Sapere Scienza

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Il bilanciamento del bianco

4 Marzo 2021 di 

Di che colore è un foglio bianco? E un pomodoro maturo? E il carbone? La risposta corretta è: “di nessun colore”. Se questa risposta vi sorprende, sarete ancor più sorpresi ora che vi dico che la luce non esiste.

 

Cos’è la luce? Cosa sono i colori?


La luce è una radiazione elettromagnetica, una forma d’onda sinusoidale che si propaga nello spazio e nel tempo, di lunghezza d’onda compresa fra 700 e 400 nm (nanometri). Questo intervallo è detto spettro visibile (foto di copertina).

 

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La radiazione elettromagnetica.

 


Tutte le telecomunicazioni sono basate sulle radiazioni elettromagnetiche di lunghezza d’onda differenti da quelle della luce. Non le vediamo, eppure ne siamo circondati.
Le radiazioni dello spettro visibile, quando colpiscono i nostri occhi, generano nel nostro cervello la sensazione della luce e del colore. Una radiazione intorno ai 700 nm la percepiamo come una luce rossa, mentre una intorno ai 540 nm come luce verde.
Ora è più chiaro? La luce, così come la intendiamo noi, esiste solo se c’è un sistema visivo in grado di rilevare quelle radiazioni e interpretarle.
La luce solare a mezzogiorno contiene tutte le lunghezze d’onda dello spettro del visibile, tutte della stessa ampiezza. È quella che definiamo luce bianca e ha una temperatura cromatica di circa 5500 kelvin. La luce solare al tramonto, invece, ha una temperatura cromatica intorno ai 3500 kelvin, quindi tende al rosso.
Il foglio bianco riflette tutte le lunghezze d’onda dello spettro visibile. Pertanto, illuminato da una luce bianca appare bianco.
I pigmenti del pomodoro riflettono solo alcune radiazioni intorno ai 700 nm, tutte le altre vengono assorbite, per questo lo percepiamo rosso.
Infine, il carbone le assorbe tutte, non riflette nessuna radiazione, pertanto è scurissimo.

 

Perché occorre bilanciare il bianco?


Dalla demosaicizzazione otteniamo l’immagine con i colori dovuti alla temperatura cromatica della luce che illuminava la scena ripresa. I colori sono corretti, ma non sono come li percepivamo noi al momento dello scatto.  Per questo bisogna “bilanciare il bianco”.
Per spiegarmi meglio ho eseguito due scatti che vado a descrivere.
In una stanza buia ho posto un pagliaccio di cartapesta illuminato a sinistra da un illuminatore fotografico con temperatura cromatica di 5500 K, e a destra da una lampada alogena da 2950 K.
Acceso l’illuminatore, ho scattato la prima foto.
La mia percezione dei colori era naturale come in foto.
Poi l’ho spento, ho acceso la lampada alogena e ho scattato la seconda foto.
Benché la luce di una lampada alogena sia tendente al rosso, per un fenomeno detto adattamento cromatico, il mio sistema visivo si è adeguato alla sua temperatura cromatica e ho continuato a percepire i colori come con l’illuminatore, ma la foto al centro mostra come l’ha registrata la fotocamera.
La foto a destra è la stessa centrale sulla quale, per riportarla a quella che era la mia percezione, ho eseguito il bilanciamento del bianco.

 

confronto

 Ho già parlato qui dei grigi neutri e della loro importanza. In foto un grigio neutro è dato dalla somma di tre valori identici dei canali rosso, verde e blu. Bene, bilanciare il bianco significa bilanciare i canali in modo che i grigi neutri, come quello del viso del pagliaccio, siano composti da uguali valori di rosso, verde e blu. Di conseguenza tutti i colori appariranno naturali.
Avrete capito che il bilanciamento del bianco non modifica il file raw, ma l’immagine ottenuta dalla demosaicizzazione. Questo è un concetto che deve essere ben chiaro a chi si interessa di fotografia digitale.

 

Ricapitolando


Il colore non è oggettivo, è un evento e dipende:

1.    Dalle caratteristiche dell’oggetto osservato
2.    Dalla luce che lo illumina
3.    Dall’interpretazione del nostro cervello

Quando la scena ripresa è illuminata da una luce non bianca, la foto presenterà una dominante cromatica che andremo a neutralizzare con il “bilanciamento del bianco”.
Anche se impostiamo nella fotocamera il tipo di luce che illumina la scena per bilanciare il bianco, questa impostazione agirà sul file jpeg, non sul file raw.

Sergio Nuzzo

Tecnico elettronico, ha iniziato la carriera lavorativa nell’ambito della strumentazione scientifica, lavorando per due delle più importanti aziende a livello mondiale, in veste di Field Service Engineer. Dal 1994 è Collaboratore Tecnico dell’Istituto per i Processi Chimico-Fisici, sede di Bari, del Consiglio Nazionale delle Ricerche.
Fotoamatore fin da giovanissimo, sviluppa particolare interesse per la scienza e la tecnologia della fotografia digitale. Grazie alle conoscenze acquisite con i suoi studi, con l’autorizzazione del suo Ente, ha collaborato con un’importante azienda del settore fotografico, tenendo corsi e lezioni aperte per fotografi professionisti.

copertina   marzo-aprile 2021

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