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, stretto foro), ovvero un piccolo foro capace di proiettare la luce, come un obiettivo, creando un'immagine.

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

La fotocamera con foro stenopeico si basa sul principio della luce, la quale viaggia in linea retta e forma dei piccoli punti su del materiale fotosensibile, come un rullino o la carta fotografica. L'immagine che si salva risulta invertita e la nitidezza di essa è proporzionale alla dimensione del foro. Questa, infatti, determina molti fattori, tra cui la profondità di campo e l'esposizione; come nelle macchine fotografiche digitali, un foro più piccolo aumenta la profondità di campo e di conseguenza, rende l'immagine più nitida. Anche il tempo di esposizione aumenta, diminuendo la dimensione del foro. Questo è dovuto al fatto che un foro più piccolo lascia passare meno luce e quindi, bisogna aumentare il tempo di esposizione per far passare abbastanza luce.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: camera oscura.

Il concetto di fotografia stenopeica deriva dalla camera oscura, una stanza completamente buia con un piccolo foro su un lato e un pittore all'interno, il quale traccia e copia l'immagine proiettata. La camera oscura era più una scoperta che un'invenzione. Le prime idee risalgono al V e IV secolo a.C., quando sia i cinesi sia Aristotele cominciavano a parlare di immagini invertite, dovute alla luce passante attraverso un foro. La prima camera oscura nacque nel IX secolo d.C., quando lo scienziato persiano Ibn al-Haytham pubblicò il libro "Deli Aspecti", scrivendo di questa nuova invenzione. Lui, infatti, aveva pensato di creare un foro che portasse in una stanza buia e di piazzare delle candele al di fuori della stanza per creare un'immagine. Quest'invenzione divenne un ottimo strumento per esperimenti scientifici di altri scienziati nei secoli a seguire. Per esempio, Isaac Newton utilizzò la tecnica della camera oscura per l'esperimento della scomposizione dei colori della luce solare con il prisma e lo scienziato olandese Gemma Frisius usò la camera oscura per osservare le eclissi solari. Il concetto fu poi ripreso da Leonardo da Vinci, il quale nei suoi scritti specificava la necessità di sigillare la stanza per evitare l'entrata di luce non voluta e il fatto che la camera oscura e l'occhio avessero molte somiglianze, in termini di funzionamento. Il concetto fu ulteriormente spiegato da altri scienziati nei secoli a seguire, come Giovanni Battista della Porta nel suo libro "Magia Naturalis" nel 1558. Le prime fotografie vere e proprie, catturate con la camera oscura risalgono agli inizi del XIX secolo, quando il francese Joseph Nicéphore Niépce utilizzò del materiale fotosensibile per la prima volta per catturare la luce e creare un'immagine. Tuttavia, la foto non era visibile perché doveva essere sviluppata, una tecnica che fu inventata nel 1839 da un astronomo. Infatti, il primo a creare la prima foto vera e propria fu lo scienziato Sir David Brewster, il quale diede il nome alla fotografia stenopeica nel suo libro, pubblicato nel 1850. Le sue fotografie sono esposte in alcuni musei di Londra. Mentre nel XX e XXI secolo, ci fu l'avvento della fotografia digitale, il concetto della fotografia stenopeica fu di grande aiuto nel sviluppare oggetti di tecnologia avanzata da parte delle grandi industrie come la NASA, dove le lenti non erano necessarie.

Costruire la fotocamera[modifica | modifica wikitesto]

Una macchina con foro stenopeico può essere creata manualmente da qualsiasi fotografo. La più semplice consiste in una scatola buia e resistente alla luce, con un foro piccolo su un lato e del materiale fotosensibile sul lato opposto. L'otturatore può essere creato con una linguetta di cartone nero, la quale copre il foro e viene rimossa quando si vuole fotografare qualcosa. Il foro, invece, può essere creato con un foglio di alluminio, preso da una lattina, squadrato, con lato 2 o 3 cm. Il foro si ottiene forando il foglio con la punta di un ago. Particolare attenzione va prestata alla forma del foro; infatti, esso deve essere il più possibile rotondo e non deve avere imperfezioni. Il lato interno della lamina va poi dipinto di nero. La distanza tra il foro e la pellicola, ovvero la 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. Un metodo per calcolare la dimensione ottimale del foro, ipotizzato per la prima volta da Joseph 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 media della luce. La luce visibile è una porzione dello spettro elettromagnetico compresa approssimativamente tra i 400 e i 700 nanometri (nm) (nell'aria). Mediamente è pari a 550 nm e corrispondente al colore giallo-verde. Per una fotocamera 35 mm la dimensione migliore è compresa tra 0,2 mm e 0,3 mm.

Calcolare l'esposizione[modifica | modifica wikitesto]

Il tempo di esposizione dipende dalla sensibilità del supporto fotografico utilizzato e dal rapporto di diaframma. Quest'ultimo viene calcolato dividendo la lunghezza focale per il diametro del foro. Per esempio, avendo un diametro di 0.5 mm e una lunghezza focale di 50 mm, il rapporto di diaframma corrisponde a f/100. Con 100-ISO di sensibilità e f/100 di rapporto di diaframma, e supponendo di trovarci in pieno sole, il tempo di esposizione sarà di circa 1/4 di secondo. Se viene utilizzata della pellicola fotografica, è importante anche calcolare il difetto di reciprocità specifico.

Utilizzi[modifica | modifica wikitesto]

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 10 m e della lunghezza focale di 200.000 km per fotografare pianeti della dimensione della Terra in altri sistemi solari.

Gli occhiali stenopeici sono un tipo di occhiale privo di lenti, che hanno delle parti in plastica di colore nero su cui sono praticati fori a distanza regolare, di numero e grandezza variabile a seconda del difetto visivo che si intende trattare. Sono consigliati per leggere, guardare la televisione o lo schermo del computer, non per guidare.
Secondo metodi "alternativi" (metodo Bates, ecc), l'occhio è indotto a cercare la luce attraverso i fori con movimenti oculari che rilassano la muscolatura, irrigidite da lenti passive e da cattive abitudini, senza che sia necessario mettere a fuoco l'immagine, con un miglioramento dell'efficienza visiva che dura poi anche in assenza di questi occhiali.

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