I cannocchiali con lenti in fluorite offrono prestazioni ottiche superiori grazie a materiali e trattamenti che riducono le aberrazioni cromatiche, aumentano la trasmissione della luce e migliorano luminosità e contrasto. Da questa immagine si evince la differenza di qualità dell’immagine che si ottiene con un vetro ottico e un vetro in fluorite. La bassa dispersione di questo materiale consente infatti di eliminare dalle immagini l’aberrazione cromatica con un aumento notevole di luminosità e contrasto nell’immagine.
Che cos'è l'aberrazione cromatica? Quando la luce attraversa una lente, si rifrange, ovvero si piega. Questo fenomeno si chiama aberrazione cromatica. Significa che l'obiettivo non è in grado di far convergere tutti i diversi colori nello stesso punto di messa a fuoco e produce un'immagine sfocata. L'aberrazione cromatica è intrinseca agli elementi in vetro a causa delle proprietà fisiche del vetro, ma altri materiali possono attenuare in parte il problema. Materiali con una minore dispersione, come la fluorite, possono essere d'aiuto, così come nuove tecnologie quali le ottiche rifrangenti dello spettro del blu (BR) qui descritte, in grado di controllare, in particolare, il percorso della luce blu-con lunghezza d'onda corta, riducendo al minimo la creazione di bordi blu.
La fluorite è un cristallo presente in natura con tre proprietà speciali che la rendono estremamente adatta alla fabbricazione di obiettivi: trasmette bene la luce infrarossa e ultravioletta, ha un indice di rifrazione molto basso e una bassa dispersione. A un indice di rifrazione inferiore del materiale dell'obiettivo corrisponde una minore curvatura della luce e una maggiore nitidezza dell'immagine.
La fluorite è un cristallo presente in natura, ma di dimensioni molto piccole. Già nel XIX secolo, i cristalli naturali di fluorite venivano usati nelle lenti dei microscopi, ma in natura la fluorite si trova in cristalli molto piccoli, che non sono adatti agli obiettivi fotografici. Canon crea artificialmente i propri cristalli di fluorite e ha sviluppato tecniche di molatura di questa fragile sostanza per ottenere elementi ottici perfetti. Il passo successivo consiste nel molare la fluorite per ricavarne le lenti e rappresenta un'altra sfida, dal momento che la fluorite è difficile da molare. Tuttavia, gli ingegneri di Canon hanno sviluppato una tecnica di molatura innovativa che garantisce elementi ottici perfetti. Lo svantaggio è che la molatura degli elementi in fluorite richiede tempi quattro volte più lunghi rispetto al vetro, tra i motivi alla base del prezzo più alto degli obiettivi Canon serie L.
Il brevetto per l'accrescimento artificiale dei cristalli di CaF2 risale al 1968, e i primi due obiettivi dotati di lenti in Fluorite, ossia i due FL-F 300/5,6 e 500/5,6 furono presentati l'anno successivo, quindi nel 1969 e si trattò letteralmente di un terremoto che scosse dalle fondamenta il mondo dell'ottica fotografica. Per diversi anni la fluorite stata una prerogativa Canon, nessun altro proponeva ottiche con elementi ottici in fluorite, oggi come sappiamo sia Nikon che Sony producono ottiche con elementi in fluorite, Sigma usa vetri che (a detta sua) hanno caratteristiche molto simili ….ma non sono fluorite che ha appunto un comportamento anomalo sulle frequenze tale da permettere una correzione molto più semplice.
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Paradossalmente lenti perfettamente sferiche causano aberrazioni, poiché non mettono a fuoco i raggi di luce. Le lenti sferiche sono le più facili da realizzare, ma disperdono i raggi di luce che le attraversano, in modo che non convergano nello stesso punto di messa a fuoco. In un elemento asferico, la sottile curvatura della lente può essere usata per far convergere i raggi di luce e metterli a fuoco. Le lenti asferiche contribuiscono a compensare la distorsione negli obiettivi grandangolari e a compensare (o persino eliminare) le aberrazioni sferiche negli obiettivi con un'ampia apertura massima.
La combinazione di elementi in fluorite con lenti asferiche è particolarmente efficace: "I gruppi DO nello specifico usano una lente alla fluorite abbinata ad una asferica." In molti obiettivi serie L, sono stati combinati elementi in vetro UD e in fluorite per ottenere risultati ottimali.
Il vetro UD (ultra-low dispersion) e il vetro Super-UD hanno fatto la propria comparsa dopo che Canon è riuscita a integrare la fluorite in alcuni dei suoi obiettivi. Il vetro UD è simile alla fluorite perché ha un basso indice di rifrazione e una bassa dispersione. Pur non essendo all'altezza della fluorite, offre prestazioni notevolmente migliori del comune vetro ottico. Usare il vetro ottico invece della fluorite per correggere le aberrazioni cromatiche è più conveniente, perciò Canon ha concentrato la propria ricerca su obiettivi a elevate prestazioni realizzati in vetro ottico. Questa tecnologia si adatta a diversi tipi di obiettivi, dal grandangolare al teleobiettivo.
L'innovativo elemento ottico BR di Canon è schiacciato tra due lenti di vetro, una convessa (in alto) e una concava (in basso), per controllare il percorso della luce blu e ridurre al minimo l'aberrazione cromatica. RF 85mm F1.2L USM è il primo degli obiettivi RF Canon di ultima generazione con tecnologia BR integrata. Utilizza inoltre vetro UD e un elemento asferico di precisione per eliminare le aberrazioni sferiche causate da un'ampia apertura massima. Tuttavia, nell'agosto 2015 Canon ha presentato EF 35mm f/1.4 L II USM, il primo obiettivo dotato di elemento ottico rifrangente dello spettro del blu (BR).
Trattamento Kowa Repelling KR: il trattamento Kowa Repelling KR evita l’accumulo di sporcizia e grassi sulle superfici ottiche. Trattamenti Ottici Multifase CO: ogni superficie ottica, interna od esterna, di lenti o di prismi, viene sottoposta in ambiente controllato sterile ad un trattamento ottico multistrato con il fine di aumentare la trasmissione luminosa al 100% della luce incidente. Il risultato?
Riempimento in Azoto RA: Il corpo rigido dello strumento viene sigillato e riempito di gas azoto; questo connubio rende possibile l’utilizzo dello strumento anche nelle condizioni più estreme. Waterproof WP: consente l’utilizzo in condizioni complesse come quelle con livelli di umidità estrema, sotto la pioggia, nella nebbia o in ambienti estremamente polverosi e difficili. Messa a Fuoco con Demoltiplica MF: nei cannocchiali top di gamma Kowa la messa fuoco avviene con un comodo ed efficiente sistema di demoltiplica.
Dal punto di vista della correzione cromatica, parliamo di binocoli e spotting scope che si lasciano dietro Zeiss, Leica e Swarovski.... Si gran lenti, vero! Ho avuto il Telephoto Master lens. Che usavo montato su micro 4/3 e Sony A7 r mkiii e poi come cannocchiale vero e proprio. Resa pazzesca. Per diversi anni la fluorite stata una prerogativa Canon, nessun altro proponeva ottiche con elementi ottici in fluorite, oggi come sappiamo sia Nikon che sony producono ottiche con elementi in fluorite, sigma usa vetri che (a detta sua) hanno caratteristiche molto simili ….ma non sono fluorite.
In definitiva, oggi a brevetti scaduti le lenti in fluorite sono alla portata di tutti, ma sono ancora costose, per questo sono spesso sostituite con nuovi materiali e lenti asferiche e biasferiche che anche grazie ai più moderni trattamenti superficiali delle lenti garantiscono prestazioni simili con costi minori.
| Caratteristica | Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|---|
| Bassa dispersione | Riduce l'aberrazione cromatica, bordi più puliti | Materiale costoso |
| Trasmissione UV/IR | Migliore trasmissione, resa cromatica più fedele | Richiede lavorazione complessa |
| Molatura e produzione | Elementi ottici di altissima qualità | Tempi di lavorazione lunghi (fino a 4x) |
| Combinazioni con asferiche/UD | Correzione ottimale di aberrazioni e distorsioni | Maggiore complessità progettuale e costo |
| Trattamenti superficiali | Antiriflesso, repellenza a sporco e grassi | Trattamenti superficiali non equivalgono alla composizione del vetro |
Chi sceglie cannocchiali con lenti in fluorite ottiene i massimi benefici quando si richiede la migliore correzione cromatica, alta luminosità e contrasto in condizioni difficili. L'abbinamento con trattamenti ottici avanzati, lenti asferiche e sigillature anti-umidità completa il quadro di strumenti professionali resistenti e ad alte prestazioni.
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