settima, mentre il diaframma si trova nello spazio fra L3 ed L4, in posizione avanzata; inoltre, come vedremo, l’obiettivo utilizza un sistema di messa a fuoco interna che nuove 2 moduli distinti senza variare la posizione e le dimensioni complessive del sistema.
Questa illustrazione grafica mostra come il gruppo ottico, sebbene preveda una lunghezza non indifferente, sia stato disegnato per compattare al massimo il sistema, collocandolo proprio a ridosso del sensore e richiedendo quindi, come già detto, una progettazione completamente subordinata alla necessità di offrire una proiezione telecentrica sul grande sensore nonostante la distanza utile praticamente azzerata, caratteristica garantita dalle grandi lenti posteriori e dalla insolita batteria di filtri piano-paralleli.
Questo apparecchio offre quindi come punto di forza un raffinatissimo obiettivo di progettazione Zeiss, o così almeno gli acquirenti hanno sempre supposto, tuttavia fin da subito qualche elemento risulta anomalo.
Ad esempio, nella ghiera anteriore dell’ottica non è affatto presente la classica matricola Zeiss, e anche nella documentazione offerta i diagrammi con curve MTF non corrispondono al tipico standard Carl Zeiss ma piuttosto a quello Sony, con valori iperbolici e spropositatamente elevati; si suol dire che 2 elementi costituiscono ancora una semplice coincidenza, quindi ripassiamo a tappeto i brevetti Zeiss e Sony del tempo per vedere se ne esista qualche ulteriore evidenza.
Tale ricerca non individua nulla sul fronte Zeiss ma mette in evidenza questo brevetto firmato da Fumikazu Kanetaka e Hisashi Uno per conto della Sony Corporation di Tokyo, con richiesta prioritaria nipponica in data 11 Settembre 2012.
Curiosamente, tale brevetto descrive proprio la sezione di un 35mm f/2 per il formato 24x36mm e molto accostato al sensore corrispondente allo schema di serie dello Zeiss Sonnar T* 35mm f/2 montato sulla RX1, ivi compresi i caratteristici 3 filtri piano-paralleli posteriori e le 5 superfici asferiche nell’identica posizione.
Il documento, qui nella versione statunitense, mostra la correzione prevista per aberrazione sferica, astigmatismo/curvatura di campo e distorsione geometrica con il gruppo ottico focalizzato a infinito, a distanze intermedie e a quelle brevi (che nel modello di produzione corrispondono a circa 0,3m in condizioni normali e circa 0,2m con settaggio macro); il comportamento mostra una buona correzione dell’aberrazione sferica, curvatura di campo ridotta con un leggero astigmatismo che aumenta progressivamente a distanze brevi per lo spostamento del piano con orientamento tangenziale (curva tratteggiata) e distorsione a barilotto non trascurabile (in questo caso il fondo-scala del diagramma arriva al 20%) ma comunque ancora contenuta in ambiti normali ed eventualmente perfezionabile on-camera; in sostanza, considerando la grande apertura, l’obiettivo appare ben corretto.
Questa completa serie di informazioni mostra invece i dati grezzi di progetto, che comprendono raggi di curvatura delle superfici, spessori sull’asse delle lenti, spazi fra gli elementi, indici rifrattivi e dispersivi dei vetri, parametri matematici delle 5 superfici asferiche, focale/apertura/angolo di campo effettivi alle varie distanze e spazi fra gli elementi mobili flottanti nelle medesime configurazioni di fuoco; come si può osservare l’apertura massima effettiva sarebbe f/2,05 mentre la focale reale, 33,99mm, è leggermente inferiore al nominale e questo eventualmente offre margine per correggere on-camera la distorsione pari a circa il 3% mantenendo comunque l’angolo di campo da 35mm anche dopo il crop conseguente alla correzione.
Il brevetto descrive 4 differenti “embodiments”, il quarto dei quali corrisponde allo schema che troviamo nello Zeiss Sonnar di serie; tutti questi esemplari sono dei 35mm f/2, con tiraggio posteriore inesistente e per il formato 24x36mm; passandoli in rassegna si osserva come la struttura diventi progressivamente sempre più complessa, partendo da 8 elementi con 2 filtri piano-paralleli cementati della prima versione e arrivando a 11 elementi con 3 filtri piano-paralleli (2 cementati e uno spaziato) della quarta, quella analoga allo Zeiss di produzione.
Per questo gruppo ottico i progettisti Kanetaka-San e Uno-San hanno sfruttato 4 famiglie di vetri ottici: Borosilicate Crown BK, Dense Flint SF, Lanthanum Dense Flint LASF e Dense Crown SK, e la fornitura dovrebbe arrivare dal catalogo della vetreria nipponica Hoya.
Esordendo dalla lente frontale troviamo quindi un un Borosilicate Crown tipo Hoya BSC7 in L1, L9, L10 ed L11, un Dense Flint tipo Hoya FD60 in L2, un Lanthanum Dense Flint tipo Hoya M-TADF307 in L3 ed L5, un Lanthanum Dense Flint tipo Hoya TAFD55 in L6, un Dense Crown tipo Hoya M-BAC12 in L7 e un Lanthanum Dense Flint tipo Hoya TAFD25 in L8; pertanto abbiamo solamente 6 differenti vetri ottici su 11 elementi complessivi.
Alcune considerazioni: le lenti asferiche L3, L5 ed L7 sono realizzate con vetri ottici Hoya caratterizzati dal prefisso M- che definisce una serie speciale con temperatura di rammollimento inferiore allo standard (M = molding) e quindi particolarmente adatti alla realizzazione di lenti asferiche col processo di glass molding; è quindi altamente probabile che tali elementi con superfici speciali siano stati prodotti in tal modo per sveltire le operazioni e contenere i costi.
Secondariamente, l’indice di rifrazione nD riportato nel brevetto per gli elementi L10 ed L11 è presumibilmente un refuso, dal momento che la dispersione vD corrisponde a quella del Borosilicate Crown Hoya BSC 7 (ovvero il noto tipo BK7) e attualmente non esistono vetri nel catalogo di qualsiasi produttore con numero di Abbe vD= 64,2 e indice di rifrazione nD= 1,5490 oppure nD= 1,5190; considerando che questi elementi sono filtri piano paralleli e che il terzo di essi è regolarmente abbinato al citato Borosilicate Crown (nD= 1,5168 nD= 64.2), ritengo che i valori rifrattivi differenti in L9 ed L10 siano appunto un errore di compilazione.
Questo schema con i light pencils calcolati mostra un eventuale effetto della serie di filtri piano-paralleli posteriori: dal momento che ciascuno di essi sposta all’indietro il piano focale per una quota del proprio spessore, ritengo che una delle loro funzioni sia proprio quella di distanziare il sensore dalla lente posteriore rispetto al piano focale teoricamente proiettato senza filtri, permettendo quindi ai light pencils ai bordi (colore rosso) di approcciare il sensore con un angolo di incidenza inferiore e più favorevole rispetto allo stesso schema senza la coppia di filtri anteriori, lasciandone solamente uno singolo davanti al sensore stesso.
Per quanto concerne la messa a fuoco interna flottante, elemento fondamentale in un grandangolare che si spinge fino a 20cm dal piano focale, questo schema semplifica i relativi movimenti passando da infinito a distanza minima: la variazione di fuoco avviene grazie all’avanzamento progressivo dei gruppi di lenti L2 – L3 (comprensivo del diaframma) ed L4 – L5 – L6, tuttavia in questo processo il secondo modulo effettua una corsa maggiore rispetto al primo, pertanto a processo completato non risulta modificato solamente lo spazio che precede o segue tali moduli sequenziali ma anche quello interposto fra essi, che si riduce; questo complesso sistema consente non soltanto un’ampia escursione di fuoco senza modificare minimamente gli ingombri esterni dell’obiettivo ma anche di limitare il degrado delle aberrazioni in tale intervallo.
Lo Zeiss Sonnar T* 35mm f/2 è quindi un sofisticato e performante grandangolare creato come dotazione esclusiva della sofisticata ed elitaria compatta full-frame Sony RX-1; le sue prestazioni sono note ed apprezzate e come di consueto in questo tipo di articoli non esterno alcuna conclusione esplicita, salvo ribadire l’oggettiva constatazione che esiste un brevetto Sony per un obiettivo identico e depositato nello stesso momento in cui la RX1 venne presentata, terza coincidenza aggiunta alle due già citate.
Un abbraccio a tutti; Marco chiude.
