Apertura relativa
L’apertura relativa è la quantità di luce che un obiettivo è in grado di trasmettere e viene sempre espressa in valore frazionario perché è data dal rapporto tra la lunghezza focale e il diametro effettivo del sistema ottico.

Esempio:
Se un obiettivo ha una lunghezza focale di 25mm e un diametro effettivo di 12,5mm avrà una apertura relativa f = 2 perché 25/12,5=2.

Altro esempio: f 300mm Ø 55mm = 300mm/55 = ~ f 5,6

Per comprendere meglio il concetto, possiamo immaginare una finestra che abbia un diametro di 1m e illumini una parete di 1m disposta a 1 metro di distanza: in questo caso è come se avessimo un obiettivo con focale 1.

Come già accennato il diaframma ha il compito di regolare la quantità di luce che transita nell’obiettivo, variando il suo diametro con una opportuna regolazione, in termine tecnico viene definita come variazione di uno STOP quando spostiamo la ghiera di regolazione di un valore in più o in meno.
I valori di focale incisi sulla montatura degli obiettivi indicano che ad ogni stop lasceremo passare il doppio o la metà della luce che avevamo in precedenza.

Esempio 1:
Se noi passiamo da un diaframma 4 ad un diaframma 5,6, avremo ridotto la superficie del foro esattamente alla metà e di conseguenza avremo ridotto anche a metà la luce che attraversa l’obiettivo.

Esempio 2:
Se passiamo da diaframma 4 a diaframma 8, avremo ridotto a 1/4 la quantità di luce (da 4 a 5,6 abbiamo ridotto alla metà, poi da 5,6 a 8 la metà l’abbiamo ancora divisa ottenendo 1/4).

I valori incisi sulle montature ottiche sono: 1 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 , etc.
Ad ogni riduzione di apertura (verso numeri alti) o aumento (verso numeri bassi), la quantità di luce che arriverà sul sensore sarà, come detto, la metà o il doppio.
Ogni variazione di apertura o chiusura del diaframma deve però essere compensata con una adeguata regolazione del tempo di posa (otturatore o shutter) affinché la quantità di luce che arriva sul sensore sia quella che ci permette di avere una corretta esposizione.
Nelle moderne apparecchiature, grazie all’elettronica, è possibile avere dei valori intermedi tra quelli indicati ottenendo così una esposizione più precisa.

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La precedente immagine ci fa comprendere che noi possiamo ottenere una corretta esposizione con un diaframma completamente aperto, ma con un tempo di posa veloce, oppure con un diaframma molto chiuso, ma con un tempo di posa lungo: l’esposizione ottenuta con le coppie tempo/diaframma illustrate sarà sempre uguale.
La priorità di scelta tra una coppia o l’altra dipende esclusivamente dal tipo di fotografia o ripresa che desideriamo fare.

Oltre a regolare la quantità di luce che transita nell’obiettivo, il diaframma ci permette anche di poter usufruire di un ulteriore mezzo espressivo che prende il nome di profondità di campo (PdC).
Prima di spiegare come si ottiene la PdC dobbiamo precisare cosa si intende per nitidezza in fotografia.
Teoricamente abbiamo nitidezza quando una forma puntiforme (es. una stella) viene registrata su un sensore sotto forma di punto, in pratica ciò è impossibile perché anche la stella più piccola viene riprodotta a forma di disco mentre il punto ha raggio 0 (zero).
Analogamente qualsiasi immagine non è una sequenza di punti ma di microscopici cerchietti con i bordi sovrapposti che prendono il nome di CERCHI DI CONFUSIONE: quanto più piccoli sono questi cerchi tanto maggiore sarà la nitidezza dell’obiettivo.
Possiamo così asserire che non esiste la nitidezza assoluta ma solo relativa.
La nitidezza è subordinata anche al formato del sensore perché più piccolo è il sensore, maggiore sarà l’ingrandimento necessario alla visione o riproduzione del materiale acquisito.
In generale il cerchio di confusione può variare tra 0,03 e 0,02mm per formati Dx e Fx ma per formati più piccoli è consigliabile ridurlo maggiormente.
Ci sono anche altri fattori che incidono negativamente sul grado di nitidezza come: messa a fuoco, incisività dell’obiettivo (caratteristica strutturale), micro mosso, etc., ma ciò esula da queste considerazioni.
Vediamo ora che cosa è e come si ottiene la PdC.

La PdC è una zona apparente di nitidezza che si estende anteriormente e posteriormente al punto di messa a fuoco e può variare da obiettivo a obiettivo perché dipende dal cerchio di confusione da cui viene calcolata.
Quando noi regoliamo la messa a fuoco di un obiettivo foto/cinematografico lo regoliamo in modo che un punto del soggetto sia perfettamente nitido sull’elemento sensibile, la caratteristica fisica dell’obiettivo ci permette di mettere a fuoco solo un punto mentre tutto il resto a mano a mano che si discosterà da questo punto sia anteriormente che posteriormente risulterà progressivamente indefinito (sfocato).
Chiudendo (f16-22) o aprendo (f2.8-2) il diaframma possiamo aumentare o diminuire questa zona di nitidezza (PdC) in modo da avere un maggior controllo espressivo dell’immagine.

Guardiamo attentamente le immagini che compongono la precedente figura: a sinistra in verticale abbiamo un obiettivo con differenti impostazioni tempo/diaframma, al centro e a destra due differenti foto che evidenziano come l’impostazione del diaframma influenzi la PdC.
La prima scala sull’obiettivo (dall’alto verso il basso) indica i tempi di posa, la seconda i diaframmi, poi una tacca nera con riferimento 5 (distanza in metri) e due indici rossi a destra e a sinistra della tacca nera che indicano la PdC.
Sempre nel particolare di sinistra vediamo che con diaframma 2,8 abbiamo una PdC che si estende da circa 4,5m fino a 6,5m, nel particolare sotto con diaframma 11 da circa 3,5m fino a 10m, mentre nell’ultima in basso a sinistra con diaframma 22 la PdC si estende da 2,5m fino ad infinito.
Le successive due immagini ci mostrano perché diaframmando si ottiene una variazione della PdC.

Abbiamo schematizzato un apparecchio fotografico dove troviamo un sistema ottico e un piano di messa a fuoco (sensore): il punto A è stato messo a fuoco sul sensore a e viene così riprodotto come un punto (coni colore azzurro); il punto B, più vicino al gruppo ottico, non può essere messo a fuoco e di conseguenza produrrà un cerchio (cerchio di confusione = cerchietto verde) sul sensore con un diametro molto grande (cono color arancio).
Questi cerchi di maggior diametro, sovrapponendosi, renderanno l’immagine confusa.
Il diametro della base dei coni d’uscita è determinato dal foro del diaframma rappresentato in rosso nel gruppo ottico, siccome il diaframma è tutto aperto (f 2–2,8) il cono ha dimensioni considerevoli.