Come scegliere una fotocamera stenopeica

La guida di come riconoscere le caratteristiche tecniche di una pinhole

Funzionamento della fotocamera stenopeica



Una fotocamera stenopeica, maggiormente conosciuta con il termine anglosassone pinhole, è una semplice macchina fotografica dove al posto di un obiettivo con lenti vi è una piccola apertura detta foro stenopeico. Alle sue origini le fotocamere stenopeiche consistevano in una scatola ermetica a prova di luce, con forma di parallelepipedo, dove sul centro di un lato si trovava un piccolo foro mentre sul lato opposto veniva posto un supporto fotosensibile. Mantenendo fede a questo schema, in una fotocamera stenopeica, la luce dello spazio inquadrato passa attraverso l'apertura e proietta un'immagine invertita sul lato opposto della scatola, la luce dello spazio inquadrato impressionerà il materiale fotosensibile posto su questo lato. Questo effetto ottico è conosciuto come principio della camera oscura. I due elementi: foro stenopeico e supporto fotosensibile si comportano come l’occhio umano dove il foro ha la funzione del cristallino mentre il supporto ha la funzione della retina.



funzionamento camera stenopeica
"Schema di funzionamento della fotocamera stenopeica grazie al principio della camera oscura"


Caratteristiche distintive delle fotocamere stenopeiche



Esistono varie tipologie di fotocamere stenopeiche sviluppate per effettuare differenti tipi di fotografie. La conoscenza degli elementi costruttivi che le caratterizzano permettono al fotografo di scegliere la fotocamera più adatta per ottenere i risultati ricercati per il suo progetto.Gli elementi costruttivi che contraddistinguono le fotocamere stenopeiche sono i seguenti:

  • Lunghezza focale
  • Diametro del foro stenopeico
  • Geometria della superficie di appoggio della pellicola
  • Numero di fori stenopeici
  • Formato della fotografia
  • Materiale di costruzione
  • Tipologia di otturatore


Lunghezza focale


La lunghezza focale è la distanza fra il foro stenopeico ed il supporto fotosensibile. Sono disponibili fotocamere con differenti lunghezze focali che ne caratterizzano l'utilizzo, questo perché la capacità di inquadratura della fotocamera stenopeica dipende dalla lunghezza focale. Per comprendere meglio questo concetto bisogna con una matita immaginaria congiungere il centro del foro stenopeico con i vertici del fotogramma, otterremo cosí una piramide a base rettangolare o quadrata a seconda del formato del fotogramma. Questa piramide non è un elemento astratto, ma bensì una piramide composta di raggi di luce che dall'esterno entrano nella camera attraverso il foro stenopeico, quindi gli spigoli della piramide che congiungono il foro stenopeico con i vertici del fotogramma sono in realtà i raggi luminosi che delimitano l'inquadratura. Nel fotogramma quindi saranno presenti tutti quei soggetti all'interno degli spigoli della piramide proiettata all'esterno fino all'infinito, quindi maggiore sarà l'ampiezza dell'angolo al vertice della piramide maggiore sarà la capacità di inquadratura, si deduce che a parità di formato della fotografia aumenterà la capacità di inquadratura con il diminuire della lunghezza focale. Quindi a parità di formato del fotogramma, minore sarà la lunghezza focale maggiore sarà la capacità delle fotocamera di produrre fotografie grandangolari.Resta inteso che anche se la profondità di campo è fondamentalmente infinita, questo non significa che non si verifichi alcuna sfocatura ottica. La profondità di campo infinita significa che la sfocatura dell'immagine non dipende dalla distanza dell'oggetto, ma da altri fattori, come la lunhezza focale, il diametro del foro stenopeico, la lunghezza d'onda della sorgente luminosa e il movimento del soggetto.



lunghezza focale pinhole
"Schematizzazione della lunghezza focale f"


Diametro del foro stenopeico


Il diametro del foro stenopeico ha una diretta correlazione con la lunghezza focale. In teoria, più piccolo è il foro, più il fotogramma ottenuto sarà nitido e ben definito, ma a parità di lunghezza focale, più si riduce il diametro del foro minore sarà la quantità di luce che penetra nella fotocamera aumentando i tempi di esposizione. Risulta quindi ovvio che esiste una relazione tra dimensione del foro e distanza focale per ottenere fotogrammi di buona qualità. Approssimativamente, per ottenere una buona qualità di fotografie, il diametro del foro stenopeico dovrebbe essere di una dimensione intorno a 1/100 della lunghezza focale.Auloma varia sapientemente questo rapporto, ottimizzandolo per ottenere il migliore risultato. Infatti, molte fotocamere stenopeiche fai da te, che hanno delle dimensioni non ottimizzate e che differiscono troppo da questo rapporto, soffrono di significativi effetti di diffrazione, producendo fotografie meno chiare a causa delle proprietà ondulatorie della luce. Anche lo spessore del materiale dove viene eseguito il foro è importante, un rapporto tra diametro del foro stenopeico e sezione dello spessore del materiale non ottimizzato può generare vignettature ai bordi del fotogramma.Il diametro del foro stenopeico ha una diretta correlazione con la distanza focale. Esiste una formula per il calcolo della corretta dimensione del foro stenopeico che è stata elaborata all'inizio del XX secolo da lord Rayleigh che è la seguente:

d=1,9 √ f λ

Dove:
d=diametro del foro stenopeico
f=lunghezza focale
λ=lunghezza onda media della luce

Il valore di λ per la luce visibile è una porzione dello spettro elettromagnetico compresa approssimativamente tra i 400 e i 700 nanometri (nm) (nell'aria).Oltre al diametro è anche importante la geometria del foro ovvero che il foro sia perfettamente circolare. Questo è possibile se il foro è eseguito al laser o mediante o apposite punte di foratura per mandrini ad alta velocità.
Le fotocamere stenopeiche Auloma utilizzano ottiche stenopeiche forate con punte di precisione per mandrini ad alta velocità per ottenere fori stenopeici conici in modo da ridurre al minimo l'effetto di ondulazione della luce all'interno del foro stenopeico.



Geometria della superficie di appoggio della pellicola


Nelle fotocamere stenopeiche, la superficie di appoggio della pellicola può essere piana o curva, questa due soluzioni permettono di ottimizzare in modo uniforme l'illuminazione della pellicola a seconda dalla lunghezza focale. Le fotocamere stenopeiche grandangolari hanno delle lunghezze focali ridotte, quindi con la luce in ingresso nella fotocamera che si dispone su di una piramide con un'ampio angolo di vertice (come menzionato prima), in questo caso l'utilizzo di una superficie piana distanzierebbe troppo gli angoli del fotogramma rispetto al foro stenopeico, quindi l’energia della luce che raggiunge gli angoli risulterebbe ridotta rispetto alla parte centrale del fotogramma e ne risulterebbero anneriti, generando una vignettatura ellittica sull'immagine ottenuta. Un altro effetto di disturbo generato da una superficie piana per l’appoggio della pellicola in una fotocamera stenopeica grandangolare è la curvatura dell'orizzonte, enfatizzato soprattutto nelle fotocamere per formati fotografici panoramici, come ad esempio il formato 6x17.



schema pinhole 6x17
"Comparazione tra superfice piana e curva per una fotocamera stenopeica 6x17. A parità di angolo, lo stesso fotogramma di 170mm di larghezza risulta uniformemente illuminato sulla superfice curva su di un raggio di 70mm, mentre sulla superfice piana l'illuminazione non è uniformemente distribuita, inoltre una lunghezza focale di 31.6mm richiede un foro stenopeico più piccolo rispetto a quella di 70mm, riducendo l'illuminazione nella camera senza ottenere una migliore definizione dell'immagine."


Numero di fori stenopeici


La presenza di uno o più fori stenopeici non cambiano le caratteristiche della fotocamera. Molteplici fori stenopeici danno la possibilità al fotografo di avere più possibilità nella scelta delle inquadrature con la linea di orizzonte che risulta posizionata ad altezze diverse per una stessa inquadratura.



Formato della fotografia


Le fotocamere stenopeiche sono dimensionate per utilizzare formati di pellicole o carte fotografiche standard. Esistono comunque fotocamere stenopeiche che utilizzano carte fotografiche di dimensioni speciali. I formati standard utilizzati sono i seguenti:

  • 135
  • 6x6
  • 6x9
  • 6x12
  • 6x17
  • 4x5"
  • 5x7"
  • 8x10"


Materiale di costruzione


Esistono molteplici esempi di fotocamere stenopeiche fai da te ottenute da materiali di recupero come ad esempio: scatole di cartone, lattine di bevande, tubi di stufa, frigoriferi, furgoni e persino treni. Le fotocamere stenopeiche professionali presenti sul mercato sono disponibili nei seguenti materiali:

  • Latta di acciaio utilizzata principalmente per le fotocamere dedicate per la solargrafia
  • Materiale plastico
  • Legno

Esistono anche fotocamere stenopeiche giocattolo in cartone, proposte in fogli prestampati da ritagliare ed incollare.
Auloma, per le sue fotocamere stenopeiche, ha fatto la scelta di utilizzare la resina poliuretanica additivata con particelle di grafite, un materiale tecnologicamente avanzato. Questa scelta permette di eliminare tutte le problematiche derivate dall'utilizzo del legno. Il risultato è una fotocamere robusta, resistente all'umidità ed alle variazioni climatiche.



Tipologia di otturatore


Le fotocamere stenopeiche per aprire e chiudere il foro stenopeico utilizzano differenti tipi di otturatori ad azionamento manuale. Gli otturatori attualmente in uso sono i seguenti:

  • A tappo, sistema efficacissimo per eseguire fotografie con lunghe esposizioni.
  • A guida lineare con magneti di fermo, sistema universale adatto per qualsiasi tipo di esposizione.
  • A paletta infulcrata con magneti di fermo, sistema universale adatto per qualsiasi tipo di esposizione.

Le fotocamere stenopeiche Auloma si caratterizzano per l'efficacissimo sistema a guida lineare con magneti. Il basso coefficente d'attrito del materiale in cui sono costruite e la calibrata forza di attrazione dei magneti, fa si che l'otturatore necessiti di una lievissima forza di apertura, evitando tremolii della fotocamera e quindi immagini mosse per fotografie che richiedono cortissimi tempi di esposizione di 1 secondo.

otturatore pinhole
"Il profilo a guida di rondine ed il basso coefficente di attrito dell'otturatore auloma offre un ottimo labirinto che impedisce alla luce di penetrare dal foro stenopeico nei periodi di inutilizzo della camera e rapidissime aperture senza inceppamenti o esitazioni."


Come orientarsi nella scelta



Va sempre tenuto presente che le fotocamere stenopeiche non hanno dispositivi elettronici per la gestione dell'apertura dell'otturatore. Per impressionare la pellicola è necessario che il fotografo apra e chiuda manualmente l'otturatore per un tempo calcolato, vedi i nostri tutorial o fate una ricerca su internet su come calcolare il tempo di esposizione. Il nostro consiglio è quindi di appogiarvi ad aziende che vi forniscono una scheda con i tempi di esposizione o strumenti similari altrimenti ottenere delle belle fotografie risulterà molto complicato, inoltre assicuratevi che si tratti di un prodotto affidabile che garantisca una ottima tenuta della luce. Le foto ottenute sono su di un supporto fotografico analogico (pellicola) che necessita delle successive operazioni di sviluppo, scansione e/o stampa, quindi siete costretti ad appoggiarvi ad un centro di sviluppo fotografico o di attrezzarvi anche per questa parte di lavoro da compiere per ottenere le vostre fotografie.
Per i neofiti della fotografia analogica in genere, il nostro consiglio è di iniziare ad utilizzare una formato 135 per i costi bassi delle pellicole. Inoltre questo formato non richiede atrezzature troppo costose per lo sviluppo dei negativi e possono essere scansionate con facilità con scanner dai costi contenuti. Comunque anche i fotografi più esperti che vogliono cimentarsi con le fotocamere stenopeiche, le formato 135 rappresentano in ottimo compromesso.

Per gli amanti della fotografia grandangolare e di effetti impossibili da ottenere con qualsiasi reflex digitale, la soluzione migliore è una medio formato 6x12 e 6x17, con piano di appoggio della pellicola curvilineo. Questo tipo di fotografia richiede un maggiore investimeno per lo sviluppo e la stampa di queste foto anche perchè il formato 6x12 e 6x17 non vengono trattati da alcuni centri di sviluppo e quindi richiedono un'approccio fai da te, che comunque da molte soddisfazioni.

Se invece si vuole ottenere il top della fotografia stenopeica la soluzione ovvia è quella dei grandi formati 4x5", 5x7" e 8x10". Questo tipi di formato possono risultare non troppo costosi nella fase di sviluppo e stampa se si utilizzano carte fotografiche positive o negative anzichè delle pellicole. In questo caso non sono necessari ingranditori per la stampa della fotografia, ma è sufficente uno sviluppo della carta in camera oscura. Per questi formati sono possibili anche soluzioni di fotografia istantanea, tipo Polaroid® che a conti fatti possono risultare pratici e molto divertenti per il loro semplice utilizzo.