Canon comemora o 50º aniversário da utilização de fluorite sintética nas objetivas

Lisboa, Portugal, 08 de novembro de 2019 – A Canon Inc. e a Canon Optron, Inc., anunciam o 50º aniversário do lançamento da FL-F300 mm f/5.6 (lançada em 1969), a primeira objetiva do mundo para câmaras de objetivas intermutáveis, para consumidor, que utiliza fluorite sintética. A par da gama de objetivas intermutáveis, a fluorite sintética é também utilizada numa grande variedade de produtos óticos da Canon, nomeadamente em objetivas broadcast e objetivas de telescópio astronómico.

Cristal de fluorite sintética

A FL-F300mm f/5.6 (lançada em 1969): a primeira objetiva Canon ILC a utilizar fluorite sintética

Combinada com vidro ótico, a fluorite – a forma mineral do fluoreto de cálcio (CaF2) – pode corrigir a aberração cromática de tal forma que esta se torna quase inexistente. Contudo, os cristais de fluorite naturais são demasiado pequenos para o uso prático em objetivas fotográficas. Para criar a renderização nítida e subtil – que não é possível com o vidro ótico convencional – a Canon dirigiu a sua atenção, desde cedo, para o aproveitamento eficaz da fluorite. O plano Canon F teve início em agosto de 1966 com o objetivo de desenvolver uma objetiva de alto desempenho que utilizasse fluorite, pondo em ação o compromisso da empresa com o desenvolvimento de objetivas de alto desempenho.

Em 1950, foi descoberta uma técnica para sintetizar fluorite com cristais naturais deste mineral, o que preparou o caminho para a sua utilização enquanto material ótico. No entanto, para os produzir era necessário um ambiente de vácuo a temperaturas acima dos 1000ºC; isto levou a que várias áreas, como a instalação e a manufatura, conseguissem a produção em massa de cristais de grande dimensão e alta pureza.

Movida pelo desejo de desenvolver objetivas de alto desempenho, a Canon conseguiu os primeiros cristais sintetizados num forno elétrico em março de 1967 e, em fevereiro de 1968, estabeleceu a tecnologia de produção de cristais sintéticos de fluorite. Nessa altura, este mineral não podia ser polido como o vidro ótico tradicional. Assim, a Canon desenvolveu uma tecnologia não convencional capaz de polir o delicado material, o que demorava quatro vezes mais tempo. Em maio de 1969, foi lançada a primeira objetiva intermutável a utilizar fluorite sintética, a FL-F300mm f/5.6. Desde então, a utilização de fluorite sintética tem sido fundamental para o desenvolvimento de objetivas de alto desempenho da Canon.

Em dezembro de 1974, foi estabelecida a Optron Inc. (atual Canon Optron) para comercializar a tecnologia de produção em massa de cristais de fluorite criada pela Canon. A Canon Optron desenvolveu uma diversidade de outros materiais de cristal ótico, ao mesmo tempo que aperfeiçoou as suas tecnologias de vácuo a elevadas temperaturas e de controlo de temperatura para a produção em massa de fluorite sintética. Em julho de 2007, forneceu 12 objetivas ao Observatório Astrofísico Smithsonian – incluindo uma grande angular de fluorite sintética com 40cm de largura, capaz de registar sinais a mais de 10 mil milhões anos-luz de distância.

A Canon está comprometida com a melhoria das suas tecnologias de imagem, focando-se no desempenho ótico para garantir que correspondem às altas expetativas dos seus utilizadores. A Canon continuará também a desenvolver e produzir produtos de confiança com desempenho ótico melhorado, que desempenham um papel fundamental na sociedade.

Referência: Sobre as propriedades da fluorite

Quando a luz incide sobre a água ou algo transparente, é refratada. A objetiva utiliza as suas propriedades para focar a luz que é transmitida. Contudo, o índice de refração depende da cor: por exemplo, a luz azul com um comprimento de onda menor é refratada num ângulo mais acentuado do que a luz vermelha com um comprimento de onda maior. Como resultado, a luz emitida pela mesma fonte de luz é separada em diferentes cores na objetiva, e as suas posições de foco são diferentes. Isto causa uma dispersão de cores denominada de “aberração cromática”.

Imagem da aberração cromática de uma teleobjetiva
no contorno do ramo

Como a aberração cromática ocorre na direção oposta entre uma objetiva convexa e uma objetiva côncava, a correção é feita através da combinação de uma objetiva convexa com uma baixa dispersão, e de uma objetiva côncava com uma elevada dispersão. Assim, a direção do trajeto dos raios da luz é unificada, cancelando a aberração cromática e fazendo coincidir o ponto de convergência. No entanto, mesmo com as objetivas combinadas para corrigir a aberração cromática, o ponto de foco verde, que está entre os comprimentos de onda vermelho e azul, continua próximo do ponto focal. Esta ligeira aberração cromática denomina-se aberração cromática secundária ou espetro secundário. A “fluorite” é eficaz na eliminação total desta aberração.

Comparada com o vidro ótico, as objetivas com fluorite são caracterizadas por um “índice de refração muito baixo” e “características de dispersão parcial baixas e anómalas”, “excelente permeabilidade à luz infravermelha e ultravioleta”, etc. Utilizando esta característica, que não é encontrada no vidro ótico comum, é produzida uma objetiva de fluorite convexa e o espetro secundário torna-se extremamente pequeno através da acromatização. Para além disso, quase todos os pontos de foco vermelho, verde e azul coincidem, e a luz é focada num único ponto conseguindo-se, deste modo, a eliminação quase completa da aberração cromática.

Eliminação da Aberração Cromática utilizando fluorite

Nas super teleobjetivas, que são consideravelmente afetadas pelo espetro secundário devido à sua longa distância focal, a fluorite é altamente eficaz. Por esta razão, a Canon adotou este mineral para as suas mais recentes objetivas, como a EF400 mm f/2.8 L IS III USM e a EF600 mm f/4L IS III USM (ambas lançadas em dezembro de 2018). A gama de super teleobjetivas que utilizam fluorite é muito popular entre os fotógrafos em todo o mundo, pela sua delicadeza de descrição e alto contraste.