Nikon AF-Nikkor Defocus Control, i segreti degli obiettivi Nikon a morbidezza controllata
A cura di: Marco Cavina
La stragrande maggioranza di chi si interessa alla fotografia conosce bene i due obiettivi AF-Nikkor 105mm f/2 DC e 135mm f/2 DC: si tratta di particolarissimi medio-tele luminosi da ritratto il cui acronimo significa Defocus Control, dal momento che sono dotati di una ghiera supplementare in grado di gestire micrometricamente l'entità e l'andamento dell'aberrazione sferica (da una posizione neutra a correzione standard fino ad una vistosa sotto-correzione o sovra- correzione), permettendo al proprietario di scegliere fra una resa particolarmente grintosa e tagliente (con sfocatura convenzionale nei primi piani e sullo sfondo) ed un riproduzione con sfocatura dei primi piani o dello sfondo (a scelta) molto morbida e piacevole, non invasiva; la possibilità di ottenere un "defocus" evidente davanti oppure dietro il piano effettivo di fuoco è gestibile con la famosa ghiera supplementare, in grado di invertire l'andamento dell'aberrazione sferica, e combinando opportuni valori del diaframma con le varie posizioni della ghiera si possono realizzare diverse variabili, con la possibilità di mantenere praticamente invariata la nitidezza del piano di fuoco oppure di estendere l'effetto flou anche ad esso, ottenendo così le classiche immagini soft-focus che tutti conosciamo; si tratta di un potenziale certamente difficile da gestire al 100% (l'effetto finale nel mirino è meno avvertibile rispetto alla successiva resa sull'immagine), tuttavia questi obiettivi sono estremamente versatili ed hanno molte frecce nel loro arco: elevata luminosità massima, resa ottica molto soddisfacente a piena apertura (in posizione "neutra"), messa a fuoco minima molto ravvicinata (0,9m per il 105mm ed 1,1m per il 135mm) che permette di isolare particolari del volto, costruzione professionale e robusta con finitura elevata, efficace paraluce telescopico incorporato, possibilità di gestire in modo molto articolato la resa del fuori fuoco, diaframma praticamente circolare per migliorare ulteriormente il bo-keh.
La serie Defocus Control fu progettata da Masaaki Yanagisawa-San e dall'analisi del suo lavoro posso arguire che si è avvicinato ai modelli finali evolvendo lo schema base dell'AF-Nikkor 85mm f/1,8, un obiettivo presentato nel Marzo del 1988 e calcolato da Yanagisawa entro la prima metà del 1987: quest'ottica utilizzava un Gauss quasi simmetrico dalle caratteristiche innovative, dal momento che adottava la tecnologia RF (rear-focusing) e focheggiava da infinito alla distanza minima di 0,85m avanzando il modulo di tre lenti posto dietro al diaframma; questo dispositivo comportava due vantaggi: da un lato l'inerzia delle masse in movimento era molto più ridotta rispetto ad un obiettivo "rigido" convenzionale (a tutto vantaggio di una veloce attuazione autofocus), dall'altro l'entrata e l'uscita dal piano di perfetta messa a fuoco avveniva in modo estremamente evidente e marcato, sia per la ridotta profondità di campo ad f/1,8 sia per l'effetto della messa a fuoco posteriore, grazie alla quale i dettagli dell'immagine vengono rapidamente "distrutti" non appena ci si allontana dalla messa a fuoco ideale, una caratteristica distintiva che rende ancora più facile la messa a fuoco manuale e pronta quella automatica.
Nel passaggio dall'AF-Nikkor 85mm f/1,8 ai successivi 105mm e 135mm f/2 Defocus Control, progettati fra il 1987 e l'Aprile 1988, Yanagisawa-San mantenne il dispositivo di messa a fuoco principale tramite il flottaggio del modulo posteriore ed aggiunse un filtro neutro posteriore in funzione di dust-stopper, dal momento che sui primi 85mm f/1,8 di produzione si era riscontrato che esponendo l'obiettivo col modulo avanzato (messa a fuoco minima) era facile che il pulviscolo entrasse e si depositasse sugli elementi interni; la derivazione dei modelli DC dal precedente 85mm f/1,8 è chiara (se escludiamo il filtro posteriore gli schemi sono analoghi, a parte la lente anteriore del 135mm trasformata in doppietto acromatico), anche se i necessari flottaggi aggiuntivi e micrometrici (con quote precise ad 1/10.000mm!) richiesti dal dispositivo Defocus hanno imposto una meccanica decisamente più complessa e professionale di quella dell'85mm f/1,8, francamente un po' cheap.
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Due immagini "ufficiali" degli AF-Nikkor 105mm f/2 e 135mm f/2 Defocus Control, progettati simultaneamente ed immediatamente riconoscibili per l'omonima ghiera supplementare che gestisce la sfocatura da entrambi i lati del piano di fuoco.
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L'AF-NIkkor 105mm f/2 Defocus Control assieme al "padre biologico" AF-Nikkor 85mm f/1,8; potete notare come la montatura del 105mm sia molto più ingombrante mentre in realtà le quote del nocciolo ottico non sono molto differenti: la maggiore lunghezza del 105mm DC è sostanzialmente dovuta all'abbondante sbalzo anteriore della montatura, prolungato ben oltre la lente frontale e servito da un ulteriore paraluce telescopico; questo sbalzo aggiuntivo è probabilmente utile anche per gestire i complessi flottaggi del sistema DC ma risolve anche uno dei classici problemi connessi a questo tipo di schema ottico, cioè la sensibilità al flare di controluce, decisamente pronunciata nell'85mm a causa della lente frontale molto più esposta.
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Una ripresa più ravvicinata conferma l'ampia protezione fornita alla lente frontale del 105mm DC; la sua meccanica è decisamente professionale e rifinita con vernice raggrinzente opaca dall'aspetto piacevole e resistente all'usura: tutt'altra cosa rispetto al guscio in resina dell'85mm f/1,8.
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Gli AF-Nikkor 85mm f/1,8 e 105mm f/2 DC in reciproca scala confermano gli ingombri importanti dell'obiettivo Defocus: non è certamente un'ottica da tenere in tasca per una lunga camminata! Il 105mm DC dispone di una comoda presa di forza in alluminio zigrinato per il montaggio ed anche il comando per passare dall'autofocus alla messa a fuoco manuale è servito da una comoda ghiera sovradimensionata con pulsantino cromato di sblocco. Il dettaglio di spicco è senz'altro rappresentato dalla misteriosa ghiera "Defocus Image Control", in grado di spostare micrometricamente i tre moduli principali in cui è stato suddiviso lo schema ottico e di gestire con ampia libertà l'orientamento e le quote di aberrazione sferica residua, scegliendo di ammorbidire i dettagli fuori fuoco posti davanti al soggetto (direzione "F") o dietro ad esso (direzione "R"); sulla scala sono riportati i diaframmi da f/2 ad f/5,6 in entrambi i sensi, corrispondenti ad aberrazione sferica marcatamente sottocorretta o sovracorretta: le combinazioni dei valori di apertura di questa ghiera con quelli effettivamente adottati dal diaframma durante l'esposizione possono fornire risultati differenziati, con maggiore o minore morbidezza e rotondità dei dettagli che può interessare in modo evidente soltanto le aree fuori fuoco o anche il soggetto a fuoco, lasciando all'operatore la possibilità di scegliere la combinazione che preferisce.
Dal momento che si tratta di obiettivi specifici per la ritrattistica, gli AF-Nikkor DC sono dotati di diaframma a lamelle arrotondate che ad f/2, f/2,8 ed f/4 forniscono un'apertura praticamente circolare, restituendo così le alte luci fuori fuoco con una sagoma naturale e non geometrica.
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La plancia di comando degli AF-Nikkor DC prevede la tipica dotazione dei Nikkor professionali tipo AFD, quindi è ancora presente la ghiera manuale del diaframma (preziosa per impiegare l'obiettivo con corpi macchina di vecchia generazione e prodotti a partire dal 1977); per i maniaci della non-obsolescenza sono persino indicati i due punti precisi in cui realizzare i fori per avvitare la mitica forcella e consentire l'accoppiamento esposimetrico con tutti i corpi non-Ai prodotti dal 1959 al 1977! Come potete notare l'indice della posizione di infinito non ha un settore definito con precisione, perchè il fondo-scala varia in modo marcato regolando il Defocus Image Control a fondo-scala su Front o Rear; la ghiera per abilitare la messa a fuoco manuale, posta sotto la presa di forza in alluminio, è ben dimensionata e pratica da usare; purtroppo in alcuni esemplari la complessità di camme ed elicoidi che gestiscono la messa a fuoco posteriore ed il defocus creano degli impuntamenti durante l'operazione di focheggiatura manuale, ed anche in autofocus può succedere che la corsa si blocchi "incappando" in problemi analoghi: è l'unica, piccola pecca che ho rilevato in un barilotto molto razionale e costruito ad arte; la ghiera di messa a fuoco manuale è molto efficiente grazie alle ampie dimensioni del suo settore gommato mentre il paraluce estraibile tende ad incepparsi un po' in fase di rientro (a causa dell'attrito con la finitura raggrinzente) ed occorre attenzione quando lo si mette in posizione di riposo; l'apertura minima è limitata in entrambi i modelli ad f/16, valore peraltro adeguato ad ottiche da ritratto concepite per lavorare a diaframmi molto aperti, sia con defocus attivo che in configurazione tradizionale.
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La serigrafia sul barilotto tradisce l'appartenenza di queste ottiche alla categoria dei Nikkor speciali; potete notare in dettaglio i due inviti (in prossimità dei valori f/4 ed f/8) che indicano la posizione esatta in cui eventualmente avvitare la forcella necessaria al completo funzionamento con i corpi macchina costruiti prima del 1977: a quei tempi la Nikon Corporation perseguiva ancora una politica di assoluta non-obsolescenza!
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Il Concetto di AF-Nikkor Defocus Control fu lanciato sul mercato nell'Ottobre 1990, quando il modello 135mm f/2 divenne disponibile ed immediatamente calamitò l'attenzione dei fotografi e dell'editoria specializzata; come potete notare passarono circa due anni fra il completamento del calcolo ottico e la disponibilità di esemplari definitivi, a riprova della grande difficoltà incontrata nel progettare un barilotto in grado di gestire flottaggi complessi con precisione assoluta; al 135mm f/2 dell'Ottobre 1990 fece seguito la versione 105mm f/2 del Settembre 1993, preferita dai digitalisti di allora (me compreso) che dovevano fare i conti col fattore di crop 1,5x e trovavano la focale 135mm troppo lunga; i due obiettivi sono tuttora in produzione (Febbraio 2009) e vista l'estrema specializzazione sono stati realizzati in quantità decisamente ridotte: circa 21.500 esemplari per il 135mm e circa 14.000 esemplari per il 105mm (arrivato successivamente, quando l'effetto della novità era un po' scemato ed i fanatici si erano già accasati col 135mm).
Gli AF-Nikkor DC consentono la messa a fuoco con tutti i corpi Nikon AF (tradizionali e digitali) tramite la classica presa di forza meccanica nella baionetta, quindi non consentono l'autofocus con i corpi più economici dell'ultima generazione che sono previsti per l'utilizzo esclusivo con obiettivi motorizzati e non dispongono della presa di forza per gestire meccanicamente l'autofocus con questi obiettivi, richiedendo la messa a fuoco manuale; entrambe le ottiche adottano un passo filtri da 72mm, hanno paraluce incorporato e presentano ingombri e pesi piuttosto rilevanti: 79x111mm e 640g di peso il 105mm e 79x120mm ed 815g di peso il 135mm, con messa a fuoco rispettiva a 0,9 ed 1,1m.
Esaurita questa descrizione superficiale, andiamo a svelare i segreti ed i retroscena che si nascondono dietro a queste realizzazioni particolarissime; come anticipato, Masaaki Yanagisawa sviluppò gli AF-Nikkor DC partendo dall'ossatura dell'AF-Nikkor 85mm f/1,8: probabilmente, studiando i flottaggi del suo sistema Rear Focus, il progettista aveva testato una serie di movimenti ulteriori che chiamavano in causa la spaziatura di altre lenti, prendendo atto dell'effetto molto marcato che tali flottaggi sortivano sull'andamento dell'aberrazione sferica, e d'altro canto era possibile correggere "in corsa" le variazioni di curvatura di campo introdotte dai flottaggi supplementari grazie a piccoli movimenti ulteriori del gruppo rear focus; una conferma indiretta della stretta parentela genetica che accomuna l'85mm f/1,8 ai Defocus Control ci viene fornita da queste letture MTF, eseguite in modo indipendente, relative all'85mm f/1,8 ed al 105mm f/2 DC.
Come potete notare l'impronta caratteristica è praticamente sovrapponibile, a partire dal flesso sull'asse a diaframma chiuso e dalla caduta periferica della calotta meridionale alle alte frequenze spaziali: nel primo caso potrebbe trattarsi di focus shift (nell'85mm il piano dell'asse si sposta di 72 micron passando da f/1,8 ad f/5,6) mentre nel secondo è probabile che la causa sia aberrazione cromatica laterale, non corretta istituzionalmente in questo tipo di obiettivi e peraltro avvertibile nei Defocus Control.
Vediamo in dettaglio come funziona il principio DC, avvalendoci di schemi originali di Yanagisawa.
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Questa serie di tre schemi esemplifica il funzionamento dei Nikkor DC nelle tre condizioni di funzionamento: con ghiera DC in posizione di zero (aberrazione sferica corretta), in posizione Rear (aberrazione sferica sottocorretta) ed in posizione Front (aberrazione sferica sovracorretta); nel primo caso la distribuzione degli image points è regolare, la curva di aberrazione sferica segue un profilo standard e l'andamento dello sfuocato è analogo sia nel primo piano che sullo sfondo; nel secondo caso (ghiera DC in posizione Rear) l'aberrazione sferica è vistosamente sottocorretta ed il percorso dei light pencils comporta un'immagine più "presente" nella zona sfuocata in primo piano ed una più morbida nei dettagli sullo sfondo; nel terzo ed ultimo esempio la situazione è inversa: con la ghiera su Front l'aberrazione sferica è sovracorretta e troviamo una maggiore presenza sullo sfondo e maggiore morbidezza nel primo piano sfuocato.
Per capire meglio l'effetto di queste regolazioni ecco uno schema riassuntivo: per ogni obiettivo abbiamo a sinistra la resa nello sfuocato in primo piano, al centro la resa nel piano di messa a fuoco nitida e a destra la resa nello sfuocato sullo sfondo; i valori riportati nelle prime tre serie sono riferiti all'utilizzo dell'obiettivo a piena apertura f/2 e posizionamento della ghiera DC su "zero" o sull'identico valore f/2 in direzione "Rear" o "Front": abbinando lo stesso valore di diaframma sia nella ghiera delle aperture sia sulla scala DC avremo un leggero ammorbidimento del fuori fuoco nella direzione selezionata (ed un altrettanto leggero miglioramento della leggibilità nello sfuocato sul lato opposto) mantenendo invariata la nitidezza del piano di fuoco, non interessato significativamente dal nuovo andamento dell'aberrazione sferica; se viceversa inseriamo nella ghiera DC un valore di apertura maggiore ("più chiuso") rispetto al diaframma utilizzato in fase di ripresa, il maggiore shift di aberrazione sferica arriverà ad interessare anche il piano di fuoco, rendendo flou il soggetto principale: un esempio di questa variabile è presente nella quarta ed ultima serie: con l'obiettivo regolato alla massima apertura f/2 abbiamo posizionato la ghiera DC su Rear al valore 5,6 (decisamente superiore al quello effettivamente utilizzato per la ripresa), e questa "desincronizzazione" aumenta vistosamente la variazione nella curva di aberrazione sferica, al punto che l'entità di sfuocato nella direzione adottata aumenta vistosamente, e la sua "onda lunga" si trascina fino al piano di massima messa a fuoco, la cui centrica confusionale appare più grande rispetto a quella puntiforme degli altri esempi: in questo caso avremmo ottenuto un'immagine caratterizzata da uno sfondo molto morbido e da un certo effetto flou sul soggetto a fuoco, certamente piacevole in alcune circostanze.
Gli schemi inediti che seguiranno esemplificano ancora meglio questi ostici concetti.
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diaframma obiettivo = f/2 ghiera DC = zero ab. sferica = standard soggetto = nitido sfuocato = simmetrico
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diaframma obiettivo = f/2 ghiera DC = f/2 Front ab. sferica = sovracorretta soggetto = nitido sfuocato = maggiore davanti
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diaframma obiettivo = f/2 ghiera DC = f/2 Rear ab. sferica = sottocorretta soggetto = nitido sfuocato = maggiore dietro
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diaframma obiettivo = f/2 ghiera DC = f/5,6 Rear ab. sferica = molto sottocorretta soggetto = flou sfuocato = molto maggiore dietro
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Riassumendo, se adottiamo valori coincidenti per la ghiera del diaframma e per la ghiera Defocus Image Control, avremo un maggiore ammorbidimento nel fuori fuoco (controbilanciato da una presenza leggermente superiore nello sfuocato sull'altro lato), mantenendo la nitidezza del soggetto a fuoco; se invece impostiamo sulla ghiera Defocus Image Control un valore superiore a quello in esercizio (ad esempio; f/5,6 quando lavoriamo ad f/2) l'entità dello sfuocato nella stessa direzione sarà molto maggiore, la resa dei piani fuori fuoco sull'altro lato sarà un po' "harsh" e l'ammorbidimento andrà ad interessare anche il soggetto a fuoco, creando un'autentica immagine "soft" come comunemente viene definita.
Occorre annotare che questi effetti sono avvertibili soprattutto lavorando a piena apertura f/2: scattando fotografie con aperture inferiori (f/4, f/5,6, etc.) l'effetto sarà quasi inavvertibile!
Passiamo ora ad analizzare le caratteristiche ottiche di questi obiettivi, a partire dall'AF-Nikkor 85mm f/1,8 che può essere considerato la base di partenza.
L'AF-Nikkor 85mm f/1,8, introdotto sul mercato nel Marzo 1988 in attacco AF e successivamente aggiornato allo standard AFD, fu progettato da Yanagisawa e completato nell'Aprile del 1987; il suo moderno schema Gauss ha senz'altro valide credenziali (un'architettura simile è sfruttata anche dal celebre ed eccellente Zeiss Sonnar ZM 85mm f/2) e quest'ottica è sempre stata famosa per il contrasto a chiusure medie e l'elevata nitidezza sull'asse a piena apertura, davvero rimarchevole per un f/1,8, così come è sempre parsa un po' troppo sensibile al flare; lo schema quasi simmetrico si basa su due gruppi di tre lenti separati dal piano del diaframma, e la messa a fuoco avviene con l'avanzamento del gruppo posteriore (BG); specificamente, su posizione di infinito l'ultima lente posteriore dista dal piano focale 38,2080mm e lo spazio D6 che separa i due gruppi di lenti è pari a 27,6330mm; focheggiando da infinito alla minima distanza di 0,85m il gruppo posteriore BG avanza di 12,6617mm, per cui a distanza minima lo spazio retrofocale fra l'ultima lente ed il piano focale sarà corrispondente a 50,8697mm, mentre i due gruppi di lenti disteranno solamente 14,9713mm; questo tipo di messa a fuoco compensa secondariamente anche alcune aberrazioni e consente di mantenere a distanza ravvicinata una resa piuttosto elevata, con uno sfuocato molto personale e caratteristico. Lo schema ottico si avvale di vetri moderni con quattro elementi ad alta rifrazione/bassa dispersione ed uno Short-Flint ad alta rifrazione.
Il primo AF-Nikkor DC ad arrivare sul mercato fu il 135mm f/2, il cui schema basilare deriva direttamente da quello dell'85mm f/1,8, con alcune migliorie: la lente frontale è stata trasformata in un doppietto acromatico (per controllare l'aberrazione cromatica con una focale più lunga) ed è stato aggiunto un filtro neutro posteriore in posizione fissa per evitare l'ingresso di polvere propiziato dal "vulnerabile" schema Rear Focusing; la messa a fuoco avviene come di consueto con l'avanzamento del gruppo posteriore BG1 (che non include il filtro protettivo), mentre la regolazione del Defocus Control chiama in causa movimenti micrometrici dei tre gruppi principali: a tale proposito ho riportato una tabella con le spaziature reciproche in quattro condizioni d'uso: ad infinito con DC in posizione zero oppure a coniugata finita 1/30 con DC in posizione zero o a fondo-scala su Front e Rear; come potete notare le quote sono indicate in mm con ben quattro decimali, a testimonianza dell'estrema precisione meccanica richiesta!
Nella scelta dei vetri ottici fanno mostra di se tre elementi realizzati con materiali moderni ad alta rifrazione e bassa dispersione; infine, è curioso notare che la focale effettiva computata in fase di progetto corrisponde a 135mm esatti e che la spaziatura D3 fra i gruppi GF1 ed FG2 è un numero intero, privo di decimali, come se fosse stata una sorta di costante adottata arbitrariamente all'inizio del calcolo sulla quale tutto il resto ha dovuto plasmarsi...
Considerazioni analoghe si possono inferire anche all'indirizzo del successivo AF-Nikkor 105mm f/2 DC, introdotto nel Settembre 1993 con inspiegabile ritardo rispetto al fratellone da 135mm (i due obiettivi sono stati calcolati simultaneamente e la montatura del 135mm, lanciato quasi tre anni prima, era una valida base per realizzare quella del 105, quindi il ritardo è probabilmente dovuto più a ragioni di marketing che altro: forse alla Nikon paventavano una certa ridondanza in questa specifica focale ed erano riluttanti a lanciare l'ennesimo 105mm Nikkor...). In questo caso lo schema è ancora più simile a quello dell'85mm f/1,8, dal momento che l'elemento anteriore è singolo e non sdoppiato, mentre è stato mantenuto il filtro posteriore stagno già introdotto nel 135mm; le modalità di messa a fuoco e flottaggio sono analoghe a quelle del 135mm, ivi compresa la curiosa scelta di una spaziatura "non decimale" per la distanza D2; come già avveniva con l'85mm, anche nel 105mm il quarto vetro ad alta rifrazione appartiene alla vecchia scuola e presenta una dispersione elevata.
In entrambi gli obiettivi DC il filtro posteriore è ricavato dal classico vetro BK7.
Gli schemi che seguiranno permettono di comprendere meglio i complessi flottaggi messi in atto da questi speciali obiettivi.
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