Breve storia degli obiettivi fotografici

Lenti semplici e l'acromatico

I primi obiettivi fotografici erano un solo pezzo di vetro curvo, spesso a forma di menisco, che William Hyde Wollaston adattò alla camera oscura nel 1812. Chiuso intorno a f/14 o meno, dava una nitidezza accettabile al centro ma poca luce.

Una lente singola devia i colori in misura diversa, quindi blu e rosso vanno a fuoco a distanze leggermente diverse. Charles Chevalier, a Parigi, unì due vetri di tipo diverso in un doppietto acromatico che annullava gran parte di quell'errore cromatico. Un obiettivo Chevalier di questo tipo fu montato sulle prime fotocamere per dagherrotipi del 1839.

Erano obiettivi poco luminosi. Con le lastre per dagherrotipo le esposizioni potevano durare molti minuti, troppo per ritratti comodi.

L'obiettivo da ritratto Petzval

Nel 1840 il matematico Joseph Petzval calcolò a Vienna un obiettivo di circa f/3.6, all'incirca 16 volte più luminoso dei lenti obiettivi da paesaggio dell'epoca (approssimativo). Lo produsse Voigtländer.

Era nitido al centro e più morbido verso i bordi, con uno sfocato dello sfondo vorticoso che alcuni fotografi cercano ancora oggi. Negli studi di ritratto ridusse le esposizioni a ben meno di un minuto.

Lo schema di Petzval fu uno dei primi obiettivi progettati con un calcolo accurato anziché per tentativi.

Il tripletto di Cooke e il Tessar

Nel 1893 Harold Dennis Taylor della T. Cooke & Sons di York progettò un obiettivo di soli tre elementi: due lenti positive con una negativa in mezzo. Il tripletto di Cooke controllava la maggior parte delle aberrazioni con pochissimi componenti e divenne un modello per i progettisti.

Nel 1902 Paul Rudolph della Carl Zeiss presentò il Tessar, con quattro elementi in tre gruppi. Zeiss lo pubblicizzò come “occhio d'aquila” per la sua nitidezza, e sue versioni furono usate nelle fotocamere per gran parte del XX secolo.

Schemi più complessi come il doppio Gauss, base della maggior parte dei 50 mm standard, nacquero dalla stessa tradizione.

I trattamenti: sconfiggere i riflessi

Ogni superficie di vetro riflette un po' di luce, circa il 4–5 percento per il vetro non trattato. In un obiettivo con molte superfici questo provoca flare e basso contrasto, il che limitava il numero di elementi che i progettisti potevano usare.

Nel 1935 Alexander Smakula della Zeiss sviluppò un sottile trattamento antiriflesso. All'inizio fu riservato all'uso militare e arrivò sul mercato più ampio intorno al 1939.

I trattamenti multistrato seguirono negli anni Sessanta e Settanta. Resero pratici obiettivi complessi con 15 o più elementi, compresi gli zoom che usiamo oggi.

Zoom ed elementi asferici

I primi zoom furono costruiti per le cineprese e le telecamere. Il Voigtländer-Zoomar 36–82 mm del 1959 è di solito indicato come il primo zoom per fotocamere 35 mm. I primi zoom erano ingombranti e meno nitidi delle ottiche fisse; progetti e trattamenti migliori hanno colmato gran parte del divario.

Gli elementi asferici hanno superfici che non fanno parte di una sfera. Correggono aberrazioni che altrimenti richiederebbero diversi elementi in più, ma erano difficili da molare. Le asferiche stampate in vetro e plastica le hanno rese comuni dagli anni Ottanta in poi, e oggi si trovano in quasi tutti gli obiettivi e le fotocamere degli smartphone.

Autofocus e stabilizzazione

L'autofocus arrivò sulle fotocamere di consumo alla fine degli anni Settanta con compatte come la Konica C35 AF (1977). La Minolta Maxxum 7000 del 1985 (venduta anche come 7000 AF e α-7000) lo rese standard sulle reflex.

La stabilizzazione ottica dell'immagine sposta un gruppo di lenti per compensare il tremolio delle mani. Nikon la usò per la prima volta in una compatta nel 1994, e Canon presentò l'obiettivo EF 75–300 mm IS nel 1995. In seguito le fotocamere aggiunsero la stabilizzazione con sensore mobile nel corpo.

Entrambe le funzioni hanno cambiato la costruzione degli obiettivi: gruppi di messa a fuoco più leggeri per motori più rapidi e gruppi stabilizzatori flottanti all'interno del barilotto.

Obiettivi mirrorless e moduli per smartphone

Senza la scatola dello specchio, le mirrorless permettono alla parte posteriore dell'obiettivo di stare molto più vicina al sensore. I progettisti sfruttano questa distanza ridotta per grandangolari più nitidi e diaframmi molto luminosi. La Panasonic Lumix G1 del 2008 è di solito indicata come la prima mirrorless a obiettivi intercambiabili.

In uno smartphone non entra uno zoom, così si montano più obiettivi fissi uno accanto all'altro, di solito ultragrandangolare, grandangolare e teleobiettivo, passando dall'uno all'altro. Alcuni usano uno schema ripiegato “a periscopio” che devia la luce di 90 gradi per far stare una focale più lunga in un corpo sottile.

Il software poi unisce, rende nitide e corregge le immagini di questi minuscoli obiettivi. Distorsioni e frange colorate che un tempo richiedevano vetro in più oggi vengono spesso eliminate dopo lo scatto.