Al di la della fotografia: La luce

Ho pensato che potesse essere carino riportare una serie di concetti di base che possono essere utili a comprendere meglio fenomeni fisici e quindi migliorare la nostra consapevolezza verso la fotografia.
Non vi preoccupate non faremo un corso di fisica, o di ottica o di meccanica quantistica. Questo articolo, sulla luce, è una mia rielaborazione delle prime pagine del libro “il negativo” di Ansel Adams.

Comprendere i Valori dell’Immagine nella Fotografia Analogica

Ceci n’est pas une pipe – Renè Magritte

La prima cosa che è essenziale capire quando approcciamo alla fotografia è che ciò che vediamo con i nostri occhi non è lo stesso di ciò che “vede” una pellicola fotografica all’interno della fotocamera. Le differenze tra l’immagine visiva e quella di una fotocamera in termini di gestione dell’immagine sono fondamentali. Simili distinzioni devono essere comprese tra le nostre immagini visive e la scala dei valori di una fotografia. Queste differenze derivano dalla natura stessa della luce e dal modo in cui viene percepita dai nostri occhi e registrata sulla pellicola. Se non riconosciamo queste differenze, rischiamo di rimanere spesso delusi dal fatto che le nostre fotografie non rappresentano il soggetto come lo avevamo visto, o come pensavamo di averlo visto, al momento dello scatto. Se le conosciamo quindi siamo fotografi migliori? Probabilmente no…ma sicuramente consapevoli di quanto siamo scarsi. 😉 (si scherza eh…)

La natura della luce

https://www.chimica-online.it/download/spettro-elettromagnetico.htm

Se fotografare vuol dire scrivere con la luce, allora capiamo cosa è la luce. Questa è semplicemente il tipo di radiazione elettromagnetica a cui l’occhio umano è sensibile. Ora immaginiamo un analizzatore di spettro che ci mostra le varie frequenze di un brano che stiamo ascoltando. Avete presente quelle barre che si muovono su e giu? Quelle rappresentano le frequenze dell’audio che ascoltiamo. La luce può essere vista in maniera simile (per quanto la natura delle due onde è molto diversa…lo specifico per non inimicarmi qualche amico fisico). La radiazione può essere considerata come uno spettro continuo che include, oltre alla luce, onde radio, radar, raggi X, raggi gamma e altre forme di energia radiante. Ciò che distingue ciascuna di queste forme di radiazione è la lunghezza d’onda, ovvero la distanza tra un “cresta” e l’altra di un’onda, che può variare da molti metri a meno di un miliardesimo di metro. Solo le lunghezze d’onda visibili sono definite come luce, mentre tutte le altre sono semplicemente chiamate radiazioni.

Le lunghezze d’onda visibili

La radiazione visibile si trova nella banda di lunghezze d’onda che va approssimativamente da 40 a 70 nanometri (nm). All’interno di questo intervallo, la lunghezza d’onda determina il colore della luce che percepiamo, partendo dal violetto nelle lunghezze d’onda più corte e passando attraverso il blu, il verde, il giallo e il rosso. Oltre il rosso dello spettro visibile si trova la regione infrarossa invisibile, mentre le lunghezze d’onda più corte del violetto sono chiamate ultraviolette, anch’esse invisibili. Tuttavia, sia le radiazioni ultraviolette che quelle infrarosse sono in grado di esporre la maggior parte delle emulsioni fotografiche, così come altre forme di radiazione come i raggi X.

Interazione della Luce con le Superfici

Quando la luce colpisce una superficie, può essere trasmessa, assorbita o riflessa. Se la sostanza è trasparente, come il vetro di una finestra, la maggior parte della luce sarà trasmessa, anche se una parte inevitabilmente viene persa per riflessione e assorbimento. Un materiale traslucido, come il Plexiglas bianco o la carta velina, ha una trasmissione notevolmente inferiore e diffonde la luce che lo attraversa, mentre le sostanze opache non trasmettono alcuna radiazione visibile. La proporzione di luce che viene trasmessa, assorbita o riflessa è spesso una funzione della lunghezza d’onda; se alcune lunghezze d’onda vengono trasmesse o riflesse in quantità maggiori rispetto ad altre, percepiamo un colore caratteristico per quell’oggetto.

Luce incidente

Gli oggetti che vediamo e fotografiamo sono illuminati dalla luce incidente che cade su di essi dal sole e dal cielo, o da fonti di luce artificiale. La luce incidente, o illuminamento, può essere misurata in unità di foot-candle. Un esposimetro per luce incidente viene utilizzato per misurare la quantità di luce che cade su un soggetto come uno dei mezzi per determinare l’esposizione della fotocamera. Questi misuratori contengono una semisfera o un disco diffusore sopra la fotocellula per “mediare” tutta la luce che li colpisce. L’esposimetro per luce incidente viene tenuto sul soggetto e solitamente, ma non necessariamente, diretto verso la fotocamera, in modo che tutta la luce incidente sul lato del soggetto che viene fotografato venga integrata in una singola lettura. Questi apparecchi eliminano la variabilità introdotta dal colore e dalla natura del soggetto, fornendo una lettura diretta della luce che illumina il soggetto, permettendo quindi di impostare l’esposizione “corretta” in modo che qualsiasi variazione nei toni del soggetto (dai neri profondi ai bianchi brillanti) sia registrata accuratamente rispetto al grigio medio, garantendo una rappresentazione bilanciata dell’immagine finale.

Luce riflessa

Nella maggior parte delle fotografie registriamo la luce riflessa dal soggetto, piuttosto che la luce incidente su di esso. L’approccio di Ansel Adams ad esempio, si basa sul controllo della relazione tra le luminanze (luce riflessa) del soggetto e i valori di stampa che voglio rappresentare in quelle aree. Utilizzare un esposimetro per luce incidente omette completamente la misurazione della luce riflessa effettiva che forma l’immagine sulla pellicola, limitando così la possibilità di valutare singole aree del soggetto e applicare controlli per ottenere un’immagine creativa e visualizzata.

La luminanza totale di una superficie è determinata dalla quantità di luce incidente su di essa e da una proprietà della superficie nota come riflettanza. La riflettanza di una sostanza è espressa come una percentuale che indica la proporzione di luce incidente che viene riflessa da quel materiale. È a causa delle differenze nella riflettanza che percepiamo alcuni oggetti come “bianchi” e altri come “neri”, indipendentemente dal fatto che li stiamo osservando sotto la luce del giorno intensa o sotto un’illuminazione di basso livello. Un materiale nero profondo può riflettere meno del 2% della luce incidente, mentre una sostanza bianca può riflettere oltre il 95%; nessun materiale, tuttavia, ha una riflettanza del 100%, poiché parte della luce viene inevitabilmente persa per assorbimento e dispersione.

Dimostrazione Pratica (Tratto da “il Negativo” Ansel Adams)

Un’interessante dimostrazione di questo fenomeno può essere preparata nel seguente modo: prendi diversi pezzi identici di carta bianca e posizionali a distanze progressivamente maggiori da una fonte di luce, come una piccola finestra in una stanza grande. Per chiarezza, supponiamo che le carte siano posizionate a 1, 2, 3 e 4 metri dalla finestra. Le relative luminanze saranno quindi 1, 1/4, 1/9 e 1/16 (a causa della legge dell’inverso del quadrato), anche se questi valori possono essere leggermente modificati dalle riflessioni all’interno della stanza. Stando alla finestra, osserverai che la carta più vicina è la più luminosa e quella più lontana è di un grigio scuro. Ma sai che tutte le carte sono uguali e, quindi, le percepisci tutte come bianche, anche se riconosci che hanno valori effettivi diversi a causa delle differenze di illuminazione. Se fotografassi tutte e quattro le carte, vorresti che la carta più vicina apparisse bianca, e le altre sarebbero progressivamente tonalità di grigio chiaro. Se ora ti allontani dalla finestra e ti rivolgi verso la seconda carta, questa apparirà bianca (dopo alcuni istanti per l’adattamento dell’occhio), e ora vorresti che questa carta apparisse bianca nella fotografia. Allo stesso modo, osservando solo la terza e la quarta carta, il tuo occhio si adatterà per percepire la terza carta come bianca e la quarta come un grigio chiaro. E infine, ovviamente, la quarta carta vista da sola sarà chiaramente percepita come “bianca”. Il nostro occhio si adatta a questi cambiamenti di luminanza, ma la nostra comprensione del materiale come “bianco” si combina con la nostra percezione della sua luminanza effettiva.

Colori e lunghezze d’onda

Quello che chiamiamo luce è solitamente una miscela di radiazioni di diverse lunghezze d’onda all’interno dello spettro visibile. La luce “bianca” è composta da una distribuzione di tutti i colori spettrali e anche con le pellicole in bianco e nero, le differenze nel colore della luce possono causare uno spostamento dei toni nell’immagine finale.

The Dark Side of the Moon – Pink Floyd

Quando la luce viene riflessa, una superficie bianca o grigia veramente neutra non altera la distribuzione delle lunghezze d’onda presenti nella luce incidente. La maggior parte dei materiali, tuttavia, non sono neutri e tendono a riflettere più alcune lunghezze d’onda rispetto ad altre, assumendo così il colore più fortemente riflesso. Una superficie che ha solo una leggera tendenza a favorire una lunghezza d’onda in riflessione apparirà bianca o grigia con una lieve sfumatura di colore. Un’altra superficie che riflette una proporzione molto più alta di una lunghezza d’onda e assorbe le altre presenterà un colore più vivido all’occhio, una saturazione di colore più alta.

https://www.latinacittaaperta.info/2021/03/26/la-fisica-quotidiana-luci-e-immagini-riflessione-diffusa-parte-ii/

Prendiamo in considerazione l’immagine dell’arancia. La luce incidente (supposta bianca e composta da tutte le lunghezze d’onda) colpisce la superficie; questa, che è composta da pigmenti dipendenti dalla natura del frutto, riflette solo una parte della luce incidente e in particolare quella parte che noi percepiremo di colore Arancione.


Spero che queste nozioni vi siano utili per comprendere meglio il mondo che vi circonda e per percepire gli oggetti in modo più accurato. Come accennato all’inizio, tutto questo non ci rende automaticamente fotografi migliori, ma ci fornisce una maggiore consapevolezza. E questa consapevolezza, se ben utilizzata, può certamente migliorare i nostri lavori. A presto per il prossimo articolo.

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