Aplanat | Steinheil

Steinheil é um dos grandes nomes da indústria óptica alemã, antes mesmo da invenção da fotografia. Tudo começou quando Carl August Steinheil (1801-1870) aos 22 anos de idade, desistiu de uma carreira em Direito para dedicar-se à astronomia. Foi estudar matemática em Gottingen com ninguém menos que o brilhante Johann Carl Friedrich Gauss (1777-1855). Em 1835 tornou-se professor de matemática e física na Universidade de Munique e já nessa década de 30 começou a fabricar telescópios ganhando rapidamente uma sólida reputação como autoridade no assunto.

Carl August Steinheil (1801-1870), foto de 1850
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Carl Steinheil envolveu-se também no desenvolvimento de tecnologia para muitas outras aplicações, como o telégrafo eletromagnético. O que sobressai, lendo-se sobre sua vida, é que ele foi um desses espíritos irrequietos e generalistas, como tantos outros no século XIX, que a partir de uma sólida formação em ciências básicas não resistia a atacar apaixonadamente todas questões, as mais dispersas, que o método científico pudesse endereçar.

Em 1852 o rei da Bavaria, Maximilian II, pediu-lhe para estabelecer-se definitivamente em Munique para dedicar-se especialmente ao campo da óptica aplicada (Corrado d’Agostini). Acho interessante observar esses dados históricos e biográficos para percebermos que embora os pioneiros da fotografia tais como Nièpce, Daguerre, Reade, Bayard e em certa medida mesmo Talbot, tenham sido algo como diletantes ou amadores dedicados, a fotografia tornou-se logo um assunto científico e econômico que agitava o mundo político e acadêmico. Os diletantes não sumiram, muitos fotógrafos, mesmo os de finais de semana, contribuíram de diversas formas com invenções e aperfeiçoamentos do processo fotográfico. Mas ao mesmo tempo a produção de imagens fotográficas mobilizou uma enorme energia dos grandes nomes da ciência, da indústria e líderes político e institucionais. É interessante também observar essa figura do pesquisador empreendedor, cientista e empresário, muito frequente no século XIX, mas que hoje parece não ter mais lugar.

O pedido de Maximilian II fazia todo sentido pois Munique fora o centro de desenvolvimento da óptica sob a liderança do grande físico Joseph von Fraunhofer (1787-1826), mas com a invenção da fotografia, Viena, tornara-se uma forte concorrente pois lá trabalhavam nomes como Petzval e Voigländer que eram na verdade apenas a ponta de um novo iceberg que rapidamente se formara.

Foi dessa forma que as fábricas, as matérias primas, os acordos comerciais, as patentes e também todos os conhecimentos envolvidos na óptica, nos estudos da luz, das cores, da química, enfim toda a Ciência, da noite para o dia, tornaram-se assunto dos líderes políticos, dos reis e príncipes, que manejavam incentivos, disputavam talentos e concorriam entre si pelos mercados que se abriam. Tiveram que aprender a movimentar-se também nesse novo tabuleiro. Quanta diferença com os tempos, não muito distantes, quando apenas as guerras podiam trazer poder e riquezas para as famílias reais.

Hugo Adolph Steinheil (1832-1893)
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Mas o nome Steinheil vai ainda muito além do seu eclético fundador. Para a fotografia especificamente, é na produção de seu filho Hugo Adolph Steinheil (1832-1893) que iremos encontrar algumas das principais realizações que realmente marcaram a história das ópticas fotográficas na segunda metade do século XIX. Adolph, não se entendia muito bem com seu pai, pois tinham índoles opostas. Enquanto que Carl mudava de assunto o tempo todo e iniciava mais projetos do que podia terminar, conta-se que Adolph era do tipo perseverante e não conseguia largar um problema antes de ter encontrado sua solução. Foi essa obstinação que o fez trabalhar 12 horas por dia por 15 anos, a partir do estabelecimento da firma em Munique, para desenvolver uma nova família de lentes que seria uma revolução nas ópticas fotográficas (Corrado d’Agostini).

Depois da lente de Petzval, pode-se dizer que nada foi tão significativo como as Aplanats, desenhadas por Adolph Steinheil em 1866 (e simultaneamente e independentemente por Dallmeyer, também alemão, trabalhando na Inglaterra, que lançou o mesmo conceito com o nome Rapid Rectilinear). Adolph tivera a colaboração de seu amigo o matemático Philipp Ludwig von Seidel (1821-1896), da universidade de Munique, que desenvolvera um conjunto de equações que permitiam simular os raios oblíquos incidindo sobre as lentes e assim antever, apenas com cálculos, os efeitos de cada conceito/desenho óptico sobre qualidade da imagem final. Seidel conseguiu separar matematicamente as diferentes aberrações que deterioram a periferia da imagem de uma lente.

Foi com o uso desse formalismo que Adolph Steinheil conseguiu depurar o conceito de duas ópticas simétricas em torno do diafragma e lançar uma linha de lentes com diferentes ângulos de visão e aberturas generosas para a época, que chegavam (algumas) até a f/6. A vantagem da simetria está na automática correção de distorções. Isso era muito importante em fotografia de arquitetura nas quais as linhas verticais apareciam curvas quando se utilizavam as lentes para paisagens disponíveis na época. Outra utilização importante nas quais as distorções atrapalhavam muito eram as reproduções de documentos e mapas.

O conceito das Aplanats mostrou-se flexível e várias versões, mais angulares e menos luminosas, para paisagens ou mais fechadas e mais luminosas para retratos, vieram da ideia básica de lentes simétricas. Não que lentes simétricas fossem em si alguma novidade, suas vantagens eram conhecidas pelo menos desde 1841, mas Adolph Steinheil teve a ideia de usar os vidros de uma maneira inovadora. Os dubletos, para corrigir a aberração cromática, até então eram normalmente compostos de um vidro crown e um flint, mas nas Aplanats, segundo Kingslake: “A verdadeira pista para a construção da Rapid Rectilinear [nome das “Aplanats” no design desenvolvido por Dallmeyer] está na escolha dos vidros. Os dois tipos devem diferir o máximo possível em índice de refração e o mínimo possível em índice de dispersão”. Então Steinheil e Dallmeyer utilizaram dois vidros flint que formavam, entre o que estava disponível na época, a combinação que permitia se chegar ao máximo dessa aproximação dos índices de dispersão e afastamento dos índice de refração. 

Este exemplar da coleção é a Aplanat Universal de 27 linie. Linie é uma medida que era utilizada por fabricantes de instrumentos científicos por toda Europa mas, infelizmente, não era exatamente o mesmo valor para todos eles. A linie de Steinheil corresponde a 1/10 de polegada. É portanto o mesmo que 2,54mm. Aplicada às ópticas fotográficas, essa é a medida do diâmetro útil da lente frontal que é de 69 mm. Portanto, consultando-se a tabela acima no livro de Josef Maria Eder sobre ópticas, de 1893, corresponde a uma distância focal de 440 mm. Pela tabela acima ela cobre, toda aberta, um formato de 257 x 217 mm. Calculando a diagonal temos 336 mm. Calculando o ângulo de visão temos 42º. No caso de estar com abertura mínima, que para uma lente dessas seria algo como f/64, a tabela diz 433 x 325 mm, refazendo os mesmos cálculos isso dá um ângulo de visão de 52º.

A abertura máxima da lente é dada na primeira coluna da tabela: Oeffnung, mas este não é ainda o f stop com o qual estamos acostumados, é a pupila de entrada da lente, é o diâmetro aparente do diafragma que no caso é do tipo Waterhouse. Para converter em f/stop é preciso dividir a distância focal pela pupila de entrada: 440/60,9. Isto nos dá f/7,2.

Essa diferença de ângulo de visão de 42º quando em f/7,2 e 52º quando em f/64, ilustra bem o “não se pode querer tudo’ em óptica. Sempre que se ganha de um lado, perde-se de outro.

Montada em uma Thornton Pickard Royal Ruby Triple Extension 18×24 cm
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Sobre restaurar ou não

Quando comprei esta lente, de um amigo, ela estava neste estado que mostra a foto abaixo. Há muita discussão entre colecionadores se devemos ou não restaurar esses equipamentos ou deixá-los com as marcas do tempo e simplesmente evitar-se que apareçam novas.

Para mim uma lente é, antes de tudo, um instrumento com o qual eu faço fotos. Não é um objeto de culto. Quando vejo que as “marcas do tempo” foram mais “marcas de abandono”, caso eu entenda que tenha os meios e conhecimentos para fazer o objeto voltar para um estado mais assemelhado ao de quando estava novo, eu sou totalmente mãos à obra.

A não ser que as marcas do tempo tenham sido causadas por algum dono desleixado mas interessante. Nesse caso, as marcas podem ser índices de sua relação com o instrumento e com a fotografia e podem ser assim pedaços de uma história que deve ser preservada. Mas infelizmente não tenho nada nessa categoria.

Mas quando foram anônimos que quase destruiram o objeto e ele só resistiu por ter sido fabricado por alguém que queria que ele durasse para sempre, nesses casos, digamos que eu respeito mais a vontade de quem o fabricou do que o descaso de quem o utilizou.

O que acontece com estas lentes é que elas foram envernizadas com laca, o shellac no inglês, este é um verniz natural maravilhoso que protege muito bem o metal. Mas com o tempo ele escurece. Se a lente não for tratada com cuidado, o verniz risca, descasca e o metal começa a ser atacado por intempéries e a lente pode ficar como essa Steinheil estava, ou até pior.

Então, um amigo que é ourives limpou o metal como se deve, sem deixar marcas de lixa, palha de aço e outros absurdos que vemos por aí…

…e, para evitar que ela comece a oxidar novamente, eu apliquei uma camada de laca que irá conservá-la íntegra pelos próximo 50 anos ou mais.