Stenoscopia

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L'immagine ricostruita all'interno della camera oscura

La stenoscopia è un procedimento fotografico che sfrutta il principio della camera oscura per la riproduzione di immagini. La fotocamera utilizza un foro stenopeico (dal greco stenos opaios, dotato di uno stretto foro), in pratica un semplice foro posizionato al centro di un lato della fotocamera, come obiettivo.

La fotocamera con foro stenopeico produce immagini poco nitide, perché i raggi luminosi provenienti dal soggetto divergono e creano piccoli cerchi. Aumentare la nitidezza richiederebbe una diminuzione del diametro e dello spessore del foro, aumentando al contempo i già prolungati tempi di esposizione. Un foro troppo stretto comporta inoltre la comparsa di problemi di diffrazione. La nitidezza, seppur non eccelsa, si estende per tutti gli oggetti inquadrati, creando una profondità di campo illimitata. Un ulteriore vantaggio determinante alla diffusione di questa tecnica, è il costo estremamente basso degli strumenti e della facilità di costruzione in proprio.

[modifica] Storia

La camera oscura fu descritta dagli arabi, (camera obscura), poi ripresa da Leonardo da Vinci (camera oscura leonardiana), fino ad essere utilizzata nel Rinascimento come aiuto nel disegno.

Fu solo agli inizi del XX secolo che la sensibilità delle pellicole rese possibile acquisire immagini con il foro stenopeico, che richiede un lungo tempo di esposizione.

Nel 1905 il manuale La fotografia senza obiettivo di Luigi Sassi permise un'ampia diffusione del procedimento, reso ancor più popolare dell'estrema economicità della realizzazione.

[modifica] Costruire la fotocamera

L'attenzione maggiore si deve porre nella realizzazione del foro, che deve essere sottile e con diametro ridotto. Un metodo spesso utilizzato è quello di utilizzare un sottile foglio di allumino simile a quello utilizzato nelle lattine, squadrato con lato di circa 3cm e reso sottile nella zona centrale attraverso l'azione della carta abrasiva. Riducendo lo spessore della lamina si diminuisce la vignettatura, a causa delle ombre prodotte dai bordi del foro.

Il foro si ottiene utilizzando la punta di un ago sottile nella zona precedentemente lavorata. Importante è verificare con una lente di ingrandimento o con un obiettivo invertito che il foro non presenti imperfezioni e sia il più possibile rotondo. Quindi si dipinge di nero il lato interno della lamina.

Un metodo per calcolare la dimensione ottimale del foro, ipotizzato per la prima volta da Jozef Petzval e migliorato da Lord Rayleigh, si basa sulla formula seguente:

$d=1.9\sqrt{f \lambda}$

Dove d è il diametro, f è la lunghezza focale (la distanza tra il foro e la pellicola) e λ è la lunghezza d'onda della luce. Quest'ultima è pari a 550nm per una pellicola bianco e nero, corrispondente al giallo-verde. Per una fotocamera 35mm la dimensione migliore è compresa tra 0,2mm e 0,3mm.

La lamina d'alluminio con il foro stenopeico può essere incollata al centro di un tappo precedentemente forato per l'utilizzo su una fotocamera commerciale. In alternativa, è possibile costruire una fotocamera adatta allo scopo in modo artigianale. In quest'ultimo caso, è sufficiente utilizzare una scatola di cartone e incollare la lamina su un lato e la pellicola nel lato opposto. La distanza tra il foro e la pellicola (lunghezza focale) può essere resa variabile facendo scorrere le pareti della scatola. Spostando la pellicola vicino al foro aumenterà l'angolo di campo e la luminosità, allontanando la pellicola si dovrà incrementare l'esposizione e l'angolo di campo sarà più stretto.

[modifica] Calcolare l'esposizione

La luminosità della fotocamera è calcolata dividendo la lunghezza focale per il diametro del foro. Per esempio, avendo un diametro di 0.5mm e una lunghezza focale di 50mm, la luminosità corrisponde a f/100. Durante l'esposizione, che con questi valori di luminosità può durare diversi secondi, è importante calcolare anche il difetto di reciprocità specifico per la pellicola utilizzata.

[modifica] Utilizzi

La stenoscopia è stata utilizzata nel disegno e come macchina fotografica popolare. Abbandonata a causa della pessima luminosità e nitidezza, è stata nuovamente adottata, grazie alla profondità di campo illimitata, da fotografi alla ricerca di nuovi punti di vista e come strumento artistico, a causa del risultato spesso imprevedibile dello scatto.

Il progetto della NASA, New Worlds Imager, ha proposto l'utilizzo di una fotocamera a foro stenopeico con diametro di 10m e della lunghezza focale di 200000 km per fotografare pianeti della dimensione della Terra in altri sistemi solari.