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F
unghezza ocale
Donato Di Bello
C
inepresa, telecamera, macchina fotografica: tre strumenti tecnologici che utilizziamo
per registrare la realtà intorno a noi o per trasformare in immagini la nostra fantasia. Questi
strumenti, complessi dal punto di vista meccanico ed elettronico, possono essere descritti
come l'unione di tre elementi principali: mirino, corpo macchina, obiettivo.
L'obiettivo intercetta la luce riflessa dal soggetto e la proietta sul sensore posto nel corpo
macchina. Ha l'aspetto di un cilindro e contiene lenti in vetro di forma sferica, con superfici
concave e convesse.
Immaginiamo di tenere tra le mani un obiettivo; se lo avviciniamo ad una superficie bianca
osserviamo questo fenomeno: sulla superficie si forma un'immagine circolare rovesciata di
ciò che viene inquadrato dall'obiettivo. L'immagine proiettata potrebbe, solo casualmente,
essere nitida; per avere la certezza che lo sia si deve manovrare l'obiettivo avvicinandolo o
allontanandolo dalla superficie bianca fino ad ottenere la giusta messa a fuoco.
Per questo l'obiettivo è dotato di una ghiera in grado di ruotare per consentire la stessa
messa a fuoco.
La proprietà che definisce l'obiettivo si chiama lunghezza focale ed è espressa in millimetri:
è la distanza tra il centro dell'obiettivo e il piano dove sono proiettati i raggi luminosi, il
luogo dove si forma l'immagine.
Il centro dell'obiettivo non corrisponde al suo centro fisico: può coincidere con la prima
lente o con l'ultima e può trovarsi anche fuori dell'obiettivo stesso, dipende dal disegno
ottico determinato dal fabbricante. È un punto teorico con un effetto pratico.
Il piano dove si forma l'immagine ripresa è chiamato piano focale e nella telecamera è il
luogo dove è collocato il sensore digitale.
La lunghezza focale definisce l'angolo di campo, cioè la porzione di spazio in larghezza e
altezza che l'obiettivo è in grado di riprendere. Esistono obiettivi con un ampio angolo di
campo chiamati grandangolari, obiettivi con un ristretto angolo di campo chiamati teleobiettivi. I grandangolari sono utili quando si deve riprendere una scena ampia; i teleobiettivi
quando non ci si può avvicinare al soggetto in modo soddisfacente. La scelta dell'obiettivo
è determinante perchè condiziona il risultato artistico dell'immagine prodotta, modificando
il senso del racconto filmico.
Gli obiettivi in commercio sono di due tipi: con lunghezza focale fissa e variabile. Gli obiettivi con lunghezza focale fissa hanno un angolo di campo fisso con la conseguenza operativa di dover spostare la macchina da presa se si desidera cambiare il campo inquadrato. Gli
obiettivi a lunghezza focale variabile, chiamati comunemente zoom, consentono di variare
il campo inquadrato senza muovere la macchina da presa. Quindi erroneamente si pensa
che gli zoom siano più versatili e che siano da preferire agli obiettivi a lunghezza focale
fissa: costruire uno zoom è più complesso, quindi più costoso. Le macchine da presa professionali, digitali e analogiche, permettono il montaggio di una grande varietà di obiettivi
(chiamati comunemente anche “ottiche”) estendendo così le possibilità di ripresa.
La lunghezza focale è un valore che deve essere messo in relazione con il formato del sensore, detto con altre parole, con la diagonale del fotogramma di riferimento. Quando la
misura della lunghezza focale coincide con la misura della diagonale del fotogramma
(approssimativamente) si è in presenza di un obiettivo normale. Significa che l'obiettivo
mantiene inalterate le distanze apparenti con il soggetto, normale perché la visione è simile
a quella dei nostri occhi.
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Donato Di Bello. Lunghezza focale.
A
d esempio, il sensore della fotocamera Canon 5D mark III ha una dimensione, all'incirca, di 24x36 mm (24 mm in altezza 36 mm in larghezza), la diagonale di questo formato
misura 43 mm. Per convenzione, per il formato 24x36 mm, in tutto il mondo si considera
l'obiettivo con lunghezza focale di 50 mm, l'obiettivo “normale”. La telecamera Panasonic
P2 ag-hvx200 possiede un sensore che approssimativamente misura 5 mm in larghezza e
4 mm in altezza, la diagonale è 6 mm; un obiettivo “normale” per questo sensore deve
avere una lunghezza focale intorno ai 6 mm. Altri due esempi: il fotogramma in 16:9 della
pellicola 16mm misura 12,35 mm in larghezza e 7,5 mm in altezza, la diagonale del fotogramma è 14,4 mm, il “normale” deve avere la lunghezza focale di 14 mm. La dimensione
del fotogramma 16:9 nella pellicola 35mm è 24,9 mm in larghezza e 14,4 mm in altezza, la
diagonale misura 28,7 mm, l'obiettivo “normale” ha la lunghezza focale da 28 a 35 mm
(nella normalità del lavoro gli obiettivi sono identificati con il valore della lunghezza focale:
“il 9”, “il 28”, “il 35”, “il 50” e così via). Queste misure chiariscono quindi che non esiste un
solo obiettivo normale, l'obiettivo deve essere necessariamente identificato con la macchina da presa, quindi con il fotogramma, alla quale sarà associato. A partire dal normale, ad
esempio il 50 mm, tutti gli obiettivi che hanno una minore lunghezza focale, sono grandangolari, tutti quelli con una lunghezza focale superiore sono teleobiettivi. Un obiettivo con la
lunghezza focale di 28 mm, montato sulla Canon 5D mark III, si comporta come un grandangolare, Il 18 mm è ancora più grandangolare, il 9 è ulteriormente grandangolare. Sul
versante dei teleobiettivi il 200 mm avvicina il soggetto in misura maggiore del 135 mm.
Approfondendo il ragionamento: un obiettivo con una certa lunghezza focale, ad esempio
il 28 mm, produrrà immagini diverse cambiando il fotogramma di riferimento: sarà il normale se montato sulla cinepresa 35 mm, sarà un teleobiettivo se montato sulla Panasonic aghvx200, sarà un medio grandangolare se montato sulla Canon 5D.
L'obiettivo zoom è identificato dalla minima e dalla massima lunghezza focale disponibile:
17-35mm, 12-120mm, e così via.
Anche l'occhio umano possiede una lunghezza focale (la distanza tra la cornea e la retina),
variabile tra i 17 e i 22 mm. L'angolo di campo complessivo è di 175 gradi in orizzontale e
120 gradi in verticale.
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Donato Di Bello. Lunghezza focale.
Rappresentazione schematica del comportamento dell’obiettivo. La scena ripresa è circolare e dipende dall’angolo di campo dell’ottica: maggiore nei grandangolari, minore nei
teleobiettivi. Dopo aver attraversato l’obiettivo i raggi luminosi sono messi a fuoco dalla
parte opposta, si produce un’immagine circolare più piccola dell’originale. Di questa immagine prodotta il sensore vedrà solo una parte. La lunghezza focale è qui rappresentata in
modo semplificato.
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Donato Di Bello. Lunghezza focale.
In questa immagine si possono osservare nove inquadrature ottenute con obiettivi di
lunghezza focale diversa. Il 15 mm ha il maggiore angolo di campo, il 100 mm il minore. La
macchina da presa non viene spostata, l’inquadratura, ciò che è ripreso, cambia grazie
all’obiettivo.
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Donato Di Bello. Lunghezza focale.
pellicola
fotografica
35 mm
Full frame 24x36mm
fotocamera
digitale DSLR
(digital single
lens reflex)
35 mm
Canon 5D full frame
Canon 7D
Nikon generica DSLR
sensore
Mysterium Red
RED 4.5K
RED 4K
RED S16mm 2K
RED 2/3” 1080p
Arri Standard 35mm
pellicola
cinematografica
35 mm
Arri Super 35mm
pellicola
cinematografica
16 mm
Arri Super 16mm
sensore digitale 2/3”
Nikon Coolpix 8800
sensore digitale 1/3”
Panasonic
ag-hvx200 P2
illustrazione di Brook Willard, adattamento di Donato Di Bello
Qui sono rappresentati i più comuni formati di fotogrammi usati in fotografia e cinematografia analogica/digitale. In alto si osserva il fotogramma di riferimento, il più ampio,
24mmx36mm, in basso il sensore di dimensione più ridotte, montato sulla Panasonic.
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Donato Di Bello. Lunghezza focale.