Che cos'è una reflex? Schema ottico e otturatore

    Il termine reflex accompagna da tantissimo tempo la fotografia e identifica una tipologia ben precisa di macchine fotografiche. La parola reflex viene tradotta dall'inglese con "riflesso" e si basa su degli specchi.
In particolare lo schema è questo:

La luce entra nell'obiettivo (linea blu in figura) e attraversa le lenti. Arriva quindi ad uno specchio (il rettangolo in diagonale) che è abbassato. Questo specchio riflette la luce verso l'alto dove c'è un pentaprisma (o altri specchi). Il pentaprisma è in grado di riflettere la luce opportunamente verso il mirino, che è il posto dove noi mettiamo l'occhio per inquadrare.

Quando scattiamo una foto, dopo aver inquadrato, lo specchio riflettente si alza (rettangolo in posizione orizzontale), l'otturatore si apre e la luce arriva sul sensore. In particolare quando lo specchio è alzato, nel mirino non arriva più luce, infatti quando scattiamo, fino a quando lo specchio non riscende, nel mirino non si vede niente. Lo specchio riscende automaticamente alla fine dello scatto, ovvero quando l'otturatore si è nuovamente chiuso. Il rumore di "clack" che si sente quando si scatta è dato proprio dal rumore che fa lo specchio nel salire e scendere e l'otturatore nell'aprirsi e chiudersi. Ogni casa costruttrice ha il suo "tono" specifico e anzi, questo cambia anche da modello a modello anche per la stessa marca.

Una macchina fotografica che adotta questo schema è detta appunto reflex. Che sia a pellicola o digitale, non c'è nessuna differenza. Un mirino così fatto è anche detto mirino ottico.

Il termine reflex è in teoria un'abbreviazione della sigla SLR: Single Lens Reflex che indica le macchine fotografiche che montano una sola lente e che hanno questo schema a specchi e pentaprisma.
Per le macchine digitali è stata aggiunta una D alla sigla, che è diventata D-SLR o DSLR, dove la D sta per Digital.

Per essere più rigorosi lo schema delle reflex prevede che vi sia una lente in più tra lo specchio e il pentaprisma detta lente di condensazione che serve per migliorare il fascio luminoso che arriva nel pentaprisma per poi visualizzarlo al meglio nel mirino.

Le reflex quindi sono tutte accomunate da questo schema, ma sono tutte uguali? Ovviamente la risposta è no, ci sono diverse caratteristiche in commercio legate ai singoli modelli. Facciamo un esempio, basandoci su un primo aspetto: la qualità dello specchio, della lente di condensazione e del pentaprisma.
Ovviamente l'utilizzo di materiali migliori, cioè che riflettano meglio la luce nel caso dello specchio e del pentaprisma, sono elementi che ci permetteranno di vedere meglio l'immagine nel mirino. Spesso infatti il mirino, specie nei modelli economici, rischia di essere buio, proprio a causa della non ottimale riflessione della luce da parte dello specchio o del pentaprisma. Inoltre, sempre per contenere la spesa, il pentaprisma è a volte sostituito con un pentaspecchio, che otticamente fa fare sempre lo stesso giro alla luce, ma qualitativamente è peggiore del pentaprimsa.
E' quindi ovvio che una macchina di fascia entry level abbia dei materiali meno pregiati rispetto a quelle di fascia superiore.

Altro aspetto da dover considerare è che il mirino è legato alle dimensioni del sensore. Abbiamo infatti visto che lo specchio che riflette la luce è quello posto davanti all'otturatore. Questo elemento non è altro che una coppia di tendine che aprendosi fanno passare la luce sullo strato fotosensibile (pellicola o sensore che sia). Il tempo di scatto non è altro che il tempo che si decide di tenerlo aperto.
Ovviamente l'otturatore è tanto più grande quanto più è grande il sensore, perché deve coprirlo tutto e conseguentemente anche lo specchio che gli sta davanti sarà proporzionato in questo modo.
Modelli allora che montano il sensore APS-C ad esempio rispetto a quelli 24x36 partono già svantaggiati in termini di dimensioni del mirino.

A valle di queste due caratteristiche dei mirini, vediamo di caratterizzare con un esempio alcuni modelli di mercato, riferendoci sempre al mondo Nikon. Andiamo indietro nel tempo e prendiamo in esame la  D70. Macchina entry level all'epoca, con sensore APS-C. Questa macchina aveva un mirino a pentaspecchio, che come caratteristiche era piccolo, dal momento che era esattamente come il sensore APS-C e buio, perché le qualità dei materiali non erano elevate.
Nello stesso periodo uscì sul mercato la D200 che invece che essere entry level era di fascia superiore. Questa macchina fotografica oltre ad essere fatta con materiali migliori aveva anche un mirino più grande, nonostante il sensore fosse lo stesso. I costruttori infatti, in questo caso Nikon, hanno inserito nei modelli via via superiori dei trucchi, degli espedienti per riuscire ad ottenere un mirino più grande, con cui è più facile inquadrare. Lo specchio quindi, per ovvi motivi, resta sempre grande allo stesso modo, ma il mirino è più grande delle dimensioni del sensore per mezzo di opportune soluzioni. Rispetto alla D70 un uso di materiali migliori ha anche permesso di ottenere un mirino più luminoso.

Con l'avanzare delle tecnologie i mirini sono sempre stati via via migliori, in termini di luminosità e di dimensioni, specie quando si sono costruite le prime macchina digitali 24x36.

Un'ultima considerazione è da fare sui mirini che spesso non coprono il 100% dell'immagine. Dai dati tecnici ad esempio della Nikon D700 si può vedere che la copertura è pari al 95% della scena che poi verrà ripresa sul sensore.
Questo dipende dalle caratteristiche costruttive del mirino stesso, fermo restando che sono sempre da preferirsi mirini ottici a copertura 100% della scena. Va anche detto però che il 5% in meno non è poi così influente e che il fotografo può imparare a prevedere cosa sarà incluso in più nella foto, rispetto a quello che vede.

SCHEMA DI UNA REFLEX CON AUTOFOCUS E SENSORE DI ESPOSIZIONE
Per completezza riporto di seguito anche lo schema delle reflex che oggi sono le più diffuse in commercio, ovvero quelle dotate di autofocus, con sensore dedicato e con diverse modalità di misurazione dell'esposizione. In particolare per il sensore di autofocus, questo è posto sotto lo specchio, prima dell'otturatore ovviamente e riceve la luce da uno specchio ulteriore, indicato in rosso pieno nella figura seguente. Lo specchio riflettente lascia quindi passare una parte di luce per le finalità importanti di messa a fuoco.
Per quanto riguarda invece il sensore dell'esposimetro, questo è posto di solito sopra il mirino. Il pentaprisma è strutturato quindi in modo tale da riuscire a mandare una componente di luce utile anche al sensore, oltre che a mandarla ai nostri occhi. A seconda della modalità di esposizione scelta tra Matrix, Spot o Semi Spot, il sensore di esposizione fa i suoi conti opportuni, suggerendo tempo e diaframma.




LO SCATTO A RAFFICA
Molte macchine fotografiche permettono di eseguire degli scatti cosiddetti a raffica, ovvero in cui mantenendo premuto il pulsante di scatto, si fa una foto dietro l'altra e si interrompe la raffica solo quando si rilascia il pulsante. Questo tipo di scatto, per la pellicola, prevede che vi sia un motore che avanzi la pellicola dopo ogni scatto.
Una considerazione importante riguarda invece i limiti cui si può arrivare con lo schema reflex. Con questi elementi infatti lo specchio riveste un ruolo critico negli scatti a raffica. Abbiamo detto infatti che questo si alza ad ogni scatto e poi alla fine si riabbassa. Questo vuol dire che negli scatti a raffica bisogna farlo muovere molto velocemente su e giù e questo può limitare la frequenza degli scatti, ovvero quanto può essere vicino uno scatto al successivo.
Ad oggi la Nikon D3s permette di avere fino a 12 scatti al secondo, risultato sicuramente interessante per le caratteristiche attuali, ma sono in previsione macchine fotografiche cosiddette mirrorless, che non hanno lo specchio e nelle quali la raffica sarà ovviamente molto più rapida dei 12fps attuali, visto che non ci sarà il limite meccanico del sollevamento dello specchio.

CONSIDERAZIONI ULTERIORI SULL'OTTURATORE
L'otturatore è un elemento molto importante di una macchina fotografica, tanto che vale la pena spendere due parole a riguardo.
L'otturatore deve essere un mezzo opaco al 100% ovvero quando è chiuso non deve passargli attraverso luce.
Nelle prime fotocamere era una pezzo di tela nera, da cui il termine tendina, che quando era chiuso copriva il frame fotosensibile del rullino. Nel corso del tempo il materiale è diventato metallico e al posto della tela ci sono delle lamelle.

Un otturatore può essere orizzontale o verticale, ovvero può muoversi quando si apre e si chiude da destra a sinistra o dall'alto in basso (o vice versa in entrambi i casi).
Le prime macchine fotografiche avevano l'otturatore sia orizzontale sia verticale a seconda delle scelte del costruttore, mentre oggi nel digitale si è diffuso quello verticale.
Gli otturatori delle reflex meccaniche sono controllati appunto meccanicamente, con un opportuno sistema a molle, mentre quelli delle reflex più recenti sono a controllo elettronico. Si muovono cioè le tendine o meccanicamente o elettronicamente.

Dal punto di vista costruttivo un otturatore non è fatto da una sola tendina, ma da 2. Quando si scatta, come detto precedentemente, si alza lo specchio e l'otturatore si apre, ovvero la prima tendina scende (ad esempio nel caso dei verticali) facendo passare luce e poi dopo un certo tempo inizia a scendere anche l'altra. Il tempo di scatto determina proprio quanto tempo dopo la prima inizia a scendere la seconda tendina.

Va fatta allora un'importante considerazione sui tempi di scatto e partiamo ad esempio da un tempo di scatto molto lento come può essere quello di 1" (1 secondo). Con questo tempo si verificherà che allo scatto si apre la prima tendina, ovvero questa scende completamente e lascia passare luce sul sensore/pellicola. La seconda tendina dopo un secondo si chiuderà interrompendo il flusso di luce sullo strato fotosensibile. La situazione è la seguente:

Se il tempo però è più rapido, facciamo l'esempio di 1/2000, accade che allo scatto la prima tendina scende e la seconda parte dopo 1/2000 di secondo. Ma in un tempo così rapido la prima tendina ancora non è arrivata a fondo corsa, si trova ancora davanti al sensore/pellicola e quindi la luce vi arriverà attraverso una fessura che si sposta lungo tutto il sensore:


Esiste ovviamente un tempo minimo in corrispondenza del quale l'otturatore è tutto aperto che prende un nome molto particolare: tempo di sincronismo del flash. Questo tempo varia da modello a modello, ad esempio nella Nikon D70s è di 1/500, mentre nella Nikon D5000 è 1/200, ma generalmente il più diffuso oggi è quello di 1/250.
Nelle macchine analogiche ad otturatore orizzontale il tempo è pari ad 1/60, mentre ad 1/125 per quelle ad otturatore verticale.
Questo tempo è di fondamentale importanza nell'uso del flash, perché è il tempo minimo sotto cui non si può scendere se si decide di usare il flash, per avere un'illuminazione uniforme della scena.

5 commenti:

  1. Utilissimo preciso e di facile comprensione come sempre

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  2. Questo commento è stato eliminato dall'autore.

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  3. Potete consigliare una macchina fotografica che unisce la professionalità reflex con il giusto prezzo? diademadijo@alice.it

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  4. Ciao, dipende molto dal livello fotografico e da cosa si vuole. Le fasce di mercato prevedono l'entry level (es Nikon D3200) che è una reflex senza troppi grattacapi per chi la usa e senza ovviamente troppe aspettative.
    C'è poi la fascia della Nikon D5100, che è un po' più evoluta e che per cominciare potrebbe essere, unitamente all'ottica 18-105, la scelta migliore.

    Salendo di fascia si arriva alla D7000, ma non so se può essere eccessiva. Da che livello parti?

    Se mi dai qualche indicazione in più, posso esserti più utile

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