Sistema zonale

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Il sistema zonale è una tecnica utilizzata in fotografia per cercare di riprodurre l'intera gamma di sfumature presenti in natura, inizialmente ideata da Ansel Adams.

La pellicola fotografica che normalmente viene adoperata è un complesso sistema di vari sali d'argento fra cui il bromuro d'argento in gelatina.

La particolarità della pellicola è quella di essere fotosensibile, cioè di farsi impressionare dalla luce. Ogni pellicola ha una sua specifica reattività alla luce, ma la caratteristica comune a tutte è quella di avere in sé, dopo l'esposizione, la cosiddetta immagine latente.

L'immagine latente è una alterazione nella superficie esterna delle particelle degli alogenuri d'argento contenuti nella pellicola, causata dalla luce. Ovvero è imputabile alla riduzione fotochimica di pochi atomi di Ag per ogni particella che compone l'emulsione. L'immagine reale, visibile dopo il trattamento di sviluppo, è costituita da particelle di argento ridotto che cioè hanno subito un processo di ossido-riduzione (in questo caso chimica).

Nelle aree in cui vi è più argento ridotto passa meno luce, quindi la pellicola è più scura, nelle parti in cui vi è poco argento, invece, la luce passa più facilmente attraverso il negativo. Sui negativi e sulle stampe relative vi è un lasso di densità differente, variabile.

Sui negativi le varie densità sono viste in funzione della luce trasmessa, ossia di quella che attraversa la pellicola, sulle stampe invece ci troviamo di fronte ad una serie di densità generate dalla luce riflessa dalla stampa stessa.

Queste differenti densità sono i toni di grigio dell'immagine; i toni variano da una massima quantità di argento riducibile presente nell'emulsione, detto massimo annerimento, sino ad una minima quantità che lascia intatto il bianco del supporto della carta visto attraverso la gelatina. Questi sono i due toni limite, in mezzo ai quali vi è un'infinità di grigi intermedi che formano, appunto, la scala zonale continua. Proprio per il fatto che la scala tonale è continua, quindi composta da infiniti grigi fra il bianco e il nero, si hanno delle difficoltà nel controllarla. È infatti ben più facile controllare un valore "discreto" e definito di cose (quindi di toni), facilmente riconoscibili, anziché una quantità non determinata.

Visto che lo scopo del sistema zonale è proprio quello di poter sempre ottenere il risultato voluto, quindi controllare i toni, per rendere tutto più semplice si è arrivati ad una divisione della scala tonale.

Un altro modo per ottenere un simile effetto però più empirico è il Bracketing o, per essere più esatti, l'HDR (High Dynamic Range, ossia Alta Gamma Dinamica). La tecnica dell'HDR, o alta gamma dinamica, consiste nello sfruttare il bracketing, una serie di fotogrammi scattati a diverse aperture di diaframma o a tempi di otturazione diversi, in modo che in ciascun fotogramma siano ben visibili i dettagli delle zone chiare, di quelle intermedie, e di quelle scure. L'HDR, attraverso elaborazioni matematiche, è in grado di creare un unico fotogramma che contenga il massimo del dettaglio su ciascuna zona della foto, determinando una più alta gamma dinamica, e quindi una scala zonale più ricca di divisioni.

Divisione della scala tonale[modifica | modifica wikitesto]

La scala tonale è stata divisa in più parti, dette "zone", che vanno dal bianco puro al nero assoluto, e ciascuna di queste zone rappresenta un determinato tono di grigio. Questa suddivisione della scala continua in più gradini permette un più facile riconoscimento dei valori tonali.

Questa suddivisione è meramente teorica, perché nonostante tutto la pellicola continuerà a registrare in ogni caso una scala tonale continua. La suddivisione in zone è solo una comodità, che serve, appunto, a renderle più riconoscibili. Le zone vanno dalla "0" (zero) alla "X" (dieci) e, più esattamente, la zona "0" rappresenta il nero assoluto, la zona "V" il grigio medio Kodak con riflettanza del 18% e la zona "X" il bianco puro.

La scala tonale suddivisa in "zone"

È importantissimo ricordare che fra una zona e la sua adiacente vi è solo uno stop di differenza. Questo significa che tra una zona "V" e una zona "IV" vi è un diaframma di distanza che sarà più chiuso, se andiamo dalla "V" alla "VI" sarà più aperto; infatti la zona "VI" è più chiara della "V" in quanto è più vicina alla "X", il bianco puro. Per schiarire un'immagine, infatti, bisogna aumentare il raggio del diaframma (per fare passare più luce, quindi bruciare più bromuro d'argento) e/o variarne il tempo di apertura.

Lo scarto di brillanza[modifica | modifica wikitesto]

Il mezzo fotografico è soggetto alla schiavitù della materia che gli impone dei limiti invalicabili. È molto importante conoscere tali limiti per cercare di operare al meglio, usando al massimo le possibilità della fotografia.

Uno dei limiti più grossi, anche se non completamente evidenti, è che le immagini stampate non possono rendere esattamente la realtà che esse rappresentano. Un complicato meccanismo di psicologia della percezione fa sì che il nostro cervello accetti tali foto, ma in realtà la stampa è ben lungi dall'essere una fedele riproduzione. Uno dei concetti chiave, per arrivare alla comprensione dei limiti di riproduzione fotografica, è quello relativo allo scarto di brillanza.

Per spiegare cosa sia lo scarto di brillanza bisogna partire da semplici osservazioni: tutti sappiamo che se la luce investe un corpo è necessario che questo la rifletta affinché sia visibile ai nostri occhi e, quindi, alla pellicola fotografica. Qualunque soggetto riflette una certa quantità di luce, alcuni molta, alcuni poca; se immaginiamo una serie di cose illuminate dalla stessa quantità di luce incidente, cioè colpite dalla stessa intensità luminosa, possiamo rilevare che ognuna di esse rifletterà una certa parte di tali raggi incidenti: i corpi che li riflettono quasi tutti appariranno chiari al nostro occhio, bianchi; quelli che invece ne riflettono molto pochi sembreranno scuri, neri.

In una scena reale vi sono molti corpi e molte condizioni di luce contemporaneamente, quindi è facile che vi siano oggetti con alto potere di riflessione (chiari) molto illuminati ed allo stesso tempo corpi scuri poco illuminati. Chiameremo gli oggetti scuri "ombre", anche se magari sono dei maglioni neri al sole, e gli oggetti chiari "alte luci", poco importa se si tratti di fogli bianchi in ombra: ciò che conta è la loro brillanza nella scena inquadrata. Lo scarto di brillanza è quindi il rapporto che esiste tra il punto più scuro ed il punto più chiaro dell'inquadratura. Ad esempio immaginiamo di fotografare in pieno sole una ragazza con una camicetta bianca ed accanto a lei, in ombra, un gattino nero: se il gattino riflette una quantità di luce pari ad 1 (di una unità di misura arbitraria a nostra scelta) è assai probabile che la camicetta bianca rifletta invece 10.000. Lo scarto di brillanza sarà pari a 1:10.000. Spesso ciò che intendiamo riprendere arriva a scarti simili, anche se non così elevati. Uno dei limiti più grossi della fotografia è quello di poter rendere scarti di brillanza che, nelle stampe di alta qualità, sono compresi tra 1 e 100. Questa particolarità provoca di fatto una compressione dei toni della scena reale e, come già accennato, un complesso processo di psicologia percettiva.

Infatti tale processo fa sì che il cervello, mediante una reinterpretazione, accetti per vera l'immagine stampata, sebbene non lo sia affatto. Cosa si intende dicendo che lo scarto di brillanza riproducibile in una stampa arriva solo da 1 a 100? Per rispondere alla domanda è necessario fare una distinzione fra le condizioni di ripresa e quelle di visione della foto. Al momento dello scatto, la maggior parte delle scene reali (specie se di grandi dimensioni, come i panorami) presentano una illuminazione piuttosto vivace, che appunto genera l'alto scarto di brillanza. Al momento della visione della fotografia stampata ci si trova, al 90% delle volte, in condizioni tali da illuminare in maniera uniforme la foto.

Questa illuminazione provoca un effetto ben preciso. Immaginiamo che "100" raggi di luce colpiscano la stampa: le aree che rappresentano le ombre più scure, perciò quelle che hanno raggiunto il massimo annerimento, rifletteranno verso il nostro occhio solo "1" raggio; invece, quelle zone della fotografia che hanno raggiunto il colore bianco supporto (e che quindi raffigurano le alte luci più brillanti), li rifletteranno tutti e "100". Questa incapacità di maggiore annerimento delle parti scure, o di maggiore candore delle zone chiare, è la ragione principale del perché in una stampa fotografica lo scarto di brillanza ottenibile, pertanto riproducibile, arriva solo ad 1 a 100, comportando così la compressione della scala tonale della scena reale ripresa. Ma in quali parti della scala avviene questa compressione? Naturalmente in quelle aree dove si andrà fuori "range" di riproducibilità.

Questo significa che tutto ciò che sarà più scuro di "1" e più chiaro di "100" sarà reso come "1" o come "100". Pertanto i bianchi più brillanti ed i neri più scuri sono proprio le parti che subiranno maggiormente la compressione tonale, mentre i grigi dei mezzi toni non ne risentiranno quasi per niente.

Contrasto e resa tonale[modifica | modifica wikitesto]

Prima di entrare nel vivo dell'argomento, è bene specificare che nella prima parte di questo paragrafo si farà un uso non corretto del termine "contrasto". Il contrasto è in realtà una grandezza sensitometrica relativa alla coppia pellicola - rivelatore, grandezza che non ha nulla a che fare con la scena ripresa. Sino a che non introdurremo lo scarto di luminosità, intenderemo per "contrasto" quest'ultimo. Spesso, leggendo su qualche libro o sulle riviste di settore, si saranno notate espressioni del tipo. "per compensare il contrasto della scena" oppure "il contrasto fra i muri bianchi in esterno e l'interno delle case era molto alto", ecc. Cosa si intende con tali frasi e che cosa comportano in termini di resa tonale?

Il termine "contrasto" (che, ripetiamo, è usato impropriamente) serve solo ad indicare in termini più "maneggiabili" lo scarto di brillanza. Infatti l'unità di misura più comoda in fotografia è lo stop o diaframma; è più comodo dire che c'è una differenza di 6 stop fra il punto A e il punto B che verificare uno scarto di brillanza da 1 a 64. Che rapporto esiste tra lo scarto di brillanza e il "contrasto"? Poniamo che in un panorama lo scarto di brillanza sia di 1 a 1024. Questo, ormai sappiamo bene, significa che la parte più chiara rifletterà 1024 volte di più di quella più scura. Attenzione però che ciò non vuol dire che la zona chiara rifletterà 1024 stop in più!

Infatti fra uno stop ed il successivo più aperto (ad esempio fra f/8 e f/5,6) si verifica un raddoppio della luminosità. Pertanto se un punto A ci dà una lettura esposimetrica con 100 ISO di 1/125" a f/8 ed il punto B ci dà invece 1/125" a f/5.6, lo scarto di brillanza tra A e B è di 1 a 2, poiché, leggendo B, è necessario far entrare nell'obiettivo il doppio della luce (aprire uno stop) per avere la corretta esposizione. Tornando al nostro esempio precedente, lo scarto di brillanza da 1 a 1024 comporta una differenza di: log21024-log22=9 stop. Quindi il contrasto della scena, o meglio, la differenza in stop, è uguale al logaritmo in base 2 del numero più alto dello scarto di brillanza (nell'esempio è 1024). A questo punto è bene abbandonare immediatamente il nome contrasto e chiamare la grandezza appena definita col suo nome: scarto di luminosità. Nel paragrafo precedente abbiamo detto che il massimo scarto di brillanza riproducibile su una stampa, e ribadiamo di alta qualità, arriva solo a circa 1 a 100, il che vuol dire anche che su una foto stampata possiamo ottenere uno scarto di luminosità di soli 7 stop circa. Cosa accade quindi se la scena che vogliamo fotografare ha invece uno scarto di luminosità di 10 stop? Semplicemente ne vengono riprodotti solo 7, il resto no.

Il punto saliente è quali 7 stop sono riottenibili in stampa e quali invece no, cosa si perde e in che termini. Allora supponiamo che intendiamo riprendere una facciata di un edificio chiaro, illuminato direttamente dal sole: all'interno di una finestra aperta c'è un'amica che vorremmo far apparire nella foto finale. Lo scarto di luminosità fra il volto di lei e la facciata è appunto di 10 stop, cioè l'esposimetro ci dà sul suo viso 1/8" a f/2.8 mentre sulla parete dell'edificio legge 1/100" a f/8. Se impressioniamo la pellicola per la facciata la nostra amica apparirà completamente nera; mentre se esponiamo correttamente il viso della donna, tutta la costruzione diventerà bianco supporto e, in stampa, dovrebbe essere riprodotta con un bianco più chiaro del bianco supporto. Questo non è possibile né chimicamente né fisicamente, in quanto il bianco supporto è il tono più chiaro ottenibile dalla carta fotografica, così chiaro proprio perché sono stati eliminati tutti gli alogenuri di argento, lasciando libero il bianco della carta di supporto. D'altra parte se l'esposizione avesse privilegiato l'edificio, la situazione non sarebbe migliorata: consideriamo che la facciata sia riprodotta in stampa con "quasi" il bianco supporto.

A questo punto per avere una resa letterale della realtà, la nostra ragazza dovrebbe essere riprodotta più scura di 10 stop, tanti ve ne erano tra lei e il muro esterno; ma purtroppo il massimo annerimento ottenibile in stampa può arrivare solo a 7 stop in meno del bianco supporto. Questo cosa provoca? Che tutto ciò che nella scena reale era più scuro di 7 stop verrà inesorabilmente riprodotto col massimo annerimento di cui è capace la carta. Perciò la ragazza sarà di un tono scuro non corrispondente alla realtà, poiché per avere una resa corretta sarebbe dovuta essere più scura del massimo annerimento. Ma anche in questo caso ciò non è fattibile, in quanto l'annerimento massimo è tale proprio perché sono stati ridotti tutti gli alogenuri d'argento della carta da stampa. Questo facile esempio ci fa capire come si comporta il sistema fotografico: è una sorta di finestra larga 7 stop che si muove lungo la scala reale, riproducendo bene solo ciò che rientra all'interno di essa. Tutto ciò che è fuori viene reso come il bordo della finestra, ossia con il bianco supporto o col massimo annerimento, indipendentemente dal fatto che ciò che è "fuori dalla finestra" è "molto fuori o poco". In altre parole se lo scarto di luminosità è di 8 stop oppure di 18 stop la resa definitiva sulla stampa, se fatta senza gli accorgimenti del sistema zonale, sarà la medesima: dal bianco al nero. Un importante fattore che determina lo scarto di luminosità, e pertanto la riproducibilità di una scena reale, è la quantità di luce incidente su quello che vogliamo fotografare.

Il modo migliore per far capire questo ulteriore fattore è un altro esempio pratico: intendiamo riprendere una scena ove vi è un oggetto scuro ed uno chiaro; diciamo che l'oggetto scuro ha la capacità di riflettere il 10% della luce che lo colpisce, mentre il chiaro ne riflette il 90%. Se su tale scena, di sera, arrivano 10 lumen di luce ambiente (il lumen è una unità di misura dell'intensità della luce, che al momento non è necessario conoscere per le sue applicazioni nel sistema zonale), l'oggetto scuro ne rifletterà 1, mentre il chiaro 9; la differenza tra le due riflessioni è di 9-1=8 lumen. Immaginiamo adesso la medesima scena di giorno, e consideriamo che essa è colpita da 100 lumen: il nostro oggetto scuro rifletterà adesso 10 lumen, mentre il chiaro 90.

La differenza è giunta ora a ben 80 lumen, un incremento notevole rispetto all'ipotesi precedente, specie considerando che gli oggetti sono i medesimi. Da ciò si arguisce che lo scarto di luminosità non è una grandezza (o valore) costante, bensì relativa all'intensità generale della luce che colpisce la scena: lo scarto di luminosità di una stessa scena, quindi, varia dal valore letto in un giorno di sole a quello letto in uno di cielo coperto o quando la luce è attenuata dal crepuscolo.

Le considerazioni precedenti continuano ad esser valide anche nel caso della fotografia digitale perché i sensori utilizzati hanno in genere una "latitudine di posa" ben maggiore di quella della pellicola (per latitudine di posa s'intende la quantità di grigi tra il bianco ed il nero, più la pellicola è sensibile maggiore è la latitudine di posa) per cui il problema risulta mitigato ma è comunque inferiore alla latitudine di posa di un occhio umano.

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