Diaframma (ottica)

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Tre differenti posizioni del diaframma: Apertura massima (sinistra), media (centro) e minima Apertura (destra)
I vari stop di una lente
Da f/22 a f/1,8 su una lente 50mm

Il diaframma è un meccanismo usato per regolare la quantità di luce che attraversa l'obiettivo, ma l'influenza principale è la variazione della profondità di campo della scena inquadrata, con una funzione molto simile all'iride dell'occhio umano.

Si presenta come un insieme di lamelle a ventaglio inverso (8 nella figura a fianco) che chiudono l'apertura del sistema ottico fino ad una sezione minima: l'operazione è detta anche diaframmare. La forma e la quantità delle lamelle dovrebbe rendere la figura del foro quanto più rotonda o circolare possibile, ma una quantità inferiore a 9 lamelle, spesso conferisce una figura poligonale (pentagono, esagono, ettagono, etc).

Generalità[modifica | modifica sorgente]

Il diaframma è posizionato preferibilmente nel centro del sistema ottico, ad una distanza intermedia proporzionale tra la pupilla d'ingresso e la pupilla d'uscita dell'obiettivo e naturalmente con orientamento ortogonale all'asse ottico (come ogni lente). Questo evita le distorsioni a Barile e a Cuscino provocate da una diversa posizione, facilitando il compito di moderare la quantità di luce, migliorandone anche la qualità: la forma delle lamelle, il colore, la posizione, la precisione, il rapporto focale del diaframma, in relazione con lo schema ottico, determinano in qualche misura anche la qualità della luce che lo attraversa. Molte aberrazioni ottiche presenti a tutta apertura (es. la Coma), vengono ridotte diaframmando ed in genere la miglior resa ottica si trova chiudendo 2 o 3 Stop (vedi più avanti), ma per una maggior nitidezza è più corretto utilizzare lo Stop intermedio tra quelli disponibili (!!! ... non è una regola fissa, bisogna provare il proprio esemplare ad ogni apertura e a varie distanze di messa a fuoco !!!). Diaframmi troppo chiusi provocano in genere un peggioramento dell'immagine, dovuto alla diffrazione dei raggi luminosi ad opera dei bordi delle lamelle. I raggi diffratti sono sempre presenti, ma ad aperture maggiori il loro effetto sull'immagine diventa irrilevante, considerando il rapporto tra la quantità di luce diffratta e quella diretta o "pulita". La diffrazione non dipende dalla dimensione fisica del diaframma, ma in proporzione al rapporto focale.

Il numero f è chiamato anche "apertura relativa", in quanto il valore normalizzato esprime la stessa intensità di luce che transita e quindi (a parità di tempo e sensibilità), lo stesso valore di diaframma in due obiettivi con focale diversa, darà lo stesso valore di esposizione.

Esempio:

In un obiettivo con focale 100 mm, "l'apertura relativa" del diaframma corrispondente a f/4, misura effettivamente 25 mm di diamerto; mentre in un obiettivo da 400 mm, f/4 misura 100 mm.

Gli Stop (o f/stop)[modifica | modifica sorgente]

La luminosità degli Obiettivi (non solo per la macchina fotografica) viene espressa con valori relativi all'Apertura del diaframma (es. f/2, f/5.6, f/64, etc), calcolata come rapporto tra lunghezza focale e diametro della pupilla d'ingresso (rapporto focale). Questo rapporto è solo un dato geometrico usato per unificare gli Stop delle ghiere di tutte le Ottiche, indipendentemente dalla focale e dall'utilizzo, dove ad ogni stop corrisponde una sezione del "foro" con un'area doppia rispetto a quella precedente. La modalità degli stop arriva dalla Camera oscura per facilitare al buio (alla cieca) la regolazione dell'apertura sull'ottica del Riproduttore: utilizzando dei blocchi o dei fermi a scatto, sulla corsa della ghiera, viene segnalato al tatto uno spostamento di apertura calcolata (la stessa procedura può essere estesa anche ai tempi, alla sensibilità e alla correzione esposimetrica); per cui, quando si dice un f/stop o uno stop, è intesa una qualsiasi regolazione che provoca il doppio o la metà di luce sul Sensore. In genere il diaframma è progettato per variare la quantità di luce, almeno di 4 o 5 Stop, di norma 7 Stop, ma alcuni modelli possono raggiungere anche 10 Stop, tramite regolazione meccanica manuale oppure automatica regolata elettronicamente: alcuni moderni obiettivi non hanno la ghiera manuale dei diaframmi ed in alcuni modelli gli intervalli possono avere sub divisioni di 1/2 stop o addirittura fino a 1/3 di stop.

La sequenza degli Stop o dei valori dei numeri f, standardizzata al congresso di Liegi nel 1905, è una progressione geometrica di ragione \sqrt{2} (circa 1,4) in quanto considera il diametro dell'Apertura invece della superficie e comprende i seguenti intervalli:

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 - f/90 - f/128 (etc).

Costruzione[modifica | modifica sorgente]

Nei primi anni della fotografia, i diaframmi (spesso dei tappi forati al centro) erano posizionati esternamente, introducendo le deformazioni nell'immagine dette a barilotto, oppure internamente e la deformazione era a cuscinetto. Vennero usate anche delle lamine forate da inserire tramite una slitta nell'obiettivo, cerchi rotanti con fori di vario diametro, coppie di lamine contrapposte tranciate a coda di rondine e producendo fori romboidali, etc.

Il diaframma ad oggi più utilizzato è quello detto «a iride»: è formato da un numero variabile di lamelle (da 4 in su) sagomate in maniera opportuna. Le lamelle sono imperniate in una ghiera rotante azionabile dall'esterno per far variare in maniera continua la dimensione del foro. La sagoma del foro è dovuta alla forma delle lamelle, che si avvicina al cerchio quanto più il loro numero è alto. Un obiettivo con 10, 15 o più lamelle, possibilmente curve, riesce ad avere il foro del diaframma circolare, a quasi tutte le aperture.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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