Il Tessar di Carl Zeiss rappresenta uno degli obiettivi più influenti nella storia della fotografia, un design ottico che ha definito standard di nitidezza e compattezza per oltre un secolo. Progettato da Paul Rudolph nel 1902 come evoluzione del precedente Protar, questo schema a quattro elementi ha rivoluzionato la produzione di obiettivi economici senza compromettere la qualità ottica. La sua architettura minimalista, combinata con una correzione avanzata delle aberrazioni, lo rese l’opzione preferita per fotocamere portatili e applicazioni industriali, mantenendo rilevanza anche nell’era digitale grazie a iterazioni moderne.
Le Origini e l’Evoluzione del Concetto Tessar
La genesi del Tessar si colloca in un’epoca di fervente innovazione nel campo dell’ottica fotografica, un periodo in cui le esigenze del mercato si orientavano sempre più verso obiettivi di dimensioni ridotte e costi contenuti, senza sacrificare eccessivamente la qualità dell’immagine. Paul Rudolph, già noto per il suo contributo con il progetto Planar, comprese questa necessità e si dedicò alla creazione di un obiettivo che potesse soddisfare queste nuove richieste. L’obiettivo era chiaro: realizzare uno schema ottico semplice, efficiente e capace di fornire immagini nitide e ben corrette, ideale per le nascenti fotocamere portatili.
Il contesto storico vedeva la crescente popolarità della fotografia amatoriale, con un pubblico sempre più ampio desideroso di immortalare i propri ricordi in modo semplice e accessibile. Le fotocamere a lastre, sebbene offrissero una qualità d’immagine elevata, risultavano ingombranti e complesse da utilizzare. Era necessario un obiettivo che potesse essere montato su fotocamere più piccole e maneggevoli, mantenendo comunque una resa accettabile. Fu in questo scenario che il Tessar fece la sua comparsa, rivoluzionando il mercato degli obiettivi fotografici.
La chiave del successo del Tessar risiedeva nella sua semplicità costruttiva. Con soli quattro elementi ottici, si differenziava nettamente dai complessi schemi anastigmatici dell’epoca, spesso composti da un numero elevato di lenti. Questa semplificazione non solo riduceva i costi di produzione, ma rendeva anche l’obiettivo più compatto e leggero. Tuttavia, la sfida principale consisteva nel mantenere un elevato livello di correzione delle aberrazioni, nonostante la limitazione del numero di elementi. Rudolph affrontò questa sfida con ingegno, progettando un schema ottico in cui ogni elemento svolgeva un ruolo cruciale nella correzione delle aberrazioni.
I primi modelli di Tessar, introdotti nel 1902, offrivano un’apertura massima di f/6.3, un valore considerato accettabile per l’epoca. Tuttavia, nel corso degli anni, grazie all’evoluzione delle tecnologie di produzione del vetro ottico e all’affinamento del design, furono sviluppate versioni più luminose, come il Tessar f/4.5 e il Tessar f/3.5, che riscossero un grande successo commerciale. Questi obiettivi, grazie alla loro versatilità e alle loro prestazioni ottiche, divennero rapidamente lo standard per le fotocamere di medio formato e per le macchine fotografiche 35mm.
Struttura Ottica
La genialità del Tessar risiede nella sua architettura ottica, un esempio di come un design apparentemente semplice possa raggiungere un equilibrio notevole tra prestazioni e praticità. L’obiettivo è composto da quattro elementi disposti in due gruppi: un doppietto cementato anteriore positivo e un elemento singolo posteriore negativo. Questa configurazione, sebbene minimalista, consente di ottenere una correzione efficace delle principali aberrazioni ottiche.
Il doppietto anteriore, costituito da una lente convessa in vetro crown e da una lente concava in vetro flint, svolge un ruolo fondamentale nella correzione dell’aberrazione cromatica. La combinazione di vetri con differenti indici di rifrazione e dispersioni permette di compensare le aberrazioni cromatiche longitudinali e trasversali, garantendo immagini nitide e prive di dominanti colorate. Inoltre, il doppietto anteriore contribuisce alla correzione dell’aberrazione sferica, un’aberrazione che causa la perdita di nitidezza e di contrasto, specialmente alle aperture più ampie.
L’elemento singolo posteriore, una lente negativa in vetro flint, ha il compito di correggere l’astigmatismo e la curvatura di campo. L’astigmatismo è un’aberrazione che causa la deformazione delle immagini puntiformi in linee, mentre la curvatura di campo è un’aberrazione che impedisce di ottenere una messa a fuoco nitida su tutto il campo dell’immagine. La lente posteriore negativa, grazie alla sua forma e alla sua posizione, compensa queste aberrazioni, garantendo immagini nitide e uniformi anche ai bordi.
La posizione del diaframma, situato tra il doppietto anteriore e l’elemento singolo posteriore, è un altro elemento cruciale del design Tessar. Questa posizione permette di ridurre il vignettamento, ovvero la diminuzione della luminosità ai bordi dell’immagine, e di migliorare la resa delle zone periferiche del campo. Inoltre, il diaframma contribuisce alla correzione della distorsione, un’aberrazione che causa la deformazione delle linee rette in curve.
La scelta dei vetri ottici utilizzati nella costruzione del Tessar è un altro aspetto fondamentale da considerare. Nel corso degli anni, Zeiss ha sperimentato con diverse combinazioni di vetri, al fine di ottimizzare le prestazioni dell’obiettivo. I primi modelli utilizzavano vetri al bario, mentre le versioni più recenti impiegano vetri al lantanio e altri vetri speciali, che offrono un indice di rifrazione e una dispersione più elevati. Questi vetri permettono di ottenere una correzione ancora più efficace delle aberrazioni, garantendo immagini di qualità superiore.
Le prime versioni commerciali del 1903 (f/6.3) utilizzavano vetri ottici al bario (BaK4, n=1.56) per il doppietto positivo e vetro flint denso (SF6, n=1.72) per quello negativo. La formula matematica alla base bilanciava le equazioni di Petzval per la curvatura di campo:
∑1nifi=0
dove ni è l’indice di rifrazione e fi la lunghezza focale di ciascun elemento. Questo approccio permise di ridurre l’astigmatismo del 60% rispetto ai contemporanei obiettivi Rapid Rectilinear.
L’adozione su larga scala iniziò con le fotocamere a lastra ICA Dresden nel 1905, dove il Tessar 150mm f/6.3 dimostrò una risoluzione di 80 linee/mm al centro già a piena apertura. La versione f/4.5 del 1907 introdusse lenti cementate al Canada balsamo, riducendo i riflessi parassiti del 30% e permettendo contrasti superiori al 90% su soggetti a basso contrasto.
Architettura Ottica e Innovazioni Tecniche
Il design del Tessar si basa su un bilanciamento tra simmetria e asimmetria controllata. I quattro elementi sono distribuiti in due gruppi:
-
Gruppo anteriore: doppietto positivo crown-flint con curvatura convessa verso l’esterno
-
Gruppo posteriore: doppietto negativo flint-crown con elemento frontale concavo
Questa disposizione crea un piano focale virtualmente piatto con correzione simultanea di:
-
Aberrazione sferica: < λ/4 a f/4.5
-
Coma tangenziale: 0.02mm a 40° campo
-
Astigmatismo: ±0.1 diottrie
La versione f/2.8 del 1930 (Tessar “Olympia”) introdusse vetri al torio (THM-53, n=1.88) nel doppietto posteriore, permettendo un’apertura massima di f/2.8 senza incrementare le dimensioni. I test su lastre fotografiche Agfa Superpan mostrarono una risoluzione di 140 linee/mm a f/4, superiore a molti obiettivi moderni.
L’adozione dei rivestimenti antiriflesso T nel 1935* migliorò ulteriormente le prestazioni. Strati multipli di fluoruro di magnesio applicati sotto vuoto ridussero i flare al 0.15% della luce incidente, aumentando il contrasto effettivo del 18% a piena apertura.
Confronto con Obiettivi Contemporanei e Derivati
Il successo del Tessar ha portato alla nascita di numerosi obiettivi derivati, che ne hanno ripreso lo schema ottico di base, apportando modifiche e miglioramenti per adattarlo alle diverse esigenze. Tra questi, spiccano gli obiettivi Elmar di Leitz e Skopar di Voigtländer, entrambi basati sul design Tessar ma con caratteristiche proprie. Il confronto con questi obiettivi permette di comprendere meglio i punti di forza e di debolezza del Tessar e di apprezzarne l’originalità.
L’Elmar di Leitz, introdotto nel 1925, è un obiettivo a quattro elementi simile al Tessar, ma con una diversa disposizione delle lenti. L’Elmar offre una resa leggermente più morbida e un bokeh più cremoso, ma presenta una correzione delle aberrazioni meno efficace del Tessar. L’Elmar è stato utilizzato su numerose fotocamere Leica, diventando un simbolo della fotografia di reportage e di strada.
Lo Skopar di Voigtländer, introdotto nel 1898, è un obiettivo a tre elementi che precede il Tessar. Sebbene sia più semplice e meno costoso da produrre, lo Skopar offre una correzione delle aberrazioni inferiore e una resa meno nitida del Tessar. Lo Skopar è stato utilizzato su numerose fotocamere Voigtländer, diventando un’alternativa economica al Tessar.
Oltre a questi obiettivi derivati, il Tessar ha influenzato anche la progettazione di numerosi obiettivi moderni, che ne hanno ripreso lo schema ottico di base, apportando modifiche e miglioramenti per adattarlo alle nuove tecnologie. Tra questi, spiccano gli obiettivi Tessar-style prodotti da numerosi produttori, che offrono un’alternativa economica e compatta agli obiettivi più complessi. Questi obiettivi, sebbene non raggiungano le prestazioni dei Tessar originali, offrono comunque una qualità d’immagine accettabile per la maggior parte delle applicazioni.
Un altro confronto interessante è quello con gli obiettivi Doppio Gauss. Questi obiettivi, più complessi e costosi da produrre, offrono una correzione delle aberrazioni superiore e una maggiore luminosità. Tuttavia, il Tessar rimane una scelta valida per chi cerca un obiettivo compatto, leggero e capace di offrire una qualità d’immagine elevata a un prezzo contenuto.
In conclusione, il Tessar rappresenta un compromesso ideale tra prestazioni, costo e dimensioni, un obiettivo che ha saputo adattarsi alle diverse esigenze del mercato e che continua a essere apprezzato per la sua versatilità e per la sua resa caratteristica.
Evoluzione dei Modelli e Applicazioni Industriali
Il Tessar 50mm f/3.5 per la Contax I (1932) segnò l’ingresso nel formato 35mm. Con una lunghezza di soli 35mm e peso di 120g, questo obiettivo introdusse:
-
Diaframma a 15 lamelle per bokeh circolare perfetto
-
Meccanismo di messa a fuoco elicoidale a passo fine (0.25mm/giro)
-
Barilotto in ottone cromato per resistenza alle variazioni termiche
Durante la Seconda Guerra Mondiale, il Tessar 80mm f/2.8 trovò impiego in ricognizione aerea. Le versioni con trattamento antiriflesso IR permisero riprese a infrarossi fino a 900nm, utilizzando lastre sensibili all’Agfa-Infrarot. La variante Tessar 250mm f/5.6 per fotocamere a banco ottico mantenne una distorsione inferiore allo 0.1% a 1:1 riproduzione.
L’era delle ottiche computerizzate portò al Tessar T 45mm f/2.8 Pancolar* (1978) per le Praktica BMS. Con elementi al lantanio (LaK9) e un disegno ottico riprogettato al computer, raggiunse una modulazione del 60% a 50 linee/mm già a f/4.
Prestazioni Ottiche e Confronto con Obiettivi Contemporanei
Il confronto diretto tra Tessar e Planar rivela compromessi progettuali fondamentali. A parità di apertura (f/4.5), il Tessar dimostra:
-
+20% di contrasto su soggetti ad alta frequenza spaziale
-
-40% di peso e ingombro
-
Maggiore resistenza alle flare grazie alla minore superficie ottica esposta
Tuttavia, il Planar mantiene vantaggi nelle correzioni delle aberrazioni fuori asse oltre i 30° campo. Le misurazioni interferometriche mostrano un wavefront error medio di λ/6 per il Tessar contro λ/8 del Planar a f/5.6.
Nelle applicazioni cinematografiche, il Tessar 75mm f/2.3 per Arriflex 35mm (1952) divenne standard per i primi piani. La sua caratteristica resa “tagliente ma non clinica” fu sfruttata da direttori della fotografia come Jack Cardiff in “Sfida infernale” (1947).
Adattamento all’Era Digitale e Varianti Moderne
Il passaggio al digitale ha richiesto riprogettazioni radicali del design originale. Il Tessar T FE 24mm f/2.8 ZA* per Sony E-Mount (2013) introdusse:
-
Elementi asferici ibridi stampati su substrati sferici
-
Rivestimenti Nano AR per soppressione del ghosting a lunghezze d’onda corte
-
Gruppi galleggianti per mantenere correzioni ottiche a tutte le distanze
Le analisi MTF dimostrano una modulazione del 75% a 50 linee/mm a f/4, con distorsione a barilotto contenuta entro lo 0.8%. Nella fotografia mobile, il Tessar 26mm f/2.0 per Sony Xperia sfrutta sensori di posizione per correggere in tempo reale le aberrazioni termiche.
Le versioni per microscopia elettronica (ad esempio il Zeiss Tessar 10x/0.25 NA) mantengono lo schema originale ottimizzato per lunghezze d’onda UV, raggiungendo risoluzioni di 200nm a 365nm di illuminazione.
