Obiettivi e loro caratteristiche - 1° parte

L'obiettivo di una macchina fotografica ha il compito di raccoglieri i raggi luminosi che compongono un'immagine e proiettarli sul piano della pellicola o del  sensore digitale, dove potrà essere memorizzata; puo essere formato da una o più lenti, e persino da un semplice forellino di 1/3 di millimetro praticato in una lamina sottile di materiale opaco (foro stenopeico). Ma per ottenere una luminosità elevata e contenere la diffrazione, le distorsioni e le aberrazioni cromatiche, è indispensabile ricorrere a schemi ottici complessi, composti da più gruppi di lenti realizzate con vetri ottici ad alto indice di rifrazione e trattamento antiriflesso a strati multipli.

Esaminiamo alcune caratteristiche degli obiettivi:

1) La lunghezza focale:

se prendiamo in considerazione una singola lente, la distanza focale rappresenta la misura in millimetri che separa il centro della lente dal piano focale, cioè da quel piano dove l'immagine di un soggetto posto all'infinito risulta perfettamente a fuoco.

Nel caso pratico degli obiettivi utilizzati nelle fotocamere, che sono sempre composti da gruppi di lenti, la distanza dovrà essere calcolata dal centro ottico, che in genere si trova in corrispondenza del diaframma, sino al piano in cui è collocata la pellicola o il sensore.

2) L'angolo di campo:

l'immagine di forma circolare che l'obiettivo forma sul piano focale, si chiama cerchio d'illuminazione o d'immagine, e al suo interno viene individuato un cerchio leggermente più piccolo nel quale l'immagine posta all'infinito risulta riprodotta con una buona definizione; proprio in corrispondenza di quest'ultimo trova posto il piano della pellicola o il sensore digitale.

Se misuriamo l'angolo formato dal cono di luce, che partendo dal centro ottico dell'obiettivo forma il cerchio con "buona risoluzione", otteniamo l'angolo di campo di quell'obiettivo. 

In pratica l'angolo di campo rappresenta quanto sarà ampia la porzione d'immagine che riusciremo ad inquadrare con un certo obiettivo, e tale caratteristica varierà in funzione della:

• Focale dell'obiettivo utilizzato: a focali corte corrispondono angoli di campo grandi (obiettivi grandangolari); a focali lunghe, angoli di campo piccoli (teleobiettivi).

• Dimensione della pellicola o del sensore: se ad esempio il sensore della nostra fotocamera digitale è un APS-C  Nikon o Pentax  (dimensioni 15,7x23,6 mm.), quindi di grandezza inferiore a quella della classica pellicola 35 mm o delle digitali full-frame (dimensioni 24x36mm.), l'angolo di campo di un obiettivo risulterà essere più piccolo, dovendo coprire una superfice più piccola. E così se abbiamo un obiettivo con focale di 50mm, che utilizzato nelle fotocamere analogiche e pellicola 35mm, ha un angolo di campo di circa 46°, se viene montato su una Nikon digitale con sensore APS-C, il suo angolo di campo si riduce a circa 31°, che nel 35mm. corrisponderebbe ad un obiettivo da 75mm. 

Se eravamo abituati a considerare l'ampiezza d'immagine che le varie focali erano in grado di inquadrare con la nostra fotocamera  analogica che utilizzava la pellicola da 35mm., e vogliamo valutare cosa otterremo sulla nostra reflex digitale APS-C Nikon o Pentax, basterà moltiplicare la focale per 1,5 (per l'APS-C Canon, essendo il sensore leggermente più piccolo di quello Nikon e Pentax, devo moltiplicare per 1,6).

 3) L'apertura massima o luminosità:

la quantità di luce che riesce ad attraversare un obiettivo e raggiunge ila pellicola o il sensore, dipende dalla sua focale  (distanza dal centro ottico al piano focale) e dalla dimensione della della lente più esterna. E' quindi facile riuscire a valutare visivamente quale sia l'obiettivo più luminoso tra un gruppo di prodotti della stessa focale, ma naturalmente esiste un parametro ben preciso che consente di poter fare dei confronti anche tra  focali diverse: l'apertura massima di un qualsiasi obiettivo, genericamente definita come "luminosità", viene data dal rapporto tra la lunghezza focale e il diametro della lente frontale.

Se il diametro della lente è uguale alla focale dell'obiettivo avremo una luminosità pari a 1, che viene indicata formalmente con la dicitura f/1 (che sta a indicare: focale/1); la scala di valori normalmente utilizzata, viene ricavata valutando che tra un valore e il successivo, la luminosità si deve dimezzare, ottenendo  la seguente progressione: 

f/1    f/1,4    f/2    f/2,8    f/4    f/5,6    f/8    f/11    f/22    f/32  ecc.; 

come si può notare i valori non sono uno la metà dell'altro, dato che in realtà la quantità di luce che entra nell'obiettivo non dipende dal diametro della lente ma bensì dalla sua area.

Per consentire di regolare la quantità di luce che raggiunge il sensore, viene posto all'interno dell'obiettivo un dispositivo chiamato diaframma, che possiamo paragonare come funzionalità all'iride del nostro occhio. Il diaframma è costituito da una serie di sottili lamine, collegate meccanicamente tra loro e che si possono chiudere progressivamente limitando la dimensione dell'area attraverso la quale la luce arriva al sensore. Il numero di lamine varia da 5-6 in su, più lamine vengono utilizzate e più l'apertura si avvicina alla figura del cerchio, ottenendo un rendimento migliore;  naturalmente le aperture di diaframma  selezionabili seguono la stessa progressione riportata precedentemente, consentendo di dimezzare la quantità di luce quando si passa da un valore a quello più chiuso successivo.

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