Tempo di esposizione, diaframma, sensibilità iso

Il tempo di esposizione

In fotografia, il termine esposizione (o tempo di esposizione) indica il tempo durante il quale l’elemento sensibile (pellicola fotografica, per la fotografia tradizionale o sensore elettronico, per quella digitale), resta esposto alla luce che passa attraverso il sistema ottico (obiettivo), più spesso, in gergo tecnico, la stessa parola indica la quantità totale di luce che nel suddetto periodo passa attraverso il sistema ottico. L’esposizione si misura in EV (valore di esposizione) ed è determinata con l’ausilio dell’esposimetro.

L’esposizione è definita come:

esposizione = intensità luminosa × tempo e pertanto dipende dalla combinazione tra le impostazioni del diaframma, che regola l’intensità luminosa, e del tempo di esposizione. In particolare, fissata una data esposizione, diaframma e tempo sono inversamente proporzionali, ossia sono l’uno il reciproco dell’altro.

La relazione che intercorre tra questi due elementi è definita quindi come reciprocità. A parità di condizioni di luce, si ottiene la stessa esposizione se aumentando un termine se ne diminuisce un altro dello stesso fattore.

Il mezzo sensibile (pellicola o sensore digitale), poi, ha una sua caratteristica di “impressionabilità”, detta velocità o sensibilità ISO: più alta la sensibilità, minore l’esposizione necessaria per lo stesso risultato finale. Anche in questo caso, la relazione è inversamente proporzionale: a parità di luminosità rappresentata nell’immagine finale, sensibilità ed esposizione sono l’una il reciproco dell’altra.

Ne consegue che, moltiplicando uno dei tre parametri (diaframma, tempo, sensibilità ) per un dato fattore, basterà dividere uno degli altri due per lo stesso fattore per ottenere un’immagine esposta allo stesso modo.

Ad esempio, portando il tempo da 1/250 a 1/500, quindi dimezzando l’esposizione, si può scegliere se raddoppiare il diaframma, oppure raddoppiare la sensibilità della pellicola o del sensore elettronico. Nel primo caso la quantità totale di luce che colpirà l’elemento sensibile (l’esposizione) sarà la stessa; nel secondo, la quantità di luce sarà dimezzata, ma il sensore digitale avrà una sensibilità doppia, e necessiterà quindi di metà della luce per lo stesso risultato.

Ad esempio la terna di valori ISO 100-f/5,6-1/60 dal punto di vista dell’esposizione è equivalente alle seguenti:

▪ ISO 100-f/8-1/30 ▪ ISO 100-f/4-1/125 ▪ ISO 100-f/11-1/15▪ ISO 100-f/2,8-1/250

▪ ISO 200-f/8-1/60 ▪ ISO 200-f/11-1/30 ▪ ISO 200-f/4-1/250

▪ ISO 400-f/8-1/125 ▪ ISO 400-f/5,6-1/250

▪ ISO 3200-f/11-1/500

Questa caratteristica permette un elevato controllo sul risultato fotografico. Infatti, l’uso di una o dell’altra terna, pur garantendo la stessa esposizione equivalente, per quanto riguarda altri aspetti non dà gli stessi risultati fotografici: infatti all’aumentare dell’apertura del diaframma diminuisce la profondità di campo, mentre all’aumentare dei tempi di esposizione aumenta il rischio dell’effetto mosso, e all’aumentare della sensibilità, aumenta la granularità dell’immagine (per effetto della grana nel caso della pellicola, e del rumore elettronico nel caso del sensore di una macchina digitale).

Il tempo di esposizione si misura in secondi. I numeri che appaiono sul selettore dei tempi di una reflex, rappresentano frazioni del secondo; così 15 sta per 1/15 di secondo o 30 sta per 1/30 di secondo.

Lo standard adottato per i tempi di esposizione è il seguente:

▪ 1/8000 s▪ 1/4000 s ▪ 1/2000 s ▪ 1/1000 s ▪ 1/500 s ▪ 1/250 s ▪ 1/125 s ▪ 1/60 s

▪ 1/30 s ▪ 1/15 s ▪ 1/8 s ▪ 1/4 s ▪ 1/2 s ▪1s

▪ B (bulb) — l’otturatore rimane aperto finché il fotografo tiene premuto il pulsante di scatto.

▪ T — l’otturatore rimane aperto fintantoché l’operatore non ri-preme il pulsante di scatto.

La scala dei tempi è tale che il valore successivo è il doppio del precedente.

Il diaframma

In fotografia ed in ottica, un diaframma è un’apertura, meglio se circolare, solitamente poligonale, incorporata nel barilotto dell’obiettivo, che ha il compito di controllare la quantità di luce che raggiunge la pellicola (in una fotocamera convenzionale) o il sensore (in una fotocamera digitale) nel tempo in cui l’otturatore resta aperto (tempo di esposizione).

Il centro del diaframma coincide con l’asse ottico della lente.

Insieme al tempo di esposizione, l’apertura del diaframma determina la quantità di luce che viene fatta transitare attraverso l’obiettivo, che va quindi a impressionare la pellicola o il sensore digitale.

In modo dipendente dalla velocità della pellicola o dalla sensibilita’ ISO cui e’ impostato il sensore digitale, la quantità di luce incidente su di essa (o sul sensore appunto) viene a determinare l’esposizione di una fotografia.

La maggior parte delle fotocamere dispone di un obiettivo con al suo interno un diaframma di ampiezza regolabile (simile, per funzione, all’iride dell’occhio) ; la regolazione del diaframma si chiama apertura.

A piena apertura (ad es: f/1) il diaframma lascia passare, in un dato tempo, quanta più luce possibile verso il supporto sensibile; chiudendo il diaframma si riduce tale quantità di luce sino a raggiungere il minimo a f/64.

Nelle fotocamere, il diaframma può essere regolato su diverse aperture, distribuite regolarmente su una scala di intervalli detti numeri f (f/numero) o f/stop o aperture diframmali o divisioni di diaframma o più semplicemente diaframmi.

La sequenza dei valori di numeri f è una progressione geometrica standardizzata per convenzione e comprende i seguenti valori:

f/1 f/1,4 f/2 f/2,8 f/4 f/5,6 f/8 f/11 f/16 f/22 f/32 f/45 f/64

L’intervallo tra i diversi valori del diaframma viene comunemente indicato in gergo stop.

I numeri f sono calcolati e ordinati in modo tale che diaframmando (cioè chiudendo il diaframma di un’intera divisione o di 1 stop) si dimezza la quantità di luce che entra a impressionare la pellicola o il sensore.

A parità degli altri parametri (obiettivo, formato, ecc) la profondità di campo è fortemente influenzata dall’apertura del diaframma: se questo è completamente aperto (f/1) essa assume il minimo valore, viceversa diminuendo l’apertura (l’operazione è detta diaframmare) si aumenta la profondità di campo, che raggiunge il massimo quando il diaframma è portato all’apertura minima (f/64).

Diaframmi di piccole dimensioni richiedono però tempi di esposizione più lunghi e conseguentemente implicano un maggior rischio di mosso se il soggetto o la fotocamera si spostano durante l’esposizione.

Diaframmi intermedi o più chiusi hanno anche l’effetto di ridurre gli effetti di aberrazione ottica.

Diaframmi molto chiusi provocano un peggioramento dell’immagine, dovuto alla diffrazione dei raggi luminosi per opera dei bordi del diaframma. Questi raggi diffratti dai bordi sono sempre presenti, ma il loro effetto sulla qualità dell’immagine diventa rilevante solo a diaframma chiuso, poiché in tali condizioni non è più trascurabile il rapporto tra le quantità di luce diffratta e non diffratta. La diffrazione non dipende dalla dimensione fisica del diaframma all’apertura prescelta, ma esclusivamente dal rapporto prescelto.

Ricapitolando l’esposizione dipende quindi da tre fattori: il tempo di esposizione, che si imposta sul corpo macchina, l’apertura del diaframma che si regola sull’obiettivo, il tipo di pellicola che si usa (velocità della pellicola) o nei moderni sensori digitali la sensibilita’ che si imposta tramite gli ISO.

Cambiare il tempo di esposizione significa influire sul modo in cui il movimento del soggetto viene impressionato sulla pellicola. Questo fatto è di grande rilevanza quando si vuole rendere, ad esempio, il movimento dell’acqua che scorre. Usare tempi rapidissimi come 1/8000 s, può servire a congelare il movimento di un auto di formula 1. Ma non sempre l’immagine nitida rappresenta una foto interessante; l’uso dei tempi lenti può enfatizzare il movimento del soggetto e rendere lo scatto più “creativo”.

Per scongiurare il pericolo di “mosso”, bisogna usare tempi rapidi. Una foto mossa è quella che riporta sulla pellicola o sul sensore il movimento della mano del fotografo che preme il pulsante di scatto. In caso di pose veramente lunghe ( ad es: posa B ) anche il movimento dello specchio delle reflex può provocare il mosso. Quando la scelta del tempo lento è inevitabile a causa della scarsezza di luce, si può usare il cavalletto o treppiede.

Un sistema abbastanza semplice da memorizzare per ovviare a questo problema è quello che considera la lunghezza focale dell’obiettivo montato sulla macchina. Con una fotocamera 35 mm e un obiettivo di 50 mm (il cosiddetto “normale”), il tempo da scegliere per evitare il mosso è quello più vicino alla focale dell’obiettivo (quindi 1/60 in questo caso); usando invece un teleobiettivo da 400 mm si dovrà per forza di cose scegliere il 1/500; con un grandangolare 24 mm si potrà usare il 1/30 con relativa sicurezza.

Priorità di tempo o priorità di diaframma

Al momento dello scatto il fotografo, a seconda del tipo di fotografia che ha in mente, deve decidere se dare priorità al tempo (nel qual caso la scelta del diaframma è obbligata) o dare priorità al diaframma (in questo caso sarà obbligato il tempo). Per fare un esempio: supponendo di dover fotografare un campo di fiori e di voler la nitidezza dell’immagine dai fiori in primo piano fino all’orizzonte (quindi massima profondità di campo), si dovrà optare per la priorità dei diaframmi, e si sceglierà il minimo diaframma possibile, f/22 o ancora minore. La scelta del tempo di esposizione sarà quindi vincolata per forza alla scelta di questo diaframma.

In fotografia, la profondità di campo nitido o semplicemente profondità di campo è la distanza davanti e dietro al soggetto messo a fuoco che appare nitida. Per ogni impostazione dell’obiettivo, c’è un’unica distanza a cui gli oggetti appaiono nitidi; la nitidezza diminuisce gradualmente in avanti (verso il fotografo) e dietro il soggetto messo a fuoco. Il “campo nitido” è quell’intervallo di distanze davanti e dietro al soggetto in cui la sfocatura è impercettibile o comunque tollerabile; la profondita’ di campo si dice essere maggiore se questo intervallo è ampio e minore se è ridotto. Per motivi legati all’angolo di incidenza dei raggi luminosi, il campo nitido è sempre più esteso dietro al soggetto a fuoco che davanti; più precisamente, la distanza perfettamente a fuoco si trova grosso modo a un terzo del campo nitido, verso il fotografo. Un punto al di fuori del campo nitido (sfocato) produce sulla pellicola un circolo di confusione, il cui diametro cresce man mano che ci si allontana dal campo nitido stesso.

Fattori che incidono sulla profondità di campo

Ci sono anche altri fattori che incidono sulla profondità di campo in uno scatto. I più importanti sono la lunghezza focale e la distanza del soggetto oltre naturalmente all’impostazione del diaframma sull’obiettivo.

Si usa dire che obiettivi con lunghezza focale maggiore (come i teleobiettivi) hanno una PdC minore, e viceversa. In effetti, questa affermazione richiede una precisazione, in quanto il rapporto fra PdC e focale consegue più dall’uso tipico che si fa delle focali di diversa lunghezza (focali lunghe per riprendere oggetti distanti, corte per soggetti vicini) che non da proprietà fisiche delle lenti.
Questo concetto può essere chiarito con un esempio.
Si consideri un fotografo che usa una focale a 400 mm (nel caso di digitale sensore Full-Frame) per riprendere un uccello a 10m di distanza. Con un’apertura di diaframma di f/2,8, la PdC risulta essere di 10 cm. Se lo stesso fotografo cambiasse obiettivo passando a un 50 mm, la PdC passerebbe a 7,62 m, “confermando” la menzionata affermazione sul rapporto fra PdC e lunghezza focale.
Tuttavia, se il fotografo volesse ricomporre l’immagine in modo che l’uccello occupi lo stesso spazio di prima nel fotogramma, dovrebbe avvicinarsi al soggetto fino a una distanza di 1,25 m. A questo punto, la PdC tornerebbe a essere (quasi) esattamente come prima, ovvero 10 cm.

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