Lastenoscopia è un procedimentofotografico che sfrutta il principio dellacamera oscura, come tutte le comunifotocamere, ma usa unobiettivo stenopeico, cioè «a stretta apertura» (dalgreco στενός stenós «stretto»[1]e ὀπή opè «foro, apertura»[2]).
Questoobiettivo non è altro che unpiccolo foro di spessore minimo, che tramite ladiffrazione, forma l'immagine ottica, come qualsiasiobiettivo fotografico conlenti (senza usare larifrazione) o conspecchi (senza usare lariflessione), e dove la proprialunghezza focale è data (come al solito) dalla distanza tra incentro ottico del obiettivo (in questo caso, ilforo stesso) e ilpiano focale.
Non essendo un sistemadiottrico, in ambito diottica geometrica le inclinazioni dei raggi non vengono variate, come invece avviene in un obiettivo alenti e/o aspecchi, per cui è impossibile ottenere unafocheggiatura selettiva: il fuoco è fisso e considerato all'infinito; così, la risoluzione dei dettagli e lanitidezza di fuoco nell'immagine, sono affidate (in buona parte) alla distanza del soggetto, alla «chiusura» del foro, come diametro del diaframma, e alla «sottigliezza» del suo spessore.
La fotocamera con obiettivo stenopeico si basa sulla naturale propagazione in linea retta deiraggi luminosi, che passando attraverso il foro, formano l'immagine costituita dipiccoli cerchietti sul piano focale (materialefotosensibile,lastra,pellicola,carta fotografica,sensore, ecc) e quando l'apertura è sufficientemente piccola, i cerchietti risultano praticamente assimilabili a dei minimi punti-immagine. Questo principio di funzionamento era empiricamente noto fin dall'antichità.[3]
L'immagine in tal modo impressa, risulta normalmente capovolta, speculata ed invertita, come ogni immagine diottrica o catottrica, e dove la suanitidezza aumenta al diminuire della dimensione del foro, almeno fino a quando non iniziano a prevalere gli effetti negativi delladiffrazione. La dimensione del foro equivale all'apertura di un diaframma, e ciò determina proporzionalmente l'esposizione e laprofondità di campo (come nelle altre macchine fotografiche): un foro più piccolo aumenta la profondità di campo, come pure aumenta il tempo di esposizione. Questo principio è il solito conosciuto infotografia, e è dovuto al fatto che un foro più piccolo lascia passare meno luce, per cui occorre aumentare il tempo di esposizione per ottenere la corretta esposizione.
Non c'è nessuna differenza sostanziale tra un obiettivo stenopeico e uno diottrico o uno catottrico o catadiottrico.
Lo stesso argomento in dettaglio:Camera oscura.Il concetto di fotografia stenopeica deriva dallacamera oscura (camera obscura, in latino),[4] una stanza completamente buia con un piccolo foro su un lato e un pittore all'interno, il quale traccia e copia l'immagine proiettata. La camera oscura fu più una scoperta che un'invenzione. Le prime idee di praticarla per il disegno o per l'analisi della luce (ottica) risalgono al V e IV secolo a.C., quando sia i cinesi siaAristotele cominciavano a parlare di immagini invertite, dovute alla luce passante attraverso un piccolo foro.
La prima camera oscura dalle sembianze di una fotocamera, nacque nel IX secolo d.C., quando lo scienziato araboIbn al-Haytham (più noto col nome latinizzatoAlhazen) pubblicò il libro "De Aspectibus" (gli aspetti, le figure, le apparenze, le immagini), scrivendo di questa nuova invenzione. Lui, infatti, aveva pensato di creare un foro che portasse in una stanza buia e di piazzare delle candele al di fuori della stanza per creare un'immagine. Quest'invenzione divenne un ottimo strumento per esperimenti scientifici di altri scienziati nei secoli a seguire. Per esempio,Leonardo da Vinci riprese il concetto e nei suoi scritti spiegò e specificò la necessità di sigillare la stanza per evitare ogni altra entrata di luce non voluta, e il fatto che la camera oscura e l'occhio avessero molte somiglianze, in termini di funzionamento. Lo scienziato olandeseGemma Frisius usò la camera oscura per osservare leeclissi solari. Il concetto fu ulteriormente spiegato da altri scienziati nei secoli a seguire, comeGiovanni Battista della Porta nel suo libro "Magia Naturalis" nel 1558; e poiIsaac Newton utilizzò la tecnica della camera oscura per l'esperimento della scomposizione dei colori della luce solare con il prisma.
Le prime fotografie catturate con la camera oscura, risalgono al 1826, quando il franceseJoseph Nicéphore Niépce utilizzò del materiale fotosensibile per la prima volta, per catturare la luce e creare un'immagine fotografica.
NelXX secolo il concetto della fotografia stenopeica fu di grande aiuto per sviluppare oggetti di tecnologia avanzata da parte delle grandi industrie come laNASA, dove le lenti non erano necessarie. Arrivando alXXI secolo, con l'avvento dellafotografia digitale.
Una macchina con obiettivo stenopeico può essere costruita manualmente da qualsiasi fotografo. Ma è più facile usare una fotocamera già costruita e applicargli un obiettivo stenopeico di lunghezza focale desiderata. Tuttavia, la più semplice consiste in una scatola internamente buia e a tenuta di luce, con un piccolo foro praticato su una parete e del materiale fotosensibile sulla parete interna opposta. L'otturatore può essere ricavato da una linguetta di cartone nero, la quale copre il foro e viene rimossa quando si vuole fotografare qualcosa, per poi reinserita per richiuderlo.
Il foro, invece, può essere creato con un foglio di alluminio preso da una lattina, esternamente squadrato, con lato di 2 o 3 cm, il cui foro si ottiene con la punta di un ago. Particolare attenzione va prestata alla forma del foro; infatti, esso deve essere il più possibile rotondo e non deve avere imperfezioni (sbavature). Il lato interno della lamina va poi dipinto di nero come l'intera scatola. La distanza tra il foro e la pellicola, che corrisponde allalunghezza focale, può essere resa variabile facendo scorrere le pareti della scatola. Spostando la pellicola vicino al foro aumenterà l'angolo di campo e la luminosità, allontanando lapellicola si dovrà incrementare l'esposizione e l'angolo di ripresa sarà più stretto.
Un metodo per calcolare la dimensione ottimale del foro, ipotizzato per la prima volta daJoseph Petzval e migliorato daLord Rayleigh, si basa sulla formula seguente:
dove è il diametro, è lalunghezza focale (la distanza tra il foro e lapellicola) e è la lunghezza d'onda media della luce (550nm). La luce visibile è una porzione dellospettro elettromagnetico compresa approssimativamente tra i 400 e i 700 nanometri (nm). Il valor medio che di solito si usa è pari a 550 nm e corrispondente al colore giallo-verde.
Per cui, in una fotocamera con sensore informato Leica, il diametro migliore del foro per unobiettivo normale, è di circa 0,3 mm; per un grandangolo di 24 mm è di 0,2 mm e per un medio tele di 75 mm è di 0,4 mm.
Iltempo di esposizione dipende ovviamente dalla sensibilità del supporto fotografico utilizzato, ma anche dal rapporto di diaframma, che è calcolato dividendo lalunghezza focale per il diametro del foro. Ad esempio, avendo un diametro di 0,5 mm e una lunghezza focale di 50 mm, il rapporto di diaframma corrisponde a f/100. Con 100 ISO di sensibilità e f/100 di rapporto di diaframma, il tempo di esposizione in pieno sole sarà di circa 1/4 di secondo[5]. E se viene utilizzata la pellicola fotografica, è importante calcolare anche ildifetto di reciprocità specifico.
La stenoscopia è stata utilizzata nel disegno e come macchina fotograficapopolare. Abbandonata a causa della pessima luminosità e nitidezza, è stata nuovamente adottata, grazie alla profondità di campo illimitata, da fotografi alla ricerca di nuovipunti di vista e come strumento artistico, a causa del risultato spesso imprevedibile dello scatto.
Lasolargrafia è realizzata usando fotocamere a foro stenopeico costruite principalmente con lattine di alluminio, con tempi di esposizione di diversi mesi[6]
Il progetto dellaNASA,New Worlds Imager, ha proposto l'utilizzo di unafotocamera a foro stenopeico con diametro di 10 m e della lunghezza focale di 200.000 km per fotografare pianeti della dimensione della Terra in altri sistemi solari.
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