L’evoluzione dei motori autofocus è strettamente legata alla storia della fotografia moderna. Nei primi anni ’80, quando l’autofocus iniziò a diffondersi, il sistema era basato su un meccanismo a vite comandato dal corpo macchina. Questo approccio, seppur innovativo, presentava limiti evidenti: rumorosità, lentezza e scarsa precisione. La svolta arrivò nel 1987, quando Canon introdusse il sistema EF e il primo obiettivo dotato di motore USM (Ultrasonic Motor), il celebre EF 300mm f/2.8L. Questa tecnologia sfruttava le vibrazioni ultrasoniche per generare movimento rotatorio, garantendo una velocità di messa a fuoco senza precedenti e una silenziosità che rivoluzionò la fotografia sportiva e naturalistica.
Il principio del USM si basa sull’effetto piezoelettrico: un elemento ceramico vibra ad altissima frequenza, trasformando l’energia in movimento rotatorio attraverso onde ultrasoniche. Questo consente di ottenere una coppia elevata e un controllo preciso, ideale per muovere gruppi ottici pesanti. Esistono varianti di USM, tra cui ring-type, che offre la massima velocità e precisione, e micro-USM, più compatto ma meno performante. Negli anni ’90, Nikon e altri produttori svilupparono soluzioni analoghe, come il SWM (Silent Wave Motor), basato sullo stesso principio.
Con l’avvento del video digitale e delle reflex dotate di registrazione video, emerse una nuova esigenza: la fluidità e la silenziosità del movimento. Nel 2012 Canon introdusse il STM (Stepping Motor), progettato per garantire transizioni morbide e prive di scatti, ideali per il follow focus durante le riprese. Il principio del STM è completamente diverso: il motore si muove per passi incrementali, controllati elettronicamente, offrendo un movimento lineare e costante. Questo riduce il rumore e migliora la precisione alle brevi distanze, ma sacrifica la velocità rispetto a USM. Nikon e altri produttori adottarono soluzioni simili, come il AF-P basato su motori passo-passo.
Parallelamente, la diffusione delle mirrorless e la richiesta di autofocus sempre più rapido e silenzioso portarono allo sviluppo dei motori lineari. Questa tecnologia sfrutta la forza di Lorentz: un campo magnetico interagisce con una corrente elettrica, generando un movimento diretto senza conversione rotatoria. Il vantaggio è evidente: assenza di ingranaggi, attrito ridotto, risposta immediata. Sony ha introdotto i XD Linear Motor nella serie G Master, mentre Nikon utilizza motori VCM lineari nelle ottiche Z. Canon, pur mantenendo USM e STM, ha iniziato a sperimentare soluzioni lineari nei suoi obiettivi RF di fascia alta.
Dal punto di vista storico, queste tre tecnologie rappresentano tappe fondamentali nell’evoluzione dell’autofocus. USM ha dominato per decenni grazie alla sua velocità e potenza, STM ha risposto alle esigenze del video e della silenziosità, mentre il motore lineare è oggi il riferimento per le mirrorless professionali, grazie alla sua precisione e reattività. Ogni sistema nasce da un principio fisico diverso, e questa diversità si riflette nelle prestazioni e nelle applicazioni, come vedremo nel capitolo successivo.
Caratteristiche tecniche e prestazioni a confronto
Analizzare le differenze tra USM, STM e motore lineare significa entrare nel cuore della progettazione ottica e meccanica. Il primo parametro da considerare è la velocità di messa a fuoco. Il USM, grazie alla coppia elevata e alla risposta immediata delle vibrazioni ultrasoniche, è il campione indiscusso per la fotografia sportiva e naturalistica, dove il tracking dei soggetti in rapido movimento è essenziale. Il STM, al contrario, privilegia la fluidità: il movimento per passi incrementali è più lento, ma estremamente regolare, evitando scatti visibili nei video. Il motore lineare combina il meglio dei due mondi: velocità elevata e silenziosità assoluta, grazie all’assenza di ingranaggi e alla trasmissione diretta della forza.
La rumorosità è un altro fattore chiave. Il USM è molto silenzioso, ma non completamente impercettibile, soprattutto nei modelli micro-USM. Il STM è praticamente muto, caratteristica che lo rende ideale per le riprese video. Il motore lineare, privo di contatti meccanici, è il più silenzioso in assoluto, al punto da risultare impercettibile anche con microfoni direzionali.
Dal punto di vista della coppia e della capacità di muovere masse, il USM è progettato per gestire gruppi ottici pesanti, come quelli dei teleobiettivi professionali. Il STM, più compatto, è adatto a ottiche leggere e a focali standard. Il motore lineare, grazie alla sua efficienza, può muovere masse significative senza sacrificare la velocità, motivo per cui è impiegato negli obiettivi premium per mirrorless.
Le applicazioni tipiche riflettono queste caratteristiche. Il USM è la scelta ideale per sport, wildlife e fotografia d’azione. Il STM è perfetto per video, vlog e riprese silenziose. Il motore lineare domina nel segmento mirrorless professionale, dove la precisione e la reattività sono essenziali per sfruttare le capacità di tracking dei sensori moderni.
Negli ultimi anni, i produttori hanno introdotto varianti evolute: Canon ha sviluppato il Nano USM, che combina la velocità del USM con la fluidità dello STM, mentre Nikon utilizza motori VCM lineari e Sony ha perfezionato i XD Linear Motor per garantire prestazioni eccezionali anche con ottiche di grande apertura. Queste innovazioni dimostrano come la ricerca non si sia mai fermata, spinta dalle esigenze di fotografi e videomaker.
Le sfide progettuali restano significative: il consumo energetico, la gestione termica e la miniaturizzazione sono problemi complessi, soprattutto per le ottiche compatte. Tuttavia, la direzione è chiara: i motori lineari rappresentano il futuro, mentre USM e STM continuano a evolversi per mantenere la loro rilevanza in un mercato sempre più orientato alla silenziosità e alla precisione.
Vantaggi, limiti e applicazioni pratiche
Ogni tecnologia di motore AF presenta vantaggi e limiti che ne determinano le applicazioni ideali. Il USM è sinonimo di velocità e potenza: la capacità di muovere gruppi ottici pesanti lo rende perfetto per teleobiettivi professionali, dove il tracking dei soggetti in rapido movimento è cruciale. Tuttavia, il suo design richiede spazio e componenti complessi, aumentando il costo e la dimensione dell’obiettivo. Inoltre, sebbene silenzioso, non raggiunge il livello di discrezione richiesto per riprese video professionali.
Il STM, al contrario, nasce per soddisfare le esigenze del video. La sua fluidità e silenziosità lo rendono ideale per il follow focus e per le riprese in ambienti sensibili al rumore. Il compromesso è la velocità: il movimento per passi incrementali non può competere con la rapidità del USM, soprattutto in condizioni di scarsa luce o con soggetti in movimento veloce. Per questo motivo, gli obiettivi STM sono spesso associati a focali standard e a ottiche compatte, destinate a videomaker e fotografi amatoriali.
Il motore lineare rappresenta la soluzione più avanzata. Grazie alla trasmissione diretta della forza, offre una risposta immediata, silenziosità assoluta e precisione millimetrica. Queste caratteristiche lo rendono ideale per le mirrorless professionali, dove la velocità dell’autofocus è fondamentale per sfruttare le capacità di tracking dei sensori moderni. Inoltre, la possibilità di muovere masse significative senza sacrificare la reattività consente di utilizzarlo in ottiche premium, come i teleobiettivi luminosi e gli zoom ad alte prestazioni. Il limite principale è il costo: la tecnologia lineare richiede materiali e controlli elettronici sofisticati, che incidono sul prezzo finale.
Dal punto di vista pratico, la scelta del motore AF dipende dall’applicazione. Un fotografo sportivo privilegerà il USM per la sua velocità, mentre un videomaker opterà per lo STM per la fluidità e la silenziosità. Chi utilizza mirrorless di fascia alta troverà nel motore lineare la soluzione ideale, grazie alla sua precisione e alla compatibilità con algoritmi di autofocus avanzati. Questa diversificazione dimostra come la progettazione ottica sia guidata non solo dalla tecnologia, ma anche dalle esigenze specifiche degli utenti.
Evoluzione e integrazione con sistemi moderni
Negli ultimi anni, i motori AF hanno subito un’evoluzione significativa, spinta dall’integrazione con sistemi elettronici e algoritmi di autofocus sempre più sofisticati. Il USM, pur essendo una tecnologia consolidata, è stato perfezionato con varianti come il Nano USM, che combina la velocità del ring-type con la fluidità dello STM, offrendo prestazioni ibride ideali per foto e video. Canon ha implementato questa soluzione in obiettivi come l’EF-S 18-135mm f/3.5-5.6 IS USM, dimostrando come l’innovazione possa nascere dall’ottimizzazione di tecnologie esistenti.
Il STM continua a evolversi, con motori più compatti e algoritmi di controllo che migliorano la velocità senza sacrificare la silenziosità. Questa tecnologia resta centrale per le ottiche destinate al video e alle fotocamere entry-level, dove il costo contenuto è un fattore determinante. Nikon, con il suo sistema AF-P, ha adottato soluzioni simili, garantendo prestazioni fluide e silenziose per le riprese video.
Il motore lineare, invece, è il protagonista dell’era mirrorless. Sony ha introdotto i XD Linear Motor nella serie G Master, offrendo una combinazione di velocità, precisione e silenziosità che ha ridefinito gli standard professionali. Nikon utilizza motori VCM lineari nelle ottiche Z, mentre Canon sperimenta soluzioni analoghe nei suoi obiettivi RF di fascia alta. Questi motori lavorano in sinergia con algoritmi di autofocus basati sul riconoscimento del soggetto e sulla rilevazione del movimento, creando un ecosistema in cui la meccanica e l’elettronica collaborano per ottenere prestazioni senza precedenti.
L’integrazione con i sistemi moderni non si limita alla velocità: i motori AF sono oggi ottimizzati per ridurre il focus breathing, migliorare la stabilità durante le riprese video e garantire una transizione fluida tra i punti di messa a fuoco. Inoltre, la miniaturizzazione e l’efficienza energetica sono diventate priorità, soprattutto per le ottiche compatte destinate alle mirrorless. Questa evoluzione dimostra come la progettazione dei motori AF sia parte di un processo più ampio, che coinvolge sensori, processori e software, in una ricerca costante della perfezione.
Dal punto di vista storico, il percorso dai motori a vite agli attuali sistemi lineari è emblematico dell’innovazione tecnologica nella fotografia. Ogni passo ha risposto a esigenze specifiche, trasformando il modo in cui i fotografi e i videomaker interagiscono con le loro attrezzature. Oggi, il motore AF non è più un semplice componente meccanico, ma un elemento chiave di un sistema integrato, capace di influenzare la qualità e la creatività delle immagini.
Fonti
- https://global.canon/en/technology/
- https://www.nikonimgsupport.com/
- https://electronics.sony.com/
- https://www.edmundoptics.com/
- https://www.zeiss.com/consumer-products/
Mi chiamo Marco Adelanti, ho 35 anni e vivo la mia vita tra due grandi passioni: la fotografia e la motocicletta. Viaggiare su due ruote mi ha insegnato a guardare il mondo con occhi più attenti, pronti a cogliere l’attimo, la luce giusta, il dettaglio che racconta una storia. Ho iniziato a fotografare per documentare i miei itinerari, ma col tempo è diventata una vera vocazione, che mi ha portato ad approfondire la storia della fotografia e a studiarne i protagonisti, gli stili e le trasformazioni tecniche. Su storiadellafotografia.com porto una prospettiva dinamica, visiva e concreta: mi piace raccontare l’evoluzione della fotografia come se fosse un viaggio, fatto di tappe, incontri e visioni. Scrivo per chi ama l’immagine come mezzo di scoperta e libertà, proprio come un lungo viaggio su strada.
