Ingrandimento

L'ingrandimento è quel processo che in teoria aumenta le dimensioni di un oggetto, ma per il quale è necessaria una "macchina di amplificazione" che possa magnificare [dal lat. tardo magnificatio -onis e per calcodall'inglese magnification], esaltare o aumentare le omologhe dimensioni dell'immagine e/o dell'oggetto (che siano esse reali o apparenti). Una di queste "macchine" può essere l'ingranditore di stampe fotografiche; altre sono la fotocopiatrice o addirittura le stampanti 2D e 3D. Ed altre ancora, sono gli strumenti ottici per l'osservazione da vicino o da lontano (indifferentemente).

Quando il valore di ingrandimento risultasse inferiore al relativo fattore 1:1, la "macchina" sta producendo una riduzione, che diventa un ingrandimento negativo (o un "rimpicciolimento"). Ma normalmente, l'ingrandimento è sempre positivo ed ha il tipico scopo di rendere più visibili i dettagli più fini, aumentandone la risoluzione (quando è possibile).

L'ingrandimento ottico non modifica la prospettiva delle immagini, ma è possibile aumentare l'ingrandimento apparente, spostando il punto di vista (la prospettiva) più vicino all'oggetto osservato (detto anche, effetto prospettico): quando ci avviciniamo fisicamente ad un oggetto, ne aumentiamo la dimensione sulla retina e percepiamo l'aumento delle dimensioni come un ingrandimento.

Ingrandimento ottico (ingrandimento come numero)[modifica | modifica wikitesto]

L'ingrandimento ottico è in ogni caso strettamente legato alla visione umana e alla sua percezione visiva e viene descritto da un fattore di moltiplicazione numerico: il valore di ingrandimento, di tutti gli strumenti ottici da osservazione (tipo, lenti d'ingrandimento, microscopi, cannocchiali, telescopi, monocoli, binocoli, mirini, ecc), è sempre riferito alla visione ad occhio nudo (che vale 1x ed è il riferimento). In fisica ottica, questo valore è considerato ingrandimento visuale o anche ingrandimento angolare, in quanto calcolato dall'angolo sotteso di una dimensione apparente dell'oggetto (la larghezza o l'altezza) ed è inteso come il rapporto tra la dimensione apparente, nell'immagine virtuale (vista nello strumento) e la dimensione apparente, nell'immagine dell'oggetto visto ad occhio nudo.

Ingrandimento angolare

Per gli strumenti ottici con oculare, la dimensione lineare dell'immagine non può essere misurata con un metro, quindi l'unica dimensione possibile è quella che indica l'angolo sotteso dall'oggetto al punto focale. In termini tecnici, si considera la tangente dell'angolo. Quindi l'ingrandimento angolare è definito come: $\mathrm {MA} ={\frac {\tan \varepsilon }{\tan \varepsilon _{0}}}$ , e dove ${\varepsilon _{0}}$ è l'angolo sotteso dall'oggetto al punto focale anteriore dell'obiettivo, mentre ${\varepsilon }$ è l'angolo sotteso dall'immagine al punto focale posteriore all'oculare.

Ad esempio, siccome la dimensione angolare della luna piena vista ad occhio nudo è di 0.5°, usando un binocolo con ingrandimento 10x, la luna ora sottende un angolo di 5°.

Ingrandimento lineare trasversale

Per le immagini reali, come quelle proiettate su uno schermo, la dimensione ne indica una lineare, cioè quella misurata in millimetri o con unità di misura equivalenti.

Per le lenti di ingrandimento e i microscopi ottici, dove la dimensione dell'oggetto è una dimensione lineare e la misura apparente un angolo, l'ingrandimento è convenzionalmente il rapporto tra la dimensione apparente vista nell'oculare e la dimensione angolare dell'oggetto posizionato alla distanza di 25 cm dall'occhio (massima distanza vicina, oltre la quale emerge clinicamente una presbiopia).

Calcolo dell'ingrandimento dei sistemi ottici[modifica | modifica wikitesto]

lente: l'ingrandimento lineare di una lente è

M={f \over f-S}

dove f è la lunghezza focale e S la distanza della lente dall'oggetto. Notare che quando le immagini sono reali, ossia quando S > f, M è negativo e l'immagine è capovolta. Quando le immagini sono virtuali, ossia quando S < f, M è positivo e l'immagine è dritta.

telescopio: l'ingrandimento lineare è dato da

M={f_{e} \over f_{o}}

dove

f_{o}

è la lunghezza focale della lente dell'obiettivo e

f_{e}

è la lunghezza focale dell'oculare. L'ingrandimento angolare è dato da

\mathrm {MA} ={f_{o} \over f_{e}}

lenti d'ingrandimento: l'ingrandimento angolare dipende da come il vetro e l'oggetto sono posizionati in relazione all'occhio. Se la lente è tenuta in modo che il suo punto di fuoco sia sull'oggetto, l'occhio può vedere l'immagine con ingrandimento angolare