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36)Antonio Cianci

I colori, dalla natura al computer

parte seconda

da PCinter@active

aprile 1998
I componenti della macchina fotografica

Soggetto:
Per illuminare il soggetto è necessaria una sorgente luminosa. La luce che lo colpisce è riflessa in tutte le direzioni ma solo alcuni di questi raggi luminosi passeranno attraverso l'obiettivo.
Obbiettivo:
nella sua forma più semplice, un obiettivo si presenta come un dischetto di vetro lucido o molato, più sottile ai bordi che nel centro (lente convessa). In realtà un moderno obiettivo è costituito da gruppi ottici complessi e raffinati composti da numerose lenti in successione.
Il suo compito è quello di raccogliere i raggi luminosi riflessi dal soggetto.
La sua lunghezza focale indica la distanza dal centro dell'obiettivo al piano focale dove si forma l'immagine (rovesciata).
Otturatore:
è un dispositivo che permette di scegliere il momento esatto in cui scattare la fotografia e di determinare l'intervallo di tempo durante il quale la luce può passare dall'obiettivo per raggiungere il piano focale (tempo di esposizione).
Esistono due tipi di otturatore: a lamelle e a tendina.
Diaframma:
funziona come l'iride dell'occhio umano.
Regolandone il diametro si può controllare la quantità di luce che colpisce la pellicola e quindi la luminosità dell'immagine.
Per ottenere la stessa luminosità dell'immagine si può agire sia servendosi di un diaframma aperto con un tempo di apertura breve, sia mediante un diaframma chiuso con un tempo di esposizione maggiore.
Mirino:
Ogni macchina fotografica richiede un mirino che consenta di indirizzare correttamente l'apparecchio sul soggetto e di comporre con cura l'immagine.
Può essere un mirino ottico, oppure un sistema reflex, che traccia sul vetro smerigliato di messa a fuoco l'immagine che risulterà sulla pellicola.
Piano focale:
è la superficie piana sulla quale si forma l'immagine.
Tutte le fotocamere sono costruite in modo che, con una corretta messa a fuoco, il piano focale venga a coincidere con la superficie della pellicola.02

Il sistema reflex

L'immagine tracciata sulla pellicola dall'obiettivo della fotocamera è capovolta (la parte alta si trova in basso) ed invertita lateralmente (la destra è al posto della sinistra).
Il sistema reflex utilizza uno specchio per raddrizzare l'immagine verticalmente e un pentaprisma, cioè un prisma di vetro a 5 facce di cui 3 argentate, per la correzione laterale.
Guardando attraverso il mirino si vedrà quindi l'immagine normale.

La sequenza dell'esposizione

1. La luce arriva al mirino riflessa dallo specchio.

2. Scattando lo specchio si ribalta, l'otturatore e il diaframma si aprono e

3. la luce colpisce la pellicola

Al termine, lo specchio ricade e la luce viene nuovamente riflessa dallo specchio

L'occhio digitale

Un'immagine digitale è costituita da una matrice di pixel (picture element, elemento di immagine) a ciascuno dei quali viene assegnato un colore.
Ogni colore viene rappresentato da un numero, da cui il nome immagine digitale.
Per catturare le immagini viene usato un particolare dispositivo chiamato CCD, Charge Coupied Device, sensore ad accoppiamento di carica.
Il suo compito è quello di ricevere la luce e trasformarla in un valore numerico binario, in modo che possa essere memorizzata su supporto magnetico, come insieme di bit.
Esistono diversi tipi di CCD a seconda delle diverse esigenze. Infatti mentre un in fotocamera amatoriale si chiede soprattutto maneggevolezza e praticità, in uno scanner ad alta definizione si cerca precisione e profondità di colore.

CCD a matrice03

Usato prevalentemente nelle macchine fotografiche digitali ha i pixel dei tre colori fondamentali (rosso, verde e blu) disposti in un quadrato.
Un quarto pixel controlla altri parametri come la luminosità.
La scansione può essere ad uno scatto o a tre scatti.
Nel primo caso, usato nelle fotocamere non professionali, ogni pixel registra l'informazione relativa al suo colore.
Per aumentare la risoluzione su alcune macchine professionali vengono usati tre CCD ad area, ciascuno coperto da un filtro RGB di colore diverso; all'interno della macchina un sistema di prismi indirizza la luce sulle tre matrici contemporaneamente.
In alternativa, per registrare i colori vengono effettuati tre scatti in rapida successione, ciascuno rispettivamente con filtro rosso, verde e blu.
Il sistema a tre scatti permette una migliore resa dell'immagine: devono essere però evitati i movimenti della macchina e del soggetto.04





CCD con prisma

Il dispositivo opera in abbinamento ad un prisma, che invia a tre diversi CCD lineari le informazioni sui colori fondamentali.




CCD lineare

Usato prevalentemente dagli scanner in quanto richiede che l'oggetto sia fermo, è costituito da tre linee di CCD ricoperte rispettivamente di filtri rosso, verde e blu.05
L'immagine viene scansionata in un solo passaggio.
Facendo ruotare una vite senza fine, un motore passo passo sposta il sensore sopra tutta l'area dell'immagine.
La risoluzione di scansione è molto elevata ma devono essere evitati i movimenti della macchina e del soggetto.

La luce

Tecnicamente, la luce visibile è una radiazione elettromagnetica nell'intervallo di lunghezze d'onda comprese circa tra i 380 e i 760 nm (1 nanometro = 10^-9 m).
Una persona con una visione dei colori normale identifica la luce di lunghezza d'onda elevata come rossa o arancione, quelle di lunghezza d'onda media come gialla o verde e quella di lunghezze d'onda molto corte come blu o violetta.
Dal momento che in tale intervallo la lunghezza d'onda si raddoppia, prendendo in prestito un termine adoperato nella terminologia musicale, possiamo dire che l'occhio è in grado di percepire la luce nell'ambito di una ottava.
Proprio come nel suono esistono onde al di là della possibilità di percezione umana, anche nella luce esistono lunghezze d'onda che non possono essere percepite.
Una radiazione con lunghezza d'onda inferiore a 380 nm esce infatti dal campo della luce visibile per entrare in quello dei raggi ultravioletti, in quello dei raggi X e dei raggi Gamma, mentre, da lato opposto, per lunghezze d'onda superiori a 760 nm si trovano i raggi infrarossi, le microonde e le onde radio.
In totale è possibile rilevare, con opportuni apparecchi scientifici, ben 60 ottave, di cui, come abbiamo visto, solo una può essere percepita dall'occhio.
Questo però non rappresenta una limitazione, come potrebbe invece apparire a prima vista.
I nostri occhi e quelli degli altri esseri viventi si sono adattati al tipo di onde luminose presenti in maggiore quantità nel nostro ambiente.
Le radiazioni emesse dalla superficie dal Sole si trovano in gran parte proprio nell'ottava che i nostri occhi riescono a percepire.
L'intero ambito di queste lunghezze d'onda viene comunemente chiamato radiazione elettromagnetica, in quanto deriva dall'accelerazione di cariche elettriche nelle quali sono associati sia il campo elettrico che quello magnetico.
La parola luce viene usata per quell'ottava di radiazioni elettromagnetiche visibile ma, quando si teme che possano insorgere confusioni, si può impiegare anche il termine luce visibile.
All'interno dello spettro della luce visibile il cervello identifica i colori, proprio come avviene per le diverse lunghezze d'onda del suono.
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Per ora ci fermiamo qui.
Nella prossima parte affronteremo le tecniche di visualizzazione digitale e di stampa a colori.(continua)
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