Apertura del Diaframma

Esprime la quantità di luce che entra attraverso l’obiettivo.

In altre parole è data dal rapporto tra la lunghezza focale e il diametro del foro.

Facciamo degli esempi:

50 mm a f/4 = il diametro del foro dovrà essere di 25 mm.
100 mm a f/4 = il diametro del foro dovrà essere di 50 mm.
400 mm a f/4 = il diametro del foro dovrà essere di 100 mm.

Questo per fare in modo che ad ogni valore di N corrisponda sempre la stessa luminosità, a prescindere dalla lunghezza focale (e quindi della distanza che deve percorrere all’interno dell’obiettivo), questo perché l’intensità della luce irradiata da una fonte luminosa puntiforme è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dalla sorgente luminosa stessa.

Si è scelta poi la frazione in modo tale che essendo inversamente proporzionale all’aumentare dell’area del foro aumenti anche la quantità di luce.
Mi spiego meglio con un esempio:

2.8 < 4.0 ma A(2.8) > A(4.0) per far si che all’aumento dell’area corrisponda un aumento della luminosità si è messo a denominatore 1/2.8 > 1/4.0

Parlando di apertura del diaframma, quindi, f-stop o semplicemente f 4, ad esempio, è la contrazione della frazione f/4 (f diviso 4). Essendo frazioni, f/4 è maggiore di f/11, che a sua volta è maggiore di f/22 (faranno quindi passare più luce).

La sequenza degli f-stop venne standardizzata al congresso di Liegi nel 1905 ed è rappresentata da una progressione geometrica di ragione in quanto l’area A del foro si trova sotto radice, ad ogni passaggio dall’uno all’altro si raddoppia o si dimezza l’area del foro e quindi la quantità di luce che entra.

Abbiamo visto che N(stop) = l/d e per l = d cioè quando il diametro è uguale alla lunghezza focale, si ha la base da cui inzia la scala, cioè apertura = f/1. Abbiamo visto che ad ogni stop l’area raddoppia o dimezza, pertanto partendo da qui:

Aperture del diaframma con relativo f-stop

Adesso facciamo alcuni esempi con obiettivi reali.

Prendiamo l’entry level Canon, l’EF-S 18-55mm f/3.5-5.6.
Il valore di diaframma che vedete in fondo alla sigla (in ogni obiettivo) rappresenta la massima apertura. Perché in questo caso ci sono due valori? Perché è uno zoom! Questo significa che quando giriamo la ghiera modifichiamo la lunghezza focale. Ma quando modifichiamo la lunghezza focale, cosa succede alla quantità di luce che entra a parità di area? Si modifica!
Nel caso in esempio a 18 mm il diametro del foro del diaframma sarà 5,14 mm e quindi otteniamo f/3.5.
Ma se zoommiamo e da 18 mm e andiamo a 55 mm, il diametro diventa 9,82 mm e quindi f/5.6.
Questo significa che l’obiettivo diventa meno luminoso perché l’apertura del diaframma diminuisce.
Lo stesso vale per il diaframma chiuso al massimo, andrà da f/22 a f/38.

Prendiamo invece il Canon EF 24-70mm f/2.8
Il valore della massima apertura del diaframma nella sigla è uno solo! Questo perchè quando zummiamo il diaframma si apre proporzionalmente all’aumento della lunghezza focale.
In questo caso a 24 mm il diametro del foro sarà 8,5 mm, quindi f/2.8, mentre a 70 mm sarà 25 mm, quindi sempre f/2.8.

Risulta evidente che gli obiettivi con diaframma fisso, mantendendo sempre la stessa luminosità, risultano più performanti.

L’obiettivo più luminoso al mondo è lo Zeiss Planar 50 mm f/0.7.
Nelle possibilità dei comuni mortali (ma sempre piuttosto cari) i più luminosi sono i vari f/1.2, f/1.4 e f/1.8 per le ottiche a focale fissa e gli f/2.8 per gli zoom.

Lo Zeiss Planar 50mm f/0.7 è stato progettato nel 1966 per consentire alla NASA di scattare fotografie sul lato più lontano della luna. È uno degli obiettivi più luminosi (se non il più luminoso) mai prodotto. Esistono solo dieci copie di questa lente: una posseduta dalla Carl Zeiss, sei acquistate dalla NASA e tre da Stanley Kubrick. Questo obiettivo permise a Kubrick di girare una scena illuminata solo da candele nel suo film Barry Lyndon.

L’apertura del diaframma non incide solo sulla quantità di luce che entra ma anche su profondità di campo e sulla qualità dell’immagine prodotta.

Dopo tutta questa teoria vediamo qualche consiglio pratico.

Tutti gli obiettivi sono diversi tra loro (perfino diversi esemplari dello stesso modello) e dimostrano le loro migliori qualità con diverse aperture del diaframma.
Vanno provati a fondo per capire dove sono i loro punti di forza e dove le loro debolezze, ma in generale possiamo affermare quanto segue.

Quasi tutti gli obiettivi, soprattutto i grandangoli, alla massima apertura presentano basso contrasto e scarsa incisività, specialmente verso gli angoli dell’immagine, soprattutto in quelli economici. Di conseguenza, per ottenere un’immagine dettagliata e nitida anche agli angoli, sarà necessario usare un diaframma più chiuso. Per soggetti piatti (paesaggio) di solito il diaframma più incisivo è a f/8.

La maggior parte degli obiettivi, soprattutto i grandangoli, soffre di una perdita di luce a tutta apertura. La perdita di luce si traduce nell’immagine in bordi leggermente più scuri rispetto al centro. Si tratta della vingettatura, spesso anche ricercata; concentra l’attenzione verso il centro della foto, ed è il motivo per cui spesso si aggiunge in post-produzione. Di solito la perdita di luce diventa invisibile con diaframmi f/8 e superiori.

La diffrazione in quasi tutti gli obiettivi comporta una certa morbidezza sulle immagini scattate con diaframmi f/16 o più stretti, e una morbidezza vistosa a partire da f/22.

– In linea di massima gli obiettivi costosi e quelli fissi danno il meglio di se a f/8, quelli economici come quelli forniti in kit con la fotocamera lavorano meglio a f/11, e gli obiettivi economici più particolari come quelli super-grandangolari o le ottiche con aggiuntivi, adattatori e moltiplicatori lavorano bene solo da f/16.

f/8 and don’t be late (f/8 e cogli l’attimo). Un diaframma f/8 normalmente consente una sufficiente profondità di campo per riprendere soggetti non troppo veloci e costituisce l’apertura alla quale gli obiettivi forniscono i maggiori dettagli. Questo detto americano ci consiglia un’impostazione (in priorità di diaframmi) che ci permette di scattare in molte condizioni, di solito street, senza pensare alla macchina fotografica, dedicandoci solo al soggetto.

Angolo di Visione

Più correttamente detto angolo di campo, rappresenta la porzione di scena che viene inquadrata dall’obiettivo.

L’angolo di campo dipende da due fattori: dalla dimensione del supporto fotosensibile (oggi dimensione del sensore) e dalla lunghezza focale dell’obiettivo.

Fino a quando l’elemento fotosensibile è stato unicamente la pellicola, l’unica variabile era la lunghezza focale e quindi l’angolo di campo veniva indicato con la relativa lunghezza focale (caratteristica costruttiva, quindi oggettiva e non relativa).

Per esempio un obiettivo con angolo di campo di 46° veniva definito 50 mm.

Con la nascita della fotografia digitale si è assistito a una grande differenziazione dei sensori basata sulle loro dimensioni fisiche. Questo ha portato le variabili a due e l’inizio della confusione.

Infatti un obiettivo 50 mm non aveva più univocamente un angolo di campo di 46° ma variava a seconda della dimensione del sensore.

Per esempio un 50 mm su Full-Frame ha un angolo di 46°, su APS-C Nikon, Sony e Pentax (23,6×15,7 mm) di 32° e su APS-C di Canon (22,2×14,8 mm) di 30°.

Questo si sarebbe potuto evitare se si fosse adottato come standard di riferimento l’angolo di campo; tale scelta avrebbe rappresentato un riferimento decisamente più chiaro e preciso per valutare il campo d’utilizzo degli obiettivi a disposizione.

Angoli di campo per vari sensori in funzione della lunghezza focale

L’angolo di campo ha una precisa definizione matematica: α = 2 arctan (2d/f) dove d è una delle dimensioni del supporto fotosensibile (lunghezza, larghezza o diagonale) e f è la lunghezza focale.

Semplificando, possiamo osservare due cose: l’angolo è inversamente proporzionale alla lunghezza focale, mentre è direttamente proporzionale alle dimensioni del supporto.

Vediamo questi due aspetti uno alla volta.

L’angolo di campo è inversamente proporzionale alla lunghezza focale

A parità di distanza tra fotocamera e soggetto e di dimensione del supporto, obiettivi con grandi lunghezze focali (es. 200mm) presentano un angolo di campo minore, rispetto a quello a quelli con focali minori (es. 24mm).

Angolo di Campo in funzione della lunghezza focale relativo al sensore Full-Frame

L’angolo di campo è direttamente proporzionale alla dimensione del supporto

A parità di distanza tra fotocamera e soggetto e di lunghezza focale, supporti di dimensioni maggiori hanno un angolo di campo maggiore.

Angoli di Campo per vari sensori in funzione della lunghezza focale

Nelle Reflex i sensori più comuni sono APS-C di Nikon, Sony e Pentax che hanno un fattore di 1,5X e APS-C di Canon con un fattore di 1,6X
Nelle mirrorless si aggiunge il formato micro 4/3 (17,3×13 mm) con un fattore di 2X.

Per calcolare con buona approssimazione il reale angolo di campo, basta moltiplicare quello standard (35 mm o Full-Framd) per il fattore Crop.

Per esempio: un 50 mm su una Olypmus 4/3 avrà un angolo di campo di 23° al posto di 46° (quindi corrispondente a un 100 mm).

Tradizionalmente gli obiettivi venivano suddivisi in funzione della loro lunghezza focale. Per quanto visto fino ad ora, invece, può avere più senso suddividerli in funzione dell’angolo di campo sulla diagonale:

– super tele, con angolo di campo fino a 8°
– teleobiettivo, con angolo di campo da 8° a 25°
– medio tele, con angolo di campo da 25° a 50°
– normale, con angolo di campo da 50° a 60° (precisamente di 53°)
– grandangolare, con angolo di campo da 60° a 90°
– super grandangolare, con angolo di campo da 90° a 110°
– ultra grandangolare, con angolo di campo oltre 110°.

Variazione dell’angolo di campo in funzione della lunghezza focale su Full-Frame
Variazione dell’angolo di campo in funzione della lunghezza focale su Full-Frame
Variazione dell’angolo di campo in funzione della lunghezza focale su APS-C (media tra Canon e Nikon)
Il Nikkor 6 mm f/2.8 prodotto nel 1973 è un obiettivo fisheye con un angolo di campo di 220°, che permette all’ottica di vedere dietro di sé. Una copia recente di questa lente fisheye è stata venduta a Londra per $ 160.000.
Il Canon 1.200 mm f/5.6 ha fatto la sua prima apparizione alle Olimpiadi di Los Angeles nel 1984. Ha un angolo di campo di 2° e ne sono state prodotte meno di 100 copie. L’ultima è stato venduta da B&H per 180 mila dollari ad aprile 2015.

Alte Luci

Le alte luci sono quelle parti dell’inquadratura che ricevono l’illuminazione più intensa.
Il problema della gestione delle alte luci non sta nel fatto che esse siano estremamente intense (basta fare una corretta esposizione misurata su di esse), ma nella difficoltà di riprodurle in tutte le loro sfumature, senza sacrificare le basse luci.
Pertanto la difficoltà di gestione delle alte luci in realtà è un problema, più in generale, di una corretta esposizione.
Quando ci troviamo in condizioni in cui abbiamo una gamma dinamica che rimane all’interno della latitudine di posa, (perchè il contrasto luminoso non è particolarmente elevato) non ci sono problemi a gestire le alte luci, anche se sono molto intense, infatti ci basta esporre per le alte luci e avremo tutto il dettaglio sia nelle alte che nelle basse luci.
Ci troviamo in difficoltà quando il contrasto è molto elevato e la gamma dinamica supera la capacità di accettazione della pellicola o del sensore. In questo caso dovremo operare una scelta: o riprodurre le alte luci e sacrificare il dettaglio sulle basse o viceversa.

Islanda – Marzo 2020 – Ore 9.40
Cavalletto – Filtro ND1000
Canon 5d Mk IV – Canon 24-70 f/2.8 L II
30 s f/11
Maschera di Luminanza che mette in evidenza le alte luci
Istogramma – La parte di destra rappresenta le alte luci
Possibile post-produzione

Alba e tramonto

Uno dei momenti più belli (anche se un pò inflazionati) è quello dell’alba e del tramonto. I colori, di solito caldi e saturi, le ombre lunghe e l’alto contrasto rendono questa luce sempre molto accattivante.

PREPARAZIONE

L’intervallo di tempo in cui la luce è migliore non è molto lungo, di solito una mezz’ora, per questo motivo è molto importante trovarsi nel posto giusto. Spesso non c’è la possibilità di cercarne un altro.
Sopralluogo: è buona norma visitare il luogo qualche giorno prima, osservare i posti giusti, provare le inquadrature tenendo conto del punto in cui sorge (o tramonta) il sole, immaginando già quali scatti saranno in controluce e quali a favore di luce.
L’ideale è farlo proprio all’alba (o al tramonto) per scoprire cosa può caratterizzare la scena, ad esempio la nebbia bassa, la rugiada o chi frequenta il luogo durante quelle ore.
Previsioni del tempo: sono sempre utili prima di fiondarsi da qualche parte. Ma non facciamoci scoraggiare, spesso le condizoni più inaspettare sono quelle che regalano le più grandi soddisfazioni.
Preparazione dell’attrezzatura: per l’alba è sempre meglio preparare tutto la sera prima, si può restare qualche minuto in più sotto le coperte e non si dimenticherà nulla a causa della sonnolenza.
Da non dimenticare: treppiedi, batteria di scorta e abbigliamento consono (fotografare surgelati non è molto piacevole).

Islanda – Marzo 2020 – Ore 19.45
Mano libera
Canon 5d Mk IV – Canon 24-70 f/2.8 L II
1/100 s f/5.0
Islanda – Marzo 2020 – Ore 19.15
Mano libera
Canon 5d Mk IV – Canon 24-70 f/2.8 L II
1/160 s f/7.1

IMPOSTAZIONI DELLA FOTOCAMERA

Bilanciamento del bianco: in linea di massima il bilanciamento automatico (AWB) si comporta piuttosto bene.
Se invece vogliamo impostare manualmente per scaldare l’atmosfera, possiamo scegliere una temperatura tra i 5000 e i 6000 Kelvin o impostazioni come Ombra o Nuvolo.
Se infine vogliamo essere precisi al massimo sarà utile un cartoncino grigio neutro al 18%.
ISO: se non vogliamo soggetti in movimento all’interno della nostra inquadratura sempre 100 ISO. Il treppiedi andrà a compensare l’eventuale tempo di scatto lungo.
In caso contrario andrà valutato in funzione del tempo di scatto più adatto.
Diaframma: dipende dal tipo di immagine che si vuole realizzare, se si tratta di paesaggio staremo intorno all’ f/8, se invece pensiamo ad un ritratto, intorno alla massima apertura del nostro obiettivo.
Tempi di scatto: utilizzando un treppiedi non ci si deve preoccupare dei tempi lunghi anche oltre 1 secondo.
Ovviamente se stiamo fotografando un soggetto in movimento il tempo andrà valutato a seconda se cerchiamo un soggetto bloccato e mosso.
Nel caso di tempi lunghi l’unica cosa a cui stare attenti sono le eventuali vibrazioni prodotte dal vento.
Programma esposimetrico: come sempre la lettura a spot sarà più precisa rispetto a quella matrix. Ricordiamoci di controllare di non avere elementi sovraesposti.
Se lavoriamo a spot:
Se siamo in controluce puntiamo la lettura nella zona affianco al sole, non direttamente sul sole.
Se siamo a favore di luce facciamo la lettura sul cielo nella zona vicino alla linea di orizzonte.

NB: se non usate un telecomando per lo scatto a distanza, usare sempre l’autoscatto, per evitare di produrre vibrazioni.
NB II: ricordatevi di disinserire lo stabilizzatore di immagini posto sull’obiettivo.

Bergamo – Dicembre 2014 – Ore 7.50
Treppiedi
Canon 5d Mk II – Canon 24-105 f/4.0 L IS
1/8 s f/10
Bergamo – Dicembre 2014 – Ore 8.15
Treppiedi
Canon 5d Mk II – Canon 24-105 f/4.0 L IS
1/80 s f/10

Aberrazione Cromatica

L’aberrazione cromatica è un “difetto” che caratterizza le lenti.
La luce bianca, infatti, è composta da diversi colori, ognuno individuato da una precisa lunghezza d’onda.
Quando la luce bianca attraversa una lente (rifrazione) ogni lunghezza d’onda (e quindi ogni colore) lo fa con un angolo leggermente diverso e quindi va a cadere su un diverso punto focale.
Gli obiettivi delle macchine fotografiche sono composti da molte lenti, costruite in modo tale da ridurre il più possibile questo fenomeno ma, soprattutto nei grandangoli, spesso è un fenomeno ancora evidente.

Immagine modificata su originale wikipedia, utilizzabile secondo Licenza Creative Commons.

In questi casi sull’immagine vedremo:

  • dei contorni leggermente sfocati
  • i contorni con a fianco delle linee di colore (di solito verdi e viola)
  • entrambe le cose insieme.
Foto scattata con Canon 5d Mk II e Canon Ef 50 mm f/1.4 USM Scattata a f/1.4
Prima e dopo la correzione il Lightroom®: gli aloni viola e verdi spariscono
Prima e dopo la correzione il Lightroom®: gli aloni verdi spariscono quasi del tutto

Come proteggerci?

  • Scattare in RAW: l’aberrazione cromatica è spesso correggibile in post-produzione.
  • Attenzione alle situazioni ad alto contrasto: una luce molto intensa dietro il soggetto tende ad accentuare questo fenomeno.
  • Chiudere il diaframma: in questo modo miglioriamo il potere di messa a fuoco della lente.
  • Fotografare al centro: l’aberrazione cromatica è solitamente più evidente nelle zone periferiche dell’inquadratura.
  • Un obiettivo di buona qualità: permette di ridurre l’aberrazione cromatica in ogni condizione.