Come funziona la fotografia: i concetti base in dettaglio

Tutto il gergo fotografico ti sta confondendo? Dai un’occhiata alle nozioni di base sulla fotografia, scopri come funziona la tua fotocamera e come questa conoscenza può portarti a scattare foto migliori.

Tutto ciò che riguarda la fotografia ha a che fare con la scienza ottica: come reagisce la luce quando viene rifratta, piegata e catturata da materiali fotosensibili, come pellicole fotografiche o fotosensori per le moderne fotocamere digitali.

Cos’è una fotocamera?

Intorno al 400 aC, antichi filosofi di culture scientificamente più avanzate come la Cina e la Grecia, furono i primi a sperimentare il concetto della camera oscura per creare le immagini. L’idea è abbastanza semplice: allestisci una stanza sufficientemente buia con solo un po’ di luce che penetra attraverso un foro stenopeico. La luce viaggia in linea retta, attraversa il foro stenopeico; il risultato è una versione capovolta degli oggetti che vengono teletrasportati dal lato opposto del foro stenopeico.

Un miracolo incredibile e una scoperta scientifica sorprendente per le persone che hanno vissuto più di un millennio fa, quindi prima del “medioevo”.

Per capire le fotocamere moderne, possiamo iniziare con la camera oscura, e fare quindi un balzo in avanti di qualche migliaio di anni, e cominciare a parlare delle fotocamere pinhole. L’idea di base di queste fotocamere è raccogliere la luce e convogliarla su un dispositivo di registrazione: che può essere una semplice pellicola o una memoria esterna.

Chi va più veloce della luce?

La domanda posta sopra è una sorta di trucco. Sappiamo dalla fisica che la velocità della luce nel vuoto è costante, un limite di velocità impossibile da superare. Tuttavia, la luce ha una proprietà strana, rispetto alle altre particelle, non attraversa ogni materiale alla stessa velocità. La luce rallenta, si piega o rifrange, modificando le sue proprietà nel modo desiderato.

La “velocità della luce” che sfugge dal centro di un sole denso è tremendamente lenta. La luce può impiegare millenni per sfuggire al nucleo di una stella, mentre i neutrini creati da una stella reagiscono quasi senza nulla, e volano attraverso la materia più densa a 186.282 miglia/sec, come se fosse a malapena presente.

Probabilmente il concetto ti è poco chiaro, specialmente se sei a corto di conoscenze fisiche. Tuttavia, non bisogna essere un fisico per comprendere tali concetti, ma bisogna avere soltanto un po’ di immaginazione.

A questo punto potresti chiederti, cosa c’entra tutto questo con la fisica?

Questa stessa proprietà della luce che reagisce con la materia ci permette di piegare, rifrangere e focalizzare utilizzando obiettivi fotografici moderni. Lo stesso design di base delle lenti non è cambiato da diversi anni, e gli stessi principi ideati quando sono stati creati i primi obbiettivi si applicano anche ora.

Lunghezza focale e fuoco

Nel corso degli anni le lenti delle fotocamere si sono evolute, e sono diventate da semplici pezzi di vetro, oggetti che rifrangono la luce e la dirigono verso un punto preciso della fotocamera.

A seconda di come viene modellato il vetro dell’obbiettivo, la distanza che la luce incrocia deve convergere correttamente sul piano dell’immagine che varia. Gli obbiettivi moderni sono misurati in millimetri e si riferiscono a questa distanza tra l’obbiettivo e il punto di convergenza sul piano dell’immagine.

La lunghezza focale influisce anche sul tipo d’immagine catturata dalla fotocamera. Una lunghezza focale molto breve consentirà a un fotografo di acquisire un campo visivo più ampio, mentre una lunghezza focale molto lunga (ad esempio un tele-obbiettivo) taglierà l’area che si sta inquadrando in una finestra molto più piccola.

Esistono tre tipi di obbiettivi base per le immagini SLR standard, ognuno di questi, ha una propria proprietà d’utilizzo, e sono i seguenti:

• Obbiettivo grandangolare: dispongono di angoli di visualizzazione enormi (di oltre 60°) e vengono solitamente utilizzati per mettere a fuoco l’oggetto più vicino al fotografo. Gli oggetti con obbiettivi grandangolari possono apparire distorti.
• Lenti normali: sono quelle che rappresentano più da vicino l’immagine naturale, quindi simile a come cattura l’immagine l’occhio umano. L’angolo di campo è più piccolo degli obbiettivi grandangolari, senza distorsioni degli oggetti, distanze tra oggetti e prospettiva.
• Obbiettivi a fuoco lungo: sono obbiettivi enormi, generalmente molto lunghi, e vengono utilizzati per catturare oggetti a grandi distanze. Hanno un angolo di visuale più stretto e sono spesso utilizzati per creare scatti con profondità di campo e scatti in cui le immagini di sfondo sono sfocate, lasciando oggetti in primo piano nitidi.

Formati di fotografia

A seconda del formato utilizzato per la fotografia, le lunghezze focali per obbiettivi normali, grandangolari e a fuoco lungo cambiano. Le fotocamere digitali più comuni utilizzano un formato simile alle fotocamere a pellicola da 35mm, quindi le lunghezze focali delle moderne reflex digitali sono molto simili alle fotocamere a pellicola del passato.

Apertura e velocità dell’otturatore

Dal momento che sappiamo che la luce ha una velocità definita, quando scatti una foto ne è presente solo una quantità limitata, e solo una frazione di essa passa attraverso l’obbiettivo verso i materiali fotosensibili all’interno.

Quella quantità di luce è controllata da due principali strumenti che un fotografo può regolare: l’apertura e la velocità dell’otturatore.

L’apertura di una fotocamera è simile alla pupilla dei tuoi occhi. È più o meno un buco che si apre e si chiude ermeticamente per consentire il passaggio di più o meno luce.

Le scene luminose e ben illuminate necessitano di una luce minima, quindi l’apertura può essere impostata su un numero maggiore. Le scene scure richiedono il passaggio di più luce per avere un buon scatto finale, quindi l’impostazione dell’apertura sarà più ampia.

Leggi quest’articolo per approfondire meglio.

Oltre all’impostazione dell’apertura, è possibile regolare anche la quantità di tempo in cui l’otturatore rimane aperto (ovvero la velocità dell’otturatore). Le esposizioni più lunghe catturano maggiore luminosità, particolarmente utile in situazioni di scarsa luce, ma lascia l’otturatore aperto per lunghi periodi di tempo e questo crea enormi differenze nella fotografia. Movimenti piccoli come tremiti involontari delle mani possono scurire drammaticamente le immagini, rendendo necessario l’uso di un treppiede o di un piano robusto per posizionare la fotocamera.

Utilizzato in tandem, i tempi di posa lenti possono compensare le impostazioni di apertura più piccole. Ogni combinazione può dare un risultato molto diverso. Dai uno sguardo a questi articoli per approfondire i vari campi discussi.

Se hai dubbi o domande, scrivi pure nei commenti.