APPUNTAMENTO CON LA STORIA

APPUNTAMENTO CON LA STORIA

(GERMAN & RUSSIAN WARTIME SPECIAL LENSES)

parte 1

Zeiss Jena IR-Fernobjektiv 3.000mm f/25 del 1936 e l'equivalente

sovietico GOI 4.000mm f/10 a specchio del 1958, passando per il

Nippon Kogaku Nikkor da 5.000mm, il Canon reflex 5.200mm f/14 ed

il Kodak Infrared Ektar 2.540mm: occhi indiscreti in casa del nemico

(UPDATED 05/12/2010)

ABSTRACT

The famed Zeiss Jena IR-Fernobjektiv 300cm (SIC) f/25 was extensively used during
wartime by Nazis on a special 5x7" Fernkamera 3-m, allowing a 15x shot; the favorite
target was the coast of southern England, and the 3 meters IR fernkamera operated mostly
from the occupied Channel Islands; an huge lens of similar concept was conceived by GOI,
Leningrad at the end of 1958, a 141kg 4.000mm f/10 (!) reflex-lens for ground-reconoissance
at great distances, usefull in the years of "cold war"; in the following discussion you will find
unprecedented schemas, data, optical formulas and resolution figures about these two incredible
lenses and a list of the longest lenses realized for civilian or military photography

09/12/2007

Nella sezione che questo pezzo inaugura voglio fare luce - spero sovente in modo definitivo - sulle
caratteristiche degli obiettivi speciali realizzati per scopi militari dai tecnici tedeschi e russi nel periodo
storico inerente la Seconda Guerra Mondiale; questo lavoro si basa quasi sempre su dati mai divulgati
prima e recuperati con un lungo e tormentato processo filologico, che recentemente ha avuto un'impannata
grazie alla disponibilità di dati e documenti finora classificati: in un certo senso si sta scrivendo la storia di
una branca dell'ottica fotografica quasi sconosciuta e che nasconde molte sorprese: è quindi con orgoglio ma
anche con una certa trepidazione per la responsabilità insita nel processo che mi accingo a questo lavoro.

Per iniziare ho pensato di scoprire le carte di un obiettivo molto favoleggiato ma del quale - in concreto - non si
sapeva quasi nulla: il famoso obiettivo Zeiss da 3 metri di focale (3.000mm) per fotografia ad infrarosso a lunga
distanza estensivamente utilizzato dalle truppe tedesche durante la guerra; quest'ottica fu progettata nel 1936 ed
il suo semplice schema richiama i concetti dello Zeiss Telikon di Robert Richter, ampiamente sfruttato a sua volta
nella ricognizione aerea con focale di 75cm, quindi è possibile (ma non provato) che anche l'ottica da 3.000mm
sia stata progettata da lui; l'obiettivo fu denominato ufficialmente IR-Fernobiektiv (obiettivo per fotografia a grande
distanza nello spettro infrarosso) e fu prodotto fra il 1937 ed il 1944 in 40 esemplari, utilizzati su uno speciale
apparecchio definito FK 3-m, un acronimo che senza troppe difficoltà può essere tradotto Fern Kamera 3-meter,
ovvero apparecchio fotografico per lunghe distanze con 3 metri di focale; non esistono attualmente immagini agibili
ai civili che ritraggano l'obiettivo o l'apparato completo, quindi per la struttura meccanica complessiva ho voluto
ipotizzare una configurazione che - secondo logica - è la più probabile.

L'obiettivo fu utilizzato quasi esclusivamente per spiare le coste inglesi dal litorale della Francia occupata o, ancora
meglio, dalle Channel Islands, più vicine ed anch'esse sotto il controllo tedesco; l'enorme distanza di lavoro e la
conseguente foschia obbligavano ad operare con emulsione infrarosso, sfruttando specifici filtri taglia-banda.

lo Zeiss Jena IR-Fernobjektiv 300cm f/25 fu progettato nel 1936 e disponeva di uno schema ottico di tipo
tele con elemento divergente posteriore, una struttura molto semplice (basata su due doppietti collati) che
riduceva il peso ed i costi di produzione, mentre la concezione con gruppo divergente consentiva di limitare
gli ingombri effettivi del nocciolo ottico a circa 465mm (valore ricavato elaborando i parametri originali di
progetto), e la lente anteriore aveva un diametro di circa 135mm; in sostanza, l'aver limitato la luminosità
massima ad f/25 consentì da un lato una buona correzione delle aberrazioni e dall'altro di limitare gli ingombri
dell'ottica da 3 metri a livelli inimmaginabili; i vetri utilizzati nella sua computazione hanno caratteristiche comuni
e non sono presenti nè elementi ad alta rifrazione nè a bassa dispersione; ovviamente la correzione cromatica
generale dell'ottica (apocromatica ma anche semplicemente acromatica, su due soli colori dello spettro) sarà
stata piuttosto deficitaria, ma dal momento che l'ottica lavorava nell'infrarosso con un filtro rosso scuro taglia-banda
era sufficiente focheggiare per questa lunghezza d'onda selettiva e la correzione cromatica generale diveniva inutile.

Occorre sfatare la leggenda sulla potenza di questo teleobiettivo: la FK 3-m adottava pellicola piana 13x18cm
(ed infatti l'ottica copriva un cerchio di copertura da 210mm di diametro), sulla quale un'ottica da 3.000mm
garantiva un ingrandimento lineare (rispetto ad un obiettivo di focale "normale") di circa 15x, più o meno come
utilizzare un 800mm sul 24x36mm: infatti l'angolo di campo sulla diagonale era di 3°, esattamente come nel caso
di un 800 sul formato Leica.

non esistono descrizioni della Fernkamera 3-m, tuttavia mi rifaccio al precedente in casa Zeiss costituito dalla
fotocamera Magnar 9x12cm di inizio secolo, anch'essa concepita per riprese a lunga distanza e dotata di un
obiettivo Zeiss Jena Fern da 80cm f/10: in questo caso il lungo cannotto metallico che garantiva il necessario
tiraggio all'ottica poteva essere collassato all'interno del corpo (come in un Leitz Elmar rientrante), mandando
le ghiere posteriori dell'ottica in battuta sulla parte anteriore dell'apparecchio e realizzando una struttura molto
compatta e adatta al trasporto; tornando alla Fernkamera 3m del 1937, ho notato che lo spazio retrofocale
richiesto dall'ottica di 3 metri (985mm) è pari a circa due volte l'ingombro fisico del nocciolo ottico (465mm);
praticamente, la lunghezza effettiva dell'apparecchio in azione misurata dalla lente frontale alla pellicola (1.450mm)
può essere divisa in tre stadi, uno dei quali coincide con gli ingombri fisici del gruppo ottico; quindi....

...è probabile (ripeto, non esistono documentazioni certe e questa è una mia ipotesi) che la FK 3-m
fosse congegnata come la Zeiss Magnar kamera del 1907, con l'ingombro complessivo diviso in
tre parti uguali, costituite dal gruppo ottico, da un cannotto di prolunga di identica lunghezza e dal
corpo macchina, anch'esso di lunghezza analoga; questo avrebbe permesso di collassare l'ottica
all'interno del tubo di prolunga (caratterizzato da ingombri simili) e successivamente di fare arretrare
I due tubi coassiali all'interno del corpo macchina, dimensionato in modo da contenerli esattamente:
in questo modo un apparecchio da 3 metri di focale si riduceva ad una scatola di circa 50cm, non
troppo pesante e facilmente trasportabile a mano o su mezzi a motore, caratteristiche preziose per
l'impiego militare.

Il Dr. Edward Kaprelian, responsabile della photographic branch del Signal Corps laboratory, ebbe
modo di visionare e documentare questa Fernkamera, ed in una sua relazione confezionata nel 1947
per il Journal of the Optic Society of America asseriva che l'apparecchio - essendo predisposto per
le riprese a grandissima distanza, praticamente sempre su infinito - non si utilizzava focheggiando in
modo convenzionale ma la messa a punto si basava su tacche convenzionali prefissate e l'operatore
disponeva di una tabella con precisi riferimenti a distanze prestabilite in relazione al filtro, all'emulsione
e alla lunghezza d'onda utilizzate: date queste variabili, la tabella forniva la posizione di messa a fuoco
prestabilita con precisione dal costruttore; quasi tutti i lunghi tele prodotti in Germania in prossimità e
durante la guerra si basano su schemi anteguerra, semplici e confezionati senza vetri ad alta rifrazione
o bassa dispersione; la conseguente carenza nella correzione apo- o acromatica va inquadrata nell'ampio
disegno per l'utilizzo estensivo della banda infrarossa sia per la visione che per la presa, dove i filtri rosso
scuro taglia-banda lasciavano passare uno spettro così selettivo che la correzione generale diveniva inutile.

Stenterete a crederlo, ma nella disponibilità della forze armate Nazi vi erano delle fernkamera dotate di
obiettivi molto più lunghi del famoso 3.000mm: esiste infatti un prototipo Zeiss da 4.000mm f/100 (dove
la luminosità massima era stata completamente sacrificata alla trasportabilità) e soprattutto le relazioni dei
Signal Corps americani parlano di una fernkamera che adottava un obiettivo catadiottrico da 18.000mm di
focale, che con un "Barlow" posteriore aggiuntivo (una sorta di converter) con fattore pari a circa 1,5x arrivava
alla mostruosa focale di 28.000mm (28 metri !!), un record credo imbattuto nel settore fotografico; non si sa
nulla di questa fotocamera, che provvisoriamente battezzerò FK 28-m, ed è curioso notare che non esiste alcun
obiettivo a specchio descritto nella corposa relazione redatta dagli Americani sull'ottica tedesca (990 pagine...),
come se in Germania avessero completamente trascurato gli obiettivi catadiottrici a favore di quelli a rifrazione
(lasciando stupito Kaprelian, visto che gli obiettivi reflex a schema Schmitt usato sugli snipers americani avevano
resa ottica analoga con ingombri e pesi molto inferiori agli omologhi tedeschi a lenti...): questo rende ancora
più eccezionale questo catadiottrico da 28 metri, del quale sapremo di più - purtroppo - solamente quando gli
U.S.A. affrancheranno dal segreto militare molti strumenti tecnici rinvenuti in Germania!

Dopo aver solleticato l'immaginario su focali così lunghe non posso esimermi dal produrre una piccola lista con
i "superlunghi" conosciuti, sia ad uso civile che militare...

Zeiss Fernobiektiv 28.000mm (luminosità ignota, asseritamente molto ridotta)
GOI reflex 8.200mm f/25 (Giugno 1957, 1°45" 75kg)
Canon Mirror Lens TV 5.200mm f/14 (anni '60, 100kg)
Nippon Kogaku 5.000mm (luminosità sconosciuta, usato durante la WWII su camion Mitsubishi)
GOI reflex 4.000mm f/10 (Dicembre 1958, 2°35'   diametro coperto 180mm - 9x12cm   141kg)
Zeiss Fernobiektiv Versuch 4.000mm f/100 (prototipo)
Zeiss IR-Fernobjektiv 3.000mm f/25 (1936)
GOI Titan-2   3.000mm f/10 (Febbraio 1957, 24° diametro coperto 684mm)
   GOI Titan-3 3.000mm f/10 (Giugno 1961 16° diametro coperto 424mm)
Kodak Infrared Ektar 2.540mm (militare, anni '50, luminosità non conosciuta)
Nikon Reflex-Nikkor 2.000mm f/11 (1968)
Canon Mirror Lens TV 2.000mm f/11 (anni '60)
SMC Pentax-Reflex 2.000mm f/13,5
GOI Mars-7 1.800mm f/6 (Novembre 1958, 22°30' diametro coperto 700mm 50,5kg)
GOI Telemar-12 1.800mm f/8 (Giugno 1944, 22° diametro coperto 707mm)
GOI Leningrad-4 1.800mm f/8 (Novembre 1955, 21° diametro coperto 668mm)
GOI Telegoir-7 1.800mm f/8 (Ottobre 1957, 13° diametro coperto 424mm)

un'immagine del super-teleobiettivo Nippon Kogaku da 5 metri di focale utilizzato
durante la seconda guerra mondiale per sorvegliare le coste cinesi direttamente
dal Giappone; l'enorme obiettivo era montato sull'autocarro Mitshubishi della foto

Struttura e schema ottico dell'eccezionale Canon reflex lens 5.200mm f/14, caratterizzato da dimensioni e
peso tali da richiedere l'installazione fissa con tanto di bulloni di ancoraggio al suolo; quest'obiettivo, assieme
alle versioni 2.000mm f/11 ed 800mm f/3,8, è parte integrante dell'immane sforzo collettivo messo in campo dalle
aziende giapponesi per le olimpiadi di Tokyo del 1964, nel corso delle quali questi catadiottrici Canon furono
ampiamente utilizzati sia per riprese fotografiche che video; il sistema ottico di base ha un diametro di circa 43cm
per oltre un metro di lunghezza e l'assemblaggio finale prevedeva una vera e propria postazione con tanto di sedile
e manette macro- e micrometriche per la rotazione e l'inclinazione del complesso; per evitare ingressi di polvere
o appannamenti il sistema ottico era dotato di una presa pneumatica collegata ad una bombola di azoto che veniva
messo in pressione all'interno dell'obiettivo, dotato fra l'altro di un manometro di controllo della pressione e di una
valvola di sicurezza per lo sfiato; per completare l'opera era anche presente un sistema che deumidificava l'interno
del barilotto grazie a sali igroscopici! Per una rapida collimazione del soggetto erano stati predisposti due mirini
supplementari, posizionati in un telaio ausiliario sul lato sinistro dell'obiettivo principale; questi mirini garantivano
un ingrandimento di 7x e 30x ed erano dotati di reticolo; l'obiettivo era fornito con attacchi destinati ad apparecchi
reflex Canon o a qualsiasi sistema di video-ripresa impiegato all'epoca e nella dotazione era compreso un oculare
per visione diretta che lo trasformava in un incredibile visore a 120x; il peso del complesso era nell'ordine dei 100kg
e francamente ignoro il suo certamente elevatissimo prezzo; pare che il principale acquirente dei pochi esemplari
montati durante la sua produzione sia stato l'esercito giapponese, reiterando così la consuetudine di "sbirciare"
i vicini sul continente direttamente dalle patrie coste...

Un obiettivo che ricalca da vicino le prestazioni dell'IR-Fernobjektiv 3.000mm f/25 è il GOI 4.000mm f/10
presente in quest'elenco, un obiettivo prodotto nel Dicembre 1958 e caratterizzato da una copertura molto
simile (2°35' anzichè 3° e formato 9x12cm anzichè 13x18cm); era sicuramente destinato a ground reconoissante
a lunga distanza ai tempi della guerra fredda, e l'utilizzo terrestre è evidenziato dal peso di ben 141kg, mentre
il più lungo (ma meno luminoso) 8.200mm f/25 destinato ai satelliti pesava circa la metà, solo 75kg, grazie anche
all'asserito utilizzo di specchi sferici in Berillio argentato (materiale eccezionalmente leggero - e costoso - e velenoso..).

Questo mostro conferma la grande tradizione e specializzazione sovietica negli obiettivi catadiottrici a specchio, ed
anche se è stato realizzato circa 20 anni dopo lo Zeiss ritengo interessante un confronto diretto dal momento che
il negativo utilizzato e l'ingrandimento consentito sono paragonabili - così come il target d'impiego - ed è utile indagare
da un lato i progressi consentiti da 20 anni di evoluzione e dall'altro gli eventuali vantaggi consentiti dallo schema a specchi.

una rara immagine del GOI "Siercalno Linsovyi" (obiettivo a specchi) 4.000mm f/10
del 1958; l'elevata luminosità di f/10 ha comportato ingombri e pesi eccezionali (l'ottica
pesa come due persone), che limitano l'utilizzo a riprese terrestri a lunga distanza da
postazione fissa; l'inquadratura sul 9x12cm equivaleva grossomodo a quella di un 1.000mm
sul formato Leica (circa 20x rispetto all'ottica normale)

Lo schema ottico del catadiottrico GOI da 4.000mm f/10 è molto ortodosso; notare l'enorme
flare-cutter che divide i raggi all'interno dello schema e la prima lente del gruppo posteriore
realizzata con un vetro ai fluoruri a bassa dispersione per limitare l'aberrazione cromatica

La maggiore correzione cromatica del catadiottrico sovietico ed i 22 anni di vantaggio
nell'evoluzione tecnica sono evidenti nel potere risolutivo tipico: l'IR-Fernobjektiv Zeiss
da 3.000mm risolveva appena 12 l/mm sull'asse e garantiva almeno 8 l/mm sul campo
(sia pure considerando l'ampio formato 13x18cm), un valore non elevato per un'ottica
destinata ad un minuzioso riconoscimento di dettagli importanti, mentre il 4.000mm a
specchi della GOI, nonostante l'elevata luminosità di f/10 e la copertura di formati
paragonabili (9x12cm), nella prova sul campo risolvette 28 l/mm sull'asse che rimanevano
almeno 26 l/mm fino a 3/4 della diagonale e circa 22 l/mm ai bordi, quasi il triplo rispetto al
Fernobjektiv Zeiss militare da 3.000mm; la prova di risolvenza dello Zeiss fu realizzata
nell'immediato dopoguerra dal Signal Corps laboratory di Fort Monmouth, New Jersey,
mentre il 4.000mm del GOI fu testato direttamente dal GOI di Leningrado.

Un altro obiettivo sovietico realizzato in piena guerra fredda e riportato nell'elenco precedente
è il GOI Titan-3 da 3.000mm f/10; tale ottica venne progettata al GOI di Leningrado, l'Istituto
Ottico Statale, e resa disponibile a partire dal Giugno 1961; tale obiettivo esula un po' dal denominatore
comune di questo articolo (i super-teleobiettivi per ripresa a terra) perchè venne realizzato come
dotazione della speciale fotocamera Ftor-4 per photo-reconaissance che era montata sul satellite
militare sovietico per documentazione fotografica Cosmos / Zenit-4, tuttavia ho deciso di inserirlo
qui proprio in virtù della sua grande lunghezza focale, che l'accomuna agli altri esemplari ivi descritti;
Fortunatamente un conoscente è in possesso di un rarissimo esemplare di Titan-3 ed ha potuto
inviarmi alcune eccezionali immagini dal vivo di questo colossale obiettivo che ora andremo a conoscere
meglio.

Il GOI Titan-3 da 3.000mm f/10 è un'evoluzione del TITAN-2, obiettivo
anch'esso da 3.000mm f/10, calcolato nel 1956 e presentato nel 1957, che
ha identico schema ottico e scelta di vetri; il nuovo Titan-3, presentato nel
Giugno 1961, copriva un formato 30x30cm anzichè 50x50cm (!), ma presentava
una risoluzione superiore: il Titan-2 3.000mm f/10 risolveva a piena apertura
25 - 14 l/mm (centro-bordi), mentre il Titan-3 3.000mm f/10 ne risolveva
29-22, consentendo di acquisire quasi la stessa quantità di informazioni del
Titan-2 utilizzando però un formato molto più piccolo e facilmente alloggiabile
nei risicati spazi dei satelliti militari. A sua volta, il Titan-3 di cui stiamo discutendo
verrà superato, appena sei mesi dopo (Dicembre 1961) dal Telegoir 12-A
3.000mm f/8, nuovamente in grado di coprire il formato 50x50cm, con un'apertura
relativa più favorevole ed una risoluzione centro-bordi migliorata (35 - 29 l/mm).

Il Titan-3 3.000mm f/10 fu il 246° obiettivo calcolato al GOI di Leningrado dalla sua
istituzione, e la produzione venne delegata al KMZ nella Krasnogorsk plant; l'obiettivo
pesa ben 72,5kg e le sue dimensioni sono gigantesche. La coniugata posteriore serve
un cerchio d'immagine da 424mm di diametro con un fuoco posteriore di 1.988mm che,
combinato con la lunghezza fisica dell'obiettivo, eccedevano dalle quote della capsula
fotografica del satellite Cosmos / Zenit-4, e fu necessario inserire uno specchio nel
percorso ottico per ridurre questi ingombri, posizionando la speciale fotocamera Ftor-4
accanto alla parte anteriore dell'obiettivo.

La focale di 3 metri non deve suggerire l'idea di un teleobiettivo di potenza inusitata:
l'ottica serve un formato da 30x30cm, ed in realtà il relativo angolo di campo sfruttabile
sarebbe di circa 16°, anche se in questo caso non si utilizzava un'eccedenza di copertura
sui bordi della coniugata, intercettando solamente 8° (infatti l'angolo di campo dichiarato
è di 8° ma un test ottico eseguito al GOI mostra una semidiagonale della stessa misura):
in ogni caso, 8° di campo corrispondono ad un ingrandimento approssimativo di 6x rispetto
ad un obiettivo "normale", nulla più, come se utilizzassimo un "300mm" sulla nostra classica
reflex 24x36. Lo schema ottico prevede un doppietto anteriore ed una lastra piana in
coincidenza del materiale sensibile per migliorare lo spianamento del grande fotogramma;
i vetri utilizzati sono naturalmente di origine sovietica, e tre di essi sono ancora riferibili ad
equivalenti attuali di produzione Schott, mentre i vetri corrispondenti alle lenti L4 - L5 -
L6 non hanno più un esatto corrispettivo moderno (i vetri prodotti oggi sono tutti "ecologici")
e sono solamente riconducibili alla famiglia di appartenenza: Flint al Bario e Krown.
Naturalmente le lenti sono di diametro molto elevato e va notato che non vengono impiegati
materiali a dispersione ridotta, vuoi per l'anzianità del progetto vuoi per l'impiego previsto
in abbinamento ad un filtro anti-foschia arancione scuro in posizione fissa, che rende inutile
l'acromatizzazione su tutto lo spettro visibile.

Il potere risolvente, misurato con comprensibili difficoltà logistiche sul finire del 1961, evidenzia
una risolvenza in asse di circa 29 l/mm, valore che decresce leggermente passando ai bordi,
livellandosi su 22 l/mm. Se consideriamo il formato pellicola da 30x30cm, e considerando una
risoluzione media di 25 l/mm, potremmo assimilare la capacità di acquisizione della fotocamera
Ftor-4 applicata al satellite Cosmos / Zenit-4 ad un sensore digitale da 7.500 x 7.500 pixel, cioè
un apparecchio da circa 56 megapixel. Capirete che stiamo parlando di satelliti militari sovietici
della Guerra Fredda, quindi nessuna informazione è scontata, men che meno l'effettiva ground
resolution di questi dispositivi: le cifre trapelate oscillano fra i 1 e 2 metri al suolo, ed in effetti,
se consideriamo che ogni fotogramma documentava una porzione di terreno pari a 20 x 20 km,
con 25 l/mm sarebbe teoricamente possibile risolvere un dettaglio di 2,6 metri, ed al centro, con
una risoluzione più favorevole di quasi 30 l/mm, si arriverebbe a 2,3 metri scarsi, ovviamente nelle
condizioni più vantaggiose.

Questa eccezionale immagine documenta un GOI Titan-3 3.000mm f/10; come riferimento
per le dimensioni, il punto più voluminoso ha un diametro nell'ordine dei 30cm... Si può
notare la classica flangiatura per il montaggio a bordo ed il filtro di contrasto anteriore;
Le riprese avvenivano a piena apertura, quindi non vi è regolazione dell'iride. Le capsule
contenenti obiettivo e fotocamera venivano recuperate e l'hardware riutilizzato, quindi è
possibile/probabile che quest'ottica sia stata effettivamente in orbita in dotazione ad un
satellite militare Zenit-4.

(many thanks for the picture to Alexander Godunov)

La foto attuale (2010) affiancata a quella di un prototipo riportata sul catalogo
GOI del 1963.

(many thanks for the picture to Alexander Godunov)

Vista di profilo dell'enorme obiettivo con la collocazione approssimativa
del nocciolo ottico.

(many thanks for the picture to Alexander Godunov)

Dal momento che la destinazione allo "spionaggio" satellitare è molto intrigante,
ho pensato di aggiungere ulteriori informazioni sulla struttura del satellite sul quale
questo bestione prestava servizio; spero che le informazioni inedite che seguiranno
servano a chiarire meglio la grande "dedizione" sovietica alla "documentazione"
fotografica dall'alto, per la quale lo stesso GOI di Leningrado, negli anni della Guerra
Fredda, ha predisposto letteralmente centinaia di obiettivi speciali, una sorta di
paranoia che rappresentò un bel salasso dal punto di vista economico!

Il GOI Titan-3 3.000mm f/10, come detto, faceva parte della speciale fotocamera
per ground reconaissance Ftor-4 montata sulla capsula fotografica del satellite Zenit-4,
e sostituì il Titan-2 di analoghe caratteristiche tecniche a sua volta montato sul modello
precedente, il satellite Zenit-2M; questi satelliti in grado di eseguire fotografie ad alta
risoluzione venivano mascherati da dispositivi civili o metereologici, e per confondere
le acque, pubblicamente, tutti i modelli e varianti erano denominati "satelliti Cosmos";
il Cosmos / Zenit-4 era infulcrato su una capsula fotografica da 2,3 metri di diametro
per 2.400kg di peso che, in missione, era agganciata ad un modulo supplementare,
dotato di pannelli solari e propulsore, per un peso complessivo tipico di 6.300kg.

Il primo satellite della generazione Zenit-4 venne lanciato il 16 Novembre 1963 da
cosmodromo di Baikonur, utilizzando il vettore Voskhod 11A57 (Cosmos 22 - Zenit 4 - 1)
e compì una missione di 6 giorni con apogeo di 376km e perigeo di 193km, ma la
missione standard dei successivi Zenit-4 era di 8 giorni; ne vennero lanciati circa 70
esemplari (!), recuperando di volta in volta le capsule fotografiche con le preziose
pellicole impressionate sopra "l'aia del nemico"; vediamo in dettaglio com'era
organizzata la strumentazione fotografica all'interno dello Zenit-4.

La capsula fotografica, dotata di aperture di servizio appositamente ricavate, aveva un diametro
troppo ridotto (2,3 metri) per gli ingombri complessivi di obiettivo e coniugata di fuoco posteriore,
quindi il percorso ottico era spezzato in due da uno specchio che rendeva il complesso molto più
compatto. La finestra adibita alla ripresa fotografica era protetta da due vetri piano-paralleli di
grosso spessore, adeguatamente sigillati e trattati antiriflesso; dietro la finestra era posto il GOI
Titan-3 3.000mm f/10 assemblato nel complesso Ftor-4, ed il suo percorso ottico veniva riflesso
da uno specchio all'estremità opposta della capsula, per finire, seguendo un percorso obliquo rispetto
all'asse di ripresa entrante, sul piano focale di ripresa, nuovamente accanto alla finestra di entrata,
dove il rullo di film da 30cm di lato consentiva di impressionare fotogrammi da 30x30cm, al cui
corretto spianamento provvedeva una lastra di vetro piano posta a contatto; vista la grande
quantità di satelliti analoghi a questo messi in orbita a suo tempo, magari anche noi (o qualche
parente più anziano) siamo stati immortalati dal grande occhio del Titan-3!

Parlando di grossi calibri, vorrei aprire una parentesi su dispositivi ottici che, pur non essendo
obiettivi fotografici a tutti gli effetti, possono calzare a pennello in questa discussione per via
delle dimensioni fisiche/geometriche in gioco e per lo specifico impiego militare durante la WW2:
si tratta degli enormi telemetri in dotazione alle più grandi corazzate da guerra schierate dalla
marina dei vari stati belligeranti; le super-corazzate tedesche erano dotate di telemetri Zeiss
mentre quelle giapponesi utilizzavano analoghi dispositivi forniti dalla Nippon Kogaku.

Per regolare l'alzo e la carica di lancio dei grossi cannoni da marina era necessario stimare con
grande precisione la distanza dal bersaglio, anche nel caso di vari chilometri, ed in dotazione alle
batterie fecero la loro comparsa enormi telemetri caratterizzati da una base di svariati metri e dal
peso di alcune tonnellate, basati sullo stesso principio del sistema applicato alle Leica M ma
estremamente più grandi e complessi, con vari percorsi ottici in parallelo ed in grado di "vedere"
sia in luce visibile sia nell'infrarosso; si trattava di autentici gioielli dell'ottica, con numerosi elementi
di grandi dimensioni (lenti e prismi nell'ordine di 20cm di diametro) il cui costo di produzione non
sarebbe mai stato sostenibile nell'ambito della produzione commerciale; recentemente è stato recuperato
un telemetro Zeiss di questo tipo da una nave tedesca affondata in battaglia, tuttavia uno dei modelli
più impressionanti è senz'altro rappresentato dal telemetro mod. 93 da 15 metri di base prodotto dalla
Nippon Kogaku e montato durante la guerra sulle corazzate di classe Yamato, accoppiato a grandi
batterie di cannoni con gittata di 35km; questo strumento di incredibile complessità ottica e meccanica
garantiva una precisione di misura nell'ambito di 1 metro di tolleranza su 35 chilometri (!) ed era presente
in tre esemplari per ogni corazzata; ecco l'immagine e l'incredibile schema ottico di questo strumento.

l'incredibile complessità ottica del telemetro Nippon Kogaku da 15 metri di base, strutturato su una infinita serie di specchi,
prismi, doppietti e lenti assortite; l'impianto si basa su due parti simmetriche e speculari che servono due oculari in parallelo,
mentre nella parte centrale c'è un'uscita di servizio per la misurazione nell'infrarosso dotata dei relativi filtri: discutibile la
destinazione d'uso ma non certo lo stato dell'arte che incarna; il telemetro mod. 93 gestiva il puntamento di batterie da tre
cannoni da 18" di calibro (circa 460mm!!), ma oltre a questo modello a base molto larga la Nippon Kogaku realizzò per
le enormi corazzate di classe Yamato (57.000 tonnellate di stazza a pieno carico...) anche versioni inferiori, come i telemetri
da 10 metri di base e quelli, mod. 91, da 5 metri di base, orientabili su una torretta girevole e destinati al tiro contraereo;
nonostante le dimensioni relativamente più ridotte, la complessità ottica del telemetro da 5 metri non è certo inferiore a quella
del modello appena descritto: ecco il suo schema di base.

Questi enormi sistemi di misurazione, estremamente precisi grazie alla smisurata base telemetrica,
equipaggiarono due corazzate la cui classe fu definita a partire dal 1936 per arrivare ai primi
collaudi in mare nel corso del 1941; la sezione Nikon Imaging della Nikon Corporation ha messo
a disposizione immagini di un magnifico modello di corazzata classe Yamato in scala 1:10 (!)
allestito nel museo giapponese di Kure; ecco un dettaglio del modello che mette in evidenza la
posizione dei due telemetri appena descritti e ne sottolinea le enormi proporzioni accanto alle
minuscole figure umane... Proprio nel porto di Kure erano attivi i cantieri navali Mitshubishi che
allestirono le corazzate di classe Yamato.

la ricostruzione della corazzata di classe Yamato con evidenziate le posizioni dei telemetri
d'artiglieria descritti in questa sede; notare le ciclopiche proporzioni in relazione alle figure
umane! Il modello da 5 metri di base per artiglieria contraerea poteva essere rapidamente
orientato grazie al montaggio su una torretta girevole. (ringrazio gli amici di nikonland.eu/forum
per le preziose informazioni relative a questi dispositivi militari)

(credits: picture Nikon Co. - Nikon Imaging)

Negli anni '50 le Forze Armate americane fecero tesoro della rotta tracciata dal Fernobjektiv 3.000mm
della Zeiss Jena, e commissionarono alla Kodak un Infrared Ektar a rifrazione da 100" di focale, cioè
2.540mm, concepito per ottenere immagini ad alta risoluzione con un'acromatizzazione sufficiente per
lavorare sia nello spettro visibile che nella più efficace banda infrarossa; ecco alcune immagini d'epoca
che mettono in rilievo questo ennesimo "mostro" ed evidenziano le sue potenzialità sul campo.

Il Kodak Infrared Ektar 100" (2.540mm) degli anni '50 per uso militare era ovviamente
scomponibile in alcune sezioni per migliorare la trasportabilità e veniva piazzato su un
treppiede robusto ma leggero dotato di regolazioni micrometriche e di un sistema di
puntamento rapido ausiliario; l'obiettivo era sostenuto da una culla emisferica sulla
quale ruotavano due pivots della sua sezione centrale, e la lente frontale era di diametro
impressionante; non è dato di sapere quale sia il suo schema ottico: osservando la
facilità con la quale gli addetti maneggiano i vari componenti posso supporre che la
sua architettura fosse la più semplice possibile per ridurre il peso: vista la lunghezza
del complesso, analoga alla focale effettiva, forse l'obiettivo si basava su un semplice
doppietto acromatico con due enormi lenti anteriori collate assieme ed eventualmente
ottimizzato nel range 600-1000nm per operare in luce visibile con filtro arancio/rosso
ed in banda IR con filtro infrarosso (si tratta comunque solamente di un'ipotesi).
Notate il piglio deciso e marziale dei due soldati immortalati dietro il complesso, quasi
stessero effettuando i riporti di puntamento su un autentico pezzo d'artiglieria!

Queste immagini sono state realizzate negli anni '50 con l'Infrared Ektar da 2.540mm: nel primo
esempio si è utilizzata un'emulsione pacromatica in abbinamento ad un filtro di contrasto arancio,
nel secondo una pellicola infrared con apposito filtro taglia/banda (probabilmente applicato nella
parte posteriore del sistema); ignoro il formato di pellicola utilizzato (l'immagine infrared è ritagliata
sul lato destro per uniformarla alla precedente), un'informazione che invece sarebbe molto importante
per capire il reale fattore di ingrandimento del complesso, anche se la compressione dei piani suggerisce
un valore intorno a 16 - 20x, equivalenti ad un 800 - 1.000mm sul formato 24x36.

Concludendo questa prima puntata, il famoso 3.000mm Zeiss IR si rivela un'ottica molto meno
complessa, avanzata e pesante di quanto si potesse immaginare, sfruttando una ripresa in banda
monocromatica che non richiedeva un'acromatizzazione spinta, e questo lo rendeva molto compatto
e trasportabile (il gruppo ottico troverebbe posto in un tubo di 50cm di lunghezza per 14cm di diametro);
non trova spiegazione la chiusura concettuale delle case tedesche verso gli obiettivi a specchio, molto
più indicati ed efficaci per quest'utilizzo specifico, come l'esemplare postbellico GOI evidenzia chiaramente,
e l'unica eccezione è quel fantomatico 28.000mm descritto sommariamente da Edward Kaprelian e mai
visto dal vivo nel dopoguerra; chissà, magari in un polveroso magazzino U.S.A., accanto all'Arca dell'Alleanza...

In calce, ripeto che lo schema della FK 3-m è stato solo ipotizzato da me, e non si
basa su riscontri certi, non disponibili a nessun livello, e come pura ipotesi va presa e considerata.

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