Diaframma e profondità di campo (DOF)

Uno dei dogmi della tecnica fotografica è questo:

Chiudendo il diaframma la profondità di campo aumenta, aprendolo, diminuisce.

Tutti sappiamo che questo è vero, ma siccome a me non piacciono i dogmi, vediamo perchè.

Introduciamo un nuovo elemento: il cerchio di confusione.

Ogni punto visibile emette luce in tutte le direzioni, per radiazione (il sole, per esempio) o per riflessione (ogni oggetto colpito da una luce).

Per formare l’immagine in una fotocamera, solo una parte della luce emessa passa attraverso l’obiettivo: un cono che ha come vertice il punto di emissione a e come base la superficie dell’obiettivo (vedi Schema 1), dal quale viene proiettato sotto forma di un altro cono (rovesciato) che raggiunge la pellicola/sensore.

Nello schema vediamo che il vertice a₁ , opposto al punto di partenza a, cade perfettamente sul piano del sensore (d’ora in avanti lo chiamerò sempre sensore, tanto per la pellicola è la stessa cosa 🙂 ).
Questo accade quando il punto a è a fuoco.

Ma quando il punto è più vicino o più lontano cosa succede?

Poichè un obiettivo non può mai essere messo a fuoco su due piani diversi, se manteniamo la stessa messa a fuoco del caso precedente avremo una situazione come quella dello Schema 2, in cui il punto b₁ , proiettato dall’obiettivo, cade dietro al sensore.

Dato che la proiezione della luce è conica, la superficie proiettata dal punto b, sul piano del sensore sarà ovviamente un cerchio: ecco il cerchio di confusione.

In questo caso, nello Schema 1 il cerchio è puntiforme, come il punto a che emette la luce, quindi appare a fuoco, mentre nello Schema 2 è un cerchio: il punto b è fuori fuoco.

Bene, ora aggiungiamo qualche lente e – soprattutto – un diaframma.

Unendo gli schemi 1 e 2, con il diaframma completamente aperto, abbiamo la situazione dello Schema 3, il punto a è a fuoco ed il punto b no.

Se però chiudiamo il diaframma, la circonferenza dei coni proiettati dai due punti diminuisce, e ci troviamo nel caso dello Schema 4:

Come si può vedere, il cerchio di confusione del punto b è decisamente più piccolo, quindi la sua rappresenazione sul sensore sarà più simile al suo aspetto reale.

Cosa abbiamo ottenuto?

Il cerchio di confusione di un maggior numero di punti nello spazio, davanti e dietro al punto a, risultano più piccoli, quindi il nostro occhio li percepisce come punti e non più come cerchi, ovvero, sono a fuoco.

Ecco quindi spiegato perchè, chiudendo il diaframma, aumenta la profondità di campo (DOF, Depth Of Fied, in inglese)

Alla prossima!!