Tessar

Protar e Unar: padre e madre del Tessar ®

Spesso si trovano articoli che definiscono il progetto ottico del Tessar ® un miglioramento della tripletta Cooke di Dennis Taylor - tre lenti con un elemento negativo al centro - in cui uno degli elementi esterni positivi è stato sostituito da un gruppo di due elementi cementati.

Ovviamente, esiste una certa relazione tra i due modelli, ciò è dovuto al fatto che le soluzioni utilizzate per risolvere i problemi ottici sono simili.

Tuttavia, l'inventore del Tessar ® , Paul Rudolph, ha un approccio diverso. Egli aveva progettato due predecessori, Protar e Unar, dall'unione dei due nasce Tessar ® .

Il Tessar ® conteneva parti di questi due obiettivi, proprio come un bambino ha i geni di sua madre e suo padre.

In principio era Anastigmat ribattezzato Protar ®

1889 La prima ottica per fotocamera prodotta da Carl Zeiss si chiamerà Anastigmat.

N.b. Dalla parola greca "stigma", che significa punto, l’aberrazione di astigmatismo è causata da una imprecisa proiezione dei punti dell’immagine, che sono spostati rispetto all’asse ottico dell’obiettivo, quindi ciascun singolo punto non risulta registrato esattamente come “punto” ma come micro-segmento, inoltre due punti tra loro separati risultino registrati su piani diversi e dunque non sono contemporaneamente a fuoco sulla pellicola o sul sensore.

Tutte le ottiche delle fotocamere costruite prima del 1890 presentano notevoli limitazioni in termini di qualità dell'immagine, in particolare quando non venivano utilizzate diaframmando molto. Sebbene aberrazioni sferiche, cromatiche e distorsioni sono state corrette relativamente bene sulle nuove ottiche simmetriche disponibili dal 1860, rimanevano insolute le aberrazioni di astigmatismo e curvatura di campo.

Il primo Anastigmat era composto da quattro lenti, disposte in due gruppi cementati.

L'elemento frontale è un gruppo acromatico realizzato con vetri di vecchia generazione: vetro crown con un basso indice di rifrazione, cementato con un vetro flint con un indice di rifrazione superiore.

Questa combinazione classica, era da sempre utilizzata per correggere le aberrazioni sferiche, ma non l'astigmatismo.

La rivoluzione dello schema è data dal gruppo acromatico posteriore assolutamente innovativo, realizzato grazie ai nuovi tipi di vetro realizzati da Otto Schott; costituito da un elemento in vetro crown denso ad alto indice di rifrazione e da uno in vetro flint a basso indice di rifrazione: questa combinazione è tale da correggere in maniera decisa l’astigmatismo.

La combinazione dei due gruppi acromatici con proprietà complementari crea un ottica con la ricercata correzione delle aberrazioni sferiche e astigmatismo mentre il posizionamento del diaframma fra i due doppietti riduce quasi del tutto l’aberrazione cromatica.

Il nome Anastigmat diventerà un termine generico per tutti gli obiettivi corretti con i nuovi metodi e non più esclusivamente di dominio Carl Zeiss. Queste ottiche quindi sono state ribattezzate dieci anni dopo, nel 1900, con il nome Protar, termine di etimologia latina, cioè “il Primo” oppure “l’Origine”; ciò che è in effetti è stato, sia direttamente per quanto riguarda la nascita del Tessar ® , sia in generale in relazione agli schemi ottici che lo seguiranno.

1893, viene presentata la tripletta Cooke, utilizzando uno schema tecnicamente ed economicamente vincente, con solo tre lenti singole senza gruppi cementati (lenti separate hanno un costo di produzione ben più basso di quelle cementate) il risultato ottenuto da Dennis Taylor è straordinario, questo sarà l'ispiratore per Rudolph per svecchiare il progetto Anastigmat del 1889.

Il precedente progetto Planar del 1896 aveva chiarito che per quei tempi era necessario mantenere basso il numero di lenti del sistema per ottenere un'adeguato contrasto e nitidezza dell'immagine sacrificando qualcosa alla correzione delle aberrazioni

Lo stesso Rudolph si occupò della risoluzione del problema ideando un'ottica costituita da sole quattro lenti che non soffriva di flare, quindi più nitido, più leggero e meno costoso.

1899, Paul Rudolph trova che l'effetto del gruppo cementato dell' Anastigmat potrebbe essere ottenuto anche da lenti singole con una spaziatura adeguata. Ciò ha portato all' Unar costituito da quattro singole lenti non cementate.

Era un progetto ibrido, in cui il tipo posteriore era un tipo Gauss con due elementi singoli a menisco, mentre la metà anteriore era un dialyte decisamente ispirato al doppietto frontale della tripletta Cooke del 1893.

N.b. Lente Dialyte significa “separati = lente composta da due elementi spaziati in cui elementi non possono essere cementati perchè hanno curvature diverse.

Nonostante la buona correttezza delle immagini prodotte, Rudolph non ne rimane pienamente soddisfatto e ne continua lo sviluppo.

Il Tessar ® nato dalla unione di due ottiche (Protar/Unar) era a tutti gli effetti un convertibile, nel 1909 il dottor Ernst Wandersleb, della Zeiss, dimostrò come adattare il Tessar ® a varie lunghezze focali, scomponendo la parte frontale del gruppo ottico.

N.b. Il termine convertibile significa che l’ottica posteriore può essere usata combinata con ottiche anteriori diverse; ciò consente di variare la focale stessa mantenendo fissa l’ottica posteriore e sostituendo soltanto quella anteriore.

L'apertura massima del Tessar ® venne portata da Ernst Wandersleb nel 1907 a f/4.5 e da Willy Merte nel 1930 a f/2.8.

Il nome Tessar ® lo ritroviamo nelle lenti in miniatura state-of-the-art per le fotocamera nei telefoni cellulari di Nokia. La somiglianza con il Tessar ® classico è che vengono utilizzate quattro lenti. Tuttavia, la funzionalità di questa piccola ottica non ha nulla a che fare con il brevetto originale Tessar ® . Solitamente progettato con quattro lenti asferiche. La risoluzione di queste piccole ottiche economiche è di gran lunga superiore alle migliori lenti 35 millimetri - ma questo è dovuto alla lunghezza focale e il ridotto campo immagine.

Immagine a sinistra:

Sezione trasversale di un quattro-lenti per il modulo ottico in un telefono cellulare. Confrontato ad un sensore immagine 24x36 mm. Si può vedere chiaramente la superficie asferica delle lenti.