Come funzionano le fotocamere digitali? Guida, video

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Al giorno d’oggi, con i social media che hanno inglobato tutti gli aspetti della nostra vita, la fotografia ha assunto un ruolo con un’incisività che mai prima d’ora aveva avuto. Nonostante questo come funzionano le fotocamere digitali potrebbe ancora essere oscuro e misterioso ai più. Districarsi tra obiettivi, sensori, diaframma e tanti altri componenti può risultare ostico, oltre che portare ad un aumento della confusione, al neofita che si affaccia per la prima volta a questo mondo. Per questo abbiamo deciso di illustrare in modo chiaro i processi base che permettono ad una fotocamera digitale di scattare le nostre foto.

Tanti modelli

In primis va chiarito che esistono molti modelli di fotocamere digitali ognuna delle quali differisce in qualche dettaglio dalle altre.

  • Compatte: questi modelli sono spesso ingiustamente tacciati di bassa qualità. Per quanto sia indubbio che in questa categoria raffigurano le fotocamere economicamente più abbordabili, non ne va sminuito il valore. Molto spesso montano strumentazioni di primo ordine anche se le possibilità di impostazione dei parametri di scatto sono limitate.
  • Bridge: fungono da raccordo tra le piccole compatte e le sorelle maggiori. Il nome deriva proprio dalla funzione di “ponte” con cui sono state ideate. Sono caratterizzate da un obiettivo molto spinto il cui campo focale si estende da un normale grandangolo ad un obiettivo super-tele.
  • Mirrorless: il termine deriva dall’assenza dello specchio reflex, che garantisce una maggiore praticità e leggerezza rispetto alle tradizionali fotocamere reflex. Questo modello ha la possibilità di montare obiettivi intercambiabili oltre che una certa autonomia nella selezione delle impostazioni parametriche; ciò richiede consequenzialmente una maggiore conoscenza tecnica.
  • Reflex: le DSLR (Digital Single Lens Reflex) sono indubbiamente il modello di riferimento per ogni amante della fotografia. Offrono infinite possibilità al prezzo di un certo peso che potrebbe renderle poco maneggevoli e dell’esigenza di una certa competenza per quanto riguarda il setting.

La scelta della fotocamera è sicuramente uno dei momenti determinati per i nostri scatti; fotocamere come compatte e bridge non richiedono eccessive conoscenze tecniche per essere utilizzate con successo, le mirrorless e le reflex invece sono da considerarsi più ostiche nell’utilizzo se si è ancora dei principianti ma, in compenso, garantiscono un’assoluta libertà creativa.

Un carattere distintivo: l’obiettivo

Per quanto tutte le categorie sopraelencate rappresentino un mondo distinto l’uno dall’altro, possiamo suddividere le fotocamere digitali in due macro-gruppi; le fotocamere ad obiettivo fisso e quelle con obiettivo intercambiabile. Nel primo gruppo troviamo le compatte e le bridge, nel secondo le mirrorless e le reflex. Il vantaggio di avere un obiettivo fisso è senza ombra di dubbio la facilita di trasporto che ne deriva; di contro si avrà una limitata possibilità di zoom e messa a fuoco. Per quanto riguarda  le possibilità che derivano dagli obiettivi intercambiabili invece, si avrà la possibilità di regolare la lunghezza focale e la profondità di campo per permettere al fotografo di giocare con l’inquadratura.

La scelta tra una fotocamera con obiettivo fisso ed una che offre la possibilità di montarne più modelli deve essere legata alle esigenze del fotografo. Se si da un occhio di riguardo alla praticità e alla maneggevolezza è meglio orientarsi verso un obiettivo già installato nel corpo macchina; se si vuole una maggiore libertà nello scatto è meglio scegliere una fotocamera a obiettivo intercambiabile anche se comporterà, oltre che un maggiore ingombro legato al trasporto di tutti gli strumenti, una certa spesa economica.

Cos’è un obiettivo

Un obiettivo, o lente, non è altro che un sistema di lenti e specchi che permette di catturare la luce e rifletterla sullo strumento fotosensibile. Ne esistono di vari modelli e funzionalità a seconda delle correzioni ottiche da apportare alla foto; ogni lente, infatti, se attraversata dalla luce, ne distorcerà un qualche elemento. Per ovviare a questo problema si sfruttano più lenti che, grazie alla loro complementarità, permettono all’immagine scattata di essere esattamente come quella vista ad occhio nudo. Una ghiera ci permetterà, a meno che non sia un obiettivo a focale fissa, di avvicinare e allontanare queste lenti dal piano di messa a fuoco potendo cosi modificare l’ampiezza del campo focale e, di conseguenza, la porzione di spazio correttamente messa a fuoco.

L’obiettivo è una parte fondamentale di qualsiasi fotocamera; la grandezza delle lenti montate sarà una discriminate imprescindibile da tenere in considerazione per poter scattare delle foto correttamente messe a fuoco. Se il soggetto del nostro scatto si troverà vicino alla fotocamera si potrà utilizzare un normale grandangolo, allontanandosi da questo si dovrà ricorre ad obiettivi più impegnativi come potrebbero essere i supertele.

Il cuore della fotografia: il corpo macchina

Andiamo ora a vedere gli elementi che vanno a comporre il nostro corpo macchina, che, insieme all’obiettivo, costituiscono i due blocchi portanti di ogni macchina fotografica. Prendono in riferimento le reflex, all’interno del corpo macchina troveremo tre elementi principali: un diaframma, un otturatore e un sensore. Oltre ai tre elementi base ci saranno poi altre componenti come il pulsante di scatto, la rondella per le impostazioni automatiche, uno schermo per visionare i dati parametrici impostati, un mirino; per quanto siano delle componenti imprescindibili, si pongono un gradino sotto i tre elementi sopra indicati.

Il diaframma

Se dovessimo paragonare questo elemento ad un parte anatomica sarebbe facile definirlo come l’iride della nostra fotocamera digitale; il diaframma, infatti, ricopre la stessa funzione. Composto da una serie di lamine, il diaframma si allarga o si restringe generando un foro che consente solo ad una determinata quantità di luce di arrivare al sensore per impressionarlo. Il compito principale del diaframma è pero, insieme all’obiettivo, quello di regolare la profondità di campo del nostro scatto regolando quindi la corretta messa a fuoco delle nostre fotografie.

L’otturatore

Come visto il diaframma regola la quantità di luce che colpisce il sensore, l’otturatore si occupa invece di regolare il tempo che il sensore, di fronte al quale è posizionato, passera esposto ai raggi di luce. Continuando il parallelismo con il corpo umano che risulta essere immediatamente chiaro, se il diaframma è l’iride, l’otturatore è la palpebra. Esistono due tipi di otturatore; il primo, chiamato centrale, è strutturato come il diaframma; ma, a differenza di questo, invece di lasciare una porzione di spazio sempre aperta, si chiuderà completamente.

L’altro invece è chiamato a tendina in quanto composto da sue lamine che si apriranno e chiuderanno appunto come due tende per regolare l’ingresso della luce. Il tempo di esposizione è il parametro primario regolato dall’otturatore; se si aumenta il tempo di esposizione, e quindi la quantità di luce impressa sul sensore, le nostre foto risulteranno più dinamiche, permettendoci di dare una sensazione di movimento pur immortalando un singolo attimo; al contrario diminuendo il tempo di esposizione si potrà scattare una foto di un oggetto che si muove a grande velocità ritraendone anche i dettagli.

Il sensore

Infine il sensore, prende il posto e la funzione delle pellicole fotosensibili utilizzate nelle classiche fotocamere analogiche. Ha il compito di registrare la luce a cui viene esposto e trasformarla in un impulso elettrico che una volta elaborato darà come risultato il nostro scatto. Il sensore è composto da una piastra, generalmente in silicio, su cui sono posti dei fotodiodi, i veri e propri sensori, disposti in modo da formare una griglia, che inviano le informazioni al software per elaborarle. La quantità di fotodiodi determina anche la quantità di pixel posseduta da una fotocamera digitale; va da s che la grandezza del sensore determinerà anche la quantità di pixel a nostra disposizione e, di conseguenza, la risoluzione delle nostre fotografie.

Il sensore, l’otturatore e il diaframma formano quel che comunemente è definito il triangolo dell’esposizione. Le funzioni di questi tre elementi sono infatti complementari e non si può prescindere dalla riprogrammazione di uno se si è cambiato il parametro di riferimento dell’altro.

Un apparato complementare: come funziona una fotocamera. Il video

Una volta viste le varie componenti di una fotocamera digitale possiamo andare a spiegare come interagiscono e collaborano al momento di scattare una fotografia. Dopo aver regolato le impostazioni che riguardano l’ingresso della luce, cioè quelle del triangolo dell’esposizione, e inquadrato l’oggetto prescelto come protagonista della nostra fotografia si può procedere a premere il pulsante per lo scatto.

A questo punto si aprirà l’otturatore che permetterà alla luce di entrare a contato con il sensore in base ai tempi precedentemente regolati, dopo di che il sensore trasferirà il segnale ricevuto al processore che, a sua volta, restituirà la fotografia scattata sul display del corpo macchina. Ecco quindi spiegato il funzionamento di una fotocamera digitale e delle sue componenti; adesso, amanti della fotografia, non vi resta che impugnare la vostra macchina e partire alla ricerca della scatto perfetto.

E per finire, un video sul funzionamento delle fotocamere digitali.

Studente di filosofia presso l’università di Catania, districo la mia vita tra lo studio e le mie numerose passioni. Cinema, fotografia, arte e progresso tecnologico sono per me una fonte inesauribile di interesse e, a volte, di distrazione che mi porta a distaccarmi dalla realtà alla ricerca di nuove prospettive.

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