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Come funziona una macchina fotografica

Come funziona una macchina fotografica

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Vuoi addentrarti nel mondo della fotografia e vuoi scoprire come una macchina fotografica funzioni? Questo articolo ha la risposta che cerchi!

Se guardi una gigantesca macchina fotografica usata dai pionieri della fotografia, poi controlli l’ultima fotocamera di un iPhone, potresti pensare che non abbiano nulla in comune.

Leggi anche: Quale obiettivo dovrei comprare per la mia fotocamera

Ma in realtà, il concetto di base di come funzionano le fotocamere non è cambiato molto. In parole semplici, la luce riflessa dal soggetto entra nella fotocamera attraverso un buco; viene quindi proiettata sul retro della fotocamera, dove viene registrata da un materiale fotosensibile (sia un sensore digitale che una pellicola).

Questo processo fondamentale è rimasto lo stesso sin dall’invenzione della fotografia, anche se i dettagli sono cambiati. Partiamo dal principio, quindi costruiamo fino all’attrezzatura fotografica moderna.


La nascita della macchina fotocamera

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Il progenitore della fotocamera fotografica era la camera oscura, creata per la prima volta nel 1545 basata su un principio che risale a circa 400 a.C.

La prima camera oscura era solo una stanza buia con un buco in una delle pareti. Qualsiasi cosa fosse fuori dalla stanza sarebbe stata proiettata attraverso il buco sul muro opposto. Poiché la luce viaggia in linea retta, la proiezione sarebbe stata capovolta, come si può vedere nel diagramma sopra.

Col tempo, la camera oscura è diventata più piccola – invece di intere stanze, era fatta di scatole – ed è stata utilizzata per aiutare gli artisti durante il disegno.

Una camera oscura è solo una scatola con un buco che permette alla luce di proiettarsi sul lato opposto – ma una volta aggiunto un materiale fotosensibile, hai una fotocamera a foro stenopeico.

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È un oggetto semplice che puoi creare con una scatola di scarpe (o qualsiasi altra scatola) dipinta di nero. Usa un ago o un puntino per forare un piccolo buco, quindi metti un negativo o un foglio di carta fotografica sul retro per registrare l’immagine proiettata all’interno.

In sostanza, così funziona qualsiasi fotocamera, anche i modelli più recenti. Naturalmente, alcuni elementi si sono evoluti, come spiego nella sezione successiva:


Concetti generali

Tutte le fotocamere, vecchie e nuove, funzionano secondo lo stesso principio: la luce passa attraverso un buco e proietta un’immagine sul retro della fotocamera. Ma i diversi modelli presentano vari dettagli, e non posso affrontare tutti gli sviluppi, quindi per favore sopportami mentre parlo in generale.

Obiettivi

A differenza delle fotocamere a foro stenopeico, la maggior parte delle fotocamere attuali ha un obiettivo. Gli obiettivi di solito comprendono più elementi in vetro che piegano la luce per un’immagine nitida e focalizzata.

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La qualità del vetro, il modo in cui è disposto e la quantità di vetro all’interno dell’obiettivo possono influenzare la qualità dell’immagine finale. Questo è uno dei motivi per cui alcuni obiettivi sono più costosi di altri.

Spostando il vetro dell’obiettivo, puoi mettere a fuoco l’immagine. E in alcuni (zoom) obiettivi, puoi anche cambiare la lunghezza focale.

Diaframma

Gli obiettivi moderni contengono un diaframma, un buco che permette alla luce di entrare. Nella maggior parte delle fotocamere, puoi controllare la dimensione del diaframma, esattamente come la pupilla nei nostri occhi si dilata o contrae per far entrare più o meno luce.

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Gli obiettivi che consentono diaframmi massimi più ampi sono più costosi e sono comunemente noti come obiettivi veloci. Nota che il diaframma è espresso in numeri f, come così: f/1.8, f/2.8, f/6.3, f/9, f/16, ecc., dove numeri f più piccoli corrispondono a diaframmi più grandi.

Otturatore

Mentre la luce si muove attraverso l’obiettivo verso il corpo della fotocamera, non colpirà semplicemente il sensore o la pellicola della fotocamera. C’è una barriera che si apre e si chiude per bloccare la luce o permetterle di passare, chiamata otturatore.

La maggior parte degli otturatori è composta da due tende. Quando premi il pulsante dell’otturatore della tua fotocamera per scattare una foto, la prima tenda scivola verso l’alto per esporre il sensore o la pellicola alla luce. Una volta passato un tempo predeterminato (la velocità dell’otturatore), la seconda tenda copre il sensore o la pellicola, e il processo di creazione dell’immagine si ferma.

Pellicola/Sensore e ISO

Quando la luce raggiunge il retro della fotocamera, viene registrata dalla pellicola (fotocamere analogiche) o dal sensore (fotocamere digitali).

Non entrerò in molti dettagli qui, perché l’ho discusso in profondità in fondo. Ti dirò, tuttavia, che le pellicole e i sensori possono avere diverse sensibilità alla luce, chiamate ISO (o ASA).

A proposito, ISO è il terzo fattore che devi considerare quando esponi una fotografia. L’ISO, insieme all’apertura e alla velocità dell’otturatore, formano il triangolo dell’esposizione.


Differenze tra analogica e digitale

Oggi, le fotocamere digitali sono molto più popolari delle fotocamere analogiche – ma alcuni fotografi preferiscono ancora le pellicole, e la tecnologia è più simile di quanto si potrebbe pensare.

La principale differenza tra fotocamere a pellicola e digitali è il mezzo che registra l’immagine. Le fotocamere digitali hanno un sensore che memorizza l’immagine come dati, mentre le fotocamere analogiche usano una pellicola fotosensibile.

Una fotocamera digitale utilizza un solo sensore: una volta che la fotocamera è costruita, non c’è modo di cambiarlo. Ma le fotocamere analogiche offrono tutti i tipi di pellicola. Puoi caricare una fotocamera tradizionale con pellicola negativa (in bianco e nero o a colori), pellicola diapositiva (nota anche come reversibile a colori e in bianco e nero), o pellicola infrarossa.

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Naturalmente, prima di caricare una fotocamera analogica, dovrai decidere quale tipo di pellicola vuoi usare, quanto sensibile dovrebbe essere (l’ISO/ASA), e quante foto vuoi (i rulli di pellicola convenzionali offrono 12, 24 o 36 esposizioni).

Puoi fare alcune modifiche dopo, come spingere o tirare la pellicola, così come il cross processing. Tuttavia, queste modifiche influenzano l’intero rullo e non una singola foto.

Con fotocamere digitali, puoi cambiare quasi ogni impostazione da un’immagine all’altra: l’ISO, la qualità dell’immagine, il formato del file, e se lo scatto è a colori o in bianco e nero.

La pellicola fotografica è disponibile in dimensioni diverse (35mm, 120mm, 4×5, ecc.). Allo stesso modo, puoi trovare diverse dimensioni di sensore digitale; parlerò di più su di essi in una sezione successiva.


Tipi di fotocamere digitali

I fotografi utilizzano molti tipi di fotocamere, ma per scopi di brevità, salterò le fotocamere di grande e medio formato e mi concentrerò solo sulle opzioni più comuni.

DSLR

DSLR sta per digitale single-lens reflex, che è il corrispondente digitale della popolare fotocamera SLR a pellicola. Le DSLR usano obiettivi intercambiabili, e gli obiettivi di una DSLR funzionano spesso su un SLR e viceversa.

La caratteristica più distintiva della DSLR è un sistema a specchio che ti permette di vedere esattamente ciò che catturi attraverso il mirino. All’esterno della fotocamera, noterai un rigonfiamento, sotto cui si trovano una serie di specchi. All’interno, la luce che passa attraverso l’obiettivo colpisce uno specchio nel retro della fotocamera. Questo specchio è posizionato sotto un angolo tale che riflette la luce verso l’alto verso un pentaprisma, dove rimbalza per raggiungere il mirino.

Quando premi il pulsante dell’otturatore su una DSLR, lo specchio si inclina per far passare la luce al sensore. Ecco perché, durante una DSLR esposizione, non puoi vedere nulla attraverso il mirino.

Mirrorless

Come suggerisce il nome, le fotocamere mirrorless non hanno uno specchio davanti al sensore.

Le fotocamere mirrorless sono relativamente nuove, e prima degli ultimi anni, erano considerate amatoriali perché la qualità non corrispondeva a quella di una DSLR.

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Oggi, le fotocamere mirrorless hanno sensori full-frame proprio come le DSLR, quindi la differenza principale è la dimensione – le fotocamere mirrorless tendono ad essere molto più piccole delle DSLR – e il mirino. Si vede, perché le fotocamere mirrorless non presentano lo specchio usato dalla tecnologia DSLR, non c’è un’immagine del mirino “reale”; invece, le fotocamere mirrorless di fascia alta offrono un feed al sensore della fotocamera (per poter visualizzare l’immagine), mentre alcune fotocamere entry-level non hanno affatto un mirino. (In quest’ultimo caso, puoi visualizzare l’immagine sullo schermo LCD posteriore.)

Mirini ottici (DSLR) e mirini elettronici (mirrorless) offrono vari vantaggi e svantaggi. Non entrerò nei dettagli qui, ma basta dire che entrambi funzionano benissimo per il lavoro di livello professionale, e puoi fare affidamento su entrambe le opzioni per risultati splendidi.

Fotocamere bridge

Le fotocamere bridge sono spesso chiamate “fotocamere superzoom”, perché generalmente presentano un’ampia gamma di lunghezze focali – sebbene a differenza delle DSLR, non puoi sostituire l’obiettivo.

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E mentre le fotocamere bridge sono costruite come DSLR, di solito non hanno un mirino ottico.

Il sensore è spesso piccolo, e a questo giorno, non ci sono fotocamere a ponte full-frame. In effetti, le fotocamere bridge sono a metà tra una DSLR e una fotocamera compatta – da qui il nome, bridge.

Fotocamere compatte

Le fotocamere compatte, note anche come fotocamere compatte, possono offrire un certo controllo manuale – ma sono destinate ad essere usate in modalità automatica, e sono tutte incentrate sulla facilità d’uso. Devi semplicemente puntare la fotocamera, premere il pulsante dell’otturatore e ottenere una foto.

Le fotocamere compatte hanno un obiettivo fisso, e anche se sono di dimensioni abbastanza ridotte, sono diventate in qualche modo irrilevanti mentre le fotocamere degli smartphone hanno avanzato in potenza e popolarità.


Sensori della fotocamera

Nel retro di ogni fotocamera digitale c’è un sensore che registra la luce, e tu vedi il risultato come una foto digitale.

Un sensore della fotocamera è una griglia di fotocellule che catturano i fotoni e li convertono in un valore di tensione. Queste informazioni vengono poi elaborate in modi diversi a seconda del tipo di sensore – attualmente, possono essere CCD o CMOS, anche se il CCD sta diventando meno comune.

Ogni fotocellula è chiamata pixel (sensel è un termine più tecnico, ma questo articolo è pensato come un’introduzione, quindi rimarrò con il termine comune pixel).

Quando vedi che una fotocamera ha 24 megapixel, produce immagini formate da 24 milioni di pixel. Non lasciarti tentare da un alto conteggio di pixel, però. Avrai immagini più grandi, sì – ma non necessariamente migliori. Lascia che mi spieghi.

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Megapixel e qualità dell’immagine

Se tutti i sensori della fotocamera funzionano allo stesso modo, qual è la differenza? Perché dovresti comprare un sensore della fotocamera rispetto a un altro? La ragione principale è che i sensori sono disponibili in diverse dimensioni, e quindi i diversi sensori hanno pixel di dimensioni diverse.

Ti sei mai chiesto perché alcuni smartphone hanno 108 MP e le fotocamere professionali hanno solo 30 o 40 MP? È perché i pixel in quei 108 MP smartphone sono minuscoli, mentre i pixel in una DSLR full-frame da 30 MP o 40 MP sono molto più grandi. La maggior parte delle persone conosce i megapixel e pensa che più MP equivalgano a una migliore qualità dell’immagine, quindi i produttori di fotocamere per smartphone continuano a aumentare il conteggio dei pixel, ma non è sempre una buona cosa.

Come influiscono le dimensioni del sensore e le dimensioni dei pixel sulla tua fotografia?

I pixel più grandi (generalmente trovati in sensori più grandi) hanno una migliore performance ad alto ISO (anche se nota che le fotocamere più recenti generalmente offrono una migliore performance ad alto ISO rispetto alle fotocamere più vecchie, quindi un piccolo sensore nuovo può essere superiore a un grande sensore vecchio). A valori ISO alti, i pixel più piccoli perdono una significativa gamma dinamica. I sensori più grandi presentano una profondità di campo più superficiale rispetto ai sensori più piccoli, supponendo che l’immagine sia identicamente inquadrata.

Questo può essere un vantaggio o uno svantaggio a seconda delle tue esigenze. I sensori più piccoli significano che devi applicare un fattore di ritaglio al tuo obiettivo, dando effettivamente una lunghezza focale più lunga. Ad esempio, un obiettivo standard da 50mm su una fotocamera full-frame diventa un teleobiettivo da 75mm su una fotocamera APS-C standard. Anche questo può essere un bene o un male a seconda di cosa vuoi fotografare.

Dimensioni del sensore

Le dimensioni del sensore non sono standard, e scoprirai che ogni produttore ha le sue regole. Tuttavia, ecco alcune categorie che puoi usare come punto di partenza:

Medio formato: Solo alcuni professionisti usano sensori così grandi, quindi non entrerò troppo nei dettagli. Tuttavia, è importante sapere che esistono. Le dimensioni del sensore vanno da 43,8 x 32,9 mm a 53,7 x 40,2 mm.

Full frame: Questi sensori sono l’equivalente della pellicola 35mm, che misura 36 x 24 mm. È la dimensione standard trovata nelle fotocamere DSLR e mirrorless professionali.

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APS-C: Questi sono comunemente chiamati sensori crop, perché sono ritagliati rispetto ai sensori full-frame. La dimensione varia secondo ogni marca, ma molti produttori, tra cui Nikon, Sony e Pentax, usano 23,6 x 15,6 mm, mentre Canon usa 22,3 x 14,9 mm.

Formato 4/3: Questo standard è stato creato da Panasonic e Olympus in modo che le lenti potessero essere compatibili tra brand. Le dimensioni sono di 17,3 x 13 mm.

Leggi anche: I migliori obiettivi per fare foto al paesaggio

I sensori usati nelle fotocamere bridge, point-and-shoot e negli smartphone sono meno consistenti in termini di dimensioni, ma sono generalmente più piccoli dello standard 4/3.

Conclusioni

Come puoi vedere, le fotocamere possono essere complicate! Ma spero che ora tu abbia una migliore comprensione di come funzionano le fotocamere, e sai come scegliere una fotocamera per te stesso.

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