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Objectifs ultra-lumineux (suite)

Variantes ultra-lumineuses du type Gauss

Emergence des Planar améliorés

Dans les années 1930, l’apparition des traîtements anti-reflet allait donner ses chances au Planar et à ses dérivés plus complexes.

L’amélioration de la luminosité des optiques double-Gauss passe par plusieurs moyens :


Ultra-lumineux simples

Les anciens Canon f/1,2 (1956) et f/0,95 (1961 – cf supra) pour monture S sont de bons exemples où la très grande luminosité est obtenue par le seul dédoublement de l’élément avant. Ces formules fortement disymétriques souffrent par la force des choses d’une sensible baisse de rendement en prise-de-vue rapprochée.

CANON 50 mm f/0,95 1961-1984

Le 0.95 était plus un modèle de « prestige » qu’un produit réaliste. Il utilisait des verres spéciaux à indice de réfraction très élevé, mais sa formule somme toute classique montre ses limites. A pleine ouverture la grande lentille frontale limite le vignettage [*] à un niveau raisonnable ; à part ça, le contraste est bas, le flare et la coma [*] sont sensibles, l’aberration sphérique [*] provoque le glissement du centre optique (focus shift [*]) en diaphragmant. En fermant vers f/5,6 le centre s’améliore mais les bords ne deviennent jamais franchement bons. Les verres spéciaux infligent une dominante chaude à l’image, ce qui n’est pas un problème en noir-et-blanc mais peut ennuyer les amateurs de diapositives.


Hybridations
Simlar 1:1.5/50

Vers 1940, le Simlar 50/1,5 de Tokyo Optical (Tokyo Kogaku, plus tard Topcon) avait le second groupe transformé en triplet : formule 1-3#2-1. En fait cet objectif est un Sonnar si on regarde l’avant, tandis que la partie arrière appartient au genre Planar. A la plus grande ouverture au moins, cette conception ne semble malheureusement pas combiner les qualités des deux familles d’optiques.


Fujinon XF 35mm F1.4 R

Le Fujinon XF 35 mm f/1,4 R (2012) destiné au Fuji X-Pro1 (appareil au capteur de format APS-C, donc focale « standard » – angle de champ 44°) incluant un éléments asphérique : présente à l’arrière une conception du type télécentrique, d’où le groupe spécifique de 3 éléments collés. Le but est de diriger les rayons lumineux de façon à limiter autant que possible la sortie de rayons obliques.


Planar spéciaux

Comme exemple de partie arrière complexifiée, on en trouve une particulièrement imposante dans le Planar f/0,7 (ou f/0,75) de Zeiss – déjà montré précédemment. D’autres dérivés ultra-lumineux du double Gauss ont fait date, comme le Leitz 1:0.85 de 1934, objectif spécial pour photographie radioscopique. Cette catégorie a été évoquée au début (cf supra, section IR Leitz / UR Zeiss). Sur le thème des optiques spéciales, cf aussi les commentaires in les Petzval modernes.


D’après Ed. Kaprelian, Journal of Motion Picture Engineers juillet 1949

Maximilian Herzberger (1900-1982, décidément une génération optiquement féconde…) conçut son optique 1:0.8 en 1937 pour Eastman Kodak. L’utilisation de verres améliorés lui permettait d’atteindre une correction chromatique meilleure que pour les autres specimens, corrigés pour une seule longueur d’onde.

L’idée de Luboshez ; réducteur de focale (digression)

Le Herzberger (cf supra) était au départ un 100 mm f/2 transformé par le groupe arrière en 41 mm f/0,8, avec l’image finale de format réduit en proportion. L’ajout d’un groupe arrière convergent fonctionne d’une façon qui peut se décrire comme un convertisseur de focale, en fait l’inverse d’un multiplicateur de focale.

Un multiplicateur, tel l’inénarrable doubleur qu’on trouve parfois au fond des fourre-tout, allonge la focale en élargissant le cercle image dont on n’utilise ainsi qu’une partie. En raison de son principe, la luminosité est drastiquement diminuée. Dans le cas du doubleur, la surface image est quadruplée, d’où il suit que la lumière est quatre fois moins intense – i.e. perte de deux diaphragmes [1]. Autre inconvénient : la définition est divisée par deux (sans préjudice du supplément d’aberrations). On n’oubliera pas non plus que le doubleur ne peut être optimisé que pour un tirage donné et donc une seule distance.

A l’opposé, un « diviseur de focale » restitue une image réduite (ce qui revient à une focale plus courte), avec la même quantité de lumière concentrée sur une surface plus petite [2].

Benjamin Ellan Luboshez obtint le 23 mai 1932 un brevet reposant sur cette idée (dépôt le 27 avril 1927). Il y proposait entre autres un additif à intercaler entre l’objectif normal et l’appareil photo. Cf freepatentsonline.com [http://www.freepatentsonline.com/1910115.html] .

Luboshez

La diffusion des appareils mirorless [3] au formats APS-C (environ les 2/3 du 24x36), a favorisé l’éclosion de boosters de luminosité utilisant ce principe. Voir celui de Metabone (4 éléments séparés), ou le Lens Turbo de Zhong Yi Optical (moins cher, comme on s’y attendait…).

Speed Booster 0.71 (Metabone)

Ces ustensiles permettent d’exploiter des objectifs pour 24x36 sur du 16x24. Leurs coefficients multiplicateurs sont d’environ 0,7 ce qui veut dire qu’un 50 mm f/1,4 devient un 35mm deux fois plus lumineux (f/1,0) ; l’image est réduite mais la couverture suffit au capteur APS-C. La profondeur de champ, elle, ne change pas puisque l’échelle de reproduction inférieure [4] contrebalance la réduction due à l’augmentation de l’ouverture relative.

Du Xenon au Summilux pre-asph
Super et Special Speed Panchro

A partir de son Opic (cf supra), Lee conçut (brevets de 1935) un nouveau Planar avec l’élément arrière dédoublé. Pour le cinéma, cela donna les objectifs Super Speed Panchro et Special Speed Panchro f/1,3. Là où la chose devient passionnante, c’est que sur certains Xenon et Summarit (f/1,5 – voir la suite) de Leitz de ces années 30, on trouve gravés les n° de brevets de Taylor, Taylor & Hobson (USPat 2,619,895/1935; Brit Pat 373,950/1932; 397,281).

Xenon 7 lentilles et Summarit

En 1936, Leitz commença à produire son 50 mm Xenon dans une version poussé à 1:1.5, mais sous licence Schneider (cf le Xenon f/2 1925). La formule (encore une œuvre de Tronnier) conservait le dédoublement de la partie arrière. En dehors d’un intéressant rendu des couleurs, cet objectif était dramatiquement sensible au flare, et globalement inférieur au Sonnar de Zeiss. Le Summarit qui lui succédera en 1949 se différencie uniquement par le traîtement anti-reflet qui améliore un peu son comportement face aux sources de lumière adverses, mais ne change rien aux autres défauts.

Xenon 50 mm f/1,5 1936 Xenon 50 mm f/1,5 1936
Biotar 7 lentilles

Cette variante se reconnaît par le premier doublet dont le collage est de courbure inverse du Xenon : Biotar [http://www.dg77.net/photo/tech/fastgaus.htm#biotarf2], Zeiss Planar de Berger, Canon FL 55/1,2, Tomioka 55/1,4, Minolta (cf illustration).

Minolta MC 58 mm f/1,2 Minolta MC 58 mm f/1,2
Summarex

Dans la catégorie courts télés, Leitz produisit en 1943-1954 le 8,5cm f/1,5 Summarex (7 él./5 gr.). Cet objectif bien corrigé souffre d’un contraste faible à pleine ouverture, mais l’image s’améliore rapidement en diaphragmant, dès f/2 et encore jusqu’à f/8 voire f/11, où il s’avère supérieur aux 50mm lumineux de la même période.

Leitz Summarex 85/1,5 1943 Leitz Summarex 85/1,5 1943
Nokton

Le Nokton 50mm/1,5 de 1951 était, chez Voigtländer, l’alternative plus lumineuse à l’Ultron f/2,0 mentionné ci-dessus. Il comportait 7 éléments en 5 groupes. Comme l’Ultron, les lentilles correspondant au second groupe du planar étaient séparées ; le groupe frontal était constitué de deux lentilles collées. Les connaisseurs (cf klassik-cameras.de (ex-Taunusreiter.de)) le considèrent comme supérieur au Summarit (alias Xenon), et tout simplement l’égal du Sonnar.

Nokton 50 mm f/1,5 1951 Nokton 50mm f/1,5
Summilux 50

En 1959, avec de nouveaux verres et un recalcul, le Summilux f/1,4 première version apportait enfin chez Leitz une amélioration des résultats. Certes il n’égalait pas les objectifs moins lumineux, notablement plus homogênes, mais la pleine ouverture était utilisable, et plus seulement une solution de dépannage.

Summilux 50 mm f/1,4 1959
Summilux 2nde version 1962 – ici le modèle 1995 à pare-soleil télescopique

Le Summilux seconde version de 1962 fut une révision importante : elle se différenciait par un intervalle dans le second groupe et le groupe arrière constitué de deux éléments collés (la formule 1-2#2-1-1 devient 1-1-1#2-2). Objectif bon au centre dès la pleine ouverture, ce « pre-asph » est toujours apprécié pour son rendu plaisant.

Summilux 75

De 1980 à 2008, Leitz/Leica a produit un 75mm f/1.4 Summilux-M, de même formule que le 50, meilleur car plus facile à optimiser avec son angle de champ limité à 32°. Les prestations de cet objectif, conçu par Walter Mandler dont c’était la fierté, surprennent encore agréablement. Il est volumineux et difficile à utiliser à pleine ouverture, mais longtemps les amateurs de concerts de jazz ne jurèrent que par lui.

Planar ultra-lumineux des années 50

Précédant le Canon 50 f/1,2 de 1956 déjà signalé, voici quelques objectifs valant le détour.

NIKKOR-N 5cm f/1,1

En 1953, au moment ou Zunow lançait son 50 mm f/1,1 de type Sonnar (cf supra), Saburo Murakami, ingénieur chez Nikon choisit la formule Gauss pour concevoir un objectif de mêmes caractéristiques. Il comprenait 9 éléments en 6 groupes ; 3 des lentilles convexes étaient en verre au lanthane. La lentille frontale était dédoublée et la structure arrière du type complexe. Il semble qu’il était meilleur que le Zunow.


Hexanon 60mm 1954 Hexanon 60mm 1954

En 1954, la firme Konishiroku (devenue Konica en 1987, du nom des appareils vendus sous cette dénomination depuis 1948) présenta un Hexanon 60mm f/1,2 à monture vissante (lancement effectif en 1955). Formule : 8 éléments/6 groupes.


UC Hexanon 60mm 1999 UC Hexanon 60mm 1999

En 1999 sortit un magnifique UC Hexanon 60mm/1,2, à monture vissante (à distinguer du M-Hexanon 50/1,2 à baïonnette M de 2001). De formule différente (7 éléments en 6 groupes), objectif plutôt commémoratif pour collectionneur car produit à seulement 800 exemplaires numérotés, il semble plus difficile à trouver que son aïeul de 1955.


Rappelons ici l’Angénieux pour cinéma ouvert à f/0,95 de 1953, déja présenté parmi les exemples. Le catalogue de Schneider offre toujours un équivalent, le Xenon f/0,95 (25 mm : 8 éléments mais en 7 groupes) en classique monture C, de focale 25 mm destiné aux CCD d’un pouce/2,54 cm (ou tout format de diagonale identique), et 17 mm pour les 2/3".

Schema de l'Angenieux f/0,95 (1953)
Berthiot Cinor 0.95/25 Berthiot Cinor 25mm f/0,95

Dans la même période, Dallmeyer produisait son Ultrac, également signalé au début, de conception similaire à l’Angénieux.

Dalmeyer Ultrac 25/0.98

Le Berthiot Cinor 25/0,95 comportait quant à lui une partie arrière complexe. Chez Kern, le Macro-Switar 26 f/1.1 était très prisé, mais son schéma optique m’est inconnu, il comporterait 8 éléments.

Depuis l’apparition des appareils photo mirrorless au format micro four-third (M43) à objectifs interchangeables, on ne compte plus les amateurs qui ont voulu goûter à cette catégorie d’objectif. Avec plus ou moins de bonheur, en particulier parce que la couverture des objectifs prévus pour le cinéma 16 mm est souvent insuffisante.

Dallmeyer Ultrac 0.98/25 sur un Olympus E-PL1 Ultrac 25mm f/0.98 sur micro 4/3

La vague des reflex

Dans les années 1960, ce fut la marée des appareils reflex à objectif interchangeable. On eut par exemple un Canon R 1:1.8/50 mm en 1959, et en 1962 un R 1:1.2/58 mm.

Nous avons déjà parlé du Zunow 58/1,2 de 1958. Pour les reflex Exakta, les collectionneurs apprécieront de savoir qu’il existait dès 1960 un Taika Harigon de 58 mm f/1,2. Il est difficile de savoir si Taika fabriquait pour Tamron ou si c’était l’inverse. L’objectif, produit jusqu’en 1969, comportait 8 éléments en 6 groupes d’après www.tamron.co.jp/ [http://www.tamron.co.jp/data/old-lens/olm58f1_2.htm] .

Parmi les standards de 50 mm ouverts à 1:1.4 les plus notables, on citera d’abord le Super Takumar 50 mm de Asahi/Pentax de 1964, doté d’un intervalle entre les second et troisième élément. Une configuration déjà vue avec le Pentax Takumar 1.8/55mm (1957, par Ryohei Suzuki) lui-même précédé sous cet aspect par le Voigtländer Ultron 2.0/50 mm (1950) dessiné par A.W. Tronnier.

Canon FL 50 mm f/1,4 1966

Nikon et Canon lancèrent leurs 1.4/50 à partir de 1966. Le comportement de ces objectifs traduisait des options assez différentes du Summilux M de la même époque (cf supra). En effet, s’ils n’étaient pas aussi brillants au centre à pleine ouverture, ils se distinguaient par une bonne régularité sur tout le champ et une correction poussée de l’astigmatisme [*] ; à diaphragme fermé, ils étaient véritablement excellents.


Nous avons évoqué antérieurement [http://www.dg77.net/photo/tech/fastgaus.htm#pancolar] les Pancolar f/1,8 (1978). On notera le rare Pancolar 75/1,4 à 7 lentilles séparées, plus ancien (1968, filtres 77mm, 635g., m.a.p. mini 65cm). Pas trop courant non plus (5000 ex.), il y eut un Pancolar 55/1.4 (7 él./5 gr.) qui complêtera superbement votre Pentacon Super.

Carl Zeiss Jena Pancolar 1,4/55mm Carl Zeiss Jena Pancolar 55/1,4
Carl Zeiss Jena Pancolar 1,4/75mm Carl Zeiss Jena Pancolar 75/1,4

Summilux R f/1,4 (1998) Summilux 50 mm R 1998

Leitz, devenu Leica Camera GMBH en 1988, présenta longtemps un 50 mm f/1,4 pour ses reflex Leica R, au rendement proche des Summilux-M télémétriques. En 1998 il fut remplacé par un objectif utilisant les ultimes produits de l’industrie verrière et (forcément) entièrement recalculé, à 8 éléments en 7 groupes. A la plus grande ouverture il n’est pas d’une homogénéité parfaite, mais les résultats au centre sont tellement bons qu’il ne faut pas trop s’inquiéter pour le reste. Ajoutons que cet ultime Summilux-R de 50 est tout simplement meilleur en diaphragmant que le classique Summicron-R 50/2,0.


Planar à grand angle de champ

Le Planar ne se prête pas au développement de vrais grand-angle. On trouve néanmoins (en 24x36) des 35 mm (champ 63°) qui sont des double-Gauss caractérisés, qui plus est passablement lumineux pour certains, et généralement très compacts.

Zeiss Biotar 4 cm f/2 Zeiss Biotar 40 mm f/2,0 (4,25 cm)
Approche des limites ?
Leitz Noctilux 50 mm f/1,0 (1976) [Schema optique du Noctilux]

La formule à 7 éléments en 6 groupes, avec la partie arrière dédoublée (déjà présente sur le Xenon de 1936) et l’intervalle après le second élément, est commune à beaucoup d’objectifs standards lumineux. Le Leitz (alias Leica) Noctilux 50 mm f/1,0 [http://www.dg77.net/photo/leicaM/noctilux.htm] (1976-2007), présenté supra, correspond à ce genre.

Conçu par Walter Mandler (1922-2005), le Noctilux de 1976 (qui abandonnait les surfaces asphériques de son prédécesseur ouvert à f/1,2.) se distingue surtout par l’usage de verres très spéciaux : le fameux verre 900403 constitue les 2nd et 5e éléments, et les 1er, 6e et 7e sont en verres au lanthane LaK12 et LaF21 (nomenclature Schott). Les niveaux de contraste et définition atteints à pleine ouverture dans un cercle de 10mm de diamètre sont simplement surprenants.


Ce Noctilux « pré-ASPH », reste une exception. La plupart des marques, qui offraient à la clientèle l’objectif de base f/1,4, avaient à leur catalogue un modèle qu’on dira « de luxe » ouvert à f/1,2 (moins bon, mais tellement plus cher…). Par exemple le Canon 58/1,2 de 1962 amélioré en 1968 avec le FL 55 mm f/1,2. Sans parler des concurrents Minolta, Olympus, Nikon, Pentax…


Fin avril 2012, l’ultra-classique Nikkor 50mm f/1.2 AI-S est toujours disponible (sur commande spéciale ; mais à un prix parfaitement raisonnable) — à la différence du fameux Noct-Nikkor à face asphérique de 1977.


klassik-cameras.de (ex-Taunusreiter.de) [http://www.klassik-cameras.de/Olympus_PenF_Lenses.html]

Même l’Olympus Pen au demi-format 18x24 (1959-1966) avait son « superlumineux » : la gamme d’ailleurs bien fournie de cet appareil de poche comprenait un Zuiko Auto-S 42/1,2. Huit éléments en 6 groupes.


Schema optique Zeiss 1:1.2/85
Zeiss 85mm/1,2

Le Zeiss Planar 85/1,2 produit en séries spéciales en 1982 et 1992 offrait une formule quelque peu différente (8 lentilles en 6 groupes) avec, il est vrai, un angle de champ plus réduit. Il était destiné aux reflex à monture Contax-Yashica. Zeiss fournit des courbes FTM qui tendent à prouver qu’à pleine ouverture il donne les mêmes résultat que le 85/1,4 de la même firme, ce qui n’est pas une mauvaise nouvelle, mais ne justifie pas aux yeux de beaucoup la terrible différence de prix pour gagner seulement un demi-diaphragme.


Le CONTAX 55/1.2 Zeiss Planar T* AE (1996), de la même veine que le 85 mm passait aussi à 8 éléments, en 7 groupes dont un flottant. Un superbe objet, avec son poids de plus de 500 g et un diamètre de filtre de 77 mm ! Assurément un bon objectif, mais à f/1,2 ses prestations ne se démarquent pas de concurrents beaucoup moins onéreux. Ajouter des lentilles n’est pas la panacée et l’utilisation de coûteux verres spéciaux suffit à peine à corriger les anomalies, surtout à pleine ouverture. A ces ouvertures, le gain d’un demi-diaphragme n’est pas si simple. C’est pourquoi on s’était orienté depuis quelques temps vers la fabrication et l’utilisation des lentilles asphériques, du moins pour les modèles haut-de-gamme.


Pour son system 1 petit format (13,2x8,8 mm) numérique, Nikon a créé (brevet japonais 2012-185263 d’octobre 2012 – dépôt 4 mars 2011) un 32mm f/1,2, composé de 9 lentilles en 7 groupes. L’angle de champ de 25°87 correspond à un 85 mm en 24x36, la profondeur de champ à pleine ouverture est similaire à f/3,5 : focale donc relativement longue, qui autorise des sujets assez agréablement détachés de l’environnement. La grande luminosité est également utile avec les petits capteurs, davantages sujets au « bruit » quand on augmente la sensibilité : à temps de pose égal, f/1,2 permet de travailler à 800 ISO là ou il en faudrait 3200 à f/3,5.


Notes

Cre : 02 dec 2011 - Maj : 16 dec 2016

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