Fondamenti delle lenti fotografiche: lunghezza focale, apertura e messa a fuoco

Riassunto

Gli obiettivi in fotografia Gli obiettivi sono elementi fondamentali in fotografia, in quanto permettono di proiettare un'immagine nitida e senza distorsioni sulla pellicola o sul sensore della macchina fotografica.

Le caratteristiche principali di un obiettivo sono:

• la lunghezza focale,
• l'apertura di f (diaframma),
• la messa a fuoco.

La lunghezza focale

La lunghezza focale è la distanza tra il punto nodale e il piano focale dell'obiettivo. Essa influisce sull'ingrandimento dell'immagine e sull'angolo di campo. Gli obiettivi possono essere classificati in base alla lunghezza focale in normali, teleobiettivi e grandangolari.

INFINITO P F D P = PUNTO NODALE F = PIANO FOCALE LUNGHEZZA FOCALE

L'apertura di f (diaframma)

L'apertura di f (diaframma) è un'altra caratteristica importante degli obiettivi. Essa indica la quantità di luce che l'obiettivo è in grado di far passare attraverso il diaframma. Più grande è l'apertura di f, maggiore sarà la quantità di luce che entrerà nell'obiettivo e più luminosa sarà l'immagine.

La messa a fuoco

La messa a fuoco è un'altra caratteristica fondamentale degli obiettivi. Essa indica la distanza a cui l'obiettivo è in grado di mettere a fuoco un soggetto. Gli obiettivi possono avere una messa a fuoco manuale o automatica. Alcuni obiettivi, come quelli macro, sono in grado di mettere a fuoco a brevissima distanza dal soggetto, consentendo di ottenere immagini dettagliate di oggetti o animali piccolissimi.

Obiettivi speciali

Oltre agli obiettivi standard, esistono anche obiettivi speciali che offrono funzionalità aggiuntive. Tra questi ci sono:

• gli obiettivi zoom, hanno una lunghezza focale variabile e consentono di passare da una focale all'altra senza dover cambiare obiettivoc
• gli obiettivi fish-eye, hanno un angolo di visione molto ampio e possono arrivare fino a 180º, ma tendono a distorcere le linee rette,
• gli obiettivi macro, sono in grado di mettere a fuoco a brevissima distanza dal soggetto, consentendo di ottenere immagini dettagliate di oggetti o animali piccolissimi,
• gli obiettivi catadiottrici, utilizzano uno specchio per ottenere lunghezze focali molto lunghe e sono spesso utilizzati per la fotografia astronomica.

Catadiottrici

Tipi di obiettivi fotografici

Nel mondo della fotografia esistono diversi tipi di obiettivi, ognuno con caratteristiche e funzioni specifiche. Tra i più comuni troviamo:

• i teleobiettivi, che permettono di ingrandire l'immagine e sono spesso utilizzati per fotografare soggetti lontani.
• Il grandangolo, che permette di catturare un'ampia porzione di realtà in una sola immagine.
• Gli obiettivi a specchio, più leggeri e compatti ma con alcune limitazioni come la luminosità limitata e il diaframma fisso;
• Gli obiettivi basculanti o decentrabili, che consentono di variare la posizione dell'ottica per correggere distorsioni prospettiche.

Lunghezze focali e angoli di campo

16 mm GRANDANGOLARE 20 mm 24 mm 28 mm 35 mm 50 mm STANDARD 85 mm MEDIOTELE 100 mm 135 mm TELEOBIETTIVO 200 mm 300 mm 600 mm Visualizzazione delle inquadrature ottenibili con obiettivi di diversa lunghezza focale (si fa riferimento al formato 24x36 mm)

lunghezze focali grandangolari lunghezze focali standard lungo fuoco (normalmente con disegno ottico del teleobiettivo) moderati spinti fisheye 8 mm 28 mm 35 mm 50 mm 85 mm 105 mm 135 mm 200 mm 300 mm 400 mm 500 mm 1000 mm grandangolari moderati teleobiettivi convenzionali a volte disegno ottico catadiottrico Rappresentazione degli angoli di campo in relazione alle lunghezze focali.

ATTENZIONE: l'angolo di campo può variare anche in relazione alla grandezza del sensore (direttamente proporzionale).

Vantaggi e svantaggi dei diversi tipi di obiettivi

Ogni tipo di obiettivo ha i suoi vantaggi e svantaggi:

• I teleobiettivi sono ideali per soggetti lontani, ma possono essere pesanti e ingombranti.
• I grandangoli permettono di catturare un'ampia porzione di realtà, ma possono causare distorsioni prospettiche.
• Gli obiettivi a specchio sono più leggeri e compatti, ma hanno alcune limitazioni come la luminosità limitata e il diaframma fisso.
• Gli obiettivi basculanti o decentrabili sono molto costosi ma consentono di correggere distorsioni prospettiche e migliorare la profondità di campo.

È importante valutare le proprie esigenze e scegliere l'obiettivo più adatto per ottenere il miglior risultato possibile.

Esempio di obiettivo Tilt & Shift

= E 15 00 7 0.5 28.5. S -90" #12 mm Esempio di obiettivo Tilt & Shift. A sinistra l'obiettivo può "decentrare" (Shift) il suo punto nodale di messa a fuoco rispetto al piano focale del sensore, mentre a destra l'obiettivo "bascula" (Tilt), ruotando a destra e sinistra, in basso e in alto, inclinando di fatto il piano di messa a fuoco rispetto al sensore.

Qualità ottiche degli obiettivi

La qualità ottica degli obiettivi dipende da tre fattori principali:

• l'incisività, si riferisce alla capacità dell'obiettivo di risolvere dettagli piccoli;
• l'aberrazione cromatica, fenomeno ottico che può causare contorni imprecisi e colori alterati;
• la vignettatura, è una diminuzione della luminosità ai bordi dell'immagine.

È importante tenere in considerazione questi fattori quando si sceglie un obiettivo per ottenere immagini nitide e prive di imperfezioni.

Le qualità ottiche degli obiettivi sono fondamentali per ottenere una buona fotografia. Tra queste:

• la nitidezza è uno dei fattori più importanti, poiché determina la chiarezza e la definizione dell'immagine;
• la luminosità, ovvero la capacità di catturare la giusta quantità di luce;
• la mancanza di distorsioni, che possono essere una scelta artistica o comunicativa;
• la lunghezza focale e la distanza di ripresa dal soggetto influiscono sulla prospettiva e sulla profondità di campo.

Nitidezza e aberrazione cromatica

MIRA OTTICA MIRA OTTICA 2= 7 2= 7 I= 8 8 3=11 II= 9 3 I= 9 @@ -== 10 4 14 = III I= 10 4 = III IL= 11 11 -MEG = 12 17 III 12 5 ミ 111 5 ミ 1 18=| ||| =13 T 6= 11 6 = 1 f/5.6 CA OFF Nitidezza di due obiettivi con diverse capacità di "incisione".

16= 111Aberrazione cromatica sui contorni più illuminati del soggetto.

La caduta di luce può essere talvolta una scelta "artistica e comunicativa".

Distorsioni dei piani e prospettiva

Le distorsioni dei piani e la prospettiva sono qualità ottiche degli obiettivi che possono influire sull'immagine finale. La distorsione a barilotto o a cuscinetto può essere presente in base alla lunghezza focale dell'obiettivo e alla distanza di ripresa dal soggetto. Queste deformazioni possono essere enfatizzate quando si scatta a una distanza troppo ridotta dal soggetto, mettendo in evidenza le caratteristiche prospettiche delle lunghezze focali.

[a sinistra: distorsione a barilotto; a destra: distorsione a cuscinetto.]

[a sinistra: dilatazione dello spazio; a destra: schiacciamento dei piani.]

La profondità di campo

La profondità di campo è la porzione di spazio riprodotta nitidamente sulla pellicola o sul sensore della fotocamera. Questa zona si estende per circa 1/3 davanti al soggetto e per circa 2/3 dietro di esso. La profondità di campo dipende da tre fattori: il diaframma, la lunghezza focale e la distanza focale dal soggetto. Chiudendo il diaframma si aumenta la profondità di campo, mentre accorciando la lunghezza focale si comprime lo spazio e si ottiene un effetto di maggiore nitidezza.

Fattori che influenzano la profondità di campo

APERTURA DI DIAFRAMMA 50mm 4/3.4 50mm 1 1/5.6 50mm 016 A SINISTRA Cambiando l'apertura di diaframma si modifica completamente la porzione di scena, dal primo piano alio sfondo, che viene messa a fuoco (rappresentata dalle parti gialle). Più è ampia l'apertura (il numero sarà più basso), minore è la zona messa a fuoco.

LUNGHEZZA FOCALE 28mm 15.6 50mm 1/5.6 200mm 1/5.6 A SINISTRA Il secondo fattore che condiziona la profondità di campo è la lunghezza focale. Come mostra il diagramma, con una lunghezza focale maggiore (espressa in millimetri), la profondità di campo si riduce. Confrontate il grandangolo (28mm) con il teleobiettivo (200mm).

DISTANZA FOCALE 50mm 1/5.6 50mm 1/5.6 50mm 15.6 A SINISTRA La distanza influenza la profondità di campo, sebbene, a paragone degli altri due fattori, la variazione è decisamente minore. Con la stessa lunghezza focale, impostata con la stessa apertura, la profondità di campo aumenta con l'allontanarsi del soggetto dalia fotocamera.

[Schema: Da cosa dipende l'estensione della profondità di campo]