La Lente. Senza inoltrarsi in disamine eccessivamente tecniche, consideriamo in questo capitolo i componenti, la

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1 Gli obbiettivi

2 La Lente Senza inoltrarsi in disamine eccessivamente tecniche, consideriamo in questo capitolo i componenti, la funzionalità e le problematiche fondamentali dell'obiettivo. Abbiamo già visto come esso sostituisca il foro stenopeicodella camera obscurae possiamo aggiungere che costituisce l'evoluzione tecnologica

3 Il principio della lente è basato su un semplice fenomeno: quando un raggio di luce passa da un mezzo ad un altro con densità differente subisce una deviazione, ciò è dovuto alla diversa velocità di propagazione della luce nei due mezzi; tale principio si chiama rifrazione.

4 La messa a fuoco

5 Con la lente d'ingrandimento si può bruciare la carta concentrando i raggi del sole: per far questo è necessario che la lente sia perpendicolare al percorso della luce, parallela al foglio di carta e dobbiamo anche trovare la giusta distanza fra lente e carta, infatti i raggi vengono concentrati in un punto, nè prima nè dopo: quel punto guardacaso si chiama fuoco. In una stanza in penombra, con una lente ed un foglio di carta, puoi mettere a fuoco l'immagine proveniente dall'esterno di una finestra, ma solo dopo aver trovato la giusta distanza lente-carta; prima e dopo l'immagine sarà sfocata. Quando metti a fuoco con una macchina fotografica compi la stessa operazione, cerchi cioè la giusta distanza fra obiettivo e pellicola. La distanza lente/fuoco per raggi provenienti dall'infinito si chiama lunghezza focale. Per esempio un obiettivo 50 mm darà a fuoco immagini provenienti dall'infinito, quando si trova a 5 cm dalla pellicola. Lo stesso dicasi per un 105 mm che dovrà trovarsi a 10,5 cm, mentre un 28 si troverà a 2,8 cm ecc.

6 L' obiettivo Un obiettivo dunque è sempre formato da una serie di lenti, e fra queste è posto il diaframma cui è dedicato un capitolo assieme al concetto di luminosità. A secondo del modo in cui le lenti sono disposte gli obiettivi si distinguono in:

7 semplici, costituiti da una sola lente o da più lenti cementate insieme con una speciale resina chiamata balsamo del Canada; simmetrici, costituiti da due gruppi di lenti posti in modo simmetrico rispetto al diaframma;

8 asimmetriciquando sono composti da più gruppi dislocati in modo asimmetrico rispetto al piano del diaframma ed in modo da contenere al massimo le aberrazioni.

9 Le aberrazioni

10 Aberrazioni policromatiche Leaberrazioni policromaticheo semplicemente aberrazioni cromatiche sono le tipologie di aberrazione ottiche che si manifestano nei sistemi ottici rifrattivi con luce formata da un insieme di radiazioni elettromagnetiche di diversa lunghezze d'onda. Il fenomeno dellarifrazioneinfatti devia il percorso della luce incidente di un angolo che varia anche in funzione della lunghezza d'onda della radiazione. Esattamente come unprismascompone la luce bianca nella sue componenti, così anche unalente convergenteavrà diversi punti di fuoco a seconda della lunghezza d'onda della luce incidente e creerà un'immagine con indesiderabili aloni colorati. Minore sarà la lunghezza d'onda della luce, più vicino alla lente sarà il fuoco. Sono affetti da questo problema, in diversa misura a seconda dello schema ottico, solo i sistemi ottici che contengono elementi rifrattivi, come ad esempio lenti e prismi e che lavorano con luce non monocromatica. I sistemi a riflessione (specchi) sono immuni da questo problema. L'aberrazione cromatica è un grosso problema per ogni apparecchio che voglia riprodurre un'immagine fedele, per esempiomicroscopi,telescopie lenti fotografiche. Tipicamente l'aberrazione cromatica si manifesta come un alone attorno all'oggetto osservato, rosso da una parte e blu dall'altra. Questo perchérossoeblusono ai due estremi dellospettrodella luce visibile, e sono quindi i colori per i quali la differenza di rifrazione è maggiore.

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12 Diaframma

13 Infotografiaed inottica, undiaframmaè un'apertura solitamente circolare opoligonale, incorporata nel barilotto dell'obiettivo, che ha il compito di controllare la quantità di luce che raggiunge lapellicola(in unafotocameraconvenzionale) o isensori(in unafotocamera digitale) nel tempo in cui l'otturatore resta aperto (tempo di esposizione). Il centro del diaframma coincide con l'asse ottico della lente. Insieme al tempo di esposizione, l'apertura del diaframma determina la quantità di luce che viene fatta transitare attraverso l'obiettivo, che va quindi a impressionare la pellicola o i sensori. In modo dipendente dallavelocità della pellicola, la quantità di luce incidente su di essa (o sul sensore fotosensibile) viene a determinare l'esposizionedi una fotografia. La maggior parte delle fotocamere dispone di un diaframma di ampiezza regolabile (simile, per funzione, all'iridedell'occhio) contenuto nell'obiettivo; la regolazione del diaframma si chiama apertura. A piena apertura il diaframma lascia passare, in un dato tempo, quanta più luce possibile verso il supporto sensibile; chiudendo il diaframma si riduce tale quantità di luce. Nelle fotocamere, il diaframma può essere regolato su diverse aperture, distribuite regolarmente su una scala di intervalli dettinumeri f(f/numero) of/stopo aperture diframmalio divisioni di diaframma o più semplicemente diaframmi.

14 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 L'intervallo tra i diversi valori del diaframma viene comunemente indicato in gergo stop. Inumeri fsono calcolati e ordinati in modo tale chediaframmando(cioè chiudendo il diaframma di un'intera divisione o di 1 stop) si dimezza la quantità di luce che entra a impressionare la pellicola o i sensori; chiudendolo di 2 stop si diminuisce la luce a 1/4, chiudendolo di 3 divisioni a 1/8 e così via. I numeri f esprimono ilrapporto focale, cioè il rapporto tra lalunghezza focaledell'obiettivo e il diametro dell'apertura del diaframma. Pertanto a valori più bassi di f corrispondono aperture di diaframma più ampie.

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