Ottiche di IERI

by / giovedì, 14 febbraio 2019 / Published in Alta Fotografia, Fotografia, Il blog

 

OTTICHE DI IERI

Cosa possiamo fare con i nostri obiettivi per la vecchia reflex a pellicola?

 

 

Se volessimo esemplificare al massimo la nostra macchinetta fotografica digitale potremmo dividerla in due parti principali ed in tutti i componenti che permettono di gestire queste due parti: il sensore di acquisizione delle immagini e l’obiettivo.

L’obiettivo è il dispositivo ottico in grado di raccogliere e far giungere in modo corretto l’immagine sul sensore.

Il primo obiettivo è un semplice foro su una superficie opaca per permettere il passaggio della luce (il foro stenopeico). Solo nel 1500 Gerolamo Cardano utilizzò una lente convessa al fine di concentrare la luce ed aumentare la luminosità, molto bassa utilizzando il foro stenopeico. Nel 1800 ci fu il definitivo sviluppo quando alla singola lente vennero sostituiti i gruppi di lenti che permisero la nascita di vari tipi di obiettivi e la correzione di varie caratteristiche come ad esempio la distorsione.

Gli obiettivi possono essere costruiti utilizzando:

  • Lenti di vetro – queste vengono raggruppate in gruppi di lenti. Spesso si utilizzano diversi tipi di vetro, per ridurre le aberrazioni cromatiche e sferiche.
  • Specchi (catadiottrici) – sono formati da vari specchi secondo lo schema del telescopio di Cassegrain. Hanno il vantaggio di non presentare aberrazione cromatica e di possedere peso ed ingombro ridotto. Di contro vengono realizzati solo per focali dal 300 in su e sono poco luminosi. Inoltre ottiche di questo tipo sono solo fisse e non possono avere un diaframma (apertura fissa).
  • Misti rispetto alle due tecnologie precedentemente dette.

Le principali caratteristiche degli obiettivi sono:

  • lunghezza focale – se semplifichiamo l’obiettivo in una unica lente la distanza focale è quella tra la lente e il piano focale, misurata in mm. Gli obiettivi sono formati da gruppi di lenti e di conseguenza la lunghezza focale si misura dal centro ottico dell’obiettivo (generalmente in prossimità del diaframma). La lunghezza focale determina l’angolo di campo, cioè l’angolo della ripresa. Maggiore sarà la lunghezza focale e minore sarà l’angolo di ripresa.

profondità di campo – utilizzando il diaframma 4 la profondità di campo è piccolissima: pochi mm intorno a 2,08 m. Utilizzando il diaframma 32 la profondità di campo aumenta: va da 2 m a 2,18 m. (l’obiettivo è un 200 mm per Pentax LX).

  • Apertura o luminosità – L’apertura massima di un obiettivo fotografico è uguale alla lunghezza focale divisa per il diametro massimo del diaframma dell’obiettivo. Negli obiettivi fotografici più basso è il numero che indica l’apertura massima e più luminoso sarà l’obiettivo. Generalmente gli obiettivi con le aperture maggiori si hanno per gli obiettivi normali a focale fissa (troviamo alcuni 50 mm con focale = 1,2). Negli obiettivi a focale variabile (Zoom) troviamo aperture meno luminose. Per regolare la quantità di luce che attraversa le lenti viene utilizzato il diaframma. La forma e la dimensione del diaframma determinano inoltre la profondità di campo. Più il valore del diaframma sarà alto e maggiore sarà la profondità di campo.
  • Angolo di campo – E’ la misura dell’angolo di azione dell’obiettivo con la focalizzazione posta all’infinito. L’angolo varia sia in funzione del formato del sensore che della lunghezza focale. Per focali lunghe avremo angoli di campo piccoli.

angolo di campo – l’apertura di ripresa in funzione delle varie ottiche

  • Messa a fuoco – Per poter visualizzare in modo nitido l’immagine deve essere “messa a fuoco”. Per questa operazione si agisce su dei gruppi di lenti che permettono di posizionare l’obiettivo alla distanza opportuna tra il piano focale e l’oggetto fotografato. La messa a fuoco può essere di tipo manuale o automatico; nel primo caso è fatta direttamente dal fotografo mentre nel secondo si utilizza un motore posto all’interno dell’obiettivo stesso. Gli obiettivi capaci di mettere a fuoco a distanze molto ridotte sono detti “macro”.

Nella letteratura tecnica viene considerato l’obiettivo “standard” quello che ha come lunghezza focale la lunghezza approssimata della diagonale del supporto fotosensibile usato. Per questi obiettivi la visione è uguale a quella dell’occhio umano. Per le fotocamere analogiche con la pellicola a 35 mm l’obiettivo normale è il 50 mm. Gli obiettivi con focale minore sono detti “grandangolari“, quelli con focale maggiore sono detti “teleobiettivi“.

  • Grandangolari – sono gli obiettivi con angolo di campo da 60° a 80°. se tale angolo raggiunge i 180° si definiscono ultragrandangolari o fish-eye. I grandangolari spinti producono un’immagine molto deformata. Questo effetto tipico dei grandangolari permette una esaltazione del soggetto in primo piano.
3a)
3b)

3a grandangolare SIGMA 8-16 mm 3b foto fatta con SIGMA 8 mm fotocamera Canon 450D (da notare l’angolo di ripresa di 114,5°. Con questa fotocamera (APS-C) l’ottica va moltiplicata per 1,4 circa (11-22 mm))

  • Teleobiettivi – sono gli obiettivi con angolo di campo da 20° a 5°. Per quanto detto precedentemente un 800 mm dovrebbe essere lungo circa 80 cm. Sarebbe scarsamente maneggiabile e molto difficilmente usabile a mano libera. Per ovviare a questi inconvenienti vengono utilizzati dei gruppi ottici sia divergenti che convergenti per ridurne le dimensioni.
4a)
4b)

4a teleobiettivo CANON 100-400 mm 4b foto fatta con CANON 400 mm fotocamera Canon 6D (nel riquadro in alto a sinistra è visto lo stesso soggetto fotografato con un 24 mm)

Va precisato che la focale standard dipende dal tipo e dalle dimensioni del supporto utilizzato per acquisire le immagini.

Obiettivi “normali” per i diversi formati fotografici

Formato

tipo

Focale [mm]

4/3 Digitale

23

APS-C Digitale

35

24×36 Digitale e analogico

50

6×6 Digitale e analogico

80

6×9 Analogico

110

13×18 Analogico (lastra)

210

20×25 Analogico (lastra)

300

Gli obiettivi normali non sono soggetti ad elevate aberrazioni come i grandangolari e i tele; questi obiettivi sono economici e di buona qualità. La loro luminosità è molto elevata. Ovviamente ci sono tantissime varianti o utilizzi diversi che si possono studiare quando consideriamo gli obiettivi, ad esempio le lenti addizionali montate sugli obiettivi o gli obiettivi con caratteristiche speciali come gli obiettivi decentrabili.
Con l’avvento della simulazione al computer le possibilità di progettazione sono molto aumentate. Gli obiettivi attuali riescono a raggiungere prestazioni che un tempo erano impensabili. Per le mirrorless gli zoom hanno raggiunto una escursione focale di 42x (FinePix HS50EXR o COOLPIX P520); per le reflex abbiamo un 16,7x con l’obiettivo Nikon 18-300 (passiamo da un grandangolare spinto ad un medio teleobiettivo). Stiamo ovviamente parlando di una escursione ottica degli zoom e non di una escursione digitale i cui risultati sono spesso di scarsa qualità.

gli obiettivi prodotti dalla Canon

anello adattatore tra una fotocamera mirrorless ed una ottica per reflex

Analizziamo gli inconvenienti che si possono riscontrare con i vari obiettivi:

  • riflessione e rifrazione – gli obiettivi, specialmente gli zoom, sono formati da molte lenti e su ognuna avvengono i fenomeni della rifrazione e della riflessione. La riflessione dei raggi di luce all’interno dell’obiettivo può generare: flare (alone, riflesso), ghost (immagini fantasma) etc. . Effetti particolarmente visibili scattando in condizioni di controluce. E’ possibile correggere il difetto utilizzando lenti di alta qualità e quindi di alto costo.
  • Distorsioni: Le lenti sferiche presentano dei fenomeni diversi nei diversi raggi. Negli obiettivi a focale fissa le distorsioni possono essere compensate utilizzando lenti di potere opposto. Con gli zoom tutto è più complesso e rimane sempre una parte non corretta. Nel grandangolo si può trovare un effetto “barilotto” mentre nel teleobiettivo si può trovare un effetto “cuscinetto”. Questi difetti possono essere corretti in post-produzione utilizzando dei software specifici (ad esempio Photoshop). Notiamo infine che il difetto è maggiormente presente nei bordi dei grandangolari, specie in quelli a focale più piccola.
  • Definizione e contrasto – Questo parametro è fortemente legato alla qualità delle lenti. Ogni obiettivo zoom rende in maniera diversa a secondo della lunghezza focale e dell’apertura del diaframma. Normalmente i risultati migliori si ottengono alle focali intermedie ed a un’apertura del diaframma grande (tra f4 e f8). Utilizzando il formato JPG la qualità inoltre è legata alla compressione utilizzata. Come nel caso precedente il contrasto si può correggere in post-produzione mediante un software adeguato; naturalmente con un processo software non si potrà mai aumentare la realtà ma solo diminuire i difetti presentati dalle lenti. Normalmente le lenti hanno una curvatura che si può ricavare da una porzione di sfera. La parte di immagine vicina ai bordi viene maggiormente inclinata con una perdita di definizione. Per correggere il difetto in un obiettivo viene introdotta una lente “asferica”, cioè con un profilo irregolare per focalizzare l’immagine ai bordi con le stesse proprietà del centro. Alcune fotocamere utilizzano i dati per l’obiettivo forniti dal costruttore per correggere questi difetti direttamente nella fotocamera.
  • Aberrazioni cromatiche – La luce visibile è compresa tra le lunghezze d’onda da 400 a 700 nanometri (i colori dal viola al rosso). La luce attraversando le varie lenti dell’obiettivo tende a separarsi nelle singole componenti cromatiche. Nel bianco vi sono tutte le lunghezze d’onda e in corrispondenza ad aree scure può capitare che vengano fuori aloni colorati. Il difetto del “purple fringing” è anche legato al sensore e all’elaborazione dell’immagine utilizzata come abbiamo già visto in un precedente articolo. Per ridurre il difetto vengono utilizzate delle lenti a bassa dispersione.
  • Vignettatura – Alla massima apertura di diaframma, ogni ottica tende a mostrare maggiormente il normale calo di luminosità che si verifica nelle zone periferiche dell’obiettivo. Con le ottiche di qualità il fenomeno è meno evidente. Il difetto si può ridurre chiudendo il diaframma; alcune correzioni sono possibili anche in post-produzione. In un obiettivo a luminosità elevata, ad esempio f1,4, i migliori risultati si ottengono tra f4 ed f8, sia per la definizione che per la vignettatura.
  • Luminosità – per ottenere una luminosità elevata avremo bisogno di costruire l’obiettivo o con poche lenti (ogni lente in più introduce inevitabilmente delle perdite) o con lenti di altissima qualità (con un notevole aumento dei costi). In pratica i costruttori devono trovare il giusto compromesso tra le prestazioni ed i costi per le ottiche prodotte.

A questi difetti intrinsechi agli obiettivi possiamo aggiungere i difetti che si presentano al passare del tempo. Un difetto è l’opacizzazione del vetro utilizzato per la costruzione; questo difetto si presenta maggiormente per gli obiettivi di fascia bassa o di quelli molto vecchi. Un difetto che viene evidenziato da vari utenti sui blog dedicati è la formazione di muffe in parti dell’obiettivo non raggiungibili. Un altro difetto, fortunatamente raro, è che i vecchi obiettivi sono stati realizzati utilizzando materiali radioattivi per migliorare le prestazioni delle lenti; molti di questi trattamenti sono stati utilizzati per scopi militari.

Se abbiamo delle vecchie ottiche possiamo quindi utilizzarle con le nostre attuali fotocamere digitali? Ovviamente il primo passo è assicurarci che il vecchio obiettivo non presenti in modo evidente i difetti che sono stati appena descritti.

Il secondo passo è quello di procurarsi un anello adattatore (un dispositivo meccanico che ci permetta di connettere tra di loro i due diversi sistemi) tra la fotocamera utilizzata e l’obiettivo. Questi anelli adattatori difficilmente permettono di mantenere gli automatismi della fotocamera ma vanno utilizzati in totale assenza dei controlli della fotocamera. Esistono delle varianti che permettono di mantenere solo alcuni automatismi ma sono decisamente più costosi.

anello adattatore tra le ottiche Pentax ed il corpo macchina Canon EOS450D. Per comodità è stato montato su un duplicatore di focale. (nella foto in basso a destra si può notare la perdita degli automatismi – viene segnalato un diaframma 00)

Ultimamente il mercato delle ottiche usate ha avuto un notevole aumento dei volumi di vendita ed anche dei singoli prezzi delle vecchie ottiche che sono quasi raddoppiate di valore. Questo poiché recentemente sul mercato sono stati mesi in vendita vari adattatori per l’utilizzo delle vecchie ottiche, specialmente per le recenti mirrorless che in questo modo riescono ad aumentare la possibilità di fare fotografie senza dover spendere molto di più. Sul mercato troviamo dei siti specializzati per gli adattatori (ad esempio il sito della Novoflex permette di scegliere tra una trentina di tipi di fotocamere (Canon EOS) e una decina di marche di buoni obiettivi (Hasselblad) per un costo di 200 euro circa).

Personalmente ho acquistato, su un sito di costruzioni ottiche e meccaniche, ed utilizzato un anello adattatore per fotocamera Canon EOS 450D con i vecchi obiettivi della mia Pentax analogica.

Ho iniziato a fare foto utilizzando una fotocamera analogica una Pentax LX con il 50 mm f 1.7 e nel tempo ho acquistato varie ottiche tra cui il 400 mm f 5,6, un duplicatore di focale ed altro ancora. Tutto materiale che è stato messo da parte con l’avvento del digitale. Su internet ho però trovato il produttore dell’anello di adattamento delle ottiche Pentax sul corpo macchina della Canon. La decisione, visto anche il prezzo contenuto del pezzo (poco più di 30 euro), e stata presa in poco tempo e dopo la spedizione del pezzo finalmente ho potuto provarlo.

Va premesso che si perdono tutti i riferimenti della fotocamera e tra questi ho trovato i maggiori problemi per la perdita della messa a fuoco anche perchè il corpo macchina non prevedere un sistema “preciso” per la messa a fuoco manuale.

L’anello adattatore ha una levetta per bloccarsi nella posizione di lavoro precisa. Per evitare di forzarlo durante la fase di smontaggio l’ho installato su un duplicatore di focale che permette questa operazione in modo rapido.

risultati utilizzando l’anello adattatore: la foto in alto a sinistra è stata scattata con una ottica originale. Le altre con ottiche sempre crescenti. I risultati sono soddisfacenti

Con il 50 mm (+ il duplicatore + la moltiplicazione per 1,4 del sensore APS-C) grazie alla buona luminosità (f1,7) si riesce ad utilizzare facilmente il tutto.

Con il 400 mm (+ il duplicatore + la moltiplicazione per 1,4 del sensore APS-C) avendo una luminosità ridotta (f5,6) bisogna per forza utilizzare un treppiede; anche per evitare dei traballamenti.

fotocamera Canon EOS450D ottica 400mm Pentax. Scatto a 1600 ISO tempo 1/80 di secondo focale 22 utilizzando un treppiede

I risultati sono però notevoli nella foto della luna che non è stata ingrandita. Concluderei che la definizione non è molto elevata ma i risultati, anche in relazione al costo contenuto, sono decisamente elevati.

 

FRANCESCO

questo articolo è stato pubblicato sulla rivista FOTOGRAFARE 10 (Ottobre) del 2014 nella rubrica di ALTA FOTOGRAFIA.

P.S. Visto il tempo trascorso dalla pubblicazione va precisato che l’impianto tecnico dell’articolo è sempre valido ma risulteranno poco attendibili le eventuali ricerche di mercato o le scansioni temporali dei prodotti fotografici citati nel medesimo.

(9)

Lascia un commento

TOP