CANON FD-L 300, 400, 500mm:
VIAGGIO NEI SEGRETI TECNICI DEI PRIMI
CANNONI FD A BASSA DISPERSIONE
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Che la Canon Inc. detenga attualmente una posizione leader nel campo dei
teleobiettivi APO superluminosi
è certamente notorio, e del resto il consolidato know-how di cui dispone nel
settore è un plusvalore le cui radici
affondano lontano, nel sostrato dell'era FD; già nel lontano 1966 la Canon
aveva diversificato una sezione della
sua produzione, distaccandola nello stabilimento di Toride, destinata
esclusivamente allo sviluppo della tecnologia
necessaria per realizzare in serie cristalli artificiali di fluorite ( CaF2
) destinati a lenti per uso fotografico, studi
avveniristici che avrebbero portato ai celebri (e già discussi in altra sede)
FL-F 300mm e 500mm del 1969;
questo dipartimento speciale destinato allo studio di vetri ai fluoruri e di
cristalli ad uso ottico fu oggetto nel 1974
di un riassetto societario che vide l'assegnazione della nuova ragione sociale
Optron Inc.; in tempi recenti le
disponibilità di questo settore di ricerca furono potenziate con la fondazione
del laboratorio di ricerca di
Fujishiro (1995) e con la realizzazione dello stabilimento di Kashiwa (1997),
mentre nel 2001 uffici e
stabilimenti furono accentrati ad Ibaraki; infine, nel 2004, la società fu
ribattezzata Canon Optron Inc. e
la presidenza fu affidata a Kikuo Momiyama, il celebre progettista padre di
buona parte dei famosi Canon
FD, a partire dall'immortale 24mm f/1,4 L, come riconoscimento per i grandi
servigi forniti al Brand;
la Canon Optron Inc. può contare su 182 dipendenti con un fatturato annuo di
quasi 5 miliardi di Yen,
e sviluppa tuttora cristalli per uso ottico e sistemi di deposizione sotto
vuoto, tecnologia travasabile nei
sistemi antiriflesso.
Questo breve excursus rende l'idea dell'attenzione rivolta da Canon al settore
dei materiali speciali a bassa
dispersione, alla base dei sistemi ottici apocromatici di lunga focale, e delle
risorse che ha sempre impegnato,
senza remore, per il loro sviluppo; il trait-d'ùnion fra gli archetipi FL-F
300/5,6 e 500/5,6 fluorite del 1969
e la successiva, nuova generazione di tele FD-L apocromatici è rappresentato
dal 300mm f/2,8: infatti esistono
tre versioni di questo fondamentale obiettivo, che sfumano senza soluzione di
continuità passando dal
Canon 300mm f/2,8 FL-F S.S.C. fluorite del Febbraio 1974, passando per la
versione Canon 300mm f/2,8
FD S.S.C. fluorite dell'Ottobre 1975 fino all'ultimo step costituito dal Canon
300mm f/2,8 FD-new, dotato di
rinnovato schema ottico e presentato sul mercato nell'Aprile 1981 ma progettato
fra fine 1978 ed inizio 1979.
Una sorta di manifesto e dichiarazione d'intenti, alla base dell'indirizzo
tecnico Canon applicato al settore nella
new-wave di fine anni '70, si può ricavare dagli appunti del suo matematico Dr.
Nozomu Kitagishi-san allegati
al progetto globale del futuro Canon FD 500mm f/4,5 L, chiuso ai primi di
Settembre del 1978; il principio
informatore verteva su una drastica riduzione dello spettro secondario che
andava messa in atto adottando
nei lunghi tele un membro anteriore costituito da tre lenti spaziate di grande
diametro: la prima convergente,
la seconda divergente e la terza nuovamente convergente; il primo elemento
andava preferibilmente
ricavato da cristalli artificiali di fluoruro di calcio ( fluorite), con numero
di Abbe pari a 95,1, la seconda
lente divergente contribuiva in sinergia ed andava realizzata - preferibilmente
- con un vetro ottico di tipo
Flint al lantanio ad alta rifrazione, mentre la terza ed ultima lente
convergente prevedeva l'impiego di
vetro ottico ai fluoruri dotato di bassa dispersione e numero di Abbe compreso
fra 80 e 95; il membro
posteriore dello schema ottico da un lato adattava il sistema alle
caratteristiche di quello anteriore, la
cui formulazione in questa guisa era prioritaria, e consentiva la messa a fuoco
interna tramite il flottaggio
di un piccolo elemento ad inerzia molto ridotta, vantaggio non indifferente il
obiettivi di questo calibro.
Contemporaneamente alla Canon si cercava l'opzione per utilizzare questo
concetto su teleobiettivi di
luminosità e costo inferiore, più accessibili al vasto pubblico, mantenendo lo
schema di base ma facendo
a meno della costosissima lente anteriore in fluorite di grande diametro,
sfruttando in sua vece un vetro a
bassa dispersione di classe commerciale (ad esempio: Schott FK-01), prevedendo
anche una opzione
non-apo ma comunque con correzione cromatica soddisfacente con la prima e terza
lente del membro
anteriore ricavata da vetri più comuni ma dotati egualmente di dispersione più
ridotta della media, come
gli Schott FK-5 (vD= 70,1) e Schott BK-7 (vD= 64,1); un esempio pratico è
costituito dal progetto
del Dr. Sadahiko Tsuji-san, chiuso nel Novembre 1977, relativo ai futuri 300mm
f/4 FD, sia in versione
L che convenzionale; infine, una modifica analoga, che comprendeva anche una
ricomposizione delle
potenze fra le lenti, collocando l'elemento divergente in terza posizione (una
struttura di scuola Nikon),
venne evoluta dai Dr. Nozomu Kitagishi-san e Kazuo Fujibayashi-san nel progetto
globale, chiuso
nel Maggio 1979, che avrebbe portato ai Canon FD 400mm f/2,8 L e 300/2,8 L; nel
caso del 400mm
la scelta di utilizzare solo vetri a bassa dispersione aveva logici fondamenti
di natura economica ma
curiosamente il Canon FD 300mm f/2,8 L di produzione adottava ancora la lente
frontale in fluorite,
sia pure con la diversa formulazione covergente-convergente-divergente, mentre
altri prototipi presenti
nel progetto adottano unicamente più economici vetri a bassa dispersione:
probabilmente lo stato di
correzione della versione poi prodotta era così perfetto da accettare
l'aggravio di costi.
La correzione dello spettro secondario e la qualità d'immagine finale di questi
obiettivi FD-L è leggendaria
ed ha contribuito largamente alla penetrazione di mercato della Canon nei
settori più prettamente
professionali, trainando indirettamente il segmento consumer; i concetti
presenti in questi progetti
sono così validi che stanno tuttora alla base dei progetti EF-L, obiettivi di
grande brillantezza e molto
apprezzati dagli utenti; a seguire allego il frutto di un consistente lavoro
filologico e grafico nel quale
ho riassunto i dati inediti alla base dei progetti FD-L nelle focali 300, 400 e
500mm, come le caratteristiche
di ogni vetro ottico utilizzato e lo stato di correzione previsto dai progetti
originali, materiale mai
divulgato prima che aggiunge un significativo tassello nella descrizione
dell'ottica moderna e della
sua inarrestabile evoluzione.
un dettaglio della brochure Canon FD con evidenziati gli obiettivi dei quali
stiamo per svelare gli intimi segreti: 300/2,8 L, 300/4, 300/4 L, 400/2,8 L e
500/4,5 L
lo schema ottico del Canon FD 300mm f/4 di produzione, che incorpora il concetto
descritto con
un membro anteriore a tre lenti, convergenti le esterne (realizzate con un vetro
a dispersione ridotta) e
divergente la centrale (ottenuta con un vetro al lantanio a rifrazione elevata);
in questo caso il vetro
a bassa dispersione (equiparabile allo Schott FK-5) non rientra nella classe dei
vetri ED propriamente
detti (solitamente caratterizzati da un numero di Abbe vD pari o superiore ad
80, mentre l'FK-5 si ferma
a 70,1), ed infatti stiamo parlando della versione "plebea" FD non-L,
tuttavia la sua dispersione è comunque
ben più ridotta rispetto al valore medio dei vetri ottici, e la correzione
cromatica complessiva dell'obiettivo
è in ogni caso soddisfacente e degna del blasone
Un prototipo alternativo realizzato per il progetto FD 300/4 non-L prevede
addirittura l'adozione per gli
elementi L1 ed L3 di un vetro ancora più economico, il tipo Schott BK-7,
caratterizzato da un numero
di Abbe pari a 64,1, inferiore al 70,1 dell'FK5 ma comunque più elevato della
media e sufficiente alla bisogna
I dati di progetto del Canon FD 300mm f/4 versione L, finito di calcolare da
Tsuji-san nel Novembre 1977
ed avviato alla produzione nel Dicembre 1978 con una lussuosa montatura dotata
di morbida messa a
fuoco interna, attacco rotante per cavalletto, paraluce incorporato, filtro
neutro di protezione anteriore fisso
e filtro posteriore a cassetto da 34mm; in questo caso gli elementi L1 ed L3
sono realizzati con un ben più
efficace vetro ED ai fluoruri di classe Schott FK-01, largamente impiegato anche
da altri Brand e caratterizzato
dal numero di Abbe vD= 81,6; la lente centrale L2 divergente è realizzata con
un vetro Flint al lantanio dotato
di rifrazione molto elevata, superiore ad 1,8; tutto questo aiuta a correggere
in modo molto efficace lo spettro
secondario, tuttavia anche la versione non-L si basa come visto su schema e
concetti analoghi, solo meno
estremizzati, e le differenze qualitative nell'immagine finale non sono plateali
un prototipo alternativo di FD 300/4 L presente nel progetto originale; in
questo caso le variazioni
perseguivano un'economia di scala: la lente ED anteriore è stata sostituita da
un vetro tipo Schott FK-5
con numero di Abbe pari a 70,1, già utilizzato nel 300/4 FD non-L, mentre
l'elemento centrale divergente
L2 adotta un vetro al lantanio dalle caratteristiche di rifrazione meno spinte;
lo spostamento di fuoco fra
le varie lunghezze d'onda, come sarà evidenziato da successivi diagrammi, in
questo schema è superiore
rispetto alla versione definitiva descritta in precedenza, e probabilmente è
stato scartato nel timore di
una differenza di resa quasi inavvertibile fra l'FD 300/4 convenzionale e la ben
più costosa opzione L
diagrammi con lo stato sul campo relativo alle quattro opzioni di FD 300mm f/4:
modello di produzione e prototipo
alternativo sia per il tipo normale che per la pregiata versione L, a sinistra in
posizione di infinito e a destra nella
configurazione di messa a fuoco minima; osservando i dati relativi
all'aberrazione sferica appare evidente come lo
spostamento di fuoco fra la C-line a 644nm (rosso) e la G-line a 436nm (soglia
dell'ultravioletto) sia più evidente
nel 300/4 non-L di produzione ma quasi inavvertibile nel 300/4 L di produzione,
accreditato di correzione apocromatica
grazie ai due vetri ED di classe Schott FK-01; viceversa, il prototipo alternativo "economico" del 300/4 L, privo della
lente ED anteriore, presenta uno spostamento di fuoco ed uno stato di correzione
troppo simile al 300/4 non-L prodotto
in serie, e probabilmente per tale motivo questa più economica opzione fu
scartata; i diagrammi a distanza minima
confermano l'attenzione rivolta da Canon in questo settore: il sistema a messa a
fuoco interna con gruppo flottante
consente di mantenere largamente la qualità di infinito e sottolinea ancor più la modernità di questi progetti
Il Canon FD 300mm f/2,8 L new, progettato dai Dr. Kitagishi-san e
Fujibayashi-san nel 1979 e
commercializzato solo dall'Aprile 1981, si avvale della seconda opzione, "Nikon
oriented" per il
membro anteriore, dove i due elementi convergenti a bassa dispersione sono in
posizione L1-L2
anzichè L1-L3, e la lente divergente in vetro al lantanio ad alta rifrazione
scala in posizione L3;
questa opzione era stata prevista in primis per il favoloso FD 400/2,8 L, al
fine di adottare due
lenti entrambe in vetro ED tipo FK-01, evitando il ricorso alla fluorite che -
su questi diametri -
avrebbe inciso sui costi in modo inaccettabile. Inopinatamente, la
versione 300/2,8 FD-L adotta
questo tipo di membro anteriore ma mantiene l'enorme lente frontale in fluorite:
probabilmente
la correzione dello spettro secondario di questo prototipo era così elevata da
decidere che il
gioco valeva la candela, mettendola in produzione
Il prototipo n° 2, alternativo alla versione di produzione, si uniforma al
progetto del 400/2,8 FD-L,
adottando la seconda versione di membro anteriore (quella che arbitrariamente
etichetto "tipo Nikon")
ed utilizzando unicamente vetri ED non cristallini; a tale proposito, faccio
notare che i Brand sbandierano
il ricorso a vetri a bassa dispersione fatti in casa, definiti UD, ED, SD, etc.,
tuttavia sospetto che in
realtà per questo vetro "497816" (nD= 1,49700 - vD= 81,6), poi
definito proprietario, si forniscano
direttamente alle grandi vetrerie: infatti, "casualmente", sia
la Schott (tipo FK-01, ora definito N-PK-52A)
sia la giapponese Ohara (tipo S-FPL-51) hanno a catalogo un vetro con identiche
caratteristiche;
avvalora la mia ipotesi l'analisi del progetto del Canon FD 500/4,5 L, dove
addirittura i vetri sono
contrassegnati direttamente con i codici di riconoscimento originali Schott und
genoessen! Gatta ci cova...
Il terzo prototipo del futuro Canon FD 300/2,8 L, molto simile al secondo con
differenze di dettaglio
Il prototipo n° 4 vede sempre l'adozione di due vetri ED di
classe Schott FK-01 ma è
caratterizzato dall'adozione del membro anteriore originale, teorizzato da
Tsuji-san nel
progetto degli FD 300/4 e da Kitagishi-san nel progetto dell'FD 500/4,5 L,
dotato
di elementi esterni L1 ed L3 a bassa dispersione e struttura convergente e da
quello
centrale L2 a profilo divergente, ricavato da vetro al lantanio ad alta
rifrazione (1,77)
Il prototipo n° 5 è simile al modello di produzione , tuttavia i due elementi
anteriori a bassa
dispersione si cambiano di posto, e la fluorite passa in posizione L2; vista la
struttura fragile
ed igroscopica di questo materiale cristallino si tratta - in linea di principio
- di una scelta
corretta, anche se l'adozione generalizzata di filtri neutri anteriori di
protezione in posizione
fissa rende superflue queste attenzioni progettuali
lo stato di correzione del Canon FD 300mm f/2,8 L raffrontato a quello dei
quattro prototipi alternativi,
nei diagrammi desunti dal progetto originale di Kitagishi e Fujibayashi;
osservando anche in questo caso
lo spostamento di fuoco alle varie lunghezze d'onda nel diagramma
dell'aberrazione sferica si possono
affettare due deduzioni: a) lo spettro secondario nei modelli dotati di lente il
fluorite (il primo ed il quinto)
è inferiore a quello dei modelli dotati unicamente di vetro ED
"497816"; b) le versioni dotate del
membro anteriore di tipo 1-"Canon" (lente divergente in posizione L2)
sono cromaticamente più corrette
di quelle caratterizzate dal membro anteriore di tipo 2 - "Nikon"
(lente divergente in posizione L3); in ogni
caso la correzione dell'FD 300/2,8 L è eccellente ed è alla base della sua
meritata fama, che gli valse la
promozione a 300/2,8 EF-L senza modifiche ottiche
Contestualmente al 300/2,8 L, Kitagishi-san e Fujibayashi-san progettarono sugli
stessi concetti
anche il favoloso FD 400mm f/2,8 L, messo in vendita nel Settembre 1981; la
scelta del membro
anteriore tipo 2 con entrambe le lenti a bassa dispersione realizzate in vetro
ED "497816" è giustificata
dal diametro inusitato degli elementi e dalle conseguenti difficoltà legate
alla realizzazione di simili
sbozzi utilizzando la fluorite, procedura che avrebbe fatto lievitare i già
notevoli costi
Un prototipo alternativo del Canon FD 400/2,8 L; la versione precedente fu
scelta
per la produzione in virtù di una maggiore compattezza longitudinale
l'ottimo stato di correzione delle due versioni 400/2,8; il modello di
produzione garantisce un miglior
controllo dello spostamento di fuoco
Lo schema del Canon FD 500mm f/4,5 L di produzione, desunto dal progetto
originale del Dr.
Nozomu Kitagishi-san del 1978, è quello che meglio teorizza gli avanzati concetti
varati per i
teleobiettivi della nuova gamma FD di fine anni '70-inizio anni '80, alla base
anche dei futuri
tele EF-L, ivi compresi il membro anteriore con due elementi a bassa
dispersione, di cui uno
in fluoruro di calcio cristallino, e l'elemento divergente L2 in vetro ad alta
rifrazione, mentre
il membro posteriore incorpora il dispositivo per la messa a fuoco interna;
faccio notare che
in questo progetto i vetri erano contrassegnati all'origine con i codici Schott,
alludendo forse
ad una fornitura diretta, ivi compreso il tipo FK-01 a bassa dispersione, poi
definito da Canon
come vetro UD proprietario anche in altri progetti futuri (il 200/1,8 L, ad
esempio, utilizza tre
enormi lenti realizzate con questo tipo di vetro). Anche in questo caso - grazie
anche alla fluorite
col suo spettro secondario ridottisismo e la sua dispersione anomala alle
estremità dello
spettro visibile - brillantezza, nitidezza, ariosità e pulizia dei colori
sono eccellenti, al punto
che anche questo progetto fu trasferito talis-qualis in montatura EF-L
Il prototipo n° 2 costituisce una variante minore del modello di produzione e
adotta per l'elemento
divergente L2 un più economico vetro Flint al lantanio LaF-2 rispetto al
precedente LaSF-01
il prototipo n° 3 è molto affine al modello di produzione e mira ad una
maggiore compattezza
anche il prototipo n° 4 è simile al modello definitivo e
costituisce solo una variante con
minime differenze nei raggi di curvatura e negli spazi, alla ricerca di
differenti quote di
correzione per certe aberrazioni
Lo stato di correzione del Canon FD 500mm f/4,5 L relativo alla versione
definitiva ed alle opzioni di progetto alternative; anche queste ultime
presentano un ottimo grado di correzione ed un ridottissimo spettro
secondario, per cui il 500/4,5 L andava giustamente famoso
Lo spostamento di fuoco per tre lunghezze d'onda espresso in mm nel modello di
serie e nei prototipi alternativi;
i dati identici per le versioni 3 e 4 sono dovute ad una svista di battitura nel
progetto originale, non rilevata
neanche in sede di revisione, che ho riportato fedelmente in mancanza di dati
ulteriori; i valori sono molto
buoni, avvicinati e migliorati solo da tele apocromatici di altissima qualità
decisamene più recenti, come i Leica-R
IL MARCOMETRO
TELEOBIETTIVI DI ALTA QUALITA', HANNO POSTO
LE FONDAMENTA
TEORICHE DEL SETTORE PER GLI ANNI A
VENIRE
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