I riduttori di focale (speed booster o speedbooster)

I riduttori di focale sono dei sistemi ottici che si inseriscono tra corpo macchina e obiettivo quando si vuole sfruttare una maggior porzione dell’angolo di campo offerto da una lente progettata per un formato più grande di quello del sensore in uso.

In sostanza la funzione primaria di questi aggiuntivi ottici è ridurre il crop factor di un determinato corpo macchina.

La popolarità di questi strumenti è cresciuta col diffondersi del formato Micro Quattro Terzi, un sistema all’interno del quale è facile trovare corpi macchina di buona qualità a prezzo contenuto, ma col quale è necessario utilizzare obiettivi estremamente luminosi per limitare la profondità di campo, in quanto la diagonale di questo formato misura circa 22mm. L’utilizzo di un riduttore di focale permette di montare su corpi MQT ottiche progettate per il Full Frame, il S35 o l’APS-C, sfruttandone buona parte della proiezione ottica e quindi dell’angolo di campo; in questo modo il crop factor effettivo del sensore MQT rispetto al FF può essere ridotto da circa 2x a circa 1.4x o anche meno, in base al riduttore di focale utilizzato.

Oggi esistono riduttori di focale progettati anche per sensori più grandi del MQT, come gli APS-C o i Super35, che permettono di avvicinarsi ancora di più alla resa del FF. Il fattore di riduzione focale di tutti gli speed booster, a prescindere dal formato e dalla camera alla quale sono dedicati, varia in genere tra 0.71x e 0.64x. Un sensore MQT, che ha un crop factor di circa 2x nei confronti del formato FF, abbinato a un riduttore di focale 0.6x produce un crop factor finale di 2 x 0.6 = 1.2. Nessuna accoppiata corpo macchina/speedbooster permette ad oggi di raggiungere l’1:1 col FF.

I riduttori di focale vengono spesso chiamati speed booster o speedbooster dal nome conferito loro dalla ditta Metabones, la più famosa nel campo della produzione di questi dispositivi ottici in ambito videografico. La nomenclatura deriva dal fatto che i riduttori di focale, oltre alla descritta influenza sul crop factor, hanno un importante effetto sull’esposizione; in pratica rendono più veloce il sistema ottico al quale vengono abbinati. Per scoprire di quanto, è sufficiente eseguire la stessa moltiplicazione di cui sopra: montando uno speedboster 0.6x su un obiettivo f/2 si ottiene un sistema ottico la cui luminosità è pari a quella di un obiettivo f/2 x 0.6 = f/1.2. Questo non perché il sistema ottico divenga effettivamente più luminoso, ma per come i riduttori di focale realizzano la propria funzione. Approfondiamo questo argomento nel prossimo capitolo.

Per quanto si possano impiegare ottiche estremamente veloci, l’aumento di luminosità apportato da un riduttore di focale si scontra sempre con dei limiti fisici che impediscono di raggiungere valori più elevati di un certo estremo, che in genere è f/0.8.

Come funzionano gli speedbooster

Questi dispositivi intercettano la proiezione ottica dell’obiettivo al quale sono connessi, la ridimensionano mantenendone le proporzioni e la proiettano sul sensore. Funzionano in pratica in maniera opposta ai moltiplicatori di focale: anziché ingrandire l’immagine catturata dagli obiettivi prima che questa arrivi al sensore, la rimpiccioliscono.

Il processo appena descritto ha due conseguenze. Prima di tutto, dal momento che la proiezione ottica viene ridimensionata, il sensore ne può catturare una porzione maggiore rispetto a quella che avrebbe acquisito senza l’intervento del riduttore, comportandosi così come se fosse un sensore di dimensioni superiori; all’atto pratico si altera quindi il crop factor del corpo macchina in uso. In secondo luogo, dal momento che la luce catturata dall’obiettivo viene concentrata dal riduttore di focale su un’area più piccola rispetto a quella della sua proiezione ottica, l’immagine acquisita dal sensore risulta più luminosa di quanto sarebbe stata senza l’utilizzo del riduttore. In sostanza la stessa quantità di luce necessaria a formare un’immagine di dimensioni maggiori viene utilizzata per creare un’immagine di dimensioni inferiori, che quindi risulta più luminosa.

Speed booster e profondità di campo

In che modo tutto questo influisce sulla profondità di campo? Se un obiettivo f/2 accoppiato a un riduttore di focale risulta luminoso quanto un obiettivo f/1.4, produce anche la stessa profondità di campo di un obiettivo f/1.4?

No. Uno speed booster non fa altro che catturare l’immagine proiettata dall’obiettivo, rimpicciolirla e proiettarla sul sensore, non influenza in alcun modo la dimensione della pupilla d’ingresso dell’obiettivo in uso e di conseguenza non può alterare la profondità di campo dell’immagine da esso catturata.

Il motivo per il quale uno speed booster permette indirettamente di ridurre la profondità di campo delle immagini è che consente al sensore di sfruttare una maggior parte della proiezione ottica degli obiettivi e quindi anche dell’angolo di campo da essi inquadrato. In pratica un riduttore di focale influenza la profondità di campo quanto il passaggio a un sensore più grande, ossia per via indiretta, per il tipo di obiettivi che porta a impiegare.

Per fare un esempio: l’angolo di campo caratteristico di un 22mm può essere ottenuto con un 35mm in abbinamento a uno speed booster 0.64x. Se immaginiamo che entrambi gli obiettivi siano f/2.8, questa equivalenza implica il passaggio da una pupilla d’ingresso di circa 8mm a una di circa 12mm, ossia oltre due volte più grande. Stiamo quindi parlando, in termini di profondità di campo, di circa 1,3 Stop di differenza. Una differenza dovuta però all’obiettivo, non allo speedbooster.

Limiti, pro e contro dei riduttori di focale

Gli aspetti positivi dell’utilizzo di uno speed booster credo che a questo punto risultino evidenti. I riduttori di focale non solo permettono di ottenere angoli di campo particolarmente ampi, difficili se non impossibili da raggiungere con le lenti native di un sistema basato su un sensore particolarmente piccolo come può essere il MQT, ma consentono anche di lavorare a profondità di campo ridotta senza dover ricorrere a lenti estreme sia in termini di luminosità che di prezzo. Va anche considerato che i sensori di dimensioni contenute tendono a produrre molto rumore digitale quando portati a lavorare ad alti ISO, quindi poter guadagnare in esposizione anche più di uno Stop grazie a uno speed booster è un vantaggio significativo. Infine, disporre di uno speed booster può significare non dover disporre di due corredi lenti quando si lavora con due camere di diverso formato.

Veniamo ora ai limiti e alle controindicazioni. Prima di tutto i limiti: ogni riduttore di focale è dedicato a un solo corpo macchina o a un ristretto gruppo di camere. Non esiste uno speed booster con attacco MQT o EF che sia adatto a qualsiasi corpo macchina presenti quel tipo di baionetta. Lo stesso vale per la connessione frontale, quella verso l’obiettivo: la compatibilità non è determinata soltanto dal tipo di baionetta, non tutti gli obiettivi PL, ad esempio, possono essere montati su uno speed booster con attacco PL. Un problema non raro è che l’obiettivo, una volta connesso al riduttore, non abbia più un sufficiente spazio retrofocale e di conseguenza si trovi a impattare un gruppo ottico contro la lente frontale del riduttore stesso prima di riuscire a raggiungere uno dei due estremi della propria escursione focale. È dunque possibile che non esista uno speed booster che da solo risolva tutte le esigenze di una determinata produzione e che assicuri la propria utilità nel tempo.

E ora i contro. Come tutti gli aggiuntivi ottici non dedicati, gli speed booster rischiano di degradare visibilmente la resa degli obiettivi ai quali vengono connessi. Il decadimento nella correzione ottica è generalmente tanto più visibile quanto più ci si allontana dal centro dell’immagine acquisita.

I riduttori di focale più costosi utilizzano schemi ottici, vetri e trattamenti superficiali di alta qualità, ma sono comunque dei gruppi ottici non specificatamente disegnati per gli obiettivi ai quali vengono connessi e aggiungono ad essi spaziature aria-vetro non previste che inevitabilmente introducono quantomeno una riduzione di contrasto dovuta a un aumento delle interriflessioni. Va anche considerato che qualsiasi obiettivo venga connesso a un aggiuntivo ottico varia in una qualche misura quello che viene definito il suo carattere, ossia l’insieme delle sue caratteristiche ottiche, dalla resa cromatica alla risolvenza alla tessitura del fuori fuoco.

Un altro fatto da tenere in considerazione è che quando si utilizza uno speed boster si raddoppia il numero di connessioni a baionetta tra corpo macchina e obiettivo e quindi le possibilità che si verifichi un gioco meccanico durante le transfocature. I riduttori di focale dotati di piede filettato 1/4″ per la stabilizzazione e magari anche di un secondo livello di serraggio in corrispondenza della baionetta frontale, abitualmente definito cine-lock o positive-lock, sono decisamente preferibili.

Per individuare il riduttore di focale più adatto alle proprie esigenze è sempre necessario eseguire dei test coi corpi macchina e gli obiettivi che si vogliono utilizzare. In genere lo strumento più costoso è quello che offre la qualità migliore, ma non sempre. Trattandosi di accoppiamenti ottici casuali ci possono essere sorprese e non è neanche detto che alla correzione ottica più elevata corrisponda l’immagine più desiderabile.