Telemetro vs SLR: messa a fuoco, lunghezza di base effettiva, parallasse e precisione

Confronto dall'alto di una coppia di finestre telemetriche a immagine coincidente e di uno schermo di messa a fuoco con pentaprisma di una SLR

Scritto il da Simon Lehmann Editor

Come il telemetro a immagine coincidente e la messa a fuoco attraverso l'obiettivo degli SLR differiscono in termini di precisione e modalità di errore nel lavoro in bianco e nero.

Inizia dal numero, perché tutte le altre affermazioni di questo articolo devono rispondere a esso. La profondità di fuoco totale al piano pellicola è 2 x N x c, dove N è il numero f e c il cerchio di confusione. Per il 35mm, c vale convenzionalmente 0,03 mm. Quindi un obiettivo a f/2 offre 0,12 mm di profondità di fuoco totale, ovvero +/-0,06 mm; aperto al massimo a f/1.4 il margine crolla a circa 0,084 mm, +/-0,042 mm. È grosso modo la metà del diametro di un capello umano, e questo è il bersaglio che sia il telemetro che la SLR devono colpire a ogni scatto. Tutto ciò che segue riguarda chi ci riesce e come ciascun sistema fallisce.

Il meccanismo a immagine coincidente

Il telemetro triangola. Due finestre separate dalla lunghezza di base meccanica inquadrano il soggetto da angolazioni leggermente diverse. Una camma accoppiata alla ghiera di messa a fuoco ruota un divisore di fascio, in modo che un’immagine sovrapposta in un riquadro centrale scorra orizzontalmente; quando l’obiettivo è a fuoco sulla distanza del soggetto, le due immagini coincidono. Il principio risale al telemetro a immagine coincidente accoppiato che Leitz integrò nell’M3 nel 1954.

La geometria è un triangolo lungo e stretto, e il suo fattore limitante è l’occhio. L’occhio umano risolve circa un primo d’arco, pari a circa 0,0003 radianti, che è il minimo disallineamento angolare tra le due immagini che si riesce a distinguere. Quell’errore angolare fisso, proiettato attraverso l’ottica, diventa un errore di distanza, che l’obiettivo converte poi in un difetto di messa a fuoco al piano pellicola. Più ampia è la base e più il riquadro è ingrandito, minore sarà l’errore di distanza per una data approssimazione angolare.

Quella triangolazione è indipendente dall’obiettivo in uso. Un telemetro mette a fuoco un 21mm e un 90mm con una precisione meccanica identica, perché il riquadro non sa nulla dell’obiettivo che ha davanti. Il problema è che la precisione richiesta è enormemente diversa tra quei due obiettivi, e il telemetro non ha modo di saperlo.

Lunghezza di base effettiva e importanza dell’ingrandimento

La lunghezza di base grezza sottostima l’accuratezza, perché il riquadro è osservato attraverso un oculare ingrandente. Il parametro che governa la prestazione reale è la lunghezza di base effettiva (EBL): lunghezza di base meccanica moltiplicata per l’ingrandimento del mirino. Il datasheet del Leica M-A (Typ 127) riporta tutte e tre le cifre direttamente: una base meccanica di 69,25 mm, un mirino da 0,72x e un EBL di 49,9 mm.

Ingrandimento e base si compensano a vicenda, motivo per cui è l’EBL, non la base grezza, il numero da tenere d’occhio. Confrontando corpi costruiti sulla stessa base meccanica di 69,25 mm:

  • Leica M3, mirino 0,91x: ~63 mm di EBL
  • Leica M6/MP, mirino 0,85x: ~59 mm di EBL
  • Leica M6/M-A/MP standard, mirino 0,72x: ~49,9 mm di EBL
  • Leica CL: ~18,9 mm di EBL

Il Voigtländer R3A dimostra il concetto al contrario: mirino da 1,0x, ma soltanto 37 mm di base meccanica, quindi il suo EBL è solo 37 mm nonostante la visione in scala reale. Una base corta dietro un mirino potente perde contro una base lunga dietro un mirino modesto. Il solo M6 lo conferma: sostituendo il suo mirino da 0,72x con quello da 0,85x, l’EBL sale da 49,9 mm a circa 59 mm sullo stesso hardware.

Il limite con i teleobiettivi, derivato

L’EBL minimo necessario per una messa a fuoco accurata è b' = (e x f^2) / (k x z), dove e è l’acuità visiva in radianti (~0,0003), f è la lunghezza focale, k è il numero f e z è il cerchio di confusione (0,03 mm). Due termini fanno il lavoro: l’EBL richiesto cresce con il quadrato della lunghezza focale e diminuisce con il numero f. Gli obiettivi lunghi e luminosi sono penalizzanti su entrambi i fronti.

Facciamo un esempio. Un 50mm f/1.4 richiede all’incirca (0,0003 x 50^2) / (1,4 x 0,03) = circa 18 mm di EBL, ben al di sotto dei 49,9 mm di un corpo M con mirino 0,72x. Un 90mm f/2 richiede (0,0003 x 90^2) / (2 x 0,03) = circa 40 mm, ancora sotto i 49,9 mm ma con poco margine una volta che si considera un occhio leggermente affaticato o un riquadro non perfettamente allineato. Passando al 90mm f/1.4 il requisito supera i 57 mm, oltre quanto un mirino 0,72x è in grado di fornire; servirebbe il 63 mm del M3.

Questo è il vero motivo per cui il teleobiettivo nativo a telemetro più lungo per il sistema M è un 135mm, e mai più luminoso di f/2.8 anziché f/2. Il più luminoso di essi, il 135mm f/2.8 Elmarit-M, è addirittura fornito di un ingranditore permanente 1,5x sull’oculare del mirino, progettato proprio per aumentare la base effettiva e mantenere onesta quell’apertura. L’ottica di un 135 luminoso non è l’ostacolo; lo è il telemetro. Il termine f^2 significa che un 135mm richiede più di sette volte l’EBL di un 50mm alla stessa apertura, e nessuna base di un telemetro 35mm è abbastanza lunga da mantenere onesto un obiettivo veloce in quel formato.

Uno scatto che faresti davvero

Pensa a un ritratto a mezzo busto su HP5 Plus esposto a EI 400, con un 90mm f/2 tutto aperto, messa a fuoco sull’occhio in primo piano. Due cose separate devono andare bene. La profondità di campo davanti all’obiettivo determina quanta parte del viso risulta accettabilmente a fuoco, dalle ciglia al sopracciglio; è una proprietà dell’ottica e della distanza, uguale su entrambi i sistemi. Ma se l’occhio risulti nitido in assoluto dipende dal fatto che l’errore del sistema di messa a fuoco resti entro il margine di +/-0,06 mm al piano pellicola. Sul telemetro, si tratta dell’approssimazione angolare del riquadro proiettata attraverso un EBL di 49,9 mm, vicino al suo limite con un 90mm f/2. Su una SLR, stai guardando direttamente quel piano su uno schermo luminoso a f/2 e lo confermi in modo diretto. Stesso negativo, due modi diversi di sbagliare.

La messa a fuoco TTL della SLR e le sue modalità di errore

Una SLR aggira completamente la triangolazione mettendo a fuoco su uno schermo la cui superficie smerigliata si trova a una distanza ottica equivalente alle guide pellicola, ripiegata lì dalla camera dello specchio. Quello schermo è raramente semplice vetro smerigliato; abbina una superficie opaca a una lente di campo Fresnel che uniforma la luminosità su tutta l’inquadratura, evitando che gli angoli si oscurino. Poiché giudichi l’immagine proiettata reale, la precisione scala con l’obiettivo: un obiettivo più luminoso e più lungo proietta un cono più stretto e scatta dentro e fuori fuoco in modo più evidente, esattamente il regime in cui il telemetro esaurisce la sua base.

Gli ausili hanno un compromesso progettuale intrinseco. Un cuneo a immagine spezzata o a microprismo è tagliato per un angolo di cono specifico: più ripido è il cuneo, più deciso è lo scatto a fuoco, ma più ampia è l’apertura alla quale si oscura. Il classico schermo a immagine spezzata e microprismo combinati, lo standard de facto sulle SLR manuali 35mm attraverso gli anni ‘80 e discendente dal Nikon F del 1959, è costruito attorno a un cono di circa f/4. A f/5.6 l’occhio deve essere centrato con precisione o una metà del prisma si oscura; verso f/8 una metà è sempre nera e sei costretto a tornare sul collare smerigliato ordinario. I progettisti non possono avere insieme uno scatto preciso e uno schermo che funzioni diaframmato su un obiettivo lento: devono scegliere.

Parallasse e la variabile nascosta condivisa

L’altra debolezza nativa del telemetro è quella del titolo di questo articolo. Poiché il mirino vede da accanto all’obiettivo anziché attraverso di esso, i fotogrammi con le righe luminose si spostano mentre si mette a fuoco — è il tentativo della fotocamera di correggere la parallasse — e anche corretti risultano peggiori alla distanza minima di messa a fuoco, intorno a 0,7 m sulla maggior parte dei corpi M. Il mirino non mostra né il campo visivo reale né la vera profondità di campo; si inquadra per approssimazione. La SLR, condividendo un unico percorso ottico, inquadra esattamente a qualsiasi distanza, macro inclusa.

Sotto entrambi i sistemi c’è la stessa variabile nascosta: un riferimento meccanico tenuto a circa 0,04 mm. Sul telemetro è la camma, il rullo e l’allineamento verticale del riquadro; sulla SLR è il punto di appoggio dello specchio, il sedile dello schermo e la distanza flangia-pellicola. Se va storto, la messa a fuoco scivola in modo invisibile — che è un’affermazione misurabile, non retorica. Su un 90mm f/2 Summicron un errore di spessore degli spessori di circa 0,04 mm consuma praticamente tutto il margine di profondità di fuoco; l’Hexar RF, con le sue tolleranze di flangia ampie e il corto mirino da 0,6x, è ben documentato nel deriva oltre l’infinito quando quella vite di regolazione è anche solo leggermente fuori posto — esattamente il guasto che un 90 luminoso punisce più duramente. Il limite del telemetro è la sua base fissa; quello della SLR è la sua dipendenza da uno schermo luminoso e correttamente posizionato. Entrambi vivono o muoiono all’interno degli stessi +/-0,04 mm.

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