IL LEICA APO-MODULE-R DI LOTHAR
KOELSCH:
LA VIA RAZIONALE AL SUPERTELE DI QUALITA'
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Il Dr. Lothar Koelsch è un personaggio che brilla di luce propria nel campo
della progettazione ottica, e gli albori della sua
carriera sono quantomeno affascinanti: infatti, giovanissimo, fu assunto alla
Zeiss Photo-Objektive plant di Oberkochen, dove
operò e si fece le ossa sotto la supervisione del maturo Walter Woeltche; dopo
qualche anno passò in forza alla rivale Leica
Camera, e nel dipartimento di calcolo matematico ha intrapreso una luminosa
carriera, degna del suo genio; tuttavia, prima di
abbandonare Zeiss, ebbe modo di lasciare il segno nella storia: sono infatti
suoi i progetti dei celebratissimi Zeiss Vario-Sonnar
moderni, ovverosia il 28-85/3,3-4, il 35-70/3,4 e l'80-200/4, obiettivi che
fecero scalpore all'esordio per la brillantissima resa
ottica; col senno di poi questo strano intreccio del destino non manca di
strapparci un sorriso.... Uno dei primi progetti che
Koelsch sviluppò alla Leica Camera fu relativo ad un nuovo concetto di
supertele: visti i costi astronomici dei cannoni Leica
come il 280/2,8 Apo-Telyt, egli concepì una gamma di teleobiettivi modulari,
forniti di teste ottiche anteriori e moduli di messa
a fuoco posteriori intercambiabili e serviti da un'unica testa comune, al fine
di consentire un completo assortimento di focali con
un significativo abbattimento dei costi, dal momento che è proprio la parte
anteriore, servita da grosse lenti a bassa dispersione,
ad incidere pesantemente sul prezzo finale; si tratta di una soluzione
intelligente e già collaudata, ad esempio, sui teleobiettivi
Nikkor-T ED ad otturatore centrale per i banchi ottici di grande formato.
Koesch partì dallo schema base del già celebre Apo-Telyt 280/2,8 - codice
11245 - presentato alla Photokina 1994, e del prototipo
di Apo-Telyt 400/2,8 - codice 11260 -, che sarebbe stato presentato soltanto
nell'Aprile 1992 ma che era già presente in veste
di prototipo intermedio a Seoul 1988, in attesa di un lungo labor limae
meccanico ed ergonomico prima della versione definitiva;
fra il 1990 ed il 1991 egli scompose lo schema ottico di questi obiettivi in due
parti, un membro anteriore ed un membro posteriore:
mantenne immutate le porzioni anteriori che divennero le teste ottiche del
sistema, mentre il gruppo ottico posteriore divenne un
modulo di messa a fuoco intercambiabile con innesto rapido; in buona sostanza,
la testa ottica dell'Apo-Telyt 280/2,8 divenne la
base per una tripletta di ottiche articolata sulle focali 280/2,8 - 400/4 -
560/5,6, dove il modulo di messa a fuoco posteriore per la
focale 280 ricalcava fedelmente quello dell'Apo-Telyt originale, mentre per
ottenere le due focali maggiori furono calcolati ex-novo
due noccioli ottici specifici; analogamente, la testa ottica dell'Apo-Telyt
400/2,8 prototipo divenne la base di un sistema articolato
su 400/2,8 - 560/4 - 800/5,6, ottenuto applicando alla testa anteriore gli
identici moduli di messa a fuoco posteriori già approntati
per l'altra versione; specificamente, il modulo n° 1 - per combinare un 400/2,8
- è identico a
quello del 400/2,8 Apo-Telyt di base.
Non vi sarà sfuggito questo corollario: se il modulo n° 1 viene utilizzato in
comune dalle due diverse testate e corrisponde esattamente
sia a quello originale dell'Apo-Telyt 280/2,8 sia a quello originale dell'Apo-Telyt
400/2,8, questi due obiettivi condividevano fin
dall'origine un identico gruppo ottico posteriore, quindi è presumibile che
l'idea di rendere modulare il sistema sia nata anche prima,
ai tempi della definizione preliminare dell'Apo-Telyt 400/2,8, all'origine forse
soltanto per contenere i costi con questa sinergia; le
focali effettive ottenute con i vari abbinamenti sono: 279,2543mm f/2,8 -
400,0000mm f/4 - 560,0001mm f/5,6 - 390,3913mm f/2,8 -
561,9856mm f/4 - 786,7855mm f/5,6; Koelsch valutò che questo sistema poteva
fornire buoni risultati con un intervallo fra focali
minime e massime fino a ben 5,6x.
Il progetto di Koelsch si concretizzò all'inizio del 1991, e prevedeva una
gamma di obiettivi modulari - entrata poi in produzione col
nome di Apo-Module-R - destinata alla gamma Leica R; con due teste ottiche e tre
moduli comuni si ottenevano 6 obiettivi diversi;
in altre parole, 2 + 3 = 5 componenti facevano le veci di 6 + 6 = 12 parti
convenzionali, permettendo al professionista o al foto-
naturalista di dotarsi di una completa gamma di superbi teleobiettivi
apocromatici ad un costo certamente inferiore (comunque elevato),
con un significativo e sempre gradito abbattimento di ingombri e peso; ogni testa
ottica ed ogni modulo posteriore di messa a fuoco
erano contrassegnati con le focali ottenibili in sinergia e l'identificazione
era resa immediata da un pratico codice-colori; l'abilità di
Koelsch ha consentito di mantenere una resa ottica comunque elevata anche con le
due focali superiori di ciascun sistema,
nonostante il limite progettuale imposto dalla testa anteriore fissa ed
ottimizzata all'origine sulla focale minore; naturalmente, visti
i costi comunque impegnativi e la preferenza accordata da ampie fasce di
professionisti a celebri brand nipponici dotati di veloce
sistema AF, l'Apo-Module-R non ha conosciuto una diffusione consistente,
tuttavia il progetto resta assolutamente centrato, logico,
intelligente e con i crismi dell'alta qualità: degno di Leica, insomma.
Un APO-Module-R di produzione, dotato della testa ottica n° 1 (Apo-Telyt
280-400-560mm) e di focus
module posteriore n° 1 (280/2,8 - 400/2,8), con focale risultante di 280mm
f/2,8; notare il codice-colori
(rosso-rosso = 280/2,8) e l'ampia ghiera del sistema di innesto rapido fra testa
ottica e modulo posteriore
( Leica Camera GmbH)
gli MTF originali del sistema sopra illustrato, eccellenti anche perchè i due
moduli si basano completamente
su preesistente Apo-Telyt-R 280/2,8, quindi su un calcolo omogeneo
( Leica Camera GmbH)
in questi due inediti schemi che ho elaborato viene illustrato
l'intero sistema di obiettivi modulari; le due diverse teste ottiche,
derivate direttamente da quelle degli Apo-Telyt 280/2,8 e 400/2,8, condividono
tre identici gruppi modulari di messa a fuoco
posteriori, permettendo un totale di 6 combinazioni, articolate su 4 focali
diverse fra 280 ed 800mm, due delle quali con doppia
luminosità a scelta; la testata 280-400-560 comprende due lenti di grosso
diametro realizzate con un vetro proprietario ai fluoruri,
simile allo Schott FK-52A, e caratterizzato da un numero di Abbe pari ad 81,41,
mentre la testata 400-560-800, di diametro molto
maggiore, incorpora una lente ottenuta con il vetro appena descritto più altre
due a bassa dispersione ma caratterizzate da un numero
di Abbe inferiore, ovverosia 71,64; per quanto riguarda i moduli posteriori
comuni, soltanto le due versioni maggiori contengono una
lente ricavata con quest'ultimo vetro, di classe 559716 (numero di Abbe 71,64);
vetri ad alta rifrazione, con nD compreso fra 1,768
ed 1,81, sono distribuiti alla rinfusa fra la testa ottica 400-560-800 (due
lenti) ed i vari moduli posteriori; va annotato che le due
configurazioni di base dei due sistemi - 280/2,8 e 400/2,8 - sono uguali agli
omologhi Leica Apo-Telyt-R di produzione;
considerando che il modulo posteriore è identico, appare chiaro che l'idea di
sinergia modulare affonda le radici ai tempi del
progetto del 400/2,8 "fisso", a metà anni '80.
inediti diagrammi relativi alle aberrazioni della combinazione 280/2,8,
riferite a varie lunghezze d'onda dello spettro comprese fra la soglia
dell'ultravioletto ed il rosso scuro; la scala di riferimento dello spostamento
di fuoco è 20 micron
curvatura di campo ed astigmatismo della versione 280/2,8, con lo spostamento
di fuoco relativo a due lunghezze d'onda della luce (g-line ed e-line),
corrispondenti
al violetto ed al giallo-verde; lo shift è limitato sull'asse a circa 35
micron, un ottimo
risultato vista la lunga focale e la luminosità in gioco
piano di fuoco in funzione delle varie lunghezze d'onda
comprese fra 400 e 700nm
per la versione 280/2,8; nello spettro visibile lo scostamento dal piano normale
scelto per convenzione non arriva a 50 micron, indice di un'ottima correzione
apocromatica
lo stato di correzione sul campo della configurazione 400/4 (testa ottica 1 +
modulo 2);
notare l'eccellente correzione, nonostante il fatto che si tratti di un modulo
posteriore
"adattato" di fatto alla testa ottica del preesistente Apo-Telyt-R
280/2,8
curvatura di campo ed astigmatismo nella versione 400/4, caratterizzata da
una planeità della calotta sagittale davvero assoluta! Il focus-shift fra
436nm e 546nm è nell'ordine degli 85 micron, quindi superiore a quello
della versione 280/2,8
lo spostamento di fuoco lungo lo spettro visibile nell'Apo-Module 400/4
fluttua fra +0- circa 85 micron, risultato comunque molto buono per
una focale di 400mm
le aberrazioni sul campo per la combinazione 560/5,6 (testa ottica 1 + modulo
3);
la correzione resta eccellente, vista la focale
anche per la versione 560/5,6 si conferma una eccellente planeità di campo,
però
a cagione dell'aumento di focale lo spostamento di fuoco fra g-line ed e-line
sull'asse è ormai nell'ordine dei 180 micron
il diagramma relativo allo spostamento alle varie lunghezze dello spettro
conferma
come nell'opzione 560/5,6 siano soprattutto le brevi frequenze, verso
l'ultravioletto,
a partire per la tangente, con uno shift per 400nm di circa 270 micron;
tuttavia,
nello spettro visibile lo spostamento è davvero molto contenuto, con una
eccellente
correzione nell'ambito compreso fra il verde ed il limite dell'infrarosso
lo stato delle aberrazioni riferite alla prima focale ottenibile con la seconda
testa ottica, il 400/2,8 (testa ottica 2 + modulo 1); trattandosi in pratica
di un clone dell'Apo-telyt-R 400/2,8 le prestazioni ne ricalcano la fisionomia
caratteristica
eccellenti referenze per curvatura di campo ed astigmatismo nella versione
400/2,8:
il piano sagittale è una tavola, mentre la giacitura della calotta meridionale
ha un
intelligente andamento sigmoide che minimizza ancora di più il modestissimo
shift
fra il violetto ed il giallo verde, contenuto sull'asse ad appena 30 micron, un
valore
eccellente per un 400/2,8
eccellente correzione apocromatica per il 400/2,8, con un
focus-shift
compreso fra +0- 30 micron nell'intero intervallo della luce visibile: un
risultato eccezionale garantito dalla progettazione integrale fin dall'origine
(si tratta di una copia del celeberrimo 400/2,8 Apo-Telyt-R)
le aberrazioni relative alla quinta opzione, il 560/4 (testa ottica 2 + modulo
2);
si evidenzia nelle aree periferiche qualche piccolissimo problema legato
a residui di aberrazione cromatica laterale, del tutto normale con questa focale
ed una progettazione "in due tempi"
eccellente correzione di curvatura di campo ed astigmatismo anche per la
versione 560/4; nonostante la luminosità superiore di uno stop, questa
quinta opzione - ottenuta con la testa ottica 2 - presenta un focus-shift fra
e-line ed e-line decisamente inferiore alla terza opzione (560/5,6), ottenuta
con la testa ottica 1; infatti lo spostamento sull'asse per il 560/4 è di circa
95 micron, contro i 180 micron del 560/5,6
il diagramma generale dell'aberrazione cromatica mostra come la migliore
prestazione del 560/4 sia legata ad un maggiore controllo soprattutto
nelle brevi frequenze verso l'ultavioletto, mentre da 500nm in poi il 560/5,6
è addirittura leggermente più corretto
lo stato sul campo della sesta ed ultima opzione, l'800/5,6 (testa ottica 2 +
modulo 3);
anche in questo caso gli effetti dell'aberrazione cromatica laterale influenzano
leggermente lo stato di correzione periferico, restando comunque su valori
eccellenti, vista l'estrema lunghezza focale
curvatura di campo ed astigmatismo per la versione 800/5,6: la forcella fra
lettura sagittale e tangenziale si allarga leggermente, restando comunque su
parametri ottimi per la focale, mentre il focus shift assiale fra violetto e
giallo-verde
è contenuto in circa 190 micron, all'incirca i valori relativi al 560/5,6
analogamente alla versione 560/5,6, anche per l'800/5,6 lo spostamento di
fuoco per aberrazione cromatica si fa sentire soprattutto alla soglia
dell'ultravioletto,
mentre nell'ambito dei 500-700nm, quelli importanti all'atto pratico, la
correzione
è eccellente, e certamente - nella maggior parte dei casi - all'interno della
centrica di confusione della profondità di campo
questa eccezionale ed inedita tabella che ho realizzato contiene le
caratteristiche principali di tutti
i vetri utilizzati nelle due teste ottiche e nei tre moduli posteriori; in
evidenza i due vetri a bassa dispersione
(colore blu), in due versioni: la prima ai fluoruri, simile allo Schott FK-52A e
caratterizzata da un numero di
Abbe pari a 81,41; la seconda, con rifrazione superiore (1,55994) e numero di
Abbe pari a 71,64.
In colore magenta ho evidenziato i vetri ad alta rifrazione, con valori nD
compresi fra 1,768 ed 1,81
IL MARCOMETRO
BEL PROGETTO, RAZIONALE E PERFORMANTE, MA ANCHE UN
PO'
CATTEDRALE NEL DESERTO: QUANTI NE AVRANNO PIAZZATI
SUL MERCATO ?
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