óptico y matemático húngaro. (1807-1891).
El cálculo de Josef Max Petzval de un objetivo acromático rápido, en 1840, desempeñó un gran papel en el intenso desarrollo de la fotografía de retrato con el proceso Daguerrotipo.
József Miksa Petzval, 1854, Retrato de Adolf Dauthage.
Su objetivo de retrato era de gran abertura y acromático para los rayos ópticos y químicos. Diseñó también el objetivo Orthoscope (ortoscópico) para paisajes y trabajo de reproducción.
Ambos objetivos marcaron un enorme avance sobre los existentes y se emplearon grandemente durante medio siglo.
Existe una temprana biografía realizada por P. Ermenyi (Halle, 1903).
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Bibliografía: EFF.
Josef Max Petzval fue el pionero del diseño óptico fotográfico mediante métodos matemáticos.
El objetivo Petzval para retrato fue el primero de este tipo para uso fotográfico. Presentaba un acromatismo excelente y poseía la gran abertura necesaria para las exposiciones cortas con las lentas placas de los daguerrotipos. Lo fabricó Peter Wilhelm Friedrich Voigtländer en Viena.
El diseño básico de este objetivo fue utilizado hasta época reciente para los objetivos de retrato y para los proyectores cinematográficos.
Petzval demostró que este objetivo presentaba astigmatismo y curvatura de campo y que ambas aberraciones no podían corregirse simultáneamente en los cristales de la época.
La expresión matemática de esta característica se denomina «Suma Petzval» y depende únicamente de la potencia de los elementos del objetivo y de las constantes de los cristales utilizados. Por tanto, la suma sólo puede anularse (campo plano) mediante la elección de los cristales, la cual debe efectuarse al iniciar el diseño del objetivo.
Diseñó también el objetivo «ortoscópico», es decir sin distorsión, para fotografía de paisajes y reproducciones.
Bibliografía: EPF.
Josef Max Petzval fue un matemático húngaro que, en 1840, inventó la primera lente fotográfica diseñada expresamente, que reducía el tiempo de exposición en un 90 por ciento.
Esto permitió el rápido desarrollo del uso del daguerrotipo para el retrato.
Fabricada por Peter Voigtländer y luego copiada por otros, la lente Petzval marcó un gran avance con respecto a las lentes anteriores y fue ampliamente utilizada durante medio siglo.
Biografía: NEFF.
Josef Maximiliam Petzval es ampliamente reconocido como el padre de la óptica fotográfica, siendo la primera persona en aplicar el cálculo matemático al diseño de una lente fotográfica.
Nacido en Spisská Belá, entonces en el Imperio austrohúngaro pero hoy en Eslovaquia. Estudió física y luego matemáticas en el Institutum Geometricum de Budapest, ahora parte de la Universidad de Budapest.
Después de graduarse, con un doctorado en física, dio clases a tiempo parcial en el Institutum Geometricum, mientras trabajaba como ingeniero en Praga.
En 1838 se trasladó a Viena y ocupó el puesto de profesor de Matemáticas en la Universidad de Viena, donde pasó los siguientes cuarenta años. Al año siguiente, diseñó el objetivo de retrato rápido que llevó su nombre y que revolucionó la fotografía.
NdelE: En 1838 asumió el cargo de profesor de Matemáticas en Viena, donde desarrolló el resto de su carrera académica, jubilandose en 1877.
Se cree que su interés por las lentes fotográficas surgió de una discusión con su amigo y colega Andreas von Ettinghausen, después de que este último regresara de París, donde había visto una demostración del daguerrotipo.
Ettinghausen lamentó el hecho de que las exposiciones con el nuevo proceso eran demasiado largas para hacer del retrato una propuesta práctica, y Petzval se embarcó en una investigación para ver si el diseño de las lentes podía mejorarse para reducir las exposiciones.
NdelE: Roger Cicala sellada en DpReview el desarrollo de un concurso realizado en Francia para mejorar los tiempos de exposición del daguerrotipo:
Así, la Sociedad Francesa para el Fomento de la Industria Nacional creó un concurso que ofrece un premio al mejor objetivo fotográfico de gran apertura. Esto no pretendía ser un concurso justo. La Sociedad estaba en Francia. Los jueces eran franceses… Y los franceses consideraron que la propia cámara fotográfica era un invento suyo.
…
Después de enterarse del concurso francés, Petzval decidió que se debían utilizar las matemáticas y la geometría para mejorar el diseño de lentes y para ello instaló un laboratorio en un monasterio abandonado. Un matemático austrohúngaro que nunca había diseñado una lente y que participara en un concurso de lentes francés contra un francés juzgado por un francés parecía tener tantas probabilidades de éxito como una invasión invernal de Rusia. Pero estoy seguro de que Petzval pensó que él hacía matemáticas de «gran científico», mientras que Chevalier simplemente hacía experimentos, por lo que funcionaría.
El resultado, calculado antes de finales de 1839 y producido en prototipo a principios de 1840, fue un diseño innovador que utilizaba dos pares de lentes acromáticas que reducían los tiempos de exposición en más de un 95%.
La cámara original de Daguerre usaba una lente con una apertura efectiva de f/16, mientras que la alternativa de Petzval ofrecía una apertura fija de f/3,6.
Las descripciones de la lente para retratos, en los primeros manuales, dan fe de su confiabilidad y popularidad. En la década de 1860, William Lake Price lo describió como:
Diagrama de la lente de retrato de Petzval de 1841: cristal Crown sombreado en rosa, cristal Flint sombreado azul. Dixtionary of Photography, 1890.
Una lente de crown frontal de curvas convexas desiguales, a la que están cementadas una lente de doble piedra de curvas cóncavas desiguales; la combinación posterior es una lente crown de curvas convexas desiguales y una lente flint cóncavo-convexa a poca distancia de ella. Durante más de un cuarto de siglo, esta lente, sin más cambios en su construcción que la modificación de sus curvas, ha sido adaptada no sólo para la clase de imágenes que su nombre denota sino para una variedad de otras.
El diseño de Petzval utilizó dos pares de lentes con corrección de color, con sus elementos negativos orientados hacia el centro, a cada lado de un gran espacio central. Fue la creación del espacio entre las parejas lo que logró el resultado deseado.
Ese resultado fue una combinación que ofreció una corrección significativa de la aberración cromática y el coma, pero como todos los diseños similares, sufrió significativamente de aberración esférica.
El diseño no creaba un campo de imagen plano, y si bien esto no era un problema importante cuando se usaba para hacer pequeños retratos de daguerrotipo, tenía severas limitaciones cuando se trataba de tamaños de planchas más grandes, ya que la definición y la nitidez disminuyeron significativamente hacia los bordes de la placa.
Dados los pequeños tamaños de las placas de daguerrotipo que se usaban popularmente en ese momento, y el hecho de que aún faltaban décadas para la ampliación de la imagen fotográfica, la pérdida de definición de los bordes no se consideró de inmediato como un problema.
Posteriormente, una variación del diseño eliminó parcialmente el problema y permitió que la lente se utilizará para arquitectura y paisaje. Sin embargo, fue la lente para retratos la que alcanzó mayor importancia en la evolución de la fotografía y, acompañada por la sensibilidad considerablemente mayor de la placa de daguerrotipo que resultó de las innovaciones químicas de John Frederick Goddard, hizo de la fotografía de retratos una propuesta práctica.
El ingenio de Petzval y Goddard, redujeron efectivamente los tiempos de exposición de muchos minutos a solo unos pocos segundos.
Al tener recursos limitados, Petzval sólo podía permitirse el lujo de patentar su diseño dentro del Imperio Austro-Húngaro y acordó, por un pago único, otorgar la licencia de fabricación a Peter Wilhelm von Voigtländer, quien produjo las primeras lentes disponibles comercialmente en 1840.
La primera cámara que se vendió con la lente Petzval fue la exclusiva cámara daguerrotipo con cuerpo metálico de Peter Voigtländer de 1841. Se cree que se fabricaron unos seiscientos ejemplares de esta cámara, pero se sabe que muy pocas han sobrevivido.
La relación de Petzval con Voigtländer se deterioró a partir de 1845, cuando Petzval vio el éxito de la lente y se dio cuenta de que, aparte de su pago original, no se beneficiaría de ella.
Cuando Peter Voigtländer trasladó posteriormente sus instalaciones de fabricación de Austria a Alemania, y fuera del alcance de la patente de Petzval, su disputa continuó durante muchos años. Voigtländer, sin embargo, continuó refinando y desarrollando el diseño, y su lente «Orthoskop», un derivado directo del diseño original, logró un éxito generalizado como lente de paisaje.
Al reconocer las deficiencias de la lente original, Petzval aplicó sus habilidades matemáticas para resolver los problemas de la aberración esférica y, al hacerlo, desarrolló un cálculo matemático para medir y predecir la planitud del campo de imagen resultante.
La «Condición de Petzval» o «Suma de Petzval«, derivada en 1843, se convirtió en el método estándar para cuantificar este problema y resolver su efecto. Todavía está en uso hoy.
A Petzval también se le atribuye el diseño de los prismáticos y, por tanto, su contribución a la evolución de los binoculares. También propuso reflectores de espejo para bombillas, para recoger y reflejar una mayor proporción de la iluminación disponible, e hizo importantes contribuciones al mundo de las matemáticas, la acústica y la física.
Sin embargo, un allanamiento (*) en su casa de Viena en 1859 provocó la pérdida de muchos de sus manuscritos, varios de ellos inéditos, y le hizo abandonar sus planes de publicar libros definitivos sobre el tema de la óptica.
(*) NdelE: Hay muy poca información sobre este allanamiento y en otros documentos se habla de robo, nuevamente Roger Cicala logra aclararlo en DpReview:
Petzval había diseñado una segunda lente, llamada Dialyte. Se trataba de un objetivo para paisajes con una apertura más pequeña pero una excelente nitidez de borde a borde. En 1856, inició un negocio con otro fabricante de lentes austriaco, Carl Dietzler, para producir esta lente, pero Dietzler quebró antes de que se pudiera fabricar la lente. En 1859 la casa de Petzval fue asaltada. Lo único robado fueron sus diseños de lentes y todos sus manuscritos ópticos. Voigtländer casi de inmediato comenzó a producir el Orthoskop, que era básicamente una copia al carbón del Dialyte, en esa época. ¿Coincidencia? Petzval no lo creía así y insistió en que Voigtländer había robado su casa, pero no pudo demostrarlo.
Se retiró de las actividades científicas en 1877 y murió en Viena en 1891.
Vida Familiar.
Josef Petzval fue uno de seis hijos. Su padre era profesor y músico. Un hombre intensamente privado, se sabe relativamente poco de su vida privada, e incluso su biógrafo Ludwig Ermenyi pudo ofrecer poca información.
Se sabe que se casó a una edad avanzada, en 1869, y a la edad de 62 años, pero se divorció cuatro años después.
En 1877 se trasladó a Kahlenberg, en las afueras de Viena, donde se convirtió prácticamente en un recluso y murió en 1891, en gran medida olvidado y casi sin un centavo. La historia, sin embargo, no lo ha olvidado.
Bibliografía: NCP.
NdelE: Roger Cicala, en DpReview, agrega información sobre el retiro de Petzval:
Después de la pérdida de sus manuscritos en 1859, Petzval abandonó por completo la óptica y nunca volvió a trabajar en este campo. Se mudó al taller de su monasterio abandonado y se casó con su ama de llaves. Ella murió unos años más tarde y Petzval se retiró de la enseñanza y vivió solo en el monasterio hasta su muerte en 1891, con sólo su caballo como compañero. El glaciar Petzval en la Antártida y el cráter Petzval en el lado oscuro de la luna llevan su nombre. De alguna manera, la ubicación de estos homenajes parece apropiada.
Eponimia.
- Glaciar Petzval en la Antártida,
- Cráter Petzval en el lado oscuro de la luna.
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