Gli obbiettivi
La Lente
Senza inoltrarsi in disamine eccessivamente tecniche,
consideriamo in questo capitolo i componenti, la
funzionalità e le problematiche fondamentali
dell'obiettivo. Abbiamo già visto come esso sostituisca il
foro stenopeico della camera obscura e possiamo
aggiungere che costituisce l'evoluzione tecnologica
Il principio della lente è basato su un semplice fenomeno:
quando un raggio di luce passa da un mezzo ad un altro con
densità differente subisce una deviazione, ciò è dovuto alla
diversa velocità di propagazione della luce nei due mezzi; tale
principio si chiama rifrazione.
La messa a fuoco
Con la lente d'ingrandimento si può bruciare la carta concentrando i raggi
del sole: per far questo è necessario che la lente sia perpendicolare al
percorso della luce, parallela al foglio di carta e dobbiamo anche trovare
la giusta distanza fra lente e carta, infatti i raggi vengono concentrati in un
punto, nè prima nè dopo: quel punto guardacaso si chiama fuoco.
In una stanza in penombra, con una lente ed un foglio di carta, puoi
mettere a fuoco l'immagine proveniente dall'esterno di una finestra, ma
solo dopo aver trovato la giusta distanza lente-carta; prima e dopo
l'immagine sarà sfocata.
Quando metti a fuoco con una macchina fotografica compi la stessa
operazione, cerchi cioè la giusta distanza fra obiettivo e pellicola.
La distanza lente/fuoco per raggi provenienti dall'infinito si chiama
lunghezza focale.
Per esempio un obiettivo 50 mm darà a fuoco immagini provenienti
dall'infinito, quando si trova a 5 cm dalla pellicola.
Lo stesso dicasi per un 105 mm che dovrà trovarsi a 10,5 cm, mentre un
28 si troverà a 2,8 cm ecc.
L' obiettivo
Un obiettivo dunque è sempre formato da una serie di lenti, e fra queste
è posto il diaframma cui è dedicato un capitolo assieme al concetto di
luminosità.
A secondo del modo in cui le lenti sono disposte gli obiettivi si
distinguono in:
• semplici, costituiti da una sola lente o da più
lenti cementate insieme con una speciale resina
chiamata balsamo del Canada;
• simmetrici, costituiti da due gruppi di lenti posti
in modo simmetrico rispetto al diaframma;
• asimmetrici quando sono composti da più gruppi
dislocati in modo asimmetrico rispetto al piano
del diaframma ed in modo da contenere al
massimo le aberrazioni.
Le aberrazioni
Aberrazioni policromatiche
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•
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Le aberrazioni policromatiche o semplicemente aberrazioni cromatiche sono le tipologie di
aberrazione ottiche che si manifestano nei sistemi ottici rifrattivi con luce formata da un insieme di
radiazioni elettromagnetiche di diversa lunghezze d'onda.
Il fenomeno della rifrazione infatti devia il percorso della luce incidente di un angolo che varia
anche in funzione della lunghezza d'onda della radiazione. Esattamente come un prisma scompone
la luce bianca nella sue componenti, così anche una lente convergente avrà diversi punti di fuoco a
seconda della lunghezza d'onda della luce incidente e creerà un'immagine con indesiderabili aloni
colorati. Minore sarà la lunghezza d'onda della luce, più vicino alla lente sarà il fuoco.
Sono affetti da questo problema, in diversa misura a seconda dello schema ottico, solo i sistemi
ottici che contengono elementi rifrattivi, come ad esempio lenti e prismi e che lavorano con luce
non monocromatica. I sistemi a riflessione (specchi) sono immuni da questo problema.
L'aberrazione cromatica è un grosso problema per ogni apparecchio che voglia riprodurre
un'immagine fedele, per esempio microscopi, telescopi e lenti fotografiche. Tipicamente
l'aberrazione cromatica si manifesta come un alone attorno all'oggetto osservato, rosso da una
parte e blu dall'altra. Questo perchérosso e blu sono ai due estremi dello spettro della luce visibile,
e sono quindi i colori per i quali la differenza di rifrazione è maggiore.
Diaframma
• In fotografia ed in ottica, un diaframma è un'apertura solitamente circolare
o 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 i sensori (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 i sensori.
• In modo dipendente dalla velocità della pellicola, la quantità di luce incidente
su di essa (o sul sensore fotosensibile) viene a determinare l'esposizione di
una fotografia.
• La maggior parte delle fotocamere dispone di un diaframma di ampiezza
regolabile (simile, per funzione, all'iride dell'occhio) contenuto nell'obiettivo;
la regolazione del diaframma si chiama apertura.
• A piena apertura 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.
• 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.
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 i sensori; chiudendolo di 2 stop si diminuisce la luce a 1/4,
chiudendolo di 3 divisioni a 1/8 e così via.
I numeri f esprimono il rapporto focale, cioè il rapporto tra la lunghezza focale dell'obiettivo e
il diametro dell'apertura del diaframma. Pertanto a valori più bassi di f corrispondono
aperture di diaframma più ampie.
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