TeoriaL'occhio umano
1 percepisce dai 400 ai 700nanometri (1 nm=1 milionesimo di metro) mentre i sensori delle fotocamere digitali (CCD) percepiscono dai 300nm ai 1000nm
Durante l'assemblaggio delle fotocamere i produttori applicano un filtro sopra il CCD in modo da bloccare le frequenze che noi non vediamo per evitare che le immagini catturate abbiano colori “alterati” rispetto a quello che l'occhio umano percepisce.
Questi filtri, chiamati IR-CUT, non sono perfetti (ideali), cioè lasciano passare un po' di queste frequenze adiacenti allo spettro del visibile, attenuandole.
Grazie a questa attenuazione possiamo fotografare in queste bande invisibili all'occhio umano montando un filtro adeguato sull'ottica della nostra macchina fotografica digitale.
I problemi che sorgono quando si fotografa l'invisibile sono dovuti all'ottica, all'attenuazione e alla differenza di piano focale ed ora li affronteremo uno per uno.
Differenze di piano focale tra UV, Visibile e IR.
Tecnica infrarossiIl filtro più diffuso e facilmente reperibile è l'
Hoya R72 che blocca tutta la luce con una lunghezza d'onda superiore ai 720nm, corrispondente al vicino infrarosso (NIR).
Per contro il nostro IR-CUT montato dai produttori della nostra digitale blocca tutto ciò che sta al di sotto degli 800nm quindi teoricamente montando il filtro R72 non vedremo nulla.
Come già detto, in pratica, grazie all'attenuazione dovuta alla non idealità del filtro si riuscirà comunque a fotografare, ma la luce sarà veramente scarsa e si dovranno impostare tempi di posa veramente lunghi e sempre in condizioni di forte luce solare (principale fonte di infrarossi).
Curve di taglio delle frequenze luminose. Il punto di sovrapposizione dei due grafici è la finestra che consente la fotografia IR nelle Canon digitali non modificate(dati acquisiti con spettrofotometro e illuminante D65, Università di Padova, DEI).A questo punto sorgono altri tre problemi: il puntamento, gli
hot-spot e la messa a fuoco.
1. Il primo problema è semplicemente dovuto al fatto che una volta inserito il filtro Hoya R72 non possiamo vedere nulla ed è risolvibile inquadrando prima di mettere il filtro o usando un viewfinder da inserire nella slitta del flash.
I produttori disegnano le ottiche tenendo conto della loro resa nella luce visibile mentre gli infrarossi possono comportarsi diversamente quando attraversano il cammino ottico dei sempre più sofisticati obiettivi.
La presenza di un elevato numero di lenti, soprattutto negli obiettivi zoom/grandangolari, può causare quelli che vengono chiamati hot-spot cioè aree circolari particolarmente luminose al centro del fotogramma dovute a riflessi che nell'infrarosso vanno a sommarsi e si fanno molto visibili con diaframmi piccoli.
Hotspot: scattata con Canon EOS 450D e Tamron 17-55 a f/22 e filtro Hoya R72. 2. Come abbiamo visto nella Figura 2, i raggi infrarossi hanno un piano focale arretrato rispetto a quello del visibile2: operativamente se si vuole fotografare qualcosa ad una certa distanza è necessario mettere a fuoco come se il soggetto fosse più vicino della posizione effettiva. Questo crea grossi problemi nelle digitali che non hanno la possibilità di mettere a fuoco manualmente perché la messa a fuoco automatica è resa impossibile dalla scarsa quantità di luce che entra nel sensore per via dell'attenuazione vista prima. Anche nelle DSLR senza sistema LiveView il problema impone l'esecuzione di una serie di scatti per verificare la corretta messa a fuoco.
Con alcuni obiettivi la messa a fuoco è agevolata dalla presenza di una tacca di messa a fuoco per gli infrarossi3.
Alcuni modelli hanno un pallino rosso o un riga rossa, altri come il Canon FD 50mm hanno una “R” o una “IR.”.
Una soluzione alternativa potrebbe essere tenere un diaframma molto chiuso, con tutte le conseguenze del caso sugli eventuali hot-spot e sui sicuri tempi di posa più lunghi che possono peggiorare la qualità dell'immagine in termini di rumore elettronico, trattandosi di fotografia digitale.
Per questo prima di comprare il filtro R72 è meglio verificare di possedere un'ottica adeguata
4.
Tecnica ultraviolettiPer fotografare gli ultravioletti esistono due tecniche: l'utilizzo di una fonte luminosa unicamente UV come le
Lampade di Wood, spesso usate nelle discoteche; oppure utilizzare un particolare filtro, però difficile da reperire, come il
B+W 403, l'Hoya U-360 (fuori produzione) o il Kodak Wratten 18A.
Come per gli infrarossi ci sono gli stessi problemi di attenuazione dovuti alla presenza del filtro IR-CUT che impongono tempi di posa abbastanza elevati.
Anche la messa a fuoco sarà problematica per il fatto che il piano focale degli UV è avanzato rispetto al visibile, quindi la messa a fuoco andrà impostata come se il soggetto fosse più lontano della posizione effettiva.
In più il fuoco all'infinito negli UV sarà pressoché impossibile in quanto l'obbiettivo non può permettere la messa a fuoco oltre l'infinito, rendendo necessaria una chiusura dell' diaframma allungando ulteriormente i tempi.
Per quanto riguarda l'ottica, i moderni trattamenti anti-riflesso di alcuni obiettivi assorbono parte degli UV, quindi utilizzare ottiche vecchie può essere una soluzione, così come usare obbiettivi a focale fissa in quanto la quantità di lenti all'interno dell'obbiettivo può incidere sull'attenuazione di questo tipo di luce. Anche usare obbiettivi specifici come il
Nikkor UV 105mm f/4.5 può essere vantaggioso.
Scattata con Canon EOS 450D, lampada UV 100W, desaturata in post-produzione.Gli UV evidenziano la sclera degli occhi e i denti che contengono fluoro.
SoluzioniPrima di iniziare a scattare negli infrarossi bisogna verificare che il filtro IR-CUT non sia troppo aggressivo puntando il telecomando del televisore verso l'obiettivo e premendo un qualunque tasto
5. Se si riesce a vedere il led luminoso significa che la digitale in questione può effettuare scatti negli infrarossi con un filtro Hoya R72, con tempi di posa lunghi (circa 30sec) e un'ottica adeguata che non produca hot-spot con diaframma chiuso e magari autofocus.
La soluzione definitiva a quasi tutti i problemi che sorgono durante la fotografia IR e UV è la
rimozione del filtro IR-CUT. L'operazione è costosa, critica, laboriosa e soprattutto irreversibile.
Rimuovendo il filtro IR-CUT il problema dell'attenuazione sparirà, consentendo la messa a fuoco automatica (anche se non sempre questa funziona) e consentendo di fotografare con tempi di posa convenzionali e diaframmi chiusi (se l'ottica è adeguata).
Per contro una fotografia convenzionale scattata con una digitale senza filtro IR-CUT vira visibilmente sul rosso e anche dopo un adeguata personalizzazione del bilanciamento del bianco per eliminare il viraggio la vegetazione sarà più chiara, l'acqua sarà più scura ed in generale i rossi saranno più chiari.
IR con Canon EOS 300D a cui è stato rimosso il filtro IR-CUT, Canon FD 50mm a f/22 1/40sec ISO1600 con fuoco all'infinito per infrarossi e filtro HoyaR72 sull'obbiettivo. IR e visibile con Canon EOS 300D a cui è stato rimosso il filtro IR-CUT, Canon FD 50mm a f/22 1/40sec ISO1600 senza alcun filtro IR sull'obbiettivo.Visibile con Canon EOS 450D non modificata, Canon FD 50mm a f/22 1/40sec ISO1600.IR con Canon EOS 450D non modificata, Canon FD 50mm a f/22 30sec ISO1600 con filtro Hoya R72. Rimuovendo il filtro IR-CUT si guadagna anche nelle alte frequenze quindi sarà possibile effettuare fotografie UV più facilmente, accorciando i tempi di posa anche se il problema della messa a fuoco all'infinito negli UV rimarrà comunque.
ConclusioniSe siete interessati alla sperimentazione di questo tipo di tecniche vi consiglio di partire con un filtro Hoya R72, di diametro piccolo perché altrimenti il prezzo aumenta di molto.
Scattando in questo modo si otterranno fotografie che virano fortemente sul rosso. Per questo è necessaria una conversione in bianco e nero; un bilanciamento del bianco personalizzato oppure uno scambio di canali come illustrato nella figura seguente per ottenere risultati più artistici.
Inversione dei canali Rosso e Blu. Se poi ci si appassiona è bene considerare la rimozione del filtro IR-CUT (da fare in un centro specializzato). Recentemente si possono trovare anche fotocamere digitali già modificate, a cui è stato inserito al posto dell'IR-CUT un filtro infrarosso direttamente sopra il sensore, risolvendo i problemi di puntamento e di messa a fuoco, però vincolandoci a scatti solo nella frequenza specifica del filtro, impedendo sperimentazioni miste di visibile+infrarosso o di fotografia UV.
Note- Articolo "Retina e CCD": http://www.photocompetition.it/articolo_page.php?id_articolo=13
- Le ottiche correggono l’aberrazione cromatica solo nel visibile, cioè la differenza di piano focale dei vari colori.
- Solitamente le tacche si riferiscono a infrarossi sugli 800nm e va considerato che più grande è la lunghezza d’onda e più l’aberrazione cromatica sarà marcata.
- http://dpanswers.com/content/irphoto.php
- Il telecomando è dotato di un led infrarosso con il quale invia i comandi al televisore, i comandi vengono inviati ad impulsi quindi se non si ha la funzione LiveView bisogna effettuare più di uno scatto per essere sicuri di vederlo.
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di Nicola Carlon
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