Obiettivi manuali su fotocamere digitali

1 - Introduzione 2 - Gli obiettivi Zeiss Distagon 3 - Zeiss Distagon 28/2.8 per Contax/Yashica 4 - Zeiss Distagon 35/2.8 per Contax/Yashica 5 - Zeiss Planar (storia dello schema "doppio Gauss") 6 - Zeiss Planar 50/1,7

Parte quarta: Zeiss Distagon 35/2.8 per Contax/Yashica

Dopo l'articolo dedicato al Distagon 28/2.8, torniamo ad esaminare gli obiettivi Carl Zeiss costruiti per il sistema reflex Contax/Yashica degli anni '80.
Questa volta è il turno del Distagon T* 35/2.8 CY.

Carl Zeiss Distagon T* 35/2.8 per Contax/Yashica

Raccomandiamo come sempre di leggere la prima e seconda puntata della serie per una adeguata introduzione:

Parte prima: Introduzione

Parte seconda: Gli obiettivi Zeiss Distagon

Gli Zeiss Distagon per Contax/Yashica sono molto noti tra gli appassionati per le loro qualità ottiche; tuttavia, a catturare l'attenzione sono soprattutto il 21/2.8, 28/2 "Hollywood" e 28/2.8.
Un certo interesse si ravvisa anche per il più luminoso Distagon 35/1.4, ma questo modello f/2.8 viene per lo più ignorato nelle varie liste di obiettivi manuali "da non mancare", nonostante la quotazione relativamente bassa sul mercato dell'usato.

Vedremo insieme se è effettivamente meno appetibile, o solo ingiustamente meno conosciuto.

Lo schema ottico del Distagon 35/2.8, annunciato nel 1975, è completamente diverso da quello del più luminoso 35/1.4 e abbastanza diverso anche dal Distagon 28/2.8:

Schema ottico retrofocus dello Zeiss Distagon 35/2.8 per Contax/Yashica

Si tratta di uno schema retrofocus piuttosto semplice: 6 elementi in 6 gruppi, contro i 7 in 7 del più recente 28/2.8.
Sono soprattutto gli elementi frontali a differire: la lente frontale ha una curvatura più pronunciata nel 35/2.8; il secondo elemento è un semplice menisco nel 35mm mentre è formato da un più sofisticato doppietto spaziato in aria nel 28mm.


Ecco la scheda tecnica riassuntiva del Carl Zeiss Distagon T* 35/2.8 Contax/Yashica:

Abbiamo un obiettivo compatto e leggero, per essere un retrofocus 24x36.
Il discreto diametro della pupilla d'uscita e la sua posizione lontana dal piano di formazione dell'immagine ci rassicura sull'inclinazione dei raggi che colpiscono il sensore: non dovrebbero esserci problemi significativi nell'impiego con fotocamere digitali full frame.
La distanza minima di messa a fuoco non è delle migliori.

La ghiera di messa a fuoco è morbida e fluida, ma la corsa è un po' più corta di quanto ci piacerebbe: si va dalla minima distanza di messa a fuoco all'infinito in poco più di 90 gradi.

Passando alle prestazioni ottiche, cominciamo come sempre analizzando i documenti originali Zeiss:

Risoluzione

MTF pubblicato da Zeiss per Distagon T* 35/2.8 Contax/Yashica. Valori per 10, 20, 40 cicli/mm

Il "carattere" di questo Distagon 35/2.8 è ben diverso da quello del Distagon 28/2.8 analizzato in precedenza.
Mentre il 28mm ha curve MTF molto alte nella parte centrale che poi calano abbastanza in fretta andando verso i bordi, il 35 mantiene prestazioni relativamente uniformi, anche a tutta apertura, fino quasi ai bordi laterali dell'immagine.

E' insomma un obiettivo che sacrifica qualcosa in termini di prestazioni di punta, per offrire un fotogramma più consistente e uniforme.
C'è un calo brusco sull'estremità destra dei grafici, ma riguarda i bordi estremi (ultimi 2mm del rettangolo 24x36) e gli angoli dell'immagine.
Durante le prove sperimentali vedremo di approfondire se anche qui, come nel caso del 28/2.8, la curvatura di campo gioca un ruolo importante.

Altra cosa che balza all'occhio esaminando i grafici, è il forte scostamento, anche a diaframma più chiuso, tra le curve MTF tangenziali (tratteggiate) e sagittali (continue).
Questo non è mai un buon segno, e tradisce un'insufficiente correzione dell'astigmatismo. Che può tradursi anche in aberrazione cromatica, come cercheremo di verificare sperimentalmente.

Distorsione

Andamento della distorsione pubblicato da Zeiss per Distagon T* 35/2.8 Contax/Yashica

Anche in questo caso, come per il Distagon 28/2.8, troviamo una significativa distorsione geometrica a barilotto; marchio di fabbrica di molti schemi retrofocus.
Rispetto al 28mm, le cose vanno leggermente meglio (circa l'1.5% ai lati del fotogramma), ma in assoluto, e specie per una focale moderata come il 35mm, vorremmo una distorsione molto più contenuta.
Anche questo Distagon, quindi, è difficile da consigliare per fotografia di architettura o comunque per generi dove la corretta riproduzione delle forme è importante. La correzione della distorsione con strumenti software è possibile, ma comporta un calo di nitidezza sempre maggiore quanto più si ci si allontana dal centro dell'immagine.

Vignettatura

Andamento della vignettatura pubblicato da Zeiss per Distagon T* 35/2.8 Contax/Yashica

Come già con il Distagon 28/2.8, anche in questo caso la caduta di luce ai bordi è significativa; specialmente a tutta apertura, dove negli angoli si arriva a circa 1.75 EV.
Anche in questo caso, probabilmente, la causa è l'adozione di un elemento frontale relativamente piccolo.
Rispetto al 28 mm, qui la caduta di luce è leggemente meno pronunciata, e soprattutto più graduale; in compenso, migliora meno diaframmando.

Passiamo ad analizzare i risultati delle misure sperimentali.


Risoluzione misurata

Metodo
Per misurare la nitidezza dell'obiettivo abbiamo utilizzato una reflex Canon 5DmkII; il metodo utilizzato è quello dello Slanted Edge Test, con mire ottiche a medio contrasto poste ad una distanza almeno pari a 75 volte la lunghezza focale nel caso dei grandangolari, e almeno 20 volte la lunghezza focale nel caso dei teleobiettivi.
La messa a fuoco è stata regolata manualmente usando il Live View per avere la massima precisione.

Le immagini, scattate in formato raw con fotocamera su cavalletto e specchio alzato, sono state convertite con il software open source Raw Therapee versione 4, usando l'algoritmo AMaZE, senza applicare sharpen né riduzione rumore né altre correzioni; le TIFF 48 bit così ottenute sono state analizzate con il software Imatest Pro.

Diciamo subito che riassumere in un solo grafico le prestazioni di questo obiettivo non è semplice.

Se ci limitassimo ad analizzare le prestazioni sui dettagli orientati orizzontalmente e trascurassimo gli ultimi 2-3 millimetri sui bordi del fotogramma, ci ritroveremmo con misure spettacolari, degne di un obiettivo di altissima categoria.
All'opposto, se analizzassimo la separazione dei dettagli disposti in verticale e ci concentrassimo sul bordo estremo del fotogramma, misureremmo prestazioni avvilenti: un obiettivo di interesse trascurabile.
Il fatto è che il Distagon T* 35/2.8 C/Y, come d'altronde illustrano i grafici MTF ufficiali pubblicati da Zeiss, ha un forte decadimento prestazionale alle estremità del fotogramma, dovuto principalmente a un pronunciato astigmatismo, evidentemente non più compensato sulla parte periferica del cerchio di copertura.
Questo limite prestazionale è reso più evidente dalle ottime prestazioni sfoggiate fino a poco prima, perché rendono il calo di nitidezza sui bordi più brusco.

Un comportamento di questo tipo ci ha indotto ad adottare nuovi schemi di misura, usati ora per tutte le nostre prove; comprese quelle già pubblicate, che abbiamo revisionato.
Ora misuriamo le prestazioni medie sui dettagli allineati verticalmente e su quelli allineati orizzontalmente; per quanto riguarda il comportamento ai bordi, inoltre, facciamo una ulteriore media su due punti diversi, posti a distanza tra il 78% e l'85% dal centro (lato del fotogramma ed estremità ultima del bordo). I grafici risultanti, quindi, descrivono in modo ragionevolmente fedele le prestazioni dell'obiettivo.

Spiegazione del grafico
Ciascun grafico presenta 4 curve: sono gli andamenti al variare del diaframma della funzione Trasferimento di Contrasto (MTF) al centro e ai bordi del fotogramma 24x36, calcolati alla frequenza di 20 cicli/mm e alla frequenza massima catturabile dal sensore (frequenza di Nyquist, pari a circa 78 cicli/mm nel caso della Canon 5DmkII).

Le curve a 20 cicli/mm danno un'indicazione del contrasto dei dettagli; le curve alla frequenza di Nyquist danno un'idea dell'effettiva capacità risolvente dell'obiettivo (in combinazione con il sensore della macchina) e del "margine" di risoluzione ancora potenzialmente presente per sensori con più megapixel.

Grafici MTF Distagon 35/2.8 CY su Canon 5DmkII, messa a fuoco al centro

Analisi
Il grafico sperimentale mostra il diverso carattere del Distagon 35/2.8 rispetto a quello del "cugino" da 28 mm.
Pur senza mai raggiungere livelli straordinari, le prestazioni MTF sono sempre buone; c'è complessivamente minore differenza tra centro e bordi rispetto al 28mm, specie alle grandi aperture; abbiamo quindi mediamente un fotogramma più uniforme.
Come detto in precedenza, l'obiettivo in questione ha prestazioni davvero ottime fino a poco prima delle estremità laterali del fotogramma: negli ultimi millimetri subentra un forte astigmatismo che peggiora nettamente la separazione dei (soli) dettagli verticali.

Il Distagon 35/2.8 CY conserva un certo margine di risoluzione sulla 5DmkII: alla frequenza di Nyquist (massima risoluzione catturabile dal sensore) tra f/5.6 e f/11 viene ancora trasmesso oltre il 10% del contrasto iniziale su buona parte del fotogramma.

Durante la prova del Distagon 28/2.8 avevamo riscontrato una pronunciata curvatura di campo, responsabile di buona parte del calo di nitidezza ai bordi del fotogramma.
Vediamo se con il 35/2.8 si presenta la stessa situazione: come già fatto con il 28/2.8, effettuiamo una seconda serie di misure MTF mettendo a fuoco il bordo anzichè il centro:

Grafici MTF Distagon 35/2.8 CY su Canon 5DmkII, messa a fuoco separata centro e bordi

Come si vede, il grafico cambia ben poco: c'è un miglioramento a tutta apertura, ma nel complesso non si nota l'effetto della curvatura di campo.
Segno che la differenza centro/bordi è dovuta ad altre aberrazioni (principalmente, in questo caso, all'astigmatismo).


Aberrazione cromatica misurata

L'aberrazione cromatica è dovuta al fatto che l'indice di rifrazione del vetro (e di molti altri materiali) varia con la lunghezza d'onda della luce.
Come conseguenza, le varie componenti spettrali della luce di un punto della scena ripresa formeranno punti-immagine diversi.
Quando l'entità dell'aberrazione cromatica è significativa, si notano i caratteristici "bordi colorati", specialmente attorno alle zone ad alto contrasto.
Nonostante il fenomeno alla base dell'aberrazione cromatica sia uno solo, si distinguono in ottica due tipi di difetti: l'aberrazione cromatica longitudinale (o assiale) e quella laterale (o trasversa).
L'aberrazione cromatica longitudinale è dovuta al fatto che le diverse componenti della luce vanno a fuoco a distanze diverse sull'asse dell'obiettivo. Quella laterale è causata dal diverso rapporto di ingrandimento per i vari colori, per cui questi formano punti distanti tra loro sul piano dell'immagine.

Da queste descrizioni si intuisce che la componente assiale è praticamente impossibile da correggere sull'immagine acquisita (non si possono "rimettere a fuoco" i diversi colori), mentre la componente trasversale può essere ridotta effettuando un opportuno ridimensionamento dei piani colore (per correggere il diverso ingrandimento al variare del colore).
E' bene tener presente però che ingrandimenti e riduzioni degradano sempre l'immagine: molto meglio, quindi, avere la minima aberrazione cromatica possibile in fase di ripresa.

Per misurare l'aberrazione cromatica longitudinale ci serviamo della parte centrale della mira ottica; mentre per quella laterale utilizziamo una zona vicina al bordo. In effetti, anche ai bordi è presente una certa componente longitudinale, ma è normalmente trascurabile rispetto alla componente laterale.

Il grafico che segue riporta un "indice di visibilità" dell'aberrazione cromatica che va da 0 a 5: non è una misura diretta in pixel o in millimetri quindi non può essere confrontato con prove pubblicate altrove ma solo con altre prove effettuate qui su Effeunoequattro.

Ecco come si comporta lo Zeiss Distagon T* 35/2.8 C/Y:

Grafico aberrazione cromatica Distagon 35/2.8 CY su Canon 5DmkII; messa a fuoco al centro

L'aberrazione cromatica longitudinale del Distagon 35/2.8 C/Y è sempre trascurabile.
L'aberrazione cromatica laterale è massima a tutta apertura, quindi un comportamento prevedibile; anche qui, comunque, non raggiunge livelli fastidiosi (e, se necessario, si può compensare tramite interpolazione software). Diventa sostanzialmente trascurabile da f/5.6.

Completiamo i grafici sperimentali con le tabelle del Subjective Quality Factor (SQF).

Questo parametro fornisce un'indicazione della nitidezza percepita in una stampa da un osservatore umano.
Noi usiamo tre dimensioni di stampa: 30x45 cm, 40x60 cm e 60x90 cm ("effettive", senza bordi o passepartout).
Gli ingrandimenti corrispondenti da 24x36 mm sono 12.5x, 16.7x, 25x.
Abbiamo adottato come standard uno sharpening con raggio = 1 pixel; la distanza di osservazione calcolata è proporzionale alla radice quadrata dell'altezza della stampa, più un valore fisso di 15 cm. Grosso modo approssimabile con la classica "diagonale della stampa".

I risultati:

Tabella SQF Distagon T* 35/2.8 CY su Canon 5DmkII, messa a fuoco al centro

Nonostante l'astigmatismo alle estremità del fotogramma, nel complesso lo Zeiss Distagon T* 35/2.8 Contax/Yashica, su Canon 5DmkII, può fornire risultati molto buoni anche su stampe 60x90 cm, a patto di chiudere il diaframma tra f/8 e f/16.

Per un riscontro visivo diretto di quanto analizzato finora, proponiamo dei ritagli (a livello di pixel) di alcune mire ottiche, fotografate a f/2.8 e f/5.6 per riflettere i grafici MTF pubblicati da Zeiss e mostrati all'inizio dell'articolo.
Abbiamo applicato in tutti i casi uno sharpen con raggio = 1 pixel.

Ritagli di mire ottiche fotografate a f/2.8, messa a fuoco al centro

Ritagli di mire ottiche fotografate a f/5.6, messa a fuoco al centro

I ritagli di mira ottica confermano le analisi: la prima coppia di ritagli, a tutta apertura, mostra che al centro la risoluzione è molto elevata sia sulle barre verticali che su quelle orizzontali, con produzione di effetto moiré. L'aliasing osservato ci dice che la risoluzione trasmessa dall'obiettivo è superiore alle capacità del sensore, nonostante la presenza del filtro anti-aliasing.
Il ritaglio preso sul bordo mostra ancora aliasing sulle linee orizzontali, ma non sulle linee verticali, che invece appaiono indistinguibili, non risolte. E' una prova diretta dell'astigmatismo: incapacità di mettere a fuoco contemporaneamente dettagli sui due assi.
Ai bordi è presente un'aberrazione cromatica laterale Verde/Magenta, non eccessivamente pronunciata ma visibile.

Si nota anche la forte caduta di luce ai bordi, annunciata dal grafico Zeiss: il ritaglio preso dal bordo del fotogramma è decisamente meno luminoso di quello preso al centro.

Passando alla seconda coppia di ritagli (f/5.6), notiamo un microcontrasto ancora maggiore; il miglioramento è comunque piuttosto contenuto, a testimonianza delle ottime prestazioni già a tutta apertura specie al centro del fotogramma.
La caduta di luce ai bordi si è ridotta, ma non è ancora sparita; d'altra parte il grafico Zeiss riporta ancora 1 EV abbondante di differenza centro-bordi a questa apertura.
La zona sul bordo risente ancora dell'astigmatismo: ora anche le linee verticali sono distinguibili, ma hanno molto meno microcontrasto di quelle orizzontali.

Conclusioni

All'inizio dell'articolo ci siamo chiesti se il Distagon T* 35/2.8 Contax/Yashica fosse meno famoso dei suoi fratelli per motivi legati a peggiori prestazioni.

Non è facile rispondere: ci troviamo di fronte a un obiettivo che ha una qualità media più che buona, ma con un calo di resa piuttosto brusco alle estremità del fotogramma 24x36.
E' probabilmente un'ottima scelta per una fotocamera con sensore ridotto (APS-C, APS-H), ma non necessariamente per una full-frame, se si cercano prestazioni elevate fino ai bordi estremi del campo.
Il prezzo sul mercato dell'usato è piuttosto contenuto (circa 250 euro).


Pregi

Leggero e compatto, specie in rapporto ai moderni obiettivi autofocus

Costruzione solida con buone finiture e materiali (quasi tutto in metallo)

Prestazioni ottiche molto buone su quasi tutto il fotogramma 24x36 anche ad elevate aperture



Difetti

Brusco calo di nitidezza alle estremità laterali del fotogramma a causa dell'astigmatismo, trascurabile solo da f/8

Distorsione piuttosto visibile: poco adatto ad alcuni tipi di fotografia, a meno di intervenire tramite correzione software

Vignettatura pronunciata a tutta apertura

Distanza minima di messa a fuoco un po' deludente (40 centimetri)

1 - Introduzione 2 - Gli obiettivi Zeiss Distagon 3 - Zeiss Distagon 28/2.8 per Contax/Yashica 4 - Zeiss Distagon 35/2.8 per Contax/Yashica 5 - Zeiss Planar (storia dello schema "doppio Gauss") 6 - Zeiss Planar 50/1,7

Fernando Carello - 3/12/2013