Diaframma (ottica)

Il diaframma è un meccanismo usato nell'ottica per regolare la quantità della luce che attraversa un obiettivo, in maniera analoga all'iride dell'occhio umano.

Tre differenti posizioni del diaframma: apertura massima (sinistra), media (centro) e minima (destra)

Si presenta come un insieme di lamelle a ventaglio inverso, che chiudono l'apertura del sistema ottico, fino alla sezione minima. La forma e la quantità delle lamelle, dovrebbe rendere la figura del foro quanto più rotonda o circolare possibile, ma spesso una quantità inferiore a 10 lamelle, conferisce una figura poligonale visibile soprattutto nei punti luce fuori fuoco (pentagono, esagono, ettagono, etc) creando l'effetto bokeh. Si possono trovare anche ottiche con diaframmi particolari (es: 2 o 3 lamelle) e quindi caratterizzate volutamente per rendere effetti ottici "particolari".

StoriaModifica

Nei primi anni della fotografia, i diaframmi, spesso dei tappi forati al centro, erano posizionati esternamente agli obiettivi: questo introduceva delle deformazioni all'immagine ripresa dette a "barilotto" (un quadrato presenta i lati con una flessione verso l'esterno). Viceversa, quando il diaframma veniva posizionato internamente, la deformazione all'immagine era detta a "cuscinetto" (un quadrato presenta i lati con una flessione verso l'interno).

Più avanti, con la complessità degli obiettivi, vennero usate anche delle lamine forate da inserire tra i gruppi di lenti con una slitta, oppure in cerchi rotanti con fori di vario diametro, coppie di lamine contrapposte e tranciate a coda di rondine, che producono fori romboidali, ecc, ecc, fino ad arrivare alle forme usate tuttora.

La tipologia di diaframma più utilizzata oggi è quella detta «a iride», il quale è formato da un numero variabile di lamelle (in genere maggiore di 3) sagomate in maniera opportuna.

Le lamelle sono imperniate in una ghiera rotante azionabile dall'esterno o da un attuatore elettrico interno all'obiettivo, utile per far variare la dimensione del foro. La sagoma dell'apertura è dovuta alla forma e alla quantità delle lamelle del diaframma ed un obiettivo con 10, 15 o più lamelle possibilmente curve, riesce a fornire una forma del foro piuttosto circolare, a quasi tutte le aperture.

GeneralitàModifica

 
Da f/22 a f/1,8 su una lente 50mm

Il diaframma è posizionato preferibilmente nel centro del sistema ottico, ad una distanza intermedia proporzionale tra la pupilla d'ingresso e la pupilla d'uscita dell'obiettivo e con orientamento ortogonale all'asse ottico. Questo evita le distorsioni a barilotto e a cuscino provocate da una diversa posizione, facilitando il compito di moderare la quantità di luce, migliorandone anche la qualità: la forma delle lamelle, il colore, la posizione e la precisione, in relazione con lo schema ottico, determinano in qualche misura anche la qualità della luce che lo attraversa.

Generalmente la regolazione del diaframma, che in teoria può essere continua, è attuata "a scatti", cioè consentendo al diaframma di assumere un numero finito di posizioni ("stop") su una scala numerica normalizzata che realizza una sequenza di f-stop.

Molte aberrazioni ottiche presenti a tutta apertura (es. la coma), vengono ridotte diaframmando, cioè diminuendo l'apertura; in genere per migliorare la resa ottica è necessario chiudere 2 o 3 stop, ma per la massima nitidezza è spesso più corretto utilizzare lo stop intermedio tra quelli disponibili.

Diaframmi troppo chiusi provocano in genere un peggioramento dell'immagine, dovuto alla diffrazione dei raggi luminosi ad opera dei bordi delle lamelle. I raggi diffratti sono sempre presenti, ma ad aperture maggiori il loro effetto sull'immagine diventa meno rilevante o irrilevante, considerando il rapporto tra la quantità di luce diffratta e quella diretta o per così dire "pulita". La diffrazione non dipende dalla dimensione fisica reale del diaframma, ma dal rapporto tra l’apertura e la focale, chiamato rapporto focale. Esso è il rapporto normalizzato che esprime la stessa "quantità" di luce che transita nell'ottica e che darà quindi lo stesso valore di esposizione, utilizzando degli obiettivi con lunghezza focale diversa.

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