Lunghezza focale, Angolo di campo e Fattore di Crop

Se stai leggendo questo articolo probabilmente sei un neofita del mondo della fotografia o semplicemente vuoi approfondire un argomento che spesso viene trattato in maniera superficiale, in ogni caso cercherò di spiegarti nella maniera più semplice possibile alcuni degli aspetti interessanti della lunghezza focale nella fotografia. Cominciamo!

 

Cos’è la lunghezza focale?

Prima di vedere cos’è la lunghezza focale degli obiettivi capiamo cos’è effettivamente in ottica. Questa viene chiamata anche distanza focale e non è altro che la distanza tra il centro ottico di una lente (più o meno il centro geometrico) e il punto di focalizzazione dei raggi di luce che attraversano la lente stessa.

Focal Length Lunghezza Focale sensor light

Determinazione della lunghezza focale di una lente.

Il punto A viene chiamato centro ottico, il punto B invece punto di focalizzazione nel quale si incontrano idealmente tutti i raggi passanti per la lente. Sul punto B passa il piano di messa a fuoco. Praticamente quando proviamo a mettere a fuoco non facciamo altro che spostare la lente fino a quanto il punto B non si trova perfettamente in corrispondenza del sensore della macchina fotografica.

Zooming Focal Length

Un confronto tra foto dello stesso soggetto ripreso con focali diverse.

 

La lunghezza focale negli obiettivi fotografici

Determinare ad occhio la distanza focale degli obiettivi fotografici non è semplicissimo. Questi infatti, sono spesso costituiti anche da più di 10 lenti per compensare distorsioni e aberrazioni. E allora come facciamo? Semplicemente è buona prassi considerare il centro ottico al centro dell’obiettivo stesso.

Lens optical scheme schema ottico obiettivo

Schema ottico di un obiettivo da 85 mm di focale. La lunghezza focale in questo caso non è immediatamente determinabile.

Dato che quando mettiamo a fuoco spostiamo le lenti interne, in realtà variamo inconsapevolmente la lunghezza focale dell’obiettivo. Ne risulta un leggerissimo aumento della focale quando mettiamo a fuoco un oggetto vicino a noi e viceversa un piccolo decremento della lunghezza focale quando mettiamo a fuoco oggetti molto lontani.

Comunemente, anche se si tratta solo di intervalli indicativi, al variare della lunghezza focale si possono trovare:

  • Fish-Eye (<10 mm)
  • Grandangolo (10-35 mm)
  • Medio-Tele o “Normale” (40-70 mm)
  • Teleobiettivo (>70 mm)
  • Telescopi (>400 mm)

Andromeda Focal Length

Se non ricordate la focale dei vostri obiettivi non preoccupatevi. I costruttori indicano sempre la lunghezza focale dell’obiettivo in millimetri:

  • Canon EF 50mm f/1.8 STM
  • Rokinon 7.5mm f/3.5
  • Sigma 150-600mm F5-6.3 DG OS HSM
  • Nikkor 18-55mm F/3.5-5.6G ED II

Come vedete il Nikkor e il Sigma hanno una lunghezza focale compresa in un range (ad esempio 18-55mm). Questo tipo di obiettivo è chiamato zoom e, al contrario dei fissi, consente di variare la propria lunghezza focale come preferiamo. Il rovescio della medaglia: purtroppo, quando i costruttori cercano di creare oggetti “tuttofare” devono scendere a compromessi con la qualità. In sostanza significa che gli obiettivi zoom sono solitamente meno definiti e restituiscono una qualità dell’immagine visibilmente peggiore rispetto ai fissi. Ecco perché spesso questi ultimi, nonostante l’apparente difetto della mancanza di un zoom, hanno dei costi maggiori.

 

Il FOV (Angolo di campo) e lunghezza focale

Ma come influisce la FL sull’angolo di campo? E’ abbastanza noto che “più si zooma” più ci si “avvicina” all’oggetto. Ma come mai la FL ci fa apparire il soggetto più grande? Praticamente si tratta di un gioco tra sensore e lunghezza focale.

variazione lunghezza focale angolo campo

Ecco come varia indicativamente il campo inquadrato al variare della lunghezza focale. Per semplicità il disegno è stato riferito ad una singola lente.

Le rette che congiungono le estremità del sensore col centro della lente formano un determinato angolo: l’Angolo di Campo o Field of View (FOV). Man mano che la lunghezza focale aumenta il sensore inquadra una porzione sempre più piccola della scena. Al contrario, lo stesso sensore con una lente con lunghezza focale bassa avrà un angolo di campo maggiore.

Nel primo caso (lunghezza focale alta) il viso del nostro soggetto riempirà completamente il sensore fotografico. Nel secondo caso invece il soggetto sarà presente solo in una parte della scena.

angolo di campo lunghezza focale reflex fotografia

Ecco come varia il campo inquadrato al variare della focale. Questi valori sono solo indicativi, infatti sarà l’effettivo schema ottico usato dal costruttore a determinare il reale campo inquadrato.

 

Cos’è il fattore di crop?

Da quello che abbiamo letto poco sopra abbiamo capito che: se cambia la lunghezza focale il sensore fotografico inquadra delle porzioni diverse della scena. E se cambiassimo il sensore invece della lunghezza focale? Succederebbe esattamente la stessa cosa. Un sensore più piccolo, a parità di lunghezza focale, inquadrerà una scena con angolo di campo inferiore.

sensors kaf full frame aps-c aps-h kaf-8300 kaf-16200

Un confronto tra le dimensioni dei formati di sensori più comuni. I KAF-8300 sono molto diffusi nel mondo astrofotografico. Nelle nostre webcam spesso sono installate i più piccoli sensori con dimensioni inferiori al pollice. E’ per questo che si sente spesso parlare di Fattore di Crop. I sensori Full Frame sono presi come riferimento. Questi infatti ereditano le loro dimensioni dai negativi delle pellicole (36 x 24 mm) e sono praticamente la prassi nelle camere di fascia alta. Supponiamo di avere un sensore FF e un obiettivo con lunghezza focale di 24 mm. Questi, accoppiati, inquadreranno una certa porzione della scena. Avranno quindi un determinato angolo di campo. Se usassimo un sensore con formato APS-C (22,2 x 14,8 mm) con la stessa lente, l’angolo di campo sarà sicuramente inferiore. In particolare, si tratterà di:

Larghezza FF / Larghezza APS-C= 36 / 22,2 = 1,6

Altezza FF / Altezza APS-C= 24 / 14,8 = 1,6

Ovvero un angolo di campo 1,6 volte più piccolo. La foto ci sembrerà più zoomata di 1,6 volte. Questo 1,6 è proprio il Fattore di Crop (o Crop Factor) ed è sempre riferito ai sensori Full Frame. In questo caso particolare abbiamo trovato il fattore di crop tra APS-C e FF ma ogni formato ha il suo. Praticamente il fattore di crop 1,6 ci dice che quando usiamo un obiettivo su APS-C, questo risulterà con una lunghezza focale 1,6 maggiore rispetto allo stesso obiettivo montato su Full Frame. Ad esempio:

LF apparente su APS-C = Lunghezza focale * 1,6 = 100 * 1,6 = 160 mm

Cioè significa che un obiettivo con lunghezza focale di 100 mm usato con un APS-C renderà come se fosse un 160 mm montato su un FF.

 

La lunghezza focale in realtà incide su molti altri aspetti importanti come la prospettiva e l’importantissimo rapporto focale. Sicuramente presto scriverò qualcosa anche su questi argomenti. Nel frattempo, se dovessi avere dei dubbi scrivimi! Sarò felice di darti una mano per scegliere il tuo prossimo obiettivo o per levarti qualche fastidioso dubbio… 😉

Alessio Vaccaro

Alessio Vaccaro is an amateur astrophotographer who has published in magazines such as BBC Sky at Night, Coelum, Ciel & Espace and AAPOD. In the free time he loves to learn new things about data science, business and life.

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Una risposta

  1. Bustural ha detto:

    Per esempio, un obiettivo con focale m, applicato a un sensore con fattore di crop 1,5, produce un’immagine che ha un angolo di campo uguale a quella prodotta da un obiettivo m applicato a un sensore full frame.

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