Come funziona la fotografia: fotocamere, obiettivi e altro ancora spiegato

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Confuso da quella reflex digitale che hai, e tutto il gergo fotografico che ne consegue? Dai un'occhiata ad alcune nozioni di base sulla fotografia, scopri come funziona la tua fotocamera e come ciò può aiutarti a scattare foto migliori.

La fotografia ha tutto a che fare con la scienza dell'ottica: come la luce reagisce quando viene rifratta, piegata e catturata da materiali fotosensibili, come pellicole fotografiche o fotosensori nelle moderne fotocamere digitali. Scopri queste nozioni di base sul funzionamento di una fotocamera, praticamente qualsiasi fotocamera, in modo da poter migliorare la tua fotografia, sia che tu stia utilizzando una reflex o una fotocamera per cellulare per svolgere il lavoro.

Che cos'è una fotocamera?

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Intorno al 400 a.C. al 300 a.C., antichi filosofi di culture più scientificamente avanzate (come la Cina e la Grecia) furono alcuni dei primi popoli a sperimentare Camera oscura design per la creazione di immagini. L'idea è abbastanza semplice: creare una stanza sufficientemente buia con solo un po 'di luce che penetra attraverso un foro stenopeico di fronte a un piano piatto. La luce viaggia in linea retta (questo esperimento è stato usato per dimostrarlo), attraversa il foro stenopeico e crea un'immagine sul piano piatto sull'altro lato. Il risultato è una versione capovolta degli oggetti che vengono irradiati dal lato opposto del foro stenopeico: un incredibile miracolo e una straordinaria scoperta scientifica per le persone che hanno vissuto più di un millennio prima del “Medioevo”.

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Per comprendere le moderne fotocamere, possiamo iniziare con la camera oscura, fare qualche passo avanti di qualche migliaio di anni e iniziare a parlare delle prime fotocamere stenopeiche. Questi usano lo stesso semplice “spillo” del concetto di luce e creano un'immagine su un piano di materiale fotosensibile, una superficie emulsionata che reagisce chimicamente quando viene colpita dalla luce. Pertanto, l'idea di base di ogni fotocamera è quella di raccogliere la luce e registrarla su un qualche tipo di oggetto fotosensibile: la pellicola, nel caso di macchine fotografiche più vecchie, e i sensori fotografici, nel caso di quelli digitali.

Qualcosa va più veloce della velocità della luce?

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La domanda posta sopra è una specie di trucco. Sappiamo dalla fisica che la velocità della luce nel vuoto è una costante, un limite di velocità impossibile da superare. Tuttavia, la luce ha una proprietà divertente, rispetto ad altre particelle, come i neutrini che viaggiano a velocità così elevate: non passa alla stessa velocità attraverso ogni materiale. Rallenta, piega o rifrange, modificando le proprietà mentre procede. La “velocità della luce” che fuoriesce dal centro di un sole denso è stranamente lenta rispetto ai neutrini che fuggono da loro. La luce può impiegare millenni per sfuggire al nucleo di una stella, mentre i neutrini creati da una stella reagiscono con quasi nulla e volano attraverso la materia più densa a 186.282 miglia / sec, come se fosse a malapena anche lì. “Va tutto bene”, potresti chiedere, “ma cosa c'entra questo con la mia macchina fotografica?”

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È la stessa proprietà della luce di reagire con la materia che ci consente di piegarla, rifrangerla e focalizzarla utilizzando i moderni obiettivi fotografici. Lo stesso design di base non è cambiato da diversi anni e si applicano anche gli stessi principi di base da quando sono state create le prime lenti.

Lunghezza focale e rimanere a fuoco

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Mentre sono diventati più avanzati nel corso degli anni, le lenti sono fondamentalmente oggetti semplici: pezzi di vetro che rifrangono la luce e la indirizzano verso un piano dell'immagine verso il retro della fotocamera. A seconda di come viene modellato il vetro dell'obiettivo, la quantità di distanza di cui la luce incrociata deve convergere correttamente sul piano dell'immagine varia. Gli obiettivi moderni sono misurati in millimetri e si riferiscono a questa quantità di distanza tra l'obiettivo e il punto di convergenza sul piano dell'immagine.

La lunghezza focale influisce anche sul tipo di immagine acquisita dalla fotocamera. Una lunghezza focale molto breve consentirà al fotografo di catturare un campo visivo più ampio, mentre una lunghezza focale molto lunga (ad esempio un teleobiettivo) ridurrà l'area che stai immaginando su una finestra molto più piccola.

Esistono tre tipi base di obiettivi per le immagini SLR standard. Loro sono Normale lenti a contatto, Angolo ampio lenti e Teleobiettivo lenti a contatto. Ognuno di questi, oltre a quello che è già stato discusso qui, ha alcuni altri avvertimenti che ne derivano con il loro uso.

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  • Obiettivi grandangolari hanno enormi angoli di visione di oltre 60 gradi e di solito vengono utilizzati per mettere a fuoco oggetti più vicini al fotografo. Gli oggetti con obiettivi grandangolari possono apparire distorti, oltre a rappresentare in modo errato le distanze tra gli oggetti a distanza e la prospettiva inclinata a distanze più ravvicinate.
  • Lenti normali sono quelli che rappresentano più da vicino l'imaging “naturale” simile a quello che cattura l'occhio umano. L'angolo di visione è più piccolo degli obiettivi grandangolari, senza distorsioni di oggetti, distanze tra oggetti e prospettiva.
  • Obiettivi a fuoco lungo sono gli enormi obiettivi che vedete gli appassionati di fotografia che trascinano in giro, e sono usati per ingrandire oggetti a grandi distanze. Hanno l'angolo di visualizzazione più stretto e vengono spesso utilizzati per creare scatti di profondità di campo e scatti in cui le immagini di sfondo sono sfocate, lasciando gli oggetti in primo piano lasciati nitidi.

A seconda del formato utilizzato per la fotografia, le lunghezze focali per gli obiettivi Normale, Grandangolare e Messa a fuoco lunga cambiano. La maggior parte delle normali fotocamere digitali utilizza un formato simile alle fotocamere a pellicola da 35 mm, quindi le lunghezze focali delle moderne DSLR sono molto simili alle fotocamere a pellicola di un tempo (e oggi, per gli appassionati di fotografia cinematografica).

Velocità di apertura e otturatore

Poiché sappiamo che la luce ha una velocità definita, è presente solo una quantità limitata di essa quando si scatta una foto e solo una piccola parte di essa riesce a raggiungere i materiali fotosensibili attraverso l'obiettivo. Quella quantità di luce è controllata da due dei principali strumenti che un fotografo può regolare: l'apertura e la velocità dell'otturatore.

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Il apertura di una macchina fotografica è simile alla pupilla dell'occhio. È più o meno un semplice foro, che si spalanca o si chiude strettamente per consentire più o meno luce attraverso l'obiettivo ai foto-recettori. Le scene luminose e ben illuminate richiedono una luce minima, quindi l'apertura può essere impostata su un numero maggiore per consentire un passaggio inferiore della luce. Le scene più scure richiedono più luce per colpire i sensori fotografici nella fotocamera, quindi l'impostazione di un numero più piccolo consentirà più luce. Ogni impostazione, spesso indicata come numero f, f-stop o stop, consente in genere metà della quantità di luce rispetto all'impostazione precedente. La profondità di campo cambia anche con le impostazioni del numero f, aumentando l'apertura più piccola utilizzata nella fotografia.

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Oltre all'impostazione dell'apertura, la quantità di tempo in cui l'otturatore rimane aperto (ovvero velocità dell'otturatore) per consentire alla luce di colpire anche materiali fotosensibili. Le esposizioni più lunghe consentono più luce, particolarmente utile in condizioni di scarsa illuminazione, ma lasciare l'otturatore aperto per lunghi periodi di tempo può fare enormi differenze nella tua fotografia. Movimenti piccoli come i tremori involontari delle mani possono offuscare in modo drammatico le tue immagini a tempi di posa più lenti, richiedendo l'uso di un treppiede o di un piano robusto per posizionare la fotocamera.

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Utilizzati in tandem, i tempi di posa lunghi possono compensare impostazioni più piccole in apertura, così come aperture di apertura grandi che compensano i tempi di posa molto rapidi. Ogni combinazione può dare un risultato molto diverso: consentire a molta luce nel tempo di creare un'immagine molto diversa, rispetto a consentire molta luce attraverso un'apertura più ampia. La combinazione risultante di velocità dell'otturatore e apertura crea una “esposizione”, ovvero la quantità totale di luce che colpisce i materiali fotosensibili, siano essi sensori o pellicole.


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Crediti immagine: fotografare il fotografo, di naixn, disponibile sotto Creative Commons. Camera Obscura, di dominio pubblico. Pinhole Camera (inglese) di Trassiorf, di dominio pubblico. Diagramma di una stella di tipo solare dalla NASA, assunto dominio pubblico e fair use. Teliscope di Galileo di Tamasflex, disponibile sotto Creative Commons. Lunghezza focale di Henrik, disponibile sotto Licenza GNU. Konica FT-1 di Morven, disponibile sotto Creative Commons. Diagramma dell'apeture di Cbuckley e Dicklyon, disponibile sotto Creative Commons. Ghost Bumpercar di Baccharus, disponibile sotto Creative Commons. Windflower di Nevit Dilmen, disponibile sotto Creative Commons.

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