Diaframma e Numeri f

Spero con queste poche righe di far chiarezza sul diaframma e sulla sua funzione, dando una panoramica su quella che è una legge cardine in fotografia, l'intento è quello di correre incontro a chi non sia molto ferrato in materia.
Il diaframma funziona come un "RUBINETTO" della luce: ogni volta chiudendolo da un numero f a quello immediatamente superiore, si dimezza la quantità della luce che passa attraverso l'obiettivo e l'immagine subirà un aumento (numero f Minore) o una dimunuzione (numero f maggiore) uniforme della luminosità.
Con i numeri f ogni obiettivo, indipendentemente dal formato, dalla macchina o dalla lunghezza focale, messo a fuoco sullo stesso soggetto (a grande distanza) con la medesima apertura di diaframma (f) forma un immagine della stessa luminosità.
I numeri f della scala dei diaframmi di un obiettivo indicano un rapporto e più precisamente la lunghezza focale divisa per l'effettivo diametro dell'apertura. Così f2 significa che l'apertura del diaframma misura metà della lunghezza focale, f4 che è 1/4 e così via.

Questo sistema è particolarmente utile perchè ogni numero f ci dà importantissime informazioni su due fattori fondamentali per la luminosità dell'immagine, il primo è la distanza tra l'obiettivo e l'immagine mentre il secondo è il diametro del fascio di luce che andrà ad imprimere la nostra pellicola o sensore.
Partendo dal presupposto che raddoppiando la distanza di una sorgente luminosa da una superficie, la quantità di luce che questa riceve diminuisce di quattro volte (Legge del Quadrato Inverso, leggere la nota sottostante) e dal momento che un oggetto lontano risulta a fuoco a una distanza pari alla lunghezza focale, un obiettivo per esempio di 160mm darà un immagine quattro volte meno luminosa di un obiettivo da 80mm.

Legge del Quadrato Inverso : Quando una sorgente puntiforme illumina una superficie, l'intensità della luce su questa superficie è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dalla sorgente.

Come menzionato prima la seconda informazione che il nostro numero f ci fornisce riguarda il diametro del fascio di luce, noi sappiamo che raddoppiando il diametro di un cerchio, la sua area si quadruplica, allo stesso modo raddoppiando (o dimezzando) l'apertura del diaframma (f), l'immagine sarà quattro volte più (o meno) luminosa, così se attraverso il diaframma dell'obiettivo da 160mm passa un fascio di luce pari a 20mm e attraverso il diaframma di quello da 80mm un fascio largo solo 10mm, la prima immagine a uguale distanza sarà quattro volte più luminosa della seconda.
Se quindi esprimiamo quest'ultimo punto, cioè Diametro del Fascio di Luce come frazione del primo Distanza Obiettivo Immagine troviamo che entrambi gli obiettivi hanno un apertura di f8 (160/20 e 80/10), il che è corretto, dal momento che entrambe le immagini ottenute avranno la stessa luminosità.

I due obiettivi hanno diversa lunghezza focale e quindi formano immagini di soggetti lontani di grandezza diversa, ma poichè l'apertura del diaframma è in entrambi i casi 1/8 della lunghezza focale (f8), le due immagini hanno lastessa luminosità.

Nella pratica questa relazione non vale per riprese molto ravvicinate, perchè la distanza tra l'obiettivo e l'immagine a fuoco, è molto diversa dalla lunghezza focale.