Obiettivo fotografico: tipi a focale fissa, zoom e catadiottrici

Caratteristiche obiettivo fotografico per fotocamere e descrizione dei vari tipi che è possibile montare su un corpo macchina.

obiettivo fotografico
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Funzione obiettivo fotografico

Questo importante elemento di ogni macchina fotografica ha la funzione di catturare una immagine ricostruendola sulla pellicola per mezzo di un insieme di lenti inserite all’interno. Tali lenti vengono mosse da un meccanismo manuale tramite ghiera di messa a fuoco posta sull’obiettivo stesso oppure in caso di obiettivi autofocus ciò avviene automaticamente.

Esistono fotocamere con ottica fissa e fotocamere reflex in cui è possibile intercambiare gli obiettivi montando per ogni occasione di ripresa fotografica il componente ottico più adatto. Gli obiettivi si dividono in due grandi famiglie, obiettivi a focale fissa e obiettivi a focale variabile detti “zoom”.

La lunghezza focale di un obiettivo è la distanza tra il centro ottico e il piano focale quando la messa a fuoco è posizionata su infinito, in genere è una misura espressa in mm riportata sulla parte anteriore dell’obiettivo.

Volendo elencare i tipi di obiettivi a focale fissa maggiormente usati come corredo per le fotocamere reflex abbiamo: il 28 mm detto anche obiettivo grandangolare o grandangolo con un angolo di ripresa di 75°, il classico 50 mm offerto spesso come obiettivo base di una macchina fotografica reflex che ha un angolo di ripresa di 45° pari alla visuale di un occhio umano, il 135 mm detto teleobiettivo con un angolo di ripresa di 20°, il 300 mm definito teleobiettivo spinto con angolo di ripresa 8°.

Quindi vediamo che all’aumentare della distanza focale diminuisce l’angolo di ripresa. Esistono tra i grandangolari anche degli obiettivi detti (occhio di pesce) che avendo focali al di sotto del 28 mm hanno un angolo di ripresa molto ampio ma tendono a distorgere parecchio l’immagni verso i bordi.

Gli obiettivi zoom hanno il grande vantaggio di sostituire più obiettivi a focale fissa con un obiettivo unico in quanto è possibile modificare a piacere la lunghezza focale. I più diffusi sono il 28-80mm e il 70-210 che accoppiati insieme come corredo di una fotocamera reflex possono coprire focali da 28 fino a 210, favorendo un migliore aggiustamento dell’inquadratura a seconda dell’immagine fotografica da riprendere.

Tra gli svantaggi occorre dire che un obiettivo zoom ha un peso superiore e una minore luminosità dovuta ad una minore apertura del diaframma. Questo componente di un obiettivo è costituito da lamelle disposte ad iride, la loro apertura o chiusura è comandata da un ghiera posta sull’obiettivo. Ha come scopi principale quello di aumentare o diminuire la quantità di luce che andra a colpire la pellicola e quello di aumentare o diminuire la profondita di campo.

La regolazione del diaframma viene fatta tenendo conto dei valori di intensita’ luminosa dati dall’esposimetro che ha il compito di misurare la quantità di luce che passa attraverso l’obiettivo. L’esposimetro aiuterà ad impostare la combinazione ottimale diaframma-tempo di scatto in maniera da ottenere una esposizione perfetta.

La profondità di campo, che indica la capacità di mettere a fuoco oggetti che si trovano su piani diversi, dipende dalla lunghezza focale dell’obiettivo e dall’apertura di diaframma impostata. Per quanto riguarda il primo fattore, la lunghezza focale, possiamo dire che essa sarà potenzialmente più ampia a partire dalle basse lunghezze focali (grandangolari) e diminuirà all’aumentare della lunghezza focale.

Per quanto riguarda il secondo fattore, apertura del diaframma, diciamo che la profondità di campo aumentera’ stringendo il diaframma (valori più alti) e diminuira’ aprendo il diaframma (valori più bassi).

Una profondità di campo maggiore in cerci casi aiuta a mettere meglio a fuoco quando ad esempio, in condizioni di scarsa luce, non riusciamo a mettere perfettamente a fuoco utilizzando l’apposita ghiera. Molto importanti, nella fotografia digitale come in quella analogica, sono anche le ottiche utilizzate, caratterizzate da valori di distorsione, luminosità e aberrazione cromatica più o meno buoni che vanno ad incidere sul risultato finale. L’apertura massima di un obiettivo è uguale alla focale diviso il diametro interno dell’obiettivo.

Maggiore è l’apertura massima, più luminoso sarà l’obiettivo, riuscendo quindi a far passare più luce ed impressionare la pellicola in minor tempo. La quantità di luce che attraversa le lenti è regolata da un dispositivo chiamato diaframma, situato di solito all’interno dell’obiettivo. La sua dimensione determina la profondità di campo e di conseguenza quella di fuoco. L’esposizione è automatica in tutti i modelli, generalmente a priorità dei diaframmi; i modelli più evoluti consentono interventi correttivi.

Obbiettivi a lenti

Sono formati da più di una lente perché solo così si riesce a correggere, parzialmente, le aberrazioni ottiche. Nei telescopi si usano più lenti per correggere l’aberrazione cromatica e sono detti acromatici. Le lenti sono costruite con diversi tipi di vetro caratterizzati dal loro indice di rifrazione e dalla curvatura che può essere sferica o asferica.

La curvatura delle superfici ne caratterizza la lunghezza focale che sarà positiva nel caso di convergenza e negativa nel caso di divergenza. L’uso di lenti diverse per tipo e lunghezza focale, positiva o negativa, permette le varie correzioni e ne definisce la lunghezza focale generale (sempre positiva).

Obiettivi a specchi

Sono detti catadiottrici e la loro costruzione è simile al telescopio riflettore a schema Cassegrain. Rispetto ai teleobiettivi hanno il vantaggio di un piccolo ingombro e di un basso peso. Oltre ai due specchi sono costruiti impiegando delle lenti a bassa curvatura per la correzione delle aberrazioni sferiche e come sostegno dello specchio secondario. A causa delle notevoli aberrazioni extra-assiali sono costruiti solo con lunghezze focali da 350mm in su. A causa della sua conformazione ottica non è possibile introdurvi il diaframma. Inoltre la forma dello sfocato è un anello invece di un cerchio.

Obiettivo normale

È considerato normale l’obiettivo che ha l’angolo di campo simile a quello dell’occhio umano, con un angolo di campo compreso tra 43° e 45°. Estendendo la gamma anche ai grandangolari e teleobiettivi moderati si possono considerare gli angoli tra 20° e 59°.

Per il formato fotografico Leica, il più comune, detto 135 che ha il fotogramma di 24x36mm di dimensione è considerato normale l’obiettivo da 50mm di lunghezza focale anche se l’obiettivo che si avvicina di più sarebbe il 43mm, ovvero la dimensione della diagonale del fotogramma.

Nel formato 120 conosciuto come 6×6 il normale ha lunghezza focale di 80mm invece di 85mm calcolati. Naturalmente nelle fotocamere digitali dove l’elemento sensibile è generalmente più piccolo del 24×36 l’obiettivo normale è più corto di 50mm.

Questa tipologia viene anche chiamata standard, perché era l’obiettivo comunemente fornito a corredo delle nuove fotocamere. Non sono soggetti ad aberrazioni come i grandangolari e i tele, inoltre gli schemi ottici estensivamente collaudati e perfezionati li hanno resi economici e di buona qualità. La luminosità è sempre molto elevata, sono nella norma valori di f/1.8 e f/1.4.

Obiettivo grandangolo

Immagine prodotta da un obiettivo fish-eye in italiano ad occhio di pesce. Gli obiettivi con angolo di campo maggiore ovvero lunghezza focale minore del normale sono detti grandangoli. L’angolo di campo passa da 60° a 80° per un grandangolare, per portarsi anche a 180° negli ultragrandangolari e fish-eye.

Questi ultimi sono così chiamati perché a causa dell’angolo di campo estremamente esteso l’immagine risulta tonda, come se fosse catturata attraverso un occhio di pesce. Per il 24x36mm il più classico è il 24mm, ma sono comuni anche il 35mm e il 28mm.

I grandangolari spinti producono un’immagine molto deformata dovuta alla proiezione equidistante dei fasci luminosi sulla pellicola, fino ad arrivare alla formazione di un’immagine circolare. Il loro angolo di campo raggiunge i 180° nei 6mm. È possibile correggere la distorsione usando la proiezione rettilineare fino alla lunghezza focale di 14mm.

Quando la lunghezza focale diminuisce il corpo dell’obiettivo verrebbe a trovarsi troppo vicino al piano focale con impedimento del funzionamento di alcuni organi meccanici interni alla fotocamera.

Per ovviare a questo inconveniente è stato adottato lo schema ottico a retrofocus o a teleobiettivo invertito. Consiste in un gruppo ottico anteriore divergente e in un gruppo posteriore convergente, è possibile che vi siano ulteriori gruppi centrali.

I grandangolari restituiscono una prospettiva accentuata e sono soggetti alle distorsioni a barilotto, dove le linee cadenti ai bordi curvano vistosamente. Questo effetto tipico dei grandangolari permette una esaltazione del soggetto in primo piano, realizzando così interessanti effetti creativi.

Teleobiettivo o lungo fuoco

Per approfondire, vedi la voce teleobiettivo. Gli obiettivi con angolo di campo minore ovvero lunghezza focale maggiore del normale sono detti teleobiettivi. L’angolo di campo varia tra i 20° fino a 5° o inferiori in casi estremi. Sarebbe più giusto chiamarli lungo fuoco quando presentano uno schema ottico normale.

Per le leggi dell’ottica la distanza tra il piano ottico e il piano di messa a fuoco all’infinito è uguale alla lunghezza focale allungandosi ulteriormente per focalizzazioni a brevi distanze.

Quindi un 500mm diverrebbe lungo oltre mezzo metro con scarsa maneggiabilità e sbilanciamenti nell’impiego pratico soprattutto con uso a mano libera. Per ovviare gli questi inconvenienti è stato adottato lo schema ottico a teleobiettivo.

Consiste in un gruppo ottico anteriore convergente e in un gruppo posteriore leggermente divergente, è possibile che vi siano ulteriori gruppi centrali. Questa focale provoca una evidente ingrandimento del soggetto e produce una forte compressione del campo, ovvero avvicina gli oggetti riducendo apparentemente le distanze.

Messa a fuoco

Per poter visualizzare nitidamente l’immagine si opera sulla messa a fuoco che consiste nel posizionare l’obiettivo a distanza opportuna tra il piano focale e l’oggetto fotografato. In alcuni obiettivi non vi è nessuna modifica alla propria lunghezza perché l’operazione è fatta con lo spostamento di uno o più gruppi ottici interni all’obiettivo stesso.

L’operazione è svolta agendo su un’apposita ghiera posta sul barilotto dell’obiettivo. La messa a fuoco può essere di tipo manuale o automatico, utilizzando un motore posto all’interno della fotocamera o dell’obiettivo stesso.

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