Come migliorare la risoluzione nella fotografia stenopeica

Spesso chi si cimenta nella fotografia stenopeica pensa che la qualità del foro stenopeico sia fondamentale per ottenere buone fotografie con un effetto di diffrazione ridotto. Questo è assolutamente vero, ma questo sarebbe anche un limite, significherebbe che una volta raggiunta la perfezione del foro stenopeico alla vostra fotocamera non potete chiedere più nulla e che le fotografie ottenute dipenderanno solo dalla maestria del fotografo nella loro esecuzione. In realtà non è così, Auloma oltre a fornire fotocamere con fori stenopeici di alta qualità è una azienda con grosse competenze nel campo della ottica e quindi conosce quali altri elementi possono migliorare le vostre fotografie stenopeiche.

Chi conosce il disco di Airy? Se eseguite foto con una fotocamera stenopeica lo conoscete sicuramente perché è quell’effetto fisico che caratterizza la fotografia stenopeica. Esiste una vasta letteratura che descrive come i raggi di luce attraverso un foro stenopeico proiettino dei punti luminosi sulla pellicola creando l’immagine, possiamo dire che questa descrizione non è in assoluto falsa ma è molto semplicistica. Per ottenere delle ottime foto con la vostra fotocamera stenopeica è fondamentale capire cosa accade alla luce quando attraversa il foro stenopeico. Ora noi non vogliamo fare i professori e non vogliamo annoiarvi con una lunga discussione sui principi dell’interferenza dei fenomeni ondulatori, preferiamo essere pratici ed affermare che la luce è un fenomeno ondulatorio, le lunghezze d’onda della luce visibile hanno un valore compreso tra i 400nm ( luce violetta) fino ai 700nm (luce rossa). A causa di questa proprietà la luce quando passa per il foro stenopeico viene diffratta, in base al principio di Huygens, anche la diffrazione può essere rimandata ad un problema di interferenza. Il foro stenopeico quindi non può essere considerato come una sorgente di luce puntiforme, ma in realtà la sua estensione influenza in qualche maniera il pattern, ovvero la forma della proiezione luminosa che impressiona la pellicola chiamato appunto disco di Airy.
Per essere più chiari, se illuminiamo una fenditura molto sottile, un foro stenopeico nel nostro caso, il modello corpuscolare prevede che su uno schermo retrostante (pellicola) si formi un solo punto di luce, circondato dall’ombra. Si verifica in realtà che la luce, attraversando la fenditura, crea sullo schermo una proiezione composta da una serie di frange luminose, alternate a zone scure (pattern).
La forma di questa proiezione è una serie di anelli concentrici dove la luce proiettata e massima al centro del disco e si attenua gradualmente più gli anelli si allontanano dal centro.

Il diametro di questo disco è in funzione della lunghezza d'onda della luce illuminante e del diametro del foro stenopeico. Esiste una formula matematica per determinare la dimensione del disco di Airy ed è la seguente:

sinΘ=(1.22*Λ):d

dove Λ è la lunghezza d’onda della luce in metri
d è il diametro del foro stenopeico in metri
sinΘ è il seno dell’angolo formato tra la lunghezza focale e il piano pellicola dal raggio di luce proiettato
Quindi maggiore è il diametro del disco di Airy, maggiore sarà la diffrazione e peggiore risulterà la risoluzione delle nostre fotografie.

Come migliorare la risoluzione delle fotocamere stenopeiche

Quando si acquista una fotocamera stenopeica conosciamo il diametro del foro stenopeico e la sua lunghezza focale, questi due paramentri non possono essere modificati, quindi la diffrazione data dal disco di Airy varierà solamente dal tipo di luce che attraversa il foro stenopeico, dalla formula del disco di Airy si capisce che fotografando con una luce con lunghezza d'onda vicino al violetto sui 400 – 500 nm le foto saranno più risolute di quando è preponderante la luce rossa con una lunghezza d'onda dai valori di 625 – 740 nm. Ma possiamo aspettare l’orario ottimale per i nostri scatti? Questo non si può fare sempre, anche perché è buona regola avere il sole alle spalle della fotocamera stenopeica per eseguire delle ottime esposizioni e non sempre questo coincide con la migliore lunghezza d'onda disponibile, quindi se al tramonto o all’alba il sole è nel posto sbagliato come facciamo? Come ottenere quindi ottime foto ben risolute in tutto l’arco della giornata? Per la fotografia in bianco e nero vengono in nostro soccorso i filtri. Un sapiente utilizzo dei filtri migliora la risoluzione delle fotocamere stenopeiche, in teoria utilizzando un filtro blu o violetto la lunghezza d’onda della luce che penetrerà nella fotocamera potrebbe essere ridotta fino a 380nm ed ottenere un disco di Ary molto piccolo e quindi immagini più risolute, ma in questo caso l’energia della luce ottenuta attraverso un filtro blu o violetto è meno intensa e quindi la luminosità del disco di Airy e ridotta, inoltre i filtri blu e violetti riducono il contrasto e bisognerebbe agire poi in fase di stampa. Ai fini di migliorare la risoluzione delle vostre foto stenopeiche i risultati migliori si ottengono utilizzando un filtro verde con una tonalità lontana dal giallo come il filtro Aulomacolor verde che filtrerà una luce con una lunghezza d’onda di 510nm che manterrà brillante il disco di Airy riducendone notevolmente il diametro rispetto ad un filtro rosso. Inoltre va considerato che i maggiori contrasti fra luci e ombre si ottengono proprio nelle ore centrali della giornata, quindi utilizzando i filtri Aulomacolor verdi quando il sole è più forte otterrete maggiori contrasti, una migliore risoluzione e un allungamento del tempo di esposizione di 3 stop che è un bel vantaggio quando con una pellicola ISO100 senza il filtro le condizioni di luce vi permetterebbero un tempo di esposizione inferiore al secondo con il rischio di una foto sovraesposta.

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