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12-Corso di fotografia: breve digressione sulla luce (sub)

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Breve digressione sulla luce

Autore: Leda Masi

 

Prima di parlare di ottiche, lenti e flash temo che ci toccherà avventurarci, sia pure per brevissimo tratto, sull’odiato sentiero delle leggi dell’ottica. Se te la senti vado a incominciare…
La luce è il primo e più importante mezzo della fotografia. E’ una vibrazione elettromagnetica e si muove nell’aria alla velocità di circa 300.000 Km al secondo. La luce solare ha uno spettro molto ampio di lunghezze d’onda, dai 0.000.000.1 mm ai 10 Km, ma l’occhio umano ne percepisce solo una piccola parte:

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Come si vede lo spettro del visibile è molto ristretto (dai 400 ai 700 nm, milionesimi di millimetro), ma le pellicole fotografiche hanno una sensibilità maggiore del nostro occhio, e riescono a registrare lunghezze d’onda che per noi sono invisibili.
Le onde che compongono la luce visibile non hanno tutte la stessa lunghezza d’onda, e la variazione di questa lunghezza determina la percezione del colore.  La luce bianca è la combinazione di tutte le lunghezze d’onda, cioè di tutti i colori:
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quando la luce incontra un corpo i suoi raggi possono essere trasmessi, assorbiti o riflessi. :
se tutti i raggi vengono trasmessi il corpo è trasparente e lascia passare i raggi di luce che lo colpiscono dopo averli deviati (più o meno a seconda del materiale costituente l’oggetto e dell’angolo di incidenza del raggio stesso). Un corpo opaco invece riflette alcune radiazioni e ne assorbe altre: le radiazioni che vengono riflesse sono quelle corrispondenti alla pigmentazione del corpo. Così un oggetto ci appare rosso se riflette la radiazione rossa (circa 700 mμ) oppure verde se riflette una radiazione di circa 530 mμ. Se assorbe completamente tutte le radiazioni ci appare nero e se invece le riflette tutte ci appare bianco.

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La luce si muove con una velocità proporzionale alla densità del mezzo in cui viaggia. Nell’aria è di 300.000 km/sec, nel vetro di 200.000 km/sec e nell’acqua di circa 220.000 km/sec.
Nel passaggio da un mezzo meno denso (l’aria) a uno più denso (l’acqua) la luce subisce quindi un rallentamento e di conseguenza viene anche deviata, poiché la luce tende a viaggiare fra due punti nel minore tempo possibile. Provo a spiegarmi meglio con un disegnino:

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un raggio di luce proveniente da A nell’aria compie una traiettoria rettilinea per arrivare a B. ma se B è nell’acqua la traiettoria AB non è più la più veloce, infatti se conti le tacchette sotto la superficie dell’acqua nelle due possibili traiettorie AB e ACB vedrai che, pur essendo più lungo il percorso totale in ACB, il tempo è inferiore perché la luce ha fatto solo tre tacchette a 200000 km/s, mentre con la traiettoria diretta AB ne avrebbe fatto ben 5! Quindi la luce viene deviata di un certo angolo, dipendente dalla densità dei mezzi attraversati e dall’angolo con cui colpisce la superficie di contatto.
Uff! che faticaccia! Ancora solo un pochino di pazienza, poi è tutto "in discesa"!

Allora, questo fenomeno è la rifrazione, importante in fotografia subacquea perché la luce che proviene dai nostri soggetti, passando dall’acqua alla fotocamera (aria) viene rifratta, e tale rifrazione fa si che il complesso si comporti come una lente aggiuntiva. Risultato: la focale del nostro obiettivo è come se aumentasse, il soggetto ci appare più grande di circa 1/3 e più vicino di circa ¼, il campo di ripresa dell’obiettivo diminuisce. Un paio di disegnino per spiegarmi:

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Questo è ciò che succede quando guardi un oggetto in acqua indossando la maschera. La stella marina ti appare più grande e più vicina….

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…e questo è quanto vede la tua macchina fotografica: l’oggetto è più grande e più vicino e la focale del tuo obiettivo sembra essersi allungata: se fotografo il mio buddy fuori dall’acqua con un obiettivo 50 mm, riesco a ritrarlo per intero, ma se uso lo stesso obiettivo in acqua, a parità di distanza non ci starà più e riuscirò a ritrarne solo i 2/3.

Sempre per questo motivo, quando qualcuno ti dice: "ho visto una cernia enorme, almeno due metri…", in realtà ha visto una cernia di circa un metro e trenta…sempre un bell’animale di dimensioni ragguardevoli!

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A questo punto potrebbe sorgerti la domanda: ma allora, metto a fuoco sulla distanza reale o su quella apparente? In realtà non ha senso porsi il dilemma, in quanto l’obiettivo vede esattamente come te, quindi metti a fuoco sulla distanza apparente! Anche perché risulterebbe molto complicato stimare correttamente la distanza "reale", a meno che non usi un metro.
Reale in questo caso è esattamente ciò che vedi, e ciò che la tua fotocamera vede!

Capito tutto? Bene!

Sott’acqua, a causa del fenomeno della rifrazione, tutte le ottiche cambiano il campo visivo, per cui se normalmente sei abituato a usare un certo obiettivo per ottenere un particolare "taglio", devi tenere presente che sott’acqua non potrai usare la stessa ottica, ma una differente che ti consenta di abbracciare lo stesso campo. Nella tabella che segue ti riporto i campi di ripresa dei più comuni obiettivi:

OTTICA

CAMPO IN ARIA

CAMPO IN ACQUA

6 mm (fish eye)

180°

126°

20 mm (wide)

90°

65°

28 mm (wide)

75°

55°

35 mm

64°

45°

50 mm

45°

34°

80 mm (medio tele)

30°

22°

Così l’obiettivo "normale‿ non sarà più il 50 mm, che ha un campo di circa 45° in aria ma che in acqua si riduce a 34°, bensì il 35 mm, che in acqua ti garantisce un campo di ripresa di 45°.
Ci sono ancora un paio di fenomeni che riguardano la luce e che è utile conoscere: riflessione, diffusione e assorbimento.
Un raggio di luce che colpisce la superficie del mare viene in parte riflesso verso l’alto e non riesce a penetrare. L’angolo con cui viene riflesso e la quantità di luce riflessa dipendono dall’angolo di incidenza: più il sole è basso e più è grande la quantità di luce riflessa (quindi al tramonto e all’alba avrò maggiori quantità di luce riflessa e minore luce in acqua).
La diffusione invece interessa quella parte di luce che riesce a penetrare: il nostro raggio appena sotto la superficie comincia a imbattersi in una miriade di particelle in sospensione, che lo riflettono e fanno si che da un lato si indebolisca l’intensità luminosa e dall’altro che la luminosità stessa sia diffusa, cosa che comporta una generale diminuzione dei contrasti e una attenuazione delle ombre, che si fanno sempre meno nette.
La luce che riesce comunque ad arrivare a profondità maggiori va poi incontro al fenomeno dell’assorbimento. L’assorbimento però è selettivo, cioè non coinvolge tutte le frequenze (i colori) con le stesse modalità. Le onde più corte sono le più energetiche e quindi riescono a penetrare più profondamente nella massa d’acqua (sto parlando delle frequenze verso l’azzurro), mentre quelle più lunghe hanno meno energia e vengono fermate prima. Questa è la ragione per cui già nei primi metri vediamo scomparire il colore rosso, mentre i verdi e gli azzurri perdurano fino a profondità maggiori, fino a quando tutto si presenta con una uniforme tinta azzurra. Ancora un disegnino…

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come si può vedere già dai 5 mt scompare il colore rosso, a 30 mt vediamo gli ultimi gialli, a 50 perdiamo anche i verdi e di lì in poi abbiamo solo l’azzurro, che scompare anch’esso quando la profondità è tale da provocare l’estinzione della luminosità.
Bene! Ho finito di tediarti…torniamo a parlare di attrezzature!

 


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