L’ottica è la branca della fisica che studia il comportamento e le proprietà della luce. Nell’ambito dell’ottica, la fotometria si occupa della misurazione della luce visibile in relazione alla sensibilità dell’occhio umano.
In fotografia, le grandezze fotometriche fondamentali permettono di descrivere quantitativamente la luce presente nella scena e quella proveniente dai soggetti.
Le quattro grandezze fotometriche fondamentali sono:
• intensità luminosa → candela (cd)
• flusso luminoso → lumen (lm)
• illuminamento → lux (lx)
• luminanza → candela per metro quadrato (cd/m² o nit)
A queste si aggiunge, specificamente per la fotografia, l’EV (Exposure Value), che permette di descrivere il livello di esposizione attraverso il rapporto tra tempo di posa e diaframma.
Intensità Luminosa (I): Quantità di luce emessa in una direzione specifica. Si misura in candele (cd). La candela è quindi una misura della direzionalità dell’emissione luminosa. Un flash può emettere una certa quantità complessiva di luce, ma attraverso un riflettore può concentrare questa luce in una determinata direzione.
Di conseguenza, nella direzione del fascio l’intensità luminosa può essere elevata
Flusso Luminoso (Φ): Rappresenta la quantità complessiva di luce visibile emessa da una sorgente. Si misura in lumen (lm). È una grandezza particolarmente utile in fotografia quando si parla di flash, pannelli LED, illuminatori, lampade da studio, illuminazione continua.
La differenza tra lumen e candela è fondamentale:
• lumen → quantità totale di luce
• candela → intensità della luce in una determinata direzione
Per esempio, due lampade potrebbero avere lo stesso flusso ma una potrebbe concentrare maggiormente la luce in avanti. In quel caso le loro intensità luminose nelle diverse direzioni sarebbero differenti.
Illuminamento (E): Descrive quanta luce che arriva su una superficie. Si misura in lux (lx), che equivale a un lumen per metro quadrato. Questa è una delle grandezze più importanti nella fotografia perché permette di descrivere la quantità di luce disponibile sul soggetto. Quindi la stessa quantità totale di luce può produrre illuminamenti diversi, a seconda dell’area sulla quale viene distribuita. Per una sorgente puntiforme ideale, l’illuminamento diminuisce con il quadrato della distanza.
Luminanza (candele per metro quadrato, cd/m² o nit) E’probabilmente la grandezza più vicina a ciò che interessa quando osserviamo fotograficamente un soggetto. La luminanza descrive la luce che una superficie emette o riflette verso l’osservatore, considerando anche l’area apparente della superfice.
→ La sorgente illumina il soggetto
→ Il soggetto riflette una parte della luce.
→ Quella luce raggiunge l’obiettivo della fotocamera.
→ La luminanza descrive quindi, in sostanza, quanto luminosa appare quella superficie nella direzione dell’osservatore.
Differenza fondamentale tra Illuminamento e luminanza (Vengono spesso confuse):
→ Illuminamento: Misura la luce che ARRIVA sulla superficie.
→ Luminanza: Misura la luce che la superficie EMETTE O RIFLETTE VERSO L’OSSERVATORE.
Questa distinzione è molto importante in fotografia: il lux descrive l’illuminazione del soggetto, mentre la luminanza descrive la luminosità della superficie osservata, percepita, dalla fotocamera.
EV (Exposure Value, Valore di Esposizione) è un numero utilizzato in fotografia per esprimere il livello di esposizione attraverso la combinazione di diaframma e tempo di posa. Non è un’unità di misura della luce e non si esprime in candele o lux. I valori sono in scala logaritmica. Le variazioni di EV si misurano in Stop.
Per esempio:
• EV 10 → EV 11: al sensore arriva il doppio della luce;
• EV 10 → EV 9: al sensore arriva la metà ella luce
Lo stesso valore di EV, a parità di ISO, si può ottenere con diverse combinazione di Tempo e Diaframma.
Un esempio: A EV 12 possiamo avere: f/2.8 → 1/4000 s, f/4 → 1/2000 s, f/5.6 → 1/1000 s.
RIEPILOGANDO:
• Intensità luminosa → candela (cd) → sorgente
• Flusso luminoso → lumen (lm) → quantità totale di luce
• Illuminamento → lux (lx) → luce che arriva sul soggetto
• Luminanza → candela per metro quadrato (cd/m² o nit) → luce proveniente dal soggetto verso la fotocamera
• EV → relazione fotografica tra diaframma e tempo di esposizione