Obiettivi Macro per Fotocamera

Un obiettivo macro apre letteralmente un mondo completamente nuovo di soggetti fotografici. Può persino farvi pensare diversamente agli oggetti quotidiani. Tuttavia, nonostante queste entusiasmanti possibilità, la macrofotografia è anche spesso un'impresa altamente meticolosa e tecnica. Poiché il dettaglio fine è spesso una componente chiave, le foto macro richiedono eccellente nitidezza, che a sua volta richiede tecnica fotografica accurata. Concetti come ingrandimento, dimensione del sensore, profondità di campo e diffrazione assumono tutti nuova importanza. Questo tutorial avanzato fornisce una panoramica tecnica di come questi concetti si interrelazionano.

Foto per gentile concessione di Piotr Naskrecki, autore di "The Smaller Majority."

Ingrandimento

L'ingrandimento descrive la dimensione che un oggetto apparirà sul sensore, rispetto alla sua dimensione reale. Per esempio, se l'immagine sul sensore è il 25% della dimensione dell'oggetto reale, l'ingrandimento è 1:4 o 0,25X. In altre parole, più ingrandimento avete, più piccolo può essere un oggetto e riempire comunque il frame.

Fotografia a 0,25X Ingrandimento (soggetto più lontano)	Fotografia a 1,0X Ingrandimento (soggetto più vicino)

Diagramma solo come illustrazione qualitativa; distanze orizzontali non in scala.

L'ingrandimento è controllato da sole due proprietà dell'obiettivo: la lunghezza focale e la distanza di messa a fuoco. Più vicino si può mettere a fuoco, più ingrandimento un dato obiettivo potrà raggiungere — il che ha senso perché oggetti più vicini appaiono più grandi. Similmente, una lunghezza focale più lunga (più zoom) ottiene maggiore ingrandimento, anche se la distanza minima di messa a fuoco rimane uguale.

Note: la "distanza di messa a fuoco" è misurata come distanza tra sensore e soggetto, e la "lunghezza focale" è l'effettiva focale dell'obiettivo (senza moltiplicatori).

I veri obiettivi macro sono in grado di catturare un oggetto sul sensore alla stessa dimensione dell'oggetto reale (chiamato macro 1:1 o 1,0X). Strettamente parlando, un obiettivo è categorizzato come "obiettivo macro" solo se può raggiungere questo ingrandimento 1:1. Tuttavia, "macro" è spesso usato largamente per includere anche la fotografia ravvicinata, che si applica a ingrandimenti di circa 1:10 o maggiori. Useremo questa definizione larga di macro per il resto del tutorial...

Nota su accuratezza: I produttori definiscono inconsistently la distanza di messa a fuoco; alcuni usano la distanza sensore-soggetto, altri misurano dal fronte o centro dell'obiettivo. Se un valore di ingrandimento max è disponibile o misurabile, questo darà risultati più accurati del calcolatore sopra.

Nota su sensori con crop: Se usate un obiettivo full-frame su un sensore con crop, la luce catturata apparirà più ingrandita che se catturata con full-frame — anche se la focale è la stessa. Questo è solo perché il sensore minore ritaglia le regioni esterne — non perché l'obiettivo abbia ingrandito l'immagine. Tuttavia, se volete sapere l'effettivo ingrandimento sopra, un moltiplicatore di focale può essere usato — ma solo per obiettivi full-frame su sensori con crop.

Ingrandimento e Dimensione del Sensore

Tuttavia, nonostante la sua utilità, l'ingrandimento non dice nulla su ciò che i fotografi spesso più si preoccupano: qual è l'oggetto più piccolo che può riempire il frame? Sfortunatamente, questo dipende dalla dimensione del sensore — di cui c'è una vasta diversità oggi.

Oggetto Dimensione Reale
(24 mm diametro)

Compatta a 0,25X

Reflex Full-Frame a 0,25X

Tutte le illustrazioni sopra sono in scala.
Esempio compatta usa sensore 1/1,7" (7,6 x 5,7 mm).
Un quarter US è stato scelto perché ha circa la stessa altezza di un sensore full-frame 35 mm.

Nell'esempio sopra, anche se il quarter è ingrandito allo stesso 0,25X su ogni sensore, il sensore minore della compatta riempie il frame con l'immagine. Tutto il resto uguale, un sensore minore è quindi capace di fotografare soggetti più piccoli.

Nota: la "dimensione soggetto minore" è misurata lungo la dimensione più corta della foto.

Estensione Obiettivo e F-Stop Effettivo

Perché un obiettivo possa mettere a fuoco progressivamente più vicino, l'apparato deve allontanarsi dal sensore (chiamata "estensione"). Per bassi ingrandimenti, l'estensione è minima, quindi l'obiettivo è sempre alla distanza attesa di circa una lunghezza focale dal sensore. Tuttavia, una volta che ci si avvicina a 0,25-0,5X o ingrandimenti maggiori, l'obiettivo diventa così lontano dal sensore che si comporta come se avesse una focale più lunga. A 1:1, l'obiettivo si sposta fino a due volte la lunghezza focale dal sensore:

Scegli un Ingrandimento:	1:2 (0,5X)	1:1 (1,0X)

Nota: Diagramma assume obiettivo simmetrico (ingrandimento pupilla = 1).

La conseguenza più importante è che l'f-stop effettivo dell'obiettivo aumenta*. Questo ha tutte le solite caratteristiche, inclusi aumento della profondità di campo, tempo d'esposizione più lungo e maggiore suscettibilità alla diffrazione. In effetti, l'unica ragione per cui "effettivo" è usato è perché molte fotocamere mostrano ancora l'f-stop non compensato (come apparirebbe a basso ingrandimento). In tutti gli altri rispetti, l'f-stop è davvero cambiato.

*Note Tecniche: La ragione per cui l'f-stop cambia è perché questo dipende effettivamente dalla lunghezza focale. Un f-stop è definito come rapporto tra focale e diametro apertura. Un 100 mm con diametro 25 mm avrà f/4, per esempio. Nel caso macro, l'f-stop aumenta perché la focale effettiva aumenta — non per cambiamento nell'apertura stessa (che rimane allo stesso diametro indipendentemente dall'ingrandimento).

Una regola pratica è che a 1:1 l'f-stop effettivo diventa circa 2 stop maggiore del valore impostato sulla fotocamera. Un'apertura f/2,8 diventa più come f/5,6, e f/8 più come f/16, ecc. Tuttavia, questo raramente richiede azione aggiuntiva dal fotografo, poiché il sistema di misurazione della fotocamera compensa automaticamente il calo di luce quando calcola le impostazioni:

Foto per gentile concessione di Piotr Naskrecki.

Per altri ingrandimenti, si può stimare l'f-stop effettivo così:

F-Stop Effettivo = F-Stop x (1 + Ingrandimento)

Per esempio, se scattate a 0,5X, l'f-stop effettivo per un obiettivo impostato a f/4 sarà tra f/5,6 e f/6,3. In pratica, questo significa che avrete bisogno di 2-3X tempo d'esposizione più lungo, che potrebbe fare la differenza tra scatto a mano libera e bisogno di treppiede.

Note Tecniche:
La formula sopra funziona meglio per obiettivi normali (vicino 50 mm). Usandola per macro con focali molto più lunghe, come 105 mm o 180 mm, tenderà a leggermente sottostimare l'f-stop effettivo. Per risultati più accurati, serve la formula sotto con l'ingrandimento pupilla del vostro obiettivo:

F-Stop Effettivo = F-Stop x (1 + Ingrandimento / Ingrandimento Pupilla)

Il Canon 180 mm f/3.5L macro ha ingrandimento pupilla 0,5 a 1:1, per esempio, risultando in f-stop 50% maggiore che con la formula semplice. Tuttavia, usare la formula con ingrandimento pupilla probabilmente non è pratico per la maggior parte. Il problema maggiore è che l'ingrandimento pupilla cambia con la distanza di fuoco, introducendo un'altra formula. È anche raramente pubblicato dai produttori.

Altre conseguenze dell'apertura effettiva includono capacità autofocus e luminosità mirino. Per esempio, la maggior parte delle reflex perde autofocus quando l'f-stop minimo supera f/5,6. Di conseguenza, obiettivi con f-stop minimo > f/2,8 perderanno autofocus a 1:1. Inoltre, il mirino può diventare irragionevolmente buio ad alto ingrandimento. Per vedere come appare, si può impostare la fotocamera a f/5,6 o f/8 e premere il tasto "anteprima profondità di campo".

Infine, è importante notare che le fotocamere Nikon correggono automaticamente per l'f-stop effettivo. In altre parole, l'f-stop riportato nel mirino/LCD Nikon aumenterà progressivamente man mano che la distanza di fuoco diminuisce — anche se non avete specificamente cambiato l'impostazione con metodi standard.

Profondità di Campo Macro

Più si ingrandisce un soggetto, più la profondità di campo diventa ridotta. Con macro e fotografia ravvicinata, questa può diventare rasoi sottili — spesso solo millimetri:

Esempio di foto ravvicinata con profondità di campo molto ridotta.
Foto per gentile concessione di Piotr Naskrecki.

Le foto macro richiedono quindi solitamente alti f-stop per ottenere DoF adeguata. In alternativa, si può sfruttare al meglio la poca DoF allineando il soggetto con il piano di messa a fuoco più nitida. Indipendentemente, è spesso utile sapere quanta DoF si ha a disposizione:

Nota: DoF definita basata su ciò che apparirebbe nitido in stampa 8x10 pollici vista da un piede; basata su circolo di confusione standard per 35 mm di 0,032 mm. Per ingrandimenti sopra 1X, output in µm (micron o 1/1000 mm).
*Se usate una reflex Nikon, spuntate questa casella; altrimenti lasciatela deselezionata.

Notate che la profondità di campo è indipendente dalla lunghezza focale; un 100 mm a 0,5X ha quindi la stessa DoF di un 65 mm a 0,5X, per esempio, finché sono allo stesso f-stop. Inoltre, a differenza della fotografia a basso ingrandimento, la DoF rimane simmetrica rispetto alla distanza di fuoco (DoF anteriore e posteriore sono uguali).

Note Tecniche:
Contrariamente alle prime impressioni, la DoF non è intrinsecamente migliore con sensori minori. Mentre è vero che un sensore minore avrà DoF maggiore allo stesso f-stop, questo non è un confronto equo, perché il sensore maggiore può cavarsela con un f-stop più alto prima che la diffrazione limiti la risoluzione. Quando entrambe le dimensioni producono stampe con stessa risoluzione limitata dalla diffrazione, entrambe hanno la stessa DoF. L'unico vantaggio intrinseco è che il sensore minore richiede tempo d'esposizione più breve per ottenere quella DoF.

Limite di Diffrazione Macro

La diffrazione è un effetto ottico che limita la risoluzione delle vostre foto — indipendentemente da quanti megapixel abbia la fotocamera (vedi tutorial diffrazione in fotografia). Le immagini sono più suscettibili alla diffrazione man mano che l'f-stop aumenta; ad alti f-stop, la diffrazione diventa così pronunciata da iniziare a limitare la risoluzione (il "limite di diffrazione"). Dopo, qualsiasi successivo aumento f-stop agisce solo per diminuire ulteriormente la risoluzione.

Tuttavia, ad alto ingrandimento l'f-stop effettivo è ciò che determina il limite di diffrazione — non necessariamente quello impostato dalla fotocamera. Questo è tenuto conto sotto:

*Spuntate se usate una reflex Nikon; altrimenti lasciate deselezionata.
Il risultato è l'f/stop mostrato dalla fotocamera, non necessariamente l'f/stop effettivo.

Tenete a mente che l'insorgere della diffrazione è graduale, quindi aperture leggermente più grandi o piccole del limite non appariranno all'improvviso migliori o peggiori. Inoltre, quanto sopra è solo un limite teorico; i risultati reali dipenderanno anche dalle caratteristiche del vostro obiettivo specifico. Infine, il calcolatore sopra è per visione al 100% su schermo; dimensioni di stampa piccole o grandi possono significare che l'f-stop limitato dalla diffrazione è effettivamente maggiore o minore di quello suggerito, rispettivamente.

Con la macrofotografia si è quasi sempre disposti a scambiare un po' di morbidezza da diffrazione per maggiore profondità di campo. Non abbiate paura di spingere l'f-stop oltre il limite di diffrazione. La diffrazione è solo qualcosa di cui essere consapevoli quando scegliete le impostazioni, simile a come si bilanciano altri compromessi come rumore (ISO) vs velocità d'otturatore. Con reflex digitali in generale, aperture f/11-f/16 forniscono un buon compromesso tra DoF e nitidezza, ma f/22+ è a volte necessario per DoF extra (ma più morbida). In definitiva, il modo migliore per identificare il compromesso ottimale è sperimentare — usando il vostro obiettivo e soggetto particolari.

Distanza di Lavoro e Lunghezza Focale

La distanza di lavoro di un obiettivo macro descrive la distanza tra il fronte del vostro obiettivo e il soggetto. Questo è diverso dalla distanza minima di messa a fuoco, che è invece (solitamente) misurata dal sensore al soggetto.

Foto per gentile concessione di Piotr Naskrecki

La distanza di lavoro è un indicatore utile di quanto il soggetto sarà probabilmente disturbato. Mentre una distanza ravvicinata può andare bene per fiori e oggetti fermi, può disturbare insetti e piccole creature (come far volare via un'ape da un fiore). Inoltre, un soggetto in erba o fogliame può rendere distanze ravvicinate irrealistiche o impraticabili. Distanze ravvicinate hanno anche il potenziale di bloccare luce ambientale e creare ombra sul soggetto.

A un dato ingrandimento, la distanza di lavoro generalmente aumenta con la lunghezza focale. Questo è spesso la considerazione più importante quando si sceglie tra macro di focali diverse. Per esempio, il Canon 100 mm f/2,8 macro ha distanza di lavoro ~150 mm (6") a 1:1, mentre il Canon 180 mm f/3.5L macro ha una più comoda ~300 mm (12") allo stesso ingrandimento. Questo può spesso fare la differenza tra poter fotografare un soggetto e spaventarlo via.

Tuttavia, un'altra considerazione è che focali più corte spesso forniscono una fotografia più tridimensionale e immersiva. Questo è particolarmente vero con i macro, perché la maggiore focale effettiva tenderà ad appiattire la prospettiva. Usare la focale più corta disponibile aiuterà a compensare questo effetto e dare un maggior senso di profondità.

Qualità d'Immagine Ravvicinata

L'ingrandimento maggiore del soggetto ingrandisce anche le imperfezioni del vostro obiettivo. Queste includono aberrazioni cromatiche (aloni magenta o blu lungo bordi ad alto contrasto, particolarmente vicino agli angoli), distorsione e sfocatura. Tutti questi sono spesso più evidenti quando si usa un obiettivo non-macro ad alto ingrandimento; per contrasto, un vero obiettivo macro ottiene qualità d'immagine ottimale vicino alla sua distanza minima di messa a fuoco.

L'esempio sotto è stato scattato a 0,3X usando una compatta alla sua distanza minima. Poiché questo è un obiettivo standard non-macro, la qualità soffre chiaramente:

Ravvicinato 0,3X con Compatta
Ritagli al 100% Zoom

Immagini sopra mostrate anche dopo sharpening aggressivo applicato in cattura.

Notate come aberrazioni cromatiche e morbidezza siano più pronunciate lontano dal centro (ritaglio rosso). Mentre il ritaglio centrale (in blu) non è nitido come si spererebbe, l'aberrazione cromatica è molto meno evidente.

Per opzioni macro aggiuntive, vedete anche il tutorial su:
Tubi di Estensione Macro e Lenti Close-up
Per un articolo introduttivo, vedete anche Introduzione alla Tecnica di Macrofotografia