L’idea di variare la lunghezza focale senza cambiare obiettivo è una delle conquiste più significative nella storia dell’ottica fotografica. Nei primi decenni del Novecento, la fotografia era dominata dalle ottiche a focale fissa: ogni variazione di inquadratura richiedeva il cambio di obiettivo o lo spostamento fisico del fotografo. Questa limitazione era tollerabile nella fotografia statica, ma diventava un ostacolo insormontabile nel cinema e nel reportage, dove la rapidità di adattamento era cruciale. Il concetto di obiettivo zoom nasce proprio per risolvere questa esigenza: consentire una variazione continua della lunghezza focale mantenendo la messa a fuoco sul soggetto.
Il primo passo verso questa innovazione si ebbe nel campo cinematografico. Nel 1932, la Taylor-Hobson introdusse il Cooke Varotal, considerato il primo zoom cinematografico di successo. Questo obiettivo, destinato alle cineprese, utilizzava un sistema di gruppi ottici mobili che, traslando lungo l’asse ottico, modificavano la lunghezza focale senza alterare il piano di fuoco. Il principio era semplice nella teoria ma complesso nella pratica: occorreva sincronizzare i movimenti di più gruppi ottici con estrema precisione, evitando giochi meccanici e mantenendo la collimazione. La soluzione adottata fu quella di utilizzare camme elicoidali, sagomate in modo da guidare i gruppi lungo traiettorie non lineari, garantendo la parfocalità, ossia la capacità di mantenere la messa a fuoco durante lo zoom.
Dal punto di vista meccanico, i primi zoom fotografici erano a estensione esterna: la variazione di focale avveniva spostando un gruppo ottico verso l’esterno, allungando fisicamente il barilotto. Questa soluzione, che oggi definiamo zoom esterno, era la più semplice da realizzare: bastava un tubo telescopico con guide per evitare rotazioni indesiderate. Tuttavia, presentava limiti evidenti: il baricentro dell’obiettivo cambiava durante lo zoom, compromettendo il bilanciamento, e l’estensione del barilotto esponeva i meccanismi interni a polvere e umidità. Inoltre, l’effetto “pompa d’aria” generato dal movimento poteva aspirare particelle all’interno, contaminando le superfici ottiche.
Negli anni Sessanta, con la diffusione delle reflex 35 mm e la crescente richiesta di zoom per il fotogiornalismo, i progettisti iniziarono a cercare soluzioni più sofisticate. Nacque così il concetto di zoom interno (internal zoom): un sistema in cui la variazione di focale avviene interamente all’interno del barilotto, senza che la lunghezza esterna cambi. Questa soluzione richiede schemi ottici complessi, con più gruppi mobili e camme multiple, ma offre vantaggi decisivi: stabilità dimensionale, migliore protezione da agenti esterni e bilanciamento costante. Il primo obiettivo fotografico a incorporare un vero schema di zoom interno comparve negli anni Settanta, destinato al mercato professionale, dove la robustezza e la fluidità erano prioritarie.
Il principio alla base dello zoom interno è la traslazione differenziale di più gruppi ottici lungo guide interne, comandata da una ghiera che agisce su camme sagomate. La progettazione di queste camme è un’arte: devono garantire che la variazione di focale non alteri la messa a fuoco (zoom parfocale) o, nei modelli più semplici, che la variazione sia prevedibile (zoom varifocale). Nei sistemi esterni, invece, il movimento è più lineare: un gruppo scorre lungo un tubo telescopico, spesso con guide a chiavetta per evitare rotazioni indesiderate.
Dal punto di vista storico, gli zoom esterni hanno dominato il mercato consumer fino agli anni Novanta, per la loro semplicità e il costo ridotto. Gli zoom interni erano riservati alle ottiche professionali, dove il bilanciamento e la protezione da polvere e umidità erano prioritari. Con l’avvento del digitale e delle riprese video, la situazione è cambiata: la stabilità dimensionale è diventata un requisito anche per i videomaker, spingendo i produttori a introdurre zoom interni in fasce sempre più ampie del mercato.
Ergonomia, bilanciamento e resistenza ambientale
Uno degli aspetti più evidenti che differenziano zoom interno ed esterno è la variazione di lunghezza fisica. Negli zoom esterni, l’estensione del barilotto può essere significativa: un 70–300 mm può allungarsi di oltre 8 cm alla massima focale. Questo comporta due conseguenze pratiche: il baricentro si sposta in avanti, alterando il bilanciamento della fotocamera, e la superficie esposta aumenta, con maggior rischio di infiltrazioni di polvere e umidità. Nei contesti outdoor, come la fotografia naturalistica, questo è un problema serio: l’effetto “pompa d’aria” generato dal movimento del barilotto può aspirare particelle all’interno dell’obiettivo, contaminando le superfici ottiche e i meccanismi.
Gli zoom interni eliminano quasi del tutto questo problema. La lunghezza esterna resta costante, il baricentro non cambia e il volume interno è sigillato, riducendo il rischio di contaminazione. Questo è il motivo per cui i produttori li preferiscono per le ottiche professionali destinate a reportage, sport e wildlife. Inoltre, la stabilità dimensionale è cruciale per l’uso su gimbal e rig video: un obiettivo che si allunga durante lo zoom richiede una continua ritaratura del bilanciamento, mentre uno zoom interno mantiene invariata la distribuzione delle masse.
Dal punto di vista della resistenza ambientale, gli zoom interni sono più facili da rendere weather-sealed. Nei modelli esterni, ogni giunzione telescopica è un potenziale punto di ingresso per acqua e polvere, e le guarnizioni devono essere più numerose e complesse. Questo spiega perché i supertele professionali, come i Canon RF 100–300 mm f/2.8L IS USM o i Nikon Z 70–200 mm f/2.8 VR S, adottano schemi interni: il costo aggiuntivo è giustificato dalla robustezza e dall’affidabilità in condizioni estreme.
Un altro aspetto ergonomico riguarda la fluidità dello zoom. Negli zoom esterni, il movimento del barilotto può generare attriti variabili e giochi meccanici, soprattutto con l’usura. Negli zoom interni, il movimento è guidato da camme interne e cuscinetti, con una sensazione più uniforme e controllata. Questo è particolarmente apprezzato nei video, dove la variazione di focale deve essere fluida e priva di scatti.
Tuttavia, gli zoom interni non sono privi di svantaggi. La complessità meccanica aumenta il peso e il costo, e lo spazio interno è limitato: per ottenere escursioni focali elevate, i progettisti devono ricorrere a schemi ottici sofisticati, con più gruppi mobili e lenti speciali (ED, asferiche). Questo spiega perché gli zoom interni sono più comuni nelle focali medio-tele e tele, mentre nei grandangolari e negli zoom supercompatti si preferisce ancora l’estensione esterna per contenere dimensioni e prezzo.
Prestazioni ottiche e sfide progettuali
Quando si analizzano le differenze tra zoom interno ed esterno dal punto di vista ottico, emergono vincoli progettuali profondi che influenzano la qualità dell’immagine, la complessità meccanica e persino la filosofia costruttiva. In uno zoom interno, la variazione di focale deve avvenire senza modificare la lunghezza esterna del barilotto. Questo significa che i gruppi ottici devono muoversi entro uno spazio limitato, seguendo traiettorie complesse calcolate per mantenere la parfocalità e correggere le aberrazioni lungo tutta l’escursione. La progettazione di queste camme è un esercizio di ingegneria di precisione: ogni curva determina la posizione relativa dei gruppi e, di conseguenza, la resa ottica.
Gli schemi interni richiedono spesso gruppi flottanti, ossia elementi che si spostano in modo indipendente per compensare variazioni di aberrazione a diverse distanze di messa a fuoco. Questo è particolarmente importante nei moderni zoom professionali, che devono garantire nitidezza uniforme dal centro ai bordi, anche su sensori da 45 o 60 megapixel. La simulazione ottica è diventata indispensabile: software avanzati calcolano migliaia di configurazioni per ottimizzare parametri come aberrazione cromatica, distorsione e vignettatura. Tuttavia, ogni vincolo meccanico riduce i gradi di libertà del progettista, rendendo la sfida ancora più complessa.
Gli zoom esterni, al contrario, offrono maggiore libertà di movimento: il gruppo frontale può traslare di diversi centimetri, semplificando la variazione di focale. Questo consente schemi ottici meno complessi e, in molti casi, più economici. Tuttavia, la semplicità meccanica non è sinonimo di perfezione ottica. L’estensione del barilotto introduce problemi di collimazione: un tubo telescopico lungo è più soggetto a flessioni e giochi, che possono compromettere la nitidezza, soprattutto con lunghezze focali elevate. Inoltre, la variazione del centro ottico durante lo zoom influisce sull’efficacia dei paraluce e sull’uso di filtri, generando vignettatura o flare indesiderati.
Un altro aspetto critico è la respirazione di messa a fuoco (focus breathing). Negli zoom interni, la progettazione delle camme consente di minimizzare questo fenomeno, mantenendo stabile l’angolo di campo durante la messa a fuoco. Negli zoom esterni, il breathing è spesso più marcato, un problema per i videomaker che richiedono inquadrature costanti. Anche la stabilizzazione ottica interagisce con il tipo di zoom: nei modelli interni, i gruppi stabilizzatori possono essere integrati in modo più efficace, senza interferire con l’estensione del barilotto.
Dal punto di vista della luminosità, non vi è una correlazione diretta con il tipo di zoom, ma la complessità degli schemi interni rende più difficile mantenere aperture elevate senza aumentare peso e costo. Per questo, gli zoom interni sono tipicamente associati a ottiche di fascia alta, come i 70–200 mm f/2.8 o i 24–70 mm f/2.8, mentre gli zoom consumer con aperture variabili (f/3.5–5.6) adottano spesso estensione esterna per contenere dimensioni e prezzo.
Infine, la precisione meccanica è cruciale: negli zoom interni, tolleranze di pochi centesimi di millimetro possono determinare differenze percepibili nella nitidezza. Questo spiega perché i costi di produzione sono più elevati e perché queste ottiche sono spesso destinate a professionisti che richiedono prestazioni impeccabili in ogni condizione.
Applicazioni pratiche
Nel panorama attuale, la scelta tra zoom interno ed esterno non è solo una questione tecnica, ma riflette segmenti di mercato e filosofie progettuali. Gli zoom interni dominano la fascia professionale, dove la stabilità, la resistenza e la fluidità sono prioritarie. I fotografi sportivi e naturalisti, che operano in condizioni difficili e utilizzano gimbal o monopiedi, beneficiano della lunghezza costante e della protezione superiore. Anche i videomaker preferiscono zoom interni per evitare variazioni di bilanciamento durante le riprese, un aspetto cruciale nelle produzioni cinematografiche e nei contenuti digitali.
Gli zoom esterni restano diffusi nelle ottiche consumer e nei superzoom da viaggio, dove compattezza e costo sono più importanti della protezione ambientale. In questi segmenti, il compromesso è accettabile: un 18–300 mm con estensione esterna offre versatilità a un prezzo accessibile, anche se meno robusto. Tuttavia, la percezione del valore sta cambiando: con l’avvento delle mirrorless e la crescente attenzione alla qualità video, anche gli utenti amatoriali iniziano a considerare la stabilità dimensionale come un fattore importante.
Le tendenze future puntano a una maggiore diffusione degli zoom interni, grazie ai progressi nella miniaturizzazione dei meccanismi e nell’uso di materiali leggeri come leghe di magnesio e polimeri rinforzati. Inoltre, l’integrazione con motori lineari e sistemi di stabilizzazione richiede tolleranze strette e movimenti interni controllati, favorendo schemi interni. Tuttavia, il costo resta un fattore discriminante: finché il mercato consumer privilegerà il prezzo, gli zoom esterni continueranno a esistere.
Un altro aspetto emergente è la sinergia tra progettazione ottica e correzione digitale. I produttori stanno sfruttando algoritmi sempre più sofisticati per compensare distorsione e vignettatura, riducendo la necessità di schemi ottici complessi. Questo potrebbe riequilibrare il confronto tra zoom interni ed esterni, ma non eliminerà i vantaggi meccanici e ergonomici dei primi, soprattutto in ambito professionale.
In sintesi, la scelta tra zoom interno ed esterno è il risultato di un compromesso tra ergonomia, robustezza, prestazioni ottiche e costo. Gli zoom interni rappresentano la soluzione ideale per chi cerca affidabilità e qualità assoluta, mentre gli zoom esterni restano una scelta valida per chi privilegia leggerezza e convenienza. Con l’evoluzione delle tecnologie e delle esigenze degli utenti, è probabile che vedremo una progressiva convergenza verso schemi interni, ma il mercato continuerà a offrire entrambe le soluzioni per rispondere a esigenze diverse.
Fonti
- Nikon – Tecnologia obiettivi: imaging.nikon.com
- Canon – Design ottico e meccanico: https://global.canon/en/technology/
- Lensrentals – Internal vs External Zoom: https://www.lensrentals.com/blog/
- Zeiss – White paper su progettazione ottiche: https://www.zeiss.com/consumer-products/int/photography.html
- Sigma – Struttura zoom e sigillatura: https://www.sigma-global.com/en/
Sono Marco, ricercatore e collaboratore nel campo della storia della fotografia, con una formazione che unisce analisi tecnica e approccio storico-scientifico. Dopo aver conseguito la laurea in Ingegneria e aver seguito percorsi specialistici in storia della tecnologia, ho maturato un’esperienza decennale nell’analisi critica dei processi produttivi e delle innovazioni che hanno plasmato il mondo della fotografia. La mia passione nasce dal desiderio di svelare i retroscena tecnici degli strumenti fotografici, esaminandone il funzionamento e l’evoluzione nel tempo. Ritengo che la fotografia sia molto più di un’arte visiva: essa è il risultato di un complesso intreccio tra innovazione tecnologica, scienza dei materiali e ingegneria di precisione.
Il mio percorso professionale mi ha portato a collaborare con istituzioni accademiche e centri di ricerca, partecipando a progetti che hanno approfondito l’impatto delle tecnologie fotografiche sullo sviluppo della comunicazione visiva. Mi dedico con rigore all’analisi dei dettagli costruttivi delle macchine fotografiche, studiando sia le innovazioni che le soluzioni pragmatiche adottate nel corso dei decenni. Attraverso conferenze, pubblicazioni e workshop, condivido le mie ricerche e il mio entusiasmo per un settore che si evolve continuamente, alimentato da una costante ricerca della precisione ottica e dell’affidabilità meccanica.
