Obiettivo (fotografia)

L'obiettivo fotografico (a volte chiamato ottica o anche lente, come latinismo da lens) è un dispositivo ottico utilizzato nelle macchine fotografiche, in grado di "produrre" le immagini luminose riprese dalla realtà. Generalmente è composto da varie lenti (diottri), oppure da vari specchi (catadiottri) o da un insieme misto di questi, e presenta spesso la possibilità di regolare un diaframma interno ed anche la messa a fuoco (su macchine senza soffietto).

50 mm f/2,8 Macro - 70-300 mm f/4-5,6 - 10-20 mm f/4-5,6

Storia

Nel 1550 Gerolamo Cardano utilizzò una lente convessa per concentrare la luce e aumentare la luminosità del foro stenopeico; nel 1568 Daniele Barbaro aggiunse un diaframma per ridurre le aberrazioni.

Nel 1814 William Hyde Wollaston sostituì la lente di Cardano con una concavo-convessa, a menisco.

Nel 1829 Charles Chevalier realizzò le prime lenti acromatiche composte da un elemento positivo e uno negativo con due vetri ottici di potere dispersivo uguale e contrario. Produsse inoltre gli obiettivi per equipaggiare le fotocamere di Alphonse Giroux per la dagherrotipia, con focale di 40,3 cm (403 mm) f/11.

Il 1840 vide la nascita del primo obiettivo calcolato matematicamente da Joseph Petzval, di luminosità f/3.

Nel 1890 John Henry Dallmeyer risolse il problema delle necessità delle lunghe focali progettando lo schema ottico a teleobiettivo, riducendo il tiraggio accorciando il fuoco posteriore rispetto alla lunghezza focale.

Il tripletto di Cooke, realizzato nel 1893 da Dennis Taylor per la Cooke & Sons, ridusse la distorsione e migliorò la qualità ai bordi.

Nel corso degli anni furono introdotti, da grandi aziende del settore, schemi ottici dai quali nacquero diversi obiettivi. Fra gli schemi ottici più importanti, i cui nomi per vecchia tradizione derivano dal greco, compaiono di Zeiss il Tessar, il Planar, il Distagon, l'Hologon, il Topogon, il Sonnar; di Goerz il Dagor, l'Artar, l'Hypergon; di Schneider il Super-Angulon; di Ernemann l'Ernostar.

Caratteristiche degli obiettivi

Lunghezza focale

La lunghezza focale è, per convenzione, relativa alla messa a fuoco all'infinito. Cioè, equiparando gli obiettivi fotografici ad una semplice lente sottile, la lunghezza focale è la distanza, espressa in millimetri e misurata sull'asse ottico, che separa la lente dal piano focale, di un oggetto posto all'infinito. Ma, essendo gli obiettivi composti da vari elementi in più gruppi di lenti (quindi con un ampio spessore, non sottile), tale distanza coinvolge il centro ottico dell'obiettivo, definito "punto nodale posteriore" e che in genere si trova in prossimità del diaframma. In sostanza la lunghezza focale indica la distanza fra il punto nodale posteriore di un obiettivo e il piano focale sul quale gli oggetti all'infinito sono messi a fuoco. Le varie regolazione del fuoco, su distanze più vicine del infinito, determinano aumenti della distanza focale.

Alcuni obiettivi fotografici possono variare la lunghezza focale, e in genere vengono chiamati zoom. Ma il variare della lunghezza focale, non varia la prospettiva dell'immagine (come qualcuno sostiene); per le regole di geometria, il punto di ripresa (il punto di vista) rimane fisso ed invariato. Il variare della focale, è praticamente una conseguenza dell'eventuale scelta del fotografo di cambiare la prospettiva (o il punto di ripresa), non la causa: se ad esempio il fotografo si sposta dall'iniziale punto di ripresa, arretrando, cambia la prospettiva, e anche le dimensioni dell'oggetto cambieranno (risulterà un po' più piccolo all'interno del fotogramma), ma cambiando la focale con uno zoom, sarà possibile aumentare l'ingrandimento fino a riottenere di nuovo le dimensioni iniziali dell'oggetto.

A parità di dimensioni del sensore, la lunghezza focale degli obiettivi determina anche l'angolo di campo della ripresa e quindi l'ingrandimento relativo; di conseguenza, lo stesso obiettivo usato per due dimensioni di sensore differenti, determina un angolo di campo ripreso differente.

Angolo di campo

L'immagine formata dagli obiettivi fotografici, su una superficie posta in corrispondenza del piano focale, è di forma circolare e deve avere un'ampiezza maggiore della diagonale del sensore fotografico, per cui è progettata la lente. Questa immagine circolare è detta cerchio di copertura della lente, chiamato anche cerchio d'immagine o circolo di illuminazione, e al suo interno vi può essere un'altra area circolare più ristretta, detta di 'buona definizione', dove l'immagine può apparire più correttamente o meno aberrata. Di solito è proprio il circolo di buona definizione che impone la dimensione del sensore (pellicola, lastra, carta fotografica o sensore elettronico, che sia). La forma del sensore è generalmente rettangolare, per cui la sua diagonale determina l'angolo di campo più ampio ripreso sulla fotografia. L'angolo di campo principale degli obiettivi è determinato dalla diagonale del sensore per cui sono progettati, ma spesso vengono forniti anche i valori di altezza e larghezza del campo ripreso.

L'obiettivo con lunghezza focale pari alla diagonale del sensore, ha un angolo di campo di circa 53°, e in base al rapporto d'aspetto, avrà i relativi valori d'ampiezza. A parità di sensore, gli obiettivi con lunghezza focale maggiore alla diagonale (tele, medio tele e super tele), avranno un campo ripreso sempre più stretto. Al contrario, gli obiettivi grandangolari (con lunghezza focale minore della diagonale), avranno un campo ripreso sempre più ampio.

Nella pratica comune, è possibile variegare gli obiettivi fotografici tra l'estremo grandangolo (fish-eye) con 180° di campo, ai lunghissimi tele-obiettivi con solo 1° di campo. Ma normalmente gli obiettivi forniscono da 95° a 3° di campo (diagonale) ripreso.

Apertura o luminosità

L'apertura di una lente (sottile) è determinata dal suo diametro, per cui maggiore è il diametro (a parità di focale) e maggiore è la luminosità delle sue immagini. Tuttavia, l'apertura di un obiettivo fotografico, che è generalmente variabile con un diaframma interno, dal valore di massima apertura (o apertura indicata dell'obiettivo) al valore utile di minima apertura (diaframma chiuso), non segue esattamente questo principio, in quanto non è mai una lente sottile, ma un gruppo di lenti poste davanti e dietro al diaframma.

I valori di apertura vengono espressi come rapporto focale, ovvero quante volte il diametro effettivo di apertura è pari alla focale f (es, f/2, f/4, f/5,6, f/8, f/11, f/16, ecc.), e ciò serve per semplificare le regolazioni del tempo di posa, usando vari obiettivi con lunghezza focale diversa. L'apertura o la chiusura del diaframma determina effetti quali l'aumento o la diminuzione della luce che attraversa le lenti: più piccolo è il numero, più luminosa sarà l'immagine a parità di tempo di esposizione, ma anche più piccolo è il numero, più veloce dovrà essere il tempo di esposizione (un tempo di posa più veloce, permette di riprendere nitidamente i movimenti più veloci e di "congelare" l'azione); e da questi due concetti, nascono i relativi concetti di "ottica luminosa" e "obiettivo veloce". La regolazione del diaframma determina anche la profondità di campo e di conseguenza quella di fuoco, dove la forma delle sue lamelle influisce, anche se lievemente, sulla forma dello sfocato.

Il valore del diaframma indicato sull'obiettivo corrisponde alla massima apertura ottenibile, e le altre aperture sono possibili solo chiudendo il diaframma (fino al valore massimo, che raramente è maggiore di f/32). Nel nominativo degli obiettivi a focale fissa, viene specificato un solo valore di apertura, quello massimo (ad esempio f/2,8). Perciò, sugli obiettivi zoom di solito vengono indicati almeno i due valori, per la focale più corta e per quella più lunga: ad esempio, in uno "zoom 35-135 mm f/3,5-4", il valore f/3,5 è l'apertura più ampia ottenibile alla focale di 35 mm, e il valore f/4 è l'apertura più ampia ottenibile alla focale di 135 mm. In genere, aperture maggiori di f/2,8 (2, 1,8, 1,4, 1,2, ecc.), si trovano più facilmente in ottiche a focale fissa, con schemi semplici e valori di focale tra gli obiettivi normali e i mini-tele (da circa 35 a 90 mm eq), i quali possono arrivare anche a dei valori inferiori a 1 (ad esempio, f/0,95 del tipico Leica Noctilux-M 50 mm).

Messa a fuoco

Per poter visualizzare nitidamente l'immagine si opera sulla messa a fuoco, azione 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. Alcuni obiettivi macro, capaci di mettere a fuoco a distanze molto ridotte, utilizzano più gruppi interni indipendenti per garantire la massima definizione anche a distanze ridotte e sulle parti più esterne del fotogramma. L'operazione di messa a fuoco è generalmente 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. I moderni obiettivi motorizzati, offrono anche modalità ibride (auto e manuale) e quando lavorano in autofocus è sufficiente impugnare la ghiera di messa a fuoco per passare in modalità manuale, consentendo di imbastire la messa a fuoco in automatico e di rifinire poi in manuale se necessario, senza dover attivare il selettore di modalità.

Schemi ottici

A diffrazione o stenopeico

L'obiettivo stenopeico (dal greco στενός stenós = stretto e ὀπή opè = foro, apertura) è il caso più semplice di obiettivo fotografico, poiché è costituito da un piccolo foro che sfrutta il principio della diffrazione per formare l'immagine all'interno della camera oscura.

Conosciuto fin dai tempi più antichi (anche dagli Egizi) è applicato alla camera obscura, della quale è notevole la descrizione che ne fece Leonardo da Vinci nel Codice atlantico (camera oscura leonardiana).

Consiste in un piccolo foro praticato in una lamina sottile pochi decimi di millimetro, di materiale opaco, possibilmente nero o annerito. Indicativamente il diametro del foro è di un terzo di millimetro per i formati più grandi, ma è necessario trovare il miglior compromesso in base al formato del sensore e alla lunghezza focale voluta, perché la nitidezza è molto bassa e migliora solo diminuendo il diametro del foro, che però aumenta la diffrazione provocando aloni ai bordi. Anche la luminosità di questo obiettivo è molto bassa ed è quindi impiegabile solo con oggetti statici o molto luminosi e in condizioni di alta luminosità.

I lati positivi sono, l'assenza o quasi di tutte le aberrazioni tipiche degli obiettivi con lenti e specchi, e una profondità di campo praticamente illimitata (o comunque molto ampia).

A rifrazione

Rispetto all'obiettivo stenopeico, quello a lenti sferiche permette una maggiore luminosità e un controllo abbastanza accurato della luce sul piano focale, per diminuire le aberrazioni ottiche, con formazioni schematiche da due a più elementi (lenti sferiche e asferiche). L'utilizzo di lenti asferiche aiuta a contenere difetti come l'aberrazione sferica. L'uso di più elementi consente di contenere l'aberrazione cromatica, fino a livelli detti apocromatici.

A migliorare ulteriormente la qualità degli obiettivi, contribuisce lo sviluppo dei vetri ottici utilizzati, in particolare i vetri con indice di rifrazione molto bassa e molto alta (sino a valori che superano 1,9) e vetri a bassissima dispersione o a dispersione anomala, utilizzati per correggere soprattutto le aberrazioni cromatiche laterali. Ma anche i particolari trattamenti antiriflesso tra le superfici aria-vetro, che hanno lo scopo di diminuire la quantità di luce riflessa, difratta o dispersa e assorbita dalla lente, per cui di aumentare la trasmissione. In un primo momento vennero introdotti i trattamenti antiriflesso semplici (single-coated) e in seguito vennero utilizzati dei trattamenti antiriflesso multipli (multi-coated), fino ad ottenere particolari trattamenti multipli a larga banda su tutte le superfici (fully broad-band multi coated).

Guardando dentro un obiettivo privo di trattamenti, vedremo tutti i riflessi bianchi; se l'ottica ha almeno un trattamento singolo, vedremo dei riflessi colorati (tipicamente blu o ambra), se invece è completamente milti-rivestito, vedremo vari riflessi di vari colori e cangianti in base all'inclinazione. Quasi tutti gli obiettivi moderni, di discreta fattura, hanno almeno un trattamento multiplo.

A riflessione e misti (catadiottrici)

Gli obiettivi a riflessione o a specchio vengono usati tipicamente solo nei telescopi (newtoniani e dobsoniani) e a queste funzioni può essere collegata la fotografia (astro-fotografia). Mentre, per la fotografia "terrestre" vengono usati degli obiettivi catadiottrici (misto diottrici e catottrici), basati su uno specchio principale concavo, uno secondario convesso e alcune lenti diottriche, quindi di costruzione simile al telescopio Cassegrain. Rispetto ai teleobiettivi diottrici hanno il vantaggio di un minor ingombro, di un peso ridotto e di una completa riduzione di alcune aberrazioni come quelle cromatiche (solo gli specchi sono immuni dalle aberrazioni policromatiche e per questo diffusi come telescopi nell'uso astronomico). Oltre ai due specchi, in genere sono costruiti impiegando delle lenti a bassa curvatura per la correzione delle aberrazioni sferiche e come sostegno dello specchio secondario, costituendo così dei sistemi misti. A causa delle aberrazioni monocromatiche extra-assiali sono costruiti prevalemtemente con lunghezze focali maggiori di 300 mm. La tipica conformazione ottica, molto spesso non prevede nemmeno il diaframma e la forma dello sfocato è un anello invece di un cerchio. Alle focali più corte, sono meno luminosi rispetto agli obiettivi a lenti e l'immagine è in genere meno nitida ai bordi del fotogramma, mentre le lunghissime focali (da 500 a 2000 mm) sono più facilmente utilizzabili in situazioni di mobilità.

Obiettivi specializzati

Decentrabile

Nella fotografia architettonica, per eliminare le “linee cadenti” causate dalla necessità di puntare in alto l'obiettivo per inquadrare un edificio, sono stati progettati per il medio formato e il 35 mm degli obiettivi definiti decentrabili, che possiedono un circolo di buona definizione superiore al normale.

Le più vecchie lenti PC avevano solo la possibilità di decentrare l'ottica (shift), le moderne lenti PC permettono anche di inclinare la lente rispetto al piano pellicola (tilt), quest'ultima caratteristica li rende molto appetibili non solo per la fotografia architettonica ma anche per la fotografia macro, esistono infatti per le reflex 35 mm ottiche "PC con funzioni shift e tilt specifiche per il macro come il Nikkor 85 mm PC-E.

Sui banchi ottici non sono necessarie lenti speciali ed è possibile spostare l'obiettivo verticalmente con un movimento chiamato decentramento e/o ruotare la lente in modo che il piano di fuoco venga ruotato rispetto al piano pellicola.

Gli obiettivi decentrabili si dividono in ulteriori due categorie, ce ne sono alcuni che permettono solamente il decentramento (shift) per es. il Nikkor 35 mm f/2,8 PC, altri che permettono decentramento e basculaggio (tilt - shift) come ad esempio il Canon 17 mm f/4 TS-E.

Per ritrattistica

Nel ritratto è utile esaltare il volto o la figura umana dallo sfondo e questo si ottiene normalmente riducendo la profondità di campo, ovvero aprendo il diaframma.

Sono anche disponibili filtri fotografici soft focus molto più economici che realizzano l'effetto di diffusione sulle alte luci.

Sempre per il ritratto esistono lenti che permettono di sfocare ciò che è davanti o dietro (a scelta) rispetto al piano focale, il sistema permette lo spostamento di alcune lenti variando l'aberrazione sferica e non la messa a fuoco provocando un aumento della sfocatura mantenendo invariata la nididezza del soggetto a fuoco (se però la variazione del sistema defocus supera il valore di diaframma impostato sulla lente la foto risulterà completamente intaccata nella nitidezza dando vita ad un effetto "soft focus") questo tipo di lente è abbastanza costoso per via della complessa ottica e dei movimenti micrometrici del defocus control.

Attualmente solo due lenti hanno il sistema defocus e sono il Nikkor 105 mm f/2 DC e il Nikkor 135 mm f/2 DC, dove "DC" sta per Defocus Control.

Sony ha una lente simile ai Nikon DC, è il 135 mm f/2,8 (T4,5) STF dedicato alla ritrattistica che utilizza un sistema completamente diverso rispetto ai Nikon ma ugualmente interessante, si tratta di una lente con doppio diaframma (uno a 9 lamelle e uno a 10 lamelle) per controllare meglio lo sfocato, questa lente speciale di elevata qualità ottica permette di avere sfocati estremamente morbidi e gradevoli ma non dà le stesse possibilità creative offerte dalle lenti DC.

Standard

L'obiettivo di focale 50 mm è considerato uno standard valido per molti se non tutti i formati fotografici, adottato da tutti i produttori di fotocamere come valore di riferimento industriale, per ottenere o per fornire valutazioni assolute, tipo il valore di ingrandimento dei mirini ottici delle fotocamere reflex e mirrorless (ad esempio). Ma proprio per questo motivo, la focale 50 mm non deve mai essere confusa con la focale normale (come avviene ancora alcune volte), neppure se fosse la focale degli obiettivi forniti "normalmente" con il corpo della macchina fotografica (l'obiettivo da 50 mm era l'ottica fornita normalmente, acquistando il corpo di una fotocamera 35 mm nuova).

Accessori fotografici per obiettivi

Tubi di estensione per diminuire la distanza minima di messa a fuoco, utili in macrofotografia

Tubi di prolunga: sono dei cilindri senza lenti da montare tra la fotocamera e l'obiettivo consentendo un accorciamento della minima distanza di messa a fuoco. Utili in macrofotografia, sono disponibili in diverse altezze, l'unico difetto è il comportare una perdita di luminosità proporzionale alla dimensione del tubo.

Lenti aggiuntive con ancoraggio a clip, da utilizzare su smartphone

Lenti addizionali: vengono montate anteriormente all'ottica per fare in modo che la focalizzazione dell'oggetto avvenga a distanza ravvicinata o aumentata e avere un rapporto di riproduzione almeno di uno a uno.
Nel caso di diminuzione della lunghezza focale dell'obiettivo su cui sono montati sono dei sistemi ottici convergenti possibilmente acromatici, mentre nel caso opposto si utilizzano lenti divergenti, in quest'ultimo caso la distanza col piano di messa a fuoco rimane invariata per cui non è più possibile la focalizzazione all'infinito ma solo a distanze molto ravvicinate. La luminosità dell'obiettivo originale non cambia in maniera percettibile, si misurano in diottrie ed esistono modelli da +1, +2, +3 con potere di ingrandimento crescente. Tali sistemi possono adattarsi all'obiettivo in modi differenti, possono avvitarsi o nel caso di sistemi economici, come nella maggior parte dei sistemi degli smartphone, si utilizza un sistema a clip.

Moltiplicatori di focale: sono dei sistemi ottici divergenti montati posteriormente all'obiettivo e servono ad allungare la lunghezza focale. La distanza di messa a fuoco non cambia, ma diminuisce la luminosità originale in funzione del fattore di moltiplicazione. L'ingrandimento è comunemente di 1,4 o 2, da moltiplicare per la lunghezza focale dell'obiettivo. Vengono comunemente utilizzati per la fotografia naturalistica o per il reportage. Nikon mise in commercio nel 1985 un moltiplicatore di focale (fattore 1,6) siglato Nikkor TC-16A che implementava la funzionalità autofocus in oltre 30 obiettivi Nikkor non-AF se utilizzati con gli apparecchi F-801s, F90, F4.

Classificazione in base all'angolo di campo

Il vasto panorama degli obiettivi fotografici si può dividere in tre categorie principali: grandangolari, normali e tele; e si possono differenziare più facilmente considerando l'angolo di campo ripreso sul fotogramma; quest'angolo può essere riferito all'ampiezza orizzontale, verticale o diagonale, e dove l'ampiezza diagonale è l'unica non soggetta al rapporto d'aspetto del formato, per cui è la dimensione più citata nelle caratteristiche. Per fare un esempio di massima, si può dire che l'ampiezza diagonale sia tra 180° e 60° per i grandangolari, tra 60° e 50° per i normali, e tra 50° e 2° per i tele (per angoli di campo più stretti, si usano solitamente i telescopi).

Grandangolo

Immagine prodotta da un obiettivo fish-eye

Gli obiettivi con angolo di campo molto ampio o maggiore del normale, sono detti grandangolari. L'angolo di campo diagonale, per un grandangolare tipico, passa da 60° a 90°, ma può arrivare anche a 180° per gli ultra-grandangolari estremi e i fish-eye (occhio di pesce, chiamati così a causa delle immagini tonde che riflettono tipicamente gli occhi di questi animali).

Per fare alcuni esempi sul formato Leica 24×36 mm (o full frame), il più classico grandangolare è il 24 mm (84°), ma sono molto comuni anche il 35 (63°), il 28 (75°) e il 21 mm (91°); dove il 35 mm è molto più vicino all'obiettivo normale (~ 40 mm) che al grandangolare spinto (23 - 18 mm).

I grandangolari restituiscono un effetto ottico di "prospettiva accentuata ", detto di allungamento dei piani nella profondità, esagerando in modo non lineare l'ingrandimento degli oggetti più vicini e rimpicciolendo quelli più lontani, permettendo vari gradi di esaltazione del soggetto in primo piano rispetto allo sfondo, e realizzando anche degli interessanti effetti creativi.

Tuttavia, sono soggetti alle distorsioni a barile, dove le linee cadenti ai bordi, curvano vistosamente, benché sia in genere possibile correggerle usando la proiezione rettilineare, anche nelle riprese più spinte. Così, maggiore è l'ampiezza angolare e maggiore è la deformazione delle immagini proiettate sul piano sensore – dovuta alla proiezione equidistante dei fasci luminosi sulla pellicola, per mantenere un'alta planarità del campo ripreso – fino ad arrivare alla formazione di immagini circolari.

Il tipico angolo di campo dei fish-eye raggiunge al massimo i 180°, benché in rari casi può superare il "muro piatto", con i 220° dell'obiettivo Nikkor 6 mm ƒ2,8 per le Nikon dell'epoca (1970-72). Ma i grandangolari risultano più difficili da progettare e realizzare per le fotocamere reflex, in quanto il tiraggio di queste camere è generalmente simile o addirittura maggiore alla diagonale del sensore che ospitano, perciò necessitano di obiettivi con schemi ottici particolari, detti a retrofocus o a teleobiettivo invertito, che possano aumentare il tiraggio dell'ottica, tramite un gruppo ottico anteriore divergente.

Obiettivo normale

Obiettivi normali per i diversi formati fotografici

Formato	Focale (in mm)
4/3	21
APS-C	28
24×36	43
6×4,5	70
6×6	80
6×9	100
10×12	150
13×18	220
20×25	320

L'obiettivo "normale" è quello che imprime sul fotogramma una immagine del tutto simile a quella osservata normalmente ad occhio nudo ("visione normale"), per ciò che riguarda esclusivamente la corretta proporzione di tutte e tre le dimensioni spaziali, viste contemporaneamente: altezza, larghezza e profondità della scena ripresa. Per questo, viene indicato come analogo alla visione dell'occhio umano, e perché proietta le rette parallele sul fotogramma, con la stessa "angolatura" visibile a occhio nudo dallo stesso punto di vista (stessa prospettiva). Tuttavia, il termine più corretto da usare è "obiettivo a lunghezza focale normale" (con lunghezza pari alla diagonale del fotogramma). E infatti, la lunghezza focale adatta per ottenere questo effetto, è uguale alla misura diagonale del sensore: per cui, nel formato 24x36, la lunghezza focale dovrà essere circa 43 mm, con 45° di ripresa orizzontale e 53° diagonale.

La stessa riproduzione ottenuta con un grandangolo, allungerebbe la proporzione dei piani nella profondità dell'immagine, mentre il tele restringerebbe la profondità dei piani, "schiacciando" la tridimensionalità degli oggetti ripresi (da non confondere con la distorsione planare, che affligge maggiormente i grandangolari).

È diventato un luogo comune, confondere l'obiettivo normale con l'ottica standard di lunghezza focale 50 mm, usata come riferimento per quantificare ad esempio l'ingrandimento dei mirini oculari delle macchine fotografiche. Molto probabilmente questo deriva dal fatto che le ottiche considerate nel 1913 dall'Ingegnere Oskar Barnack per il suo formato fotografico Leica 24x36 mm su pellicola in rullini 135, erano inizialmente progettate per il film da 35 mm usato nel cinematografo dai fratelli Lumière fin da 1895, e la focale 50 mm poteva avere la misura più vicina alla diagonale battezzata per il piccolo formato.

Gli schemi ottici utilizzati per gli obiettivi ad angolo normale (tipo, a doppio-gauss) sono largamente collaudati, perfezionati, economici, molto più facili da produrre e di buona qualità; e la "luminosità" è generalmente molto elevata, fino a valori di ƒ/1 (almeno quelli nel formato 24x36, ma anche in altri).

Teleobiettivo o a lungo fuoco

Gli obiettivi con angolo di campo minore, o lunghezza focale maggiore del normale, sono detti comunemente "teleobiettivi". Tuttavia, quando presentano uno schema ottico semplice (non teleobiettivo), sarebbe più corretto chiamarli ottiche a lungo fuoco o a lunga focale, anche se in genere vengono chiamati tutti teleobiettivi.

Nell'insieme, possono essere suddivisi in tre categorie: medio-tele, tele e super-tele, con i rispettivi angoli di campo diagonale, tra 40° e 25°, tra i 20° e 10° e tra 8° e 2,5° o valori inferiori, nei casi estremi. A causa del maggiore ingrandimento (e generalmente in proporzione a questo), producono anche un forte effetto di compressione della profondità, riducendo apparentemente le distanze tra i piani vicini e lontani, nella profondità della ripresa. Questo effetto è anche chiamato "schiacciamento dei piani" ed è solo un effetto ottico.

Siccome un obiettivo da 500 mm (ad esempio) sarebbe effettivamente lungo all'incirca oltre mezzo metro – presentando una scarsa maneggiabilità e un notevole sbilanciamento nell'impiego pratico (soprattutto usandolo a mano libera, senza supporti adeguati, come un monopiede) – per ovviare a questo, è stato ideato lo schema ottico a teleobiettivo, che consiste in un gruppo ottico anteriore convergente e in un gruppo posteriore leggermente divergente (con la possibilità che vi siano anche ulteriori gruppi centrali) e consente di accorciare (anche di molto) la lunghezza fisica del tubo ottico.

Nomenclatura tipica per le focali nel "formato pieno"

Le focali per il formato Leica 24x36 mm (o full frame), vengono suddivise in varie categorie, le tre principali sono il grandangolo, il normale e il tele, con ulteriori sottocategorie. La nomenclatura delle focali è una consuetudine ormai consolidata e si può riassumere così:

• Ultra grandangolare estremo (da 140° a 220°): focale pari o inferiore a 8 mm
• Ultra grandangolare (da 110° a 140°): focale 15–8 mm
• Grandangolo spinto (tra 90° e 110°): focale 21–15 mm
• Grandangolo (da 60° a 90°): focale 36–21 mm
• Normale (tra 53° e 60°): focale compresa tra 43 e 38 mm
• Standard (~ 47°): focale 50 mm - standardizzata su tutti i formati, per fare misurazioni
• Medio tele (tra 45° e 20°): focale 52–120 mm
• Tele (tra 20° e 8°): focale 120–300 mm
• Super tele (inferiore a 8°): focale superiore a 300 mm

Uso di obiettivi con differenti formati di sensore

Il sensore di una fotocamera digitale (ma non solo) può avere dimensioni inferiori a quelle tipiche 24x36 mm della pellicola 35 mm e a causa di questa differenza, l'angolo di campo dell'obiettivo diminuisce. Ad esempio, se montiamo un 50 mm su una reflex digitale APS-C (con sensore 24x16 mm), otteniamo lo stesso angolo di campo equivalente a un obiettivo 75 mm montato su una fotocamera 24x36 mm; è da notare bene che la lunghezza focale e le caratteristiche ottiche dell'obiettivo non diventano quelle di un 75 mm, ma ne assume solo l'angolo di campo, mantenendo tutte le altre "proprietà" di un 50 mm. Questo, per dire che la lunghezza focale non cambia.

Il calcolo della conversione tra lunghezza focale originale e lunghezza focale equivalente a full-frame, in relazione all'angolo di campo ottenuto, si basa sul rapporto tra le diagonali dei due formati. In genere il fattore di conversione per le APS-C Fujifilm X, Nikon DX, Pentax e Sony è di 1,5x; mentre per quelle Canon è di 1,6x; e per le 4/3 e micro 4/3 è di 2×.

Esempi di focale equivalente 35 mm per le lunghezze focali più comuni

Lunghezza focale effettiva dell'obiettivo	Lunghezza focale su 35 mm o digitale FF	Focale equivalente su APS-H (1,3×)	Focale equivalente su APS-C 1,5×	Focale equivalente su APS-C 1,6× (Canon)	Focale equivalente su 4/3 e m4/3 (2×)	Focale equivalente su CX (2,7×)	Focale equivalente su 1/2,3" (5,5×)
6 mm	6 mm (Fish-eye circolari)	7,8 mm	9 mm	9,6 mm	12 mm (ultragrandangolare estremo)	16,2 mm (ultragrandangolare)	33 mm (grandangolo)
8 mm	8 mm (Fish-eye)	10,4 mm (ultragrandangolare estremo)	12 mm (ultragrandangolare estremo)	12,8 mm (ultragrandangolare estremo)	16 mm (ultragrandangolare)	21,6 mm (grandangolare spinto)	44 mm (normale)
10 mm	10 mm (ultragrandangolare estremo)	13 mm (ultragrandangolare estremo)	15 mm (ultragrandangolare)	16 mm (ultragrandangolare)	20 mm (grandangolo spinto)	27 mm (grandangolare standard)	55 mm (normale)
12 mm	12 mm (ultragrandangolare estremo)	15,6 mm (ultragrandangolare)	18 mm (grandangolo spinto)	19,2 mm (grandangolo spinto)	24 mm (grandangolo)	32,4 mm (grandangolo)	66 mm (normale)
14 mm	14 mm (ultragrandangolare)	18,2 mm (grandangolo spinto)	21 mm (grandangolo spinto)	22,4 mm (grandangolo spinto)	28 mm (grandangolo standard)	37,8 mm (grandangolo)	77 mm (medio tele)
16 mm	16 mm (ultragrandangolare)	20,8 mm (grandangolo spinto)	24 mm (grandangolo)	25,6 mm (grandangolo)	32 mm (grandangolo)	43,2 mm (normale)	88 mm (medio tele)
18 mm	18 mm (grandangolo spinto)	23,4 mm (grandangolo)	27 mm (grandangolo standard)	28,8 mm (grandangolo standard)	36 mm (grandangolo)	48,6 mm (normale)	99 mm (medio tele)
20 mm	20 mm (grandangolo spinto)	26 mm (grandangolo)	30 mm (grandangolo)	32 mm (grandangolo)	40 mm (grandangolo/normale)	54 mm (normale)	110 mm (medio tele)
24 mm	24 mm (grandangolo)	31,2 mm (grandangolo)	36 mm (grandangolo)	38,4 mm (grandangolo)	48 mm (normale)	64,8 mm (medio tele)	132 mm (medio tele)
28 mm	28 mm (grandangolo standard)	36,4 mm (grandangolo)	42 mm (normale)	44,8 mm (normale)	56 mm (normale)	75,6 mm (medio tele)	154 mm (tele)
35 mm	35 mm (normale)	45,5 mm (normale)	52,2 mm (normale)	56 mm (normale)	70 mm (medio tele)	94,5 mm (medio tele)	192,5 mm (tele)
45 mm	45 mm (normale)	58,5 mm (normale)	67,5 mm (medio tele)	72 mm (medio tele)	90 mm (medio tele)	121,5 mm (medio tele)	247,5 mm (tele)
50 mm	50 mm (normale)	65 mm (medio tele)	75 mm (medio tele)	80 mm (medio tele)	100 mm (medio tele)	135 mm (medio tele)	275 mm (tele)
58 mm	58 mm (normale)	75,4 mm (medio tele)	87 mm (medio tele)	92,5 mm (medio tele)	116 mm (medio tele)	156,5 mm (tele)	319 mm (super tele)
85 mm	85 mm (medio tele)	110,5 mm (medio tele)	127,5 mm (medio tele)	136 mm (medio tele)	170 mm (tele)	229,5 mm (tele)	467,5 mm (super tele)
105 mm	105 mm (medio tele)	136,5 mm (medio tele)	157,5 mm (tele)	168 mm (tele)	210 mm (tele)	283,5 mm (tele)	577,5 mm (super tele)
135 mm	135 mm (medio tele)	175,5 mm (tele)	202,5 mm (tele)	216 mm (tele)	270 mm (tele)	364,5 mm (super tele)	742,5 mm (super tele)
180 mm	180 mm (tele)	234 mm (tele)	270 mm (tele)	288 mm (tele)	360 mm (super tele)	486 mm (super tele)	990 mm (super tele)
200 mm	200 mm (tele)	260 mm (tele)	300 mm (super tele)	320 mm (super tele)	400 mm (super tele)	540 mm (super tele)	1100 mm (super tele)
300 mm	300 mm (super tele)	390 mm (super tele)	450 mm (super tele)	480 mm (super tele)	600 mm (super tele)	810 mm (super tele)	1650 mm (super tele)
600 mm	600 mm (super tele)	780 mm (super tele)	900 mm (super tele)	960 mm (super tele)	1200 mm (super tele)	1620 mm (super tele)	3300 mm (super tele)
1000 mm	1000 mm (super tele)	1300 mm (super tele)	1500 mm (super tele)	1600 mm (super tele)	2000 mm (super tele)	2700 mm (super tele)	5500 mm (super tele)

Bibliografia

• Joseph Meehan, Gli obiettivi fotografici, Roma, Reflex, 1992.

Voci correlate

• Aberrazione (ottica)
• Angolo di campo
• Profondità di campo
• Obiettivo decentrabile
• Esposizione (fotografia)
• Composizione (fotografia)
• Storia della fotografia
• Pancinor
• Cerchio di copertura
• Pancake (obiettivo)
• Vignettatura
• Teleobiettivo
• Grandangolo
• Obiettivo normale

Altri progetti

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• Wikiversità
• Wikimedia Commons

• Wikiversità contiene risorse su obiettivo fotografico
• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su obiettivo fotografico

Collegamenti esterni

• L'obiettivo.
• Studiamo insieme… La compressione delle masse nella fotografia di ritratto. (archiviato dall'url originale il 13 marzo 2017).
• Il glossario fotografico sul sito della rivista Reflex, su reflex.it. URL consultato il 23 agosto 2007 (archiviato dall'url originale il 20 luglio 2007).
• Nadir: Storia dell'obiettivo fotografico, su nadir.it. URL consultato il 23 agosto 2007 (archiviato dall'url originale il 28 settembre 2007).
• Reflex Digitali, su reflexdigitali.com.
• Recensioni Reflex Digitali, su reflexdigitali.org. URL consultato il 14 giugno 2019 (archiviato dall'url originale il 9 gennaio 2016).