Nella sua forma più elementare, una lente è un pezzo di vetro o plastica con superfici curve. Le lenti vengono utilizzate per piegare i raggi di luce sfruttando un fenomeno fisico noto come rifrazione.
La luce viaggia a velocità diverse in sostanze con densità diverse:si muove più rapidamente nell'aria rispetto ad esempio al vetro o alla plastica.
Pertanto, quando la luce attraversa il confine tra l'aria e il vetro di una lente, rallenta. Se la luce entra nell'obiettivo ad angolo, la diminuzione della velocità farà cambiare direzione anche ai raggi di luce:questa è rifrazione. Per vedere perché ciò accade, immagina un bulldozer:se i cingoli si muovono più lentamente da un lato rispetto all'altro, il bulldozer girerà. Allo stesso modo, quando un raggio di luce entra in una lente ad angolo, la parte che entra per prima rallenta e quindi il percorso della luce è piegato.
Una lente con superfici che si curvano verso l'esterno farà convergere i raggi luminosi ed è chiamata lente convessa. È questo processo che viene utilizzato per focalizzare la luce da lontano sul sensore di immagine in una fotocamera. La distanza dall'elemento anteriore dell'obiettivo al punto in cui quell'obiettivo proietterà un'immagine focalizzata è nota come lunghezza focale. La lunghezza focale è misurata in millimetri e più è lunga, più l'immagine sarà ingrandita e più stretto sarà l'angolo di campo.
Dentro un obiettivo moderno
Mentre nella scienza un singolo pezzo di vetro curvo è considerato un obiettivo, l'obiettivo collegato alla fotocamera è molto più complesso. All'interno del corpo di un moderno obiettivo della fotocamera, potresti trovare fino a 20 o più elementi dell'obiettivo, che possono essere tutti considerati obiettivi a pieno titolo.
Gli elementi dell'obiettivo sono più comunemente realizzati in vetro, sebbene alcuni obiettivi di fascia alta, come la serie L di Canon, incorporino elementi realizzati in fluorite. Le lenti economiche, d'altra parte, possono avere elementi in plastica ottica.
Le combinazioni di elementi dell'obiettivo vengono utilizzate per garantire che le immagini catturate da una fotocamera siano prive di imperfezioni ottiche. Una singola lente può causare la rifrazione di diverse lunghezze d'onda della luce in misura diversa, il che può portare a frange colorate attorno ai bordi degli oggetti note come aberrazione cromatica. Utilizzando combinazioni di elementi dell'obiettivo, questi problemi possono essere ridotti.
Il controllo della messa a fuoco è un'altra motivazione per l'utilizzo di più di un elemento. Una singola lente può focalizzare la luce solo da una distanza prestabilita. Incorporando un meccanismo che consente all'utente di spostare alcuni degli elementi dell'obiettivo, diventa possibile modificare la distanza alla quale un soggetto è a fuoco.
Un obiettivo necessita anche di un meccanismo per regolare la quantità di luce che raggiunge la pellicola o il sensore di immagine per ottenere l'esposizione corretta. Ciò si ottiene attraverso l'uso di un diaframma composto da un numero di lame mobili, che consente di regolare l'apertura in termini di dimensioni, proprio come l'iride di un occhio umano.
La luce diffusa che rimbalza all'interno di un obiettivo è un'altra considerazione, poiché causerà il riflesso dell'obiettivo e influirà sul contrasto in un'immagine. Pertanto, gli elementi dell'obiettivo hanno rivestimenti progettati per ridurre i riflessi. È possibile utilizzare altri rivestimenti per correggere il bilanciamento del colore dell'immagine, ad esempio bloccando la luce UV.
Mentre gli obiettivi più vecchi erano puramente meccanici, gli obiettivi moderni contengono una grande quantità di elettronica. I motori consentono alla fotocamera di impostare automaticamente la messa a fuoco e controllare l'esposizione. Gli obiettivi zoom servoassistiti per videocamere consentono la regolazione della lunghezza focale con la semplice pressione di un pulsante. Alcuni obiettivi avanzati dispongono di sensori di movimento integrati per rilevare le vibrazioni della fotocamera, quindi utilizzano motori per regolare gruppi di elementi dell'obiettivo per stabilizzare l'immagine durante le riprese a mano libera.
Tipi di lenti
Questa tecnologia di base può essere adattata in diversi modi, a seconda dello scopo dell'obiettivo. Le differenze di costruzione renderanno alcuni obiettivi più adatti a determinati tipi di lavoro e influiranno anche sul loro costo.
Gli obiettivi a focale fissa hanno una lunghezza focale fissa e quindi un angolo di campo fisso:se si desidera modificare le dimensioni dell'immagine che si sta catturando, è necessario spostare la fotocamera. Un obiettivo zoom ha elementi dell'obiettivo che possono essere spostati l'uno rispetto all'altro per modificare la lunghezza focale e, di conseguenza, l'angolo di campo. Gli obiettivi con zoom esterno ottengono questo risultato estendendo il corpo dell'obiettivo, il che può causare problemi se si utilizza un rig per fotocamera con una scatola opaca. Gli obiettivi con zoom interno, che spostano gli elementi all'interno del corpo dell'obiettivo per modificare la lunghezza focale, sono quindi più adatti alla realizzazione di film.
Mentre la maggior parte degli obiettivi per fotografie possono essere utilizzati allo stesso modo per la realizzazione di film, ci sono alcune caratteristiche esclusive degli obiettivi progettati per la cinematografia. Se modifichi la lunghezza focale della maggior parte degli obiettivi fotografici, devi rifocalizzare l'immagine, il che rende impraticabile uno zoom avanti o indietro durante la realizzazione di un film. Gli obiettivi zoom cinematografici sono parafocali, il che significa che mantengono la messa a fuoco quando si cambia la lunghezza focale.
Le impostazioni dell'apertura su un obiettivo per fotografie fisse sono contrassegnate in f-stop che deriva da un semplice rapporto calcolato dalla lunghezza focale dell'obiettivo e dal diametro dell'apertura. Tuttavia, fattori come il numero di elementi dell'obiettivo in un obiettivo possono influenzare la quantità di luce che raggiunge il sensore di immagine della fotocamera, quindi potresti riscontrare differenze di esposizione tra obiettivi impostati sullo stesso f-stop.
Anche se questo non è un problema per la fotografia fissa, la realizzazione di filmati richiede che un operatore della macchina da presa sia in grado di abbinare l'esposizione tra gli scatti in una sequenza. Gli obiettivi cinematografici hanno le impostazioni di apertura contrassegnate in T-stop (stop di trasmissione) che indicano il livello di luce che arriva al sensore di immagine in modo che due obiettivi impostati sullo stesso T-stop abbiano livelli di esposizione corrispondenti.
Ulteriori letture
Ora che hai una migliore comprensione di come funzionano gli obiettivi, vai alla Guida definitiva di Videomaker per ulteriori consigli sulla scelta dell'obiettivo giusto per il tuo prossimo progetto cinematografico.
Pete Tomkies è un direttore della fotografia e operatore di ripresa freelance di Manchester, Regno Unito. Produce e dirige anche cortometraggi come Duck66 Films.