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L'apertura del diaframma in fotografia

L'importanza del diaframma in fotografia: la luminosità, la profondità di campo, la nitidezza e la diffrazione.

I due parametri che maggiormente condizionano uno scatto sono il tempo ed il diaframma, in questa guida approfondirò il secondo. Nella denominazione di ogni ottica vengono sempre specificati diversi parametri, la luminosità massima è uno fra questi. Questa guida presume che abbiate già le conoscenze base per quanto riguarda il mondo delle lenti, in ogni caso se credete di conoscerle poco potete leggere la nostra guida alla terminologia nel mondo delle lenti per chiarirvi le idee.

Diaframma fotografico.

Generalmente un qualsiasi obiettivo, eliminando tutte le diciture relative a messa a fuoco, stabilizzatore e altre sigle, viene definito da due parametri fondamentali: la lunghezza focale (in millimetri) e la massima apertura focale.
Vediamo ad esempio il Canon EF 70-200mm f/4 L IS USM (un ottimo zoom prodotto da Canon)...

Canon 70-200 f/4 is.

Canon EF = Il produttore, come ad esempio Nikon, Sigma, Tamron, Tokina...
70-200mm = Lunghezza focale espressa in millimetri.
f/4 = Apertura massima del diaframma, ovvero la luminosità della lente.
L = Il top di gamma della Canon, con bordino rosso e quasi sempre tropicalizzato.
IS = Stabilizzato.
USM = Con autofocus ultrasonico.

Come abbiamo già detto quello che ci interessa maggiormente in questa guida è, per l'appunto, l'apertura massima del diaframma.
Lo potete riconoscere per essere sempre denominato con la lettera "f" minuscola. Ma cosa significa realmente?
Si tratta di un valore che determina quanta è la massima quantità di luce che l'obiettivo permette di far entrare nel sensore. Più basso è il numero, maggiore è la luce che l'ottica riesce a far passare. Per farla semplice un 50mm f/1.4 è molto più luminoso di un 50mm f/4. Bene, molto più luminoso.. ma quanto?
Per poterlo quantificare è necessario conoscere la seguente scala dei diaframmi:

f/1 - f/1,4 - f/2 - f/2,8 - f/4 - f/5,6 - f/8 - f/11 - f/16 - f/22 - f/32 - f/45 - f/64

Quella che potete vedere qui sopra è la scala standard dei diaframmi, la differenza che passa tra un valore e il suo successivo viene chiamato in gergo f/stop. La differenza di luce che passa tra un f/stop e il suo successivo è sempre il doppio.
Tornando al nostro esempio precedente, sarà più semplice capire la differenza tra un 50mm f/1.4 e un 50mm f/4. Dimezziamo la luce che entra nella fotocamera dell'f/1.4 e arriviamo a f/2, dimezziamo di nuovo e arriviamo a f/2.8, poi dimezziamo un ultima volta per arrivare a f/4. In pratica un obiettivo f/1.4 è otto volte (2x2x2) più luminoso di un obiettivo f/4, permette quindi, alla massima apertura, di usare tempi otto volte più brevi. Se vi interessano, ad esempio, le fotografie sportive, chiunque vi consiglierà un ottica più luminosa. Per meglio capire come i tempi influenzano lo scatto, puoi leggere la guida ai tempi in fotografia.

Ovviamente non siamo sempre costretti a lavorare alla massima luminosità possibile, la fotocamera ci permette infatti di cambiare il valore del diaframma. All'interno di ogni obiettivo ci sono delle piccole lamelle, a mano a mano che impostiamo un valore della f/ più alto (meno luminoso) le lamelle si chiudono, facendo entrare meno luce. Ma perché dovremmo voler cambiare il valore del diaframma? I motivi sono diversi, vediamo di elencarli in ordine di importanza:

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La nitidezza:

Generalmente un'ottica ha una nitidezza maggiore quando la usiamo due o tre f/stop più chiusa della sua massima apertura. Ovviamente questo è un discorso piuttosto generico, esistono infatti ottiche che lavorano benissimo anche ad apertura totale. In questo caso l'unico modo per trovare il valore migliore da impostare per il vostro obiettivo è mettere la fotocamera su un treppiede, fare diverse foto (una per ogni apertura), e poi analizzare attentamente il risultato per trovare a occhio la foto più nitida (osservate specialmente i bordi).
Qui di seguito possiamo vedere una prova fatta con un mio obiettivo zoom. La differenza non è poi molta, ma in caso di ottiche iperluminose oppure molto grandangolari (o semplicemente di bassa qualità) ci saranno differenze estremamente evidenti.
Vi consiglio di fare delle prove con i vostri obiettivi, alcuni attaccano un adesivo sull'ottica con i valori consigliati, io personalmente cerco di ricordarli a memoria (ritengo che vedere un fotografo "professionista" con l'etichetta del diaframma ottimale sull'obiettivo sia davvero ridicolo).

Test diaframma al centro del fotogramma.

Canon EF 70-300mm f/4-5.6 IS USM, test diaframma al centro del fotogramma

La profondità di campo:

Per profondità di campo si intende la quantità di spazio in cui un soggetto risulta nitido all'interno della fotografia. Maggiore è il valore dell'f, maggiore è la larghezza della zona a fuoco. Eviterò di dilungarmi in formule e tecnicismi, per farvi capire quello che intendo dire mi rivolgerò ad un esempio: Come potete vedere qui sotto gli scacchi in basso sulla foto risultano essere sempre più a fuoco a mano a mano che aumenta il valore dell'f/. Questo vi fa capire che nel caso in cui cerchiate la massima nitidezza e il maggior numero di soggetti a fuoco, come nella fotografia di panorama, sarà consigliato tenere un valore del diaframma piuttosto chiuso.

Profondità di campo a diversi diaframmi.

Test per la profondità di campo con diversi diaframmi

Le stelline

Nel caso di fotografie notturne il diaframma modifica la fotografia in modo piuttosto evidente: Più è chiuso il diaframma, maggiore è l'effetto stellina che si forma intorno alle luci. Qui di seguito possiamo vedere un esempio, senza nessun intervento in post produzione. Il numero di raggi della "stellina" varia in base all'ottica. Attenzione perchè ad f/22 i tempi di scatto sono davvero lunghi e potresti incorrere nella diffrazione (vedi dopo).

Stellina con diaframma chiuso.

Aberrazione cromatica con f aperta e stellina con f chiusa

L'aberrazione cromatica:

Esattamente come nel punto 1, un diaframma leggemente più chiuso (al massimo due o tre f/stop) diminuisce i problemi relativi alle alte luci. Le aberrazioni che si vedono più spesso sono dette purple fringing e blue fringing. In pratica si forma un alone viola o blu intorno alle zone con alte luci. Possiamo riferirci alla foto di esempio qui sopra, potete notare come nella foto con diaframma aperto, intorno al lampione, ci sia un leggero alone azzurro, che sparisce completamente nella versione con il diaframma più chiuso.

La diffrazione:

Quando viene settato un parametro troppo spinto per il diaframma, la fotografia perde in nitidezza e l'immagine appare sfocata. Questo avviene perché i raggi di luce costretti a passare in uno spazio troppo piccolo interferiscono tra di loro ed iniziano a divergere. Se volete approfondire la diffrazione, cliccate su questo ottimo articolo.
Spesso e volentieri troverete siti o riviste che consigliano determinate aperture di diaframma limite, noi fotografi amatoriali però usiamo generalmente corpi macchina che vengono definiti Aps-C, con una dimensione del sensore più piccola di quella di una Full-Frame. La maggior parte dei siti e delle riviste riferisce valori relativi alle Full-Frame, che per voi sono troppo alti. Nel mio caso (Canon 550D) la matematica afferma che dovrei evitare di superare un valore del diaframma di f/11 per evitare di trovarmi a perdere in nitidezza. Vanno comunque aggiunte un paio di postille:
- Nelle mie prove ho visto che anche a f/16 il risultato è accettabile, a f/22 diventa quasi accettabile, con compromessi.
- Minore è il numero di Megapixel, minore è la diffrazione. Il valore di f/11 è relativo a 18 Megapixel su Aps-C.

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