Nitidezza

nitidezza

Quanto sono leggibili o riconoscibili i dettagli di una foto? Quanto definiti? Rispondere a queste domande significa parlare di “nitidezza”, ovvero quella caratteristica che ricerchiamo in uno scatto per attribuirgli maggiore qualità, almeno nella maggior parte dei casi. In altre situazioni, invece, troppa nitidezza può rendere una foto poco naturale e introdurre artefatti e, in altre situazioni ancora, può risultare persino controproducente (pensiamo alla ritrattistica: un eccesso di nitidezza evidenzierebbe sicuramente i difetti della pelle).

Ma cos’è la nitidezza? La nitidezza è la definizione dei dettagli e ci dice in che misura i contorni degli elementi di un’immagine appaiono netti.

Introduciamo a questo punto due concetti, quello di potere risolutivo (o risolvente) e quello di acutanza. Essi costituiscono i fattori che influenzano la nitidezza e la “sensazione” di nitidezza.

Il potere risolutivo è la capacità di uno strumento ottico di mostrare come separati due dettagli vicini, la capacità di poterli cioè distinguere. Al di sotto di questo valore, due punti verranno percepiti come un unico punto. E per strumento ottico non intendiamo solo gli obiettivi. Per capire meglio il concetto appena accennato, però, possiamo fare riferimento al famoso test del potere risolutivo, attraverso il quale comprendiamo che la risolvenza è la capacità di un obiettivo di riprodurre le linee ravvicinate come distinte.
Il test si esegue utilizzando una mira risolvente, ovvero un foglio contenente gruppi di linee bianche e nere che si alternano e che differiscono per spessore. Si pone la mira ad una distanza pari a 30 volte la lunghezza focale e si verifica con un microscopio qual è la coppia di linee più piccola che si riesce a distinguere sul piano focale. Il reciproco del loro spessore rappresenta il potere risolutivo dell’obiettivo (es. se le linee hanno uno spessore di 0,05mm, il potere risolutivo è 1/0,05=20 linee per millimetro).

Dunque, possiamo dire che la risolvenza ci fornisce un dato sulla quantità di informazione che uno strumento ottico può catturare ma non ci dice nulla sulla qualità di tale informazione. Ad esempio, un obiettivo può anche “risolvere” 200 linee per millimetro ma se la differenza di toni tra le linee è molto lieve, la percezione di nitidezza sarà carente. E qui entra in gioco l’acutanza…

Più il potere risolutivo è alto, più dettagliata sarà l’immagine.

Quindi, il potere risolvente esprime la “vera” nitidezza.

Invece, l’acutanza o micro-contrasto contribuisce alla “percezione” di nitidezza (nitidezza apparente). Essa indica quanto contrasto (quanta differenza di luminosità) c’è tra due punti vicini.

Ora, l’occhio umano si fa ingannare e tende a percepire come più nitide le foto che sono caratterizzate da una maggiore acutanza. Il che è paradossale, in quanto maggiore acutanza vuol dire minore potere risolutivo, quindi minore nitidezza vera. Ne deriva che l’occhio umano è molto sensibile al microcontrasto e, nel caso specifico, opera delle valutazioni errate.

Tornando al test di cui parlavamo poco sopra, l’acutanza indica in che modo avviene il passaggio da una linea a quella successiva, quindi misura la variazione dei grigi dal nero (linea) al bianco (spazio tra le linee).

Di conseguenza, i dettagli di una foto potrebbero essere nitidi ma poco contrastati o, viceversa, contrastati ma poco nitidi. In altre parole, un’immagine ad alta risoluzione ma con un leggero microcontrasto può sembrarci meno nitida di un’immagine con una risoluzione minore ma con alto microcontrasto.

Sull’acutanza lavora lo sharpening, il comando Unsharp Mask di Photoshop che vedremo nella sezione dedicata allo sviluppo delle foto.

Cosa succede praticamente in una foto quando si va ad aumentare il microcontrasto? I passaggi tonali tra una zona ed un’altra diventano più riconoscibili perché più marcati.

Ricapitolando, più riusciremo a “percepire” i bordi degli elementi presenti nell’immagine, più affermeremo che la foto è nitida, perché mediante il microcontrasto andiamo ad agire su una piccola zona intorno ai bordi aumentandone il contrasto. Questa manovra farà sì che i piccoli dettagli verranno enfatizzati, diventeranno più evidenti.

Ricordiamo brevemente anche il concetto di contrasto. Il contrasto è la differenza di luminosità tra le ombre e le luci, ossia il rapporto tra il il valore di luminosità più alto e il valore più basso, quindi tra il punto più luminoso e quello più scuro di un’immagine.

Fatta questa doverosa premessa, passiamo ad elencare una serie di fattori che determinano la perdita o l’assenza di nitidezza. Possiamo provare a distinguere questi fattori-errori in due categorie, in base alla caratteristiche di sistematicità e casualità. Può tornarci utile ricordare le definizioni di errore sistematico ed errore casuale. L’errore sistematico è quello che si verifica “puntualmente” perché lo strumento è imperfetto o limitato (nel nostro caso, lo strumento fotografico). L’errore accidentale o casuale può verificarsi o non verificarsi e dipende dall’operatore.

Gli errori sistematici sono quelli causati:
– dalla qualità del sensore;
– dal software della fotocamera;
– dal filtro anti-aliasing;
– dalla qualità dell’ottica e dalle sue caratteristiche.

Gli errori casuali (o errori che intervengono in fase di ripresa) sono causati da:
– tempi di scatto lunghi per una foto a mano libera;
– vibrazioni;
– assenza di cavalletto;
– stabilizzatore attivo in presenza di cavalletto;
– non utilizzo dello scatto remoto;
– specchio della reflex non alzato (mirror lock-up);
– troppa fiducia attribuita al display della reflex, anziché usare lo zoom;
– soggetto in movimento e tempo di scatto non adeguato;
– iso alti;
– errori di messa a fuoco;
– diaframma alla massima apertura o, comunque, troppo aperto;
– focale limitante.

Fuori elenco indichiamo anche dei fattori che influenzano la nitidezza e che non dipendono né dallo strumento fotografico né dal fotografo, ma sono legati all’ambiente esterno (contrasto della scena) e alla struttura del soggetto e ai suoi colori.

Cerchiamo, ora, di vedere singolarmente questi punti e comprendere come incidono sulla nitidezza finale.

La qualità del sensore e dell’obiettivo

A determinare differenze tra le immagini a livello qualitativo è sicuramente il sensore, con la sua tecnologia, le sue dimensioni, la sua risoluzione e la sua gamma di sensibilità ISO.

Un sensore grande produce immagini più nitide e dettagliate.

A parità di dimensione, invece, i pixel possono essere presenti in un numero superiore o inferiore, quindi far cambiare la risoluzione. Più è alta la risoluzione, più pixel ci sono e più piccoli sono (visto che devono riempire la stessa superficie).

Ora, un obiettivo ha pur sempre un suo limite di risoluzione, quindi non è perfetto perché in qualche modo “peggiora” l’immagine in entrata.

Se il sensore ha una risoluzione minore di quella dell’ottica, l’immagine risulterà nitida, perché il sensore non registra il limite di risoluzione dell’obiettivo. In questo caso, l’immagine non avrà un’alta risoluzione ma sarà meno “impastata” e ci sarà un po’ di microcontrasto in più, perché l’obiettivo non interviene in questo decadimento della qualità.

Al contrario, se il sensore ha una risoluzione maggiore di quella dell’obiettivo, l’immagine sarà meno nitida, perché il sensore registrerà anche il limite risolutivo dell’ottica. Quindi avremo un’immagine con maggiore risoluzione ma più morbida.

Abbiamo detto poi che conta anche la dimensione dei pixel. Più sono grandi, più informazione registreranno e meno diffrazione si avrà.

Dunque, per ottenere un’immagine nitida, sia che siamo in ambito FX sia che siamo in ambito APS-C, se ci troviamo a gestire tanti Megapixel, abbiamo bisogno di ottiche al alta risoluzione.

Naturalmente, più l’ottica è eccellente dal punto di vista qualitativo, più il suo prezzo è alto. Ma c’è un ottimo modo per non svenarsi: preferire gli obiettivi a focale fissa al posto degli zoom. Le ottiche fisse, grazie al loro schema ottico più semplice, garantiscono un’elevata nitidezza ad un prezzo contenuto rispetto alle ottiche zoom.

Filtro anti-aliasing o passa-basso
Il filtro ottico anti-aliasing, o filtro passa-basso, è un piccolo vetrino che le case produttrici fissano sui sensori al fine di ridurre l’effetto moiré e i falsi colori. Il suo compito è quello di ammorbidire le zone spigolose di un’immagine, eliminare le scalettature nelle aree di forte contrasto per dare un aspetto più lineare ai contorni.
L’effetto moiré si può verificare quando ci troviamo in presenza di motivi geometrici regolari, soprattutto quando fotografiamo tessuti o strutture costituite da elementi ripetitivi e fitti come le linee verticali in una struttura architettonica.

effetto moiré

In generale, questo effetto ottico si crea quando si verificano interferenze tra i pixel di cui è composto il sensore, da un lato, e gli elementi costituiti da linee molto addensate e fitte, dall’altro lato. Tuttavia, l’effetto collaterale di questa operazione è la perdita di nitidezza. Anzi, più che effetto secondario è un effetto voluto: abbassare la nitidezza per evitare di introdurre troppi artefatti. Infatti, il filtro passa-basso va a tagliare le frequenze più alte del segnale per evitare che si crei una griglia di sovrapposizione tra la griglia costituita dalle linee presenti sul soggetto e lo schema regolare di pixel sul sensore.
In commercio troviamo anche macchine non equipaggiate dal filtro anti aliasing. Sono denominate “high End” e garantiscono una nitidezza eccellente ma con esse, appunto, è difficile evitare l’effetto Moiré, a meno che non si provi a girare la fotocamera, cambiando l’angolo di ripresa o ricorrendo ad altri trucchi del mestiere. Siccome l’effetto Moiré è causato dalla sovrapposizione di due trame, ruotare la macchina non può che facilitare le cose se si trova la giusta posizione che permette alle trame di allinearsi o separarsi del tutto.

Per comprendere meglio l’effetto Moiré, pensate appunto a due griglie costituite da tante linee orizzontali e verticali, sovrapponetele, ruotate quella superiore e si otterrà un pattern (un motivo ripetitivo) diverso dalla griglia originale.

grid-moire

Ecco perché nella fase di sviluppo si va a recuperare la nitidezza persa in fase di scatto e si tenta di compensarla.

Oltre a questo difetto di trama, l’effetto moiré può presentarsi anche nella forma dei “falsi colori”, ovvero quando le informazioni luminose non vengono registrate da tutti i sensori colore RGB e quindi il colore originale della scena viene modificato. In questo caso, la luce che colpisce un soggetto non viene registrata su tutti i pixel generando, così, sfumature di falsi colori.

 

Veniamo, invece, a tutto quello che possiamo controllare in fase di scatto per aumentare la nitidezza di una foto.

Tempi di scatto lunghi per una foto a mano libera
Quando scattiamo a mano libera è impensabile ricorrere a tempi troppo lenti perché questo potrebbe creare tranquillamente una foto mossa e, pertanto, la nitidezza verrebbe compromessa. Ricordiamo la regola del reciproco della lunghezza focale di cui abbiamo già parlato in un altro articolo. Tale regola ci permette di usare il cosiddetto “tempo di sicurezza”: il tempo di posa più lungo, ragionevolmente utilizzabile a mano libera, senza incorrere in una foto mossa, è pari al reciproco della lunghezza focale utilizzata (o inferiore ad essa). Per cui, se sto usando una focale di 50mm, il mio tempo di sicurezza sarà 1/50. Tuttavia, se utilizzo una fotocamera APS-C, dovrò considerare il fattore crop e quindi moltiplicare per 1.5 se scatto con una Nikon, ad esempio, e per 1.6 se utilizzo una Canon. Nel caso della focale di 50mm, il tempo di sicurezza diventerà, allora, di 1/75 per Nikon e 1/80 per Canon. Naturalmente, questa regola è valida per gli oggetti statici. Qualora ci sia movimento, bisogna usare tempi ancora più rapidi.

Vibrazioni
Che siano vibrazioni causate da noi o da agenti esterni, tipo il vento, l’importante è sapere che non faranno altro che inficiare la nitidezza della nostra foto.
Le vibrazioni causano il cosiddetto micromosso. Sono da attribuire generalmente all’operatore che le introduce con la pressione del dito sul pulsante di scatto, con il tremolio delle sue mani, oppure con la sua respirazione o il battito del cuore. In questi casi, ci vengono in aiuto alcuni accorgimenti, come: appoggiarsi ad una superficie stabile, tipo una parete, fare in modo che i gomiti siano vicini ai fianchi e le punte dei piedi verso l’esterno, gambe leggermente divaricate,  trattenere il respiro per pochi secondi, appoggiare in maniera decisa la fotocamera sullo zigomo, e così via. Altre vibrazioni sono dovute, invece, al movimento/ribaltamento dello specchio presente nella reflex e vedremo nei prossimi punti come evitarle.
Anche il modo in cui si tiene la fotocamera incide sulle vibrazioni. Un battery grip, inoltre, potrebbe essere un valido aiuto per gli scatti verticali.

Assenza di cavalletto
Quando è possibile usarlo, non può che migliorare uno scatto. Ma ci sono situazioni in cui si rivela poco utile, pensiamo alle foto di soggetti di cui bisogna seguire il movimento. Piccola nota: risulta funzionale zavorrare il treppiede, ad esempio appendendovi lo zaino o gli appositi sacchetti di sabbia, per aumentare ancora di più la sua stabilità.

Stabilizzatore attivo in presenza di cavalletto
Utilizzare un obiettivo stabilizzato è importante per combattere il micromosso, quando usiamo la fotocamera a mano libera e in condizioni di scarsa illuminazione. Tuttavia, lasciare attivato lo stabilizzatore, mentre l’ottica è su un cavalletto, è controproducente. Quando la macchina è sul treppiede, quindi, è buona norma disattivare lo stabilizzatore (Vibration Reduction/VR per Nikon, o Image Stabilization/IS per Canon) perché esso andrà a cercare le vibrazioni che però non ci sono e, in questo modo, sarà esso stesso a crearne.

Non utilizzo dello scatto remoto
L’atto stesso di premere il pulsante di scatto provoca vibrazioni che poi si vedranno nella foto finale. La strada da preferire resta quella dello scatto flessibile, scatto remoto, o cable release. Si tratta di un dispositivo che si collega alla fotocamera tramite un cavo oppure via wireless e che consente di eseguire lo scatto senza toccare la macchina. Esistono anche diverse App per smartphone e tablet che assolvono la stessa funzione.
Può capitare, però, di non avere a disposizione questi strumenti e, allora, cosa si fa? Si rinuncia alla possibilità di scattare a distanza? In queste situazioni, ci viene incontro un’ottima alternativa: l’autoscatto (self-timer). Impostiamo l’autoscatto a 10 secondi e, una volta premuto il pulsante di scatto, la foto verrà scattata dopo dieci secondi, il tempo che la macchina ritrovi la sua stabilità.

Specchio della reflex non alzato (mirror lock-up)
L’uso di questo stratagemma permette di eliminare le vibrazioni che vengono introdotte inevitabilmente dal movimento brusco dello specchio all’interno della reflex. Facciamo riferimento al manuale della nostra fotocamera per attivare la funzione blocco dello specchio o mirror lock-up. Cosa succede quando utilizziamo questo metodo? Alla pressione del pulsante di scatto, lo specchio si alza e rimane in questa posizione fino al termine dello scatto. L’otturatore viene aperto solo dopo una frazione di tempo, ovvero quando le vibrazioni sono state assorbite. Se abbiamo attivato il mirror lock-up, il pulsante di scatto va premuto due volte: la prima pressione serve per alzare e bloccare lo specchio, la seconda avvia lo scatto.

Troppa fiducia attribuita al display della reflex, anziché usare lo zoom
Il display della macchina fotografica è fin troppo piccolo per essere affidabile e per consentirci di valutare quanto la zona che ci interessa sia a fuoco. Succede spesso che una foto appaia nitida sul display ma, tornati a casa, ci accorgiamo che sul monitor lo scatto non è per niente a fuoco. Come ovviare a questo limite strumentale? Attraverso il nostro intervento: utilizziamo, per lo scopo, la funzione zoom della fotocamera e verifichiamo attraverso il live view che la messa a fuoco sia impeccabile. Praticamente, prima di eseguire lo scatto, attiviamo il live view, usiamo poi il pulsante zoom e ingrandiamo la zona che per noi deve essere maggiormente nitida e verifichiamo che lo sia.

Soggetto in movimento e tempo di scatto non adeguato
Se il nostro soggetto non è fermo, a meno che non usiamo le giuste impostazioni, come tempi di scatto rapidi e autofocus continuo o AI Servo, otterremo una foto mossa. Se il nostro soggetto è in movimento, occorre soltanto usare un tempo sufficientemente veloce ma questo tempo varia a seconda del soggetto, della sua velocità, e anche a seconda della nostra posizione, a seconda di quanto siamo vicini ad esso.

Iso alti
Mai alzare la sensibilità ISO se non si è consapevoli di quanto rumore essa può introdurre nello scatto finale. Facciamo riferimento alla cosiddetta “sensibilità nativa” per evitare che la qualità dell’immagine decada. La sensibilità nativa è il valore più basso di ISO che la fotocamera consente: es. “50” o “100”. A quella sensibilità, il sensore lavora senza “amplificare” il segnale elettrico, quindi senza alterarlo. È per questo motivo che utilizzare la sensibilità nativa garantisce immagini nitide e meno rumorose.

Errori di messa a fuoco
Non c’è bisogno di essere troppo espliciti nel menzionare questo tipo di errore. Conosciamo i suoi effetti.
La tecnica “metti a fuoco e ricomponi” è utilizzata da sempre ma, ai fini della massima nitidezza, muovere la fotocamera dopo aver messo a fuoco non è un bene. Meglio usare uno degli altri punti di maf messi a disposizione dal sistema autofocus, possibilmente quelli a croce, perché più precisi. Dal manuale del modello di fotocamera in dotazione si può conoscere la disposizione di questi ultimi.
Altro consiglio: meglio scegliere da sé il punto di maf e non lasciarlo fare alla macchina, una volta scelto il punto di messa a fuoco, si può poi usare l’autofocus o il fuoco manuale.
Per quanto riguarda, invece, la maf su infinito, nei vari obiettivi il punto di infinito e il “fine corsa” non sempre sono settati perfettamente, quindi occorre fare un po’ di pratica per conoscere bene la propria strumentazione.

Diaframma alla massima apertura o, comunque, troppo aperto.
Un diaframma molto aperto ridurrà la profondità di campo, dunque la fascia di nitidezza apparente. Se lo scopo è avere un paesaggio bello nitido, è opportuno usare diaframmi come f/8 o f/11.
A riguardo c’è un metodo empirico secondo il quale si può ottenere la massima risoluzione se si apre il diaframma di due stop relativamente al diaframma più chiuso di un ottica. Ad esempio, se f/32 è il diaframma minimo di un obiettivo, otterrò un’ottima nitidezza a f/16.
Non possiamo non parlare di diffrazione quando parliamo di nitidezza ed obiettivi. Dedicheremo a questo fenomeno un articolo. Per adesso, ci basti ricordare che, quando c’è diffrazione, notiamo un “ammorbidimento” dell’immagine, la risoluzione diminuisce, perdiamo dettagli, compare una patina che ricopre le zone della nostra foto finale.

Ma cosa fare se abbiamo bisogno di maggiore apertura? In generale, i migliori risultati si ottengono con diaframmi intermedi. Es. se la massima apertura è 2.8, un buon risultato in termini di nitidezza si raggiunge con diaframmi intorno a 6.3. Il valore intermedio si trova di solito tra f/5.6 e f/11. Se usiamo un sensore APS-C, proviamo a chiudere a f/8 al posto di f/11.
Resta sottinteso che il controllo della profondità di campo è una scelta creativa da preservare e da preferire alla nitidezza assoluta in diversi casi. Pensiamo ad un soggetto da mettere in evidenza, sfocando lo sfondo: meglio dare più importanza al messaggio e allo scopo della foto, piuttosto che ricercare la massima nitidezza, perché, in questo caso, potrebbe introdurre confusione o distrarre l’attenzione dell’osservatore.

Focale limitante
Nel caso di un obiettivo zoom, vale lo stesso discorso fatto per il diaframma: focali intermedie garantiscono una maggiore nitidezza.

 

Per concludere questa rassegna di accorgimenti da adottare in fase di scatto, aggiungiamo questa nota: scegliere di combinare più di un suggerimento di quelli sopra esposti,  ci permetterà di migliorare notevolmente la nitidezza delle nostre foto.

In un prossimo articolo, vedremo come è possibile aumentare la nitidezza in post produzione e, soprattutto, quali operazioni effettuare per compensare la perdita di nitidezza causata dal filtro passa-basso. Agire sul RAW per recuperare la nitidezza è un passaggio fondamentale. C’è da dire che questa manovra ha senso se scattiamo nel formato RAW perchè il JPEG che esce dalla macchina è sempre più nitido del RAW, in quanto l’elaborazione e lo sharpening avviene già in macchina.

Pertanto, andremo ad analizzare la fase di sharpening in post produzione, quindi le maschere di contrasto. Ci teniamo, però, a sottolineare che questi strumenti non fanno miracoli se in fase di ripresa sono intervenuti diversi errori poiché non creeranno dettaglio dove dettaglio non c’è. Semplicemente, miglioreranno la base di partenza, miglioreranno solo il dettaglio che abbiamo registrato.

 

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