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Corso Base di Fotografia

Cap. IV - Pag. 1/2 - Il diaframma (Luminosità dell'obiettivo)

a - Com'è fatto

Il diaframma sostanzialmente è un foro a diametro variabile posto all'interno degli obiettivi ed una delle sue funzioni è di regolare la luminosità (lux) dell'immagine che si forma sul piano focale; insieme ai tempi di scatto determina la quantità totale della luce che raggiunge la pellicola (luminosità x tempo).
L' altra funzione importantissima è quella di determinare la profondità di campo.
I primi diaframmi erano costituiti da una serie di fori su lastrine che di volta in volta venivano infilate all'interno dell'obiettivo.

Questo tipo di diaframma fu inventato da J. Waterhouse nel 1858. La numerazione progressiva con cui erano identificate le lastrine era arbitraria

Oggi il diaframma è sempre posto all'interno dell'obiettivo ed in genere è costituito da un insieme di lamelle mobili in grado di fornire fori poligonali di diversa grandezza: le lamelle sono incernierate ad un'estremità mentre l'altra è in grado di muoversi, comandata da una ghiera. Tale sistema è definito diaframma ad iride.

Questo vecchio diaframma ben si presta a mostrare il principio del diaframma ad iride e le soluzioni costruttive. Anche i diaframmi degli obiettivi moderni sono costruiti nello stesso modo, generalmente con un numero minore (sigh!) di lamelle.

Il disegno ed il numero delle lamelle determinano i lati del poligono: quanto più sono numerose tanto più questo si avvicinerà al cerchio, forma ideale.

Alcuni diaframmi elementari, in genere utilizzati sulle compatte sono composti di due sole lamelle in grado di fornire aperture romboidali.

Il numero delle lamelle che compongono un diaframma è dunque molto importante, ma la cosa cui bisogna prestare molta attenzione quando si acquista un obiettivo, soprattutto se usato, è la regolarità del poligono che si forma: una lamella che si chiude in modo anomalo determinerà un lato più lungo o più corto ed una conseguente irregolarità nella distribuzione della luce sulla pellicola.
Nonostante i controlli di qualità eseguiti in fabbrica, questo difetto si può riscontrare anche su obiettivi costosi di marche note. Altro punto importante è quello della coassialità: quando il diaframma si chiude, il centro del poligono risultante deve restare al centro dell'obiettivo e non migrare verso i bordi.

La verifica di queste caratteristiche è immediata: togli l'obiettivo dal corpo macchina e ponilo contro un foglio bianco, ruota diverse volte la ghiera comando del diaframma aprendo e chiudendo.

Nota che l'obiettivo, a parità di valore impostato, mostrerà un immagine del diaframma maggiore o minore se traguardato dalla lente frontale o posteriore. Le due immagini vengono definite pupilla d'entrata e pupilla d'uscita dell'obiettivo. Se la loro grandezza appare uguale, l'obiettivo è un normale e la sua costruzione èsimmetrica, cioè il gruppo di lenti poste davanti al diaframma è simmetrico rispetto a quello posteriore.

Il diaframma ideale in effetti è posto nel piano nodale dell'obiettivo. Le cose cambiano nel caso dei tele in cui la pupilla di uscita (dal retro) appare più piccola della pupilla d'entrata (diaframma visto frontalmente), e dei grandangolari nei quali accade il contrario come nel 20mm qui sotto.

La posizione del diaframma determina problemi la cui conoscenza non è strettamente necessaria in un corso base, è preferibile dunque concentrarsi sulla sua funzione fondamentale che come abbiamo detto è la regolazione del flusso luminoso e su un risvolto forse altrettanto importante, cioè il controllo della profondità di campo.




b - La luminosità e la progressione dei diaframmi

Va da sé che un diaframma grande lascia passare più luce di uno piccolo e viceversa, ma la luminosità dell'immagine che si forma sul piano focale dipende anche dalla lunghezza focale, occorre dunque mettere in relazione le due variabili attraverso un rapporto.




Da un punto di vista matematico bisognerebbe dividere il diametro del foro per la lunghezza focale , ma per comodità d'uso, si usa l'inverso:

ed il risultato si indica con f/.
Facciamo qualche esempio; la luminosità di un obiettivo,

corrisponde al diaframma più largo: un obiettivo lungo 50 mm. con un'apertura di 25 mm ha una luminosità relativa di f/2, infatti:

Possiamo girare la frittata così: il numero del diaframma indica quante volte il diametro di quel foro sta nella lunghezza focale dell'obiettivo.

f/2
f/4

Un obiettivo da 200 mm per avere una luminosità f/2 dovrebbe avere un'apertura di 10 cm., mentre per f/4 bastano solo 5 cm. ....e relative lenti; il che spiega perché gli obiettivi molto luminosi sono molto costosi, infatti una lente di 10 cm di diametro costa molto, molto di più di una di soli 5 cm.

Prendiamo in esame una progressione di diaframmi:

2

2,8

4

5,6

...

11

Qual'èil numero mancante? Come continua la progressione?

Gli esperti in giochi avranno notato che ogni due numeri il valore raddoppia, mentre i matematici sosterranno che si tratta di una semplice progressione con base 1,41 cioè . Hanno ragione entrambi. Ma vediamo cosa succede in pratica (poniamo che l'obiettivo sia un 50 mm.) :

• a f/2 il foro misura 25 mm. di diametro quindi la sua superficie è:
  r 2 x 3,14 = 12,5 2 x 3,14 = mm 2 490 ca.
  
  
• a f/2,8 il foro misura 17,67 mm. di diametro quindi la sua superficie è:

  r 2 x 3,14 = 8,92 2 x 3,14 = mm 2 245 ca.

  
  
• a f/4 il foro misura 12, 5 mm. di diametro quindi la sua superficie è:

  r 2 x 3,14 = 6,25 2 x 3,14 = mm 2 122 ca.

  
  

Per il fotografo è importante questo: partendo dal diaframma tutto aperto, ad ogni stop si dimezza la superficie del foro i.e. la quantità di luce che passa. Al contrario se si parte dall'apertura minima verso la più grande, ad ogni stop la quantità di luce raddoppia.

Matematicamente il raggio (e anche il diametro) di f/2 è il doppio lineare di f/4 ma lascia passare il quadruplo della luce perchè la sua area e quadrupla, il doppio del doppio.
Per raddoppiare i valori di luminosità occorre quindi usare una progressione lineare con base .

4

5,6

8

c - Note tecniche
Nella pratica, soprattutto con le focali corte, si possono rilevare dei difetti di resa con i diaframmi molto piccoli, da 22 a 64 ottenendo immagini più scure di quanto ci si aspetti, accompagnate spesso da un'evidente caduta di luce ai bordi del fotogramma. Per quanto riguarda il primo inconveniente, senza ricorrere ad una costosa taratura dei diaframmi, la pratica e qualche appunto suggeriranno di quanto compensare l'esposizione, mentre la caduta ai bordi è dovuta al fatto che la periferia del fotogramma vede il diaframma obliquamente, come se la superficie fosse minore.

Il diaframma in alcuni casi è in grado di correggere eventuali difetti e/o aberrazioni delle lenti; generalmente gli obiettivi producono i migliori risultati con i valori centrali:
ad esempio se l'escursione è ......2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - 11 - 16
la resa ottimale si ha con ............................4 - 5.6 - 8.

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