Obiettivo. Guida alla scelta.
Questo questa serie di articoli vuole aiutare il fotografo ad aumentare la propria consapevolezza e dotarlo degli strumenti adeguati nella scelta dell’obiettivo più adatto a tradurre la sua ispirazione in un linguaggio, quello fotografico, che sappia esprimere e comunicare al meglio i suoi sentimenti e il suo pensiero.
Com’è fatto un obiettivo.
L’obiettivo è uno strumento di precisione che accoglie il gruppo di lenti necessarie ad acquisire la fotografia, mantenendole esattamente centrate, allineate e spaziate, e prevede altri componenti meccanici che consentono di mettere a fuoco il soggetto, controllare la quantità di luce inviata verso il piano focale e fissarlo all’apparecchio fotografico.
BARILOTTO
La parte esterna dell’obiettivo, detta barilotto, è una struttura solitamente cilindrica che può essere realizzata in metallo (tipicamente alluminio o ottone, ma anche magnesio), resine plastiche e persino fibre composite; normalmente la finitura è nera o grigio scura per renderlo meno appariscente ma esistono versioni satinate cromo per restituire un’estetica vintage.
Alle estremità il complesso prevede innesti per il corpo macchina, filtri e paraluce; nelle ottiche moderne l’interfaccia con la fotocamera è a baionetta rapida con rinvii, contatti (fino a 12) e databus che consentono la gestione di parametri, la registrazione di metadati e l’alimentazione di motori o attuatori incorporati; la sua struttura solitamente è cromata ad alto spessore per ridurre attrito e usura (solo nei bundle-lens più economici è in resina dura, ipotizzando un utilizzo costante senza sostituzioni), e salvo rare eccezioni ogni brand prevede una baionetta specificamente dedicata a tale sistema (esistevano anche obiettivi di produttori indipendenti con raccordi intercambiabili destinati alle varie fotocamere), mentre in origine l’innesto era a vite con filetto da 1mm di passo e diametri da 39mm e 42mm; negli apparecchi con messa a fuoco a telemetro (ad esempio Leica) nell’area della baionetta è presente anche una camma, circolare o lineare, che si accoppia al corpo macchina e consente di impostare la corretta distanza grazie ad un sistema a sdoppiamento d’immagine nel mirino.
Nella parte anteriore gli attacchi per i filtri e il paraluce possono essere con filetto a vite o a baionetta, spesso differenziati per montare simultaneamente i 2 accessori; in molte ottiche moderne, dove la meccanica lo consenta, il paraluce è integrato direttamente nel barilotto ed estraibile alla bisogna, mentre per rendere più compatte le versioni separate spesso si adotta una sagoma “a tulipano” che fornisce la massima protezione compatibile con gli ingombri.
Oggi molte funzioni sono gestite dal corpo macchina, riducendo i comandi fisicamente presenti sul barilotto, ma in un obiettivo convenzionale solitamente è presente una ghiera per la messa a fuoco, con scale per le distanze in metri e piedi, indici per definire al profondità di campo a fuoco a varie aperture di diaframma ed eventualmente il riferimento per la correzione della distanza fotografando all’infrarosso; in obiettivi macro per foto ravvicinata può essere anche presente una scala con i relativi rapporti di riproduzione.
In sistemi che non gestiscono le aperture dal corpo macchina è presente anche una ghiera del diaframma con i relativi valori disponibili da selezionare manualmente; la scala delle aperture universalmente adottata prevede unità scalate secondo la sequenza 0,7 – 1,0 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 – 32 – 45 – 64 – 90 – 128 – 256, con i valori più piccoli che indicano le maggiori aperture dell’iride (quindi superiore luminosità) e quelli più grandi che definiscono una maggiore chiusura; ogni valore intero determina il dimezzamento o il raddoppio della luce che passa dal diaframma rispetto a quello contiguo e naturalmente ogni obiettivo ne sfrutta solamente una parte, solitamente da 6 a 9 steps; per un controllo più accurato dell’esposizione la ghiera consente di impostare anche valori intermedi rispetto a quelli marcati, mentre in corpi macchina che consentano l’automatismo program o automatico a priorità di tempi solitamente la ghiera del diaframma prevede una specifica posizione, oltre il valore di massima chiusura, che abilita tali modalità consentendo all’apparecchio di selezionare in tempo reale qualsiasi valore venga selezionato dall’esposimetro.
In alcuni obiettivi del passato, denominati GN, esisteva un accoppiamento meccanico fra ghiere di messa a fuoco e del diaframma sincronizzabile col numero guida del flash utilizzato (in sostanza, la sua potenza); in questi obiettivi modificando la distanza di messa a fuoco l’apertura veniva automaticamente modificata per ottenere un’esposizione sempre corretta col lampo, una soluzione resa obsoleta dai flash automatici, mentre alcuni obiettivi moderni per riprese ravvicinate adottano settori anulari a LED nella parte anteriore per illuminare il soggetto in luce continua.
Nelle ottiche zoom è presente un terzo controllo per modificare la lunghezza focale, in alcuni casi anche motorizzato con relativi comandi; nelle versioni manuali il cambio di focale viene gestito da una terza ghiera girevole che riporta i relativi valori oppure da un sistema a pompa collegato alla ghiera di messa a fuoco, definito “one touch”, che aziona lo zoom facendola scorrere avanti o indietro lungo il barilotto con relativi indici.
Il diaframma più o meno aperto modifica la profondità di campo a fuoco davanti e dietro il soggetto, e per definirne l’entità sono presenti trattini accanto alla scala delle distanze con la numerazione della relativa apertura, oppure i numeri sulla ghiera vengono personalizzati con colori e sono previsti indici della stessa tonalità; in obiettivi zoom a scorrimento gli stessi trattini risultano utilizzabili e assumono un profilo incurvato, rastremandosi verso le focali più lunghe con profondità di campo inferiore.
Molti obiettivi pesanti o con baricentro sbilanciato sono equipaggiati con un collare girevole munito di attacchi per il treppiedi, in certi casi rimuovibile per alleggerire il complesso quando non è necessario; a volte la staffa di attacco è allungata e con sbalzi sagomati per le dita e si sfrutta come pratica maniglia di trasporto.
Negli obiettivi progettati per cinema e riprese video le ghiere prevedono scale molto dettagliate e un settore dentato perimetrale dal diametro standardizzato per accoppiarsi ai sistemi di controllo remoto normalmente utilizzati in tali applicazioni.
Un capitolo a parte riguarda gli obiettivi con otturatore centrale, utilizzati soprattutto per apparecchi di medio e grande formato; in questo caso nel barilotto è integrato un otturatore con lamelle che scorrono parallelamente al diaframma, a breve distanza, e il relativo barilotto prevede quindi una ghiera supplementare con i tempi di posa e rinvii nella montatura per riarmare l’otturatore e azionarlo.
Obiettivi di impiego speciale possono sfruttare anche ulteriori comandi: versioni con gruppo ottico dotato di flottaggio reciproco di alcuni elementi a controllo manuale (per ottimizzare la resa alle varie distanze di ripresa) prevedono la relativa ghiera con indici per abbinare la distanza al flottaggio (come alcuni grandangolari Carl Zeiss tipo “FLE” per Hasselblad V); obiettivi soft focus per riprese a fuoco morbido sono dotati di una ghiera che modifica l’andamento dell’aberrazione sferica spostando alcune lenti e gestisce l’ammorbidimento dell’immagine; ottiche decentrabili e/o basculabili aggiungono invece comandi micrometrici per spostare assialmente o ruotare il gruppo ottico, con riferimenti per i millimetri e i gradi di movimento.
Altri comandi presenti sui barilotti dei teleobiettivi professionali consentono di limitare l’escursione di messa a fuoco automatica entro specifici intervalli, rendendo l’operazione più immediata, e di attivare lo stabilizzatore d’immagine eventualmente presente, scegliendo anche la sua modalità di gestione (per un panning orizzontale seguendo il soggetto nel suo movimento con un tempo di posa lento si può disabilitare la stabilizzazione orizzontale, mantenendo solo quella verticale); in questi obiettivi sono previsti anche pulsanti che consentono di mettere a fuoco un punto, memorizzare la distanza e richiamarla in seguito rapidamente, prerogativa già presente nei tele professionali fin dagli anni ’70 e all’epoca gestita con anelli preselettori dotati di nottolini di fissaggio che consentivano di “memorizzare” la battuta per una specifica distanza; molti modelli autofocus sfruttano invece uno switch per escludere l’AF e passare in manuale.
Le ghiere esterne solitamente prevedono inserti in gomma con incisioni o sbalzi in rilievo per migliorare la presa e alcuni modelli molto moderni sfoggiano anche un display che visualizza informazioni; obiettivi professionali per impiego in condizioni sfavorevoli possono essere tropicalizzati con guarnizioni a tenuta di polvere e acqua sulla baionetta posteriore, le ghiere mobili e la montatura frontale, mentre modelli con lente frontale realizzata in fluorite o vetro ED a bassissima dispersione (intrinsecamente delicati) solitamente adottano un filtro neutro protettivo fisso e applicato direttamente in fabbrica.
Restando in tema, in certi grandangolari o fisheye con grande lente anteriore incurvata che impedisce l’applicazione di filtri tradizionali è presente una torretta girevole interna con alcuni filtri, uno dei quali si trova sempre sul percorso ottico, e tali obiettivi prevedono una ghiera esterna supplementare per selezionarli; in molti teleobiettivi con montatura anteriore di diametro eccessivo troviamo invece cassetti posteriori a caduta che consentono di applicare filtri di piccolo diametro ed economici, mentre in certi supergrandangolari a focale fissa o zoom è previsto un telaio posteriore nel quale inserire la sezione ritagliata da un sottile filtro quadrato in gelatina.
Sull’esterno del barilotto (solitamente in una ghiera coassiale alla lente frontale o sul fianco) sono anche presenti i dati identificativi del prodotto, quindi marca e/o logo del fabbricante, eventuale nome proprio dell’obiettivo e/o sigla della serie, lunghezza focale (o escursione utile se si tratta di uno zoom), apertura massima disponibile, matricola ed eventualmente diametro della filettatura per i filtri e tipo di antiriflesso; in modelli semplificati, senza ghiere di comando con scale in chiaro, a volte viene indicata anche la distanza minima di messa a fuoco e la chiusura massima del diaframma, non inferibili in altro modo.
Spesso viene anche indicata con sigle abbreviate la presenza di raffinatezze tecniche come lenti in fluorite o ED-UD-SD a bassissima dispersione, superfici asferiche, motori di messa a fuoco ad ultrasuoni, sistemi ottici flottanti e/o con messa a fuoco interna o stabilizzatori d’immagine; altri fabbricanti hanno anche aggiunto elementi grafici per distinguere i prodotti top di gamma, come il celebre filetto rosso nelle ottiche Canon serie L e analoghe soluzioni di altre aziende.
Fluorite e vetri ED prevedono una dilatazione termica più elevata del normale e in molti casi i teleobiettivi che li sfruttano sono rifiniti in bianco per ridurne il riscaldamento quando esposti al Sole.
In molti casi l’apertura massima di un obiettivo zoom non è costante su tutta l’escursione di focali ma si riduce progressivamente, e in questi modelli viene quindi indicata con 2 valori; se, ad esempio, l’obiettivo è f/3,5-5,6 questo significa che l’apertura massima sarà f/3,5 alla focale più corta e scenderà progressivamente ad f/5,6 passando a quella più lunga; in tali modelli la linea di fede per l’impostazione delle aperture, se è prevista una ghiera fisica, solitamente prevede 2 riferimenti accostati che coprono quindi entrambi i valori.
All’interno dell’obiettivo sono presenti elicoidi accoppiati e spesso abbinati a guide a scorrimento rettilineo che consentono di avanzare e arretrate il gruppo ottico per la messa a fuoco senza ruotare la montatura anteriore (dettaglio utile se utilizziamo filtri polarizzatori o digradanti lineari), il tutto collegato alla ghiera manuale e ai motori dell’autofocus; in caso di obiettivi superluminosi o massicci spesso gli schemi ottici sono disegnati con un sistema di messa a fuoco interna o posteriore che movimenta solamente un piccolo gruppo di lenti per sveltire le operazioni, mentre con certi grandangolari retrofocus o in modelli superluminosi i flottaggi correttivi delle lenti a brevi distanze sono ormai attivati in automatico da elicoidi supplementari.
Gli obiettivi moderni utilizzano l’elettronica in modo massiccio (è ormai normale avere un firmware dedicato interno e addirittura ricevere i relativi aggiornamenti) e al loro interno spesso brulicano di circuiti e connettori flessibili; questi ultimi nell’uso quotidiano affrontano numerosi cicli di flessione e torsione e certi modelli sono soggetti alla relativa rottura del componente.
Un esempio della sofisticazione raggiunta è costituito da certi obiettivi decentrabili e basculabili, nei quali sono presenti sensori per i relativi movimenti che informano il firmware della fotocamera circa la posizione del fotogramma nel cerchio di copertura d’immagine e consentono di correggere asimmetricamente la caduta di luce nelle zone più esterne.
AUTOFOCUS
La messa a fuoco automatica nei primi modelli AF era gestita da un motore nel corpo macchina, con alberi di rinvio e ingranaggi, poi la soluzione definitiva fu applicare il motore nell’ottica, arrivando al compromesso ottimale dei sistemi ad ultrasuoni ad anello, veloci, rapidi nell’inversione di moto e silenziosissimi; in certi modelli anche la messa a fuoco manuale è gestita dal motore a ultrasuoni tramite uno stepper variabile presente nel comando, pertanto in caso di guasto al motore l’obiettivo diviene inutilizzabile anche manualmente.
DIAFRAMMA
Il diaframma è un altro componente molto importante che controlla l’esposizione parzializzando la luce trasmessa, gestisce nitidezza e contrasto e anche la profondità di campo; il diaframma più semplice è costituito da 2 lamelle metalliche con profilo ad “L” che intersecandosi definiscono un’apertura quadrata la cui dimensione aumenta distanziandole (soluzione utilizzata in obiettivi di compatte molto economiche), tuttavia di solito si preferisce una struttura ad iride con varie lamelle, da 4 a 20 e anche più, che chiudendosi generano un’apertura regolabile; dal momento che la sua sagoma viene replicata nei punti luminosi sfuocati, la tendenza è utilizzarne un numero sufficiente (almeno 7) e con sagoma incurvata per produrre un’apertura circolare che arrotondi tali elementi (producendo il cosiddetto bo-keh gradevole); in obiettivi obsoleti e in ottiche da riproduzione per arti grafiche si utilizzavano invece diaframmi ad inserimento costituiti da piastre metalliche con foro esattamente calibrato e circolare, dette diaframmi di Waterhouse.
Il diaframma solitamente resta aperto fino allo scatto e si chiude solo durante l’esposizione; inizialmente questo era gestito da una camma con molla antagonista ma molte ottiche moderne sfruttano invece sistemi con stepper a controllo elettromagnetico, eliminando la relativa interfaccia meccanica col corpo e consentendo di definire il valore prescelto dalla macchina.
LENTI
All’interno dell’obiettivo le lenti sono suddivise in elementi singoli e gruppi pre-assemblati che sono posizionati in sedi di estrema precisione, ricavate a controllo numerico, e fissati con moderne resine curate ad UV che garantiscono anche una certa elasticità per la dilatazione termica, mentre tutte le superfici metalliche interne sono annerite con procedure molto sofisticate per annullare qualsiasi riflesso e in certi casi vengono aggiunte anche maschere metalliche che fungono da trappole per i bagliori parassiti e deposti strati sintetici fioccosi in grado di bloccare la luce, così come le lamelle dei moderni diaframmi sono a loro volta brunite con finiture opache; queste soluzioni, abbinate ad avanzati rivestimenti antiriflesso multistrato per le lenti, garantiscono l’elevato contrasto e la vividezza cromatica, con neri profondi, propria delle ottiche moderne.
L’esatto allineamento e posizionamento delle lenti sono un viatico fondamentale per garantire le prestazioni attese e i gruppi ottici montati vengono testati con interferometri per verificarli; le relative tolleranze in fase di produzione possono essere responsabili di leggere fluttuazioni nella resa ottica all’interno della serie (questi obiettivi “sfortunati” sono noti come “lemon”), e infatti è noto nel settore che la resa finale di un obiettivo nel real world è principalmente proporzionale al livello di controllo qualità ad ogni livello che il fabbricante è in grado di permettersi.
STABILIZZAZIONE
Un’ulteriore sofisticazione i molti modelli attuali è lo stabilizzatore, basato su un piccolo gruppo di lenti in posizione strategica abbinato a motori che lo spostano fulmineamente sui 2 assi configurando col loro movimento tutte le posizioni possibili nell’intervallo di corsa ammesso, il tutto gestito da giroscopi in rotazione in grado di percepire le accelerazioni sui vari assi dovute al tremolio delle mani e di convertirle in comandi che muovono il modulo di lenti compensando in tempo reale; nelle ottiche più moderne, a volta coadiuvate da elementi aggiuntivi del corpo macchina, la compensazione rispetto al sistema inattivo arriva addirittura fino ad 8 f/stop, facendo realmente la differenza.
La meccanica degli obiettivi zoom è ancora più complessa, perché a tutto questo occorre aggiungere i componenti in grado di muovere reciprocamente i gruppi di lenti per modificare la focale, il tutto con precisione micrometrica; solitamente i moduli che si spostano con lo zoom prevedono 2 pivot cilindrici che sporgono dalla montatura in posizione diametralmente opposta e sono inseriti in asole inclinate ed incurvate di un cannotto metallico coassiale; quando quest’ultimo viene fatto scorrere o ruotare, tali asole obbligano i pivot al loro interno a trascinare avanti e indietro il relativo gruppo di lenti con estrema precisione e secondo un percorso matematicamente prestabilito, finalizzando il cambio di focale; la qualità dei materiali di pivot e asole fa la differenza fra zoom professionali e modelli amatoriali, perché in questi ultimi a volte lo scorrimento delle camme perde fluidità e procede a scatti dopo un certo utilizzo.
Come curiosità: In certi zoom di lunga focale il fabbricante ha predisposto un gruppo ottico moltiplicatore di focale, con fattore 1,4x, che l’utente può mettere in posizione operativa dall’esterno quando serva maggiore allungo.
I movimenti reciproci dei gruppi mobili e anche i flottaggi in ottiche a focale fissa aspirano ed espellono continuamente aria esterna come un mantice, quindi occorre attenzione utilizzandoli in certi ambienti perché col tempo può depositarsi un velo di polvere sulle superfici interne delle lenti.
Gli attuali apparecchi digitali sfruttano principalmente 4 standard per il formato di sensore: micro 4/3 (17,3x13mm), APS-C e APS-H (da 22,2×14,8mm a 23,5×15,6mm), full-frame (24x36mm) e medio formato (44x33mm); gli obiettivi prodotti per fotocamere analogiche 35mm coprono tutti fino al full-frame 24x36mm, mentre con le ottiche create per sistemi digitali (micro 4/3 o APS-C e APS-H) occorre attenzione, dal momento che certi fabbricanti hanno differenziato le serie, creando obiettivi che arrivano al 24x36mm e altri, più compatti e di focale inferiore, che servono solamente l’APS-C e APS-H (come i Canon EF-S o i Nikon DX); è sempre possibile utilizzare un obiettivo full-frame sui sensori di formato inferiore ma non è praticabile il contrario perché la copertura risulta insufficiente.
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