Info & Tecniche

La fisica della luce lenta

Tutto sulla fotografia stenopeica, la solarigrafia e su come funzionano a livello ottico e chimico.

Origini

La camera oscura

La camera oscura (dal latino camera, stanza, e obscura, buia) è un dispositivo ottico che proietta l'immagine di ciò che si trova all'esterno su una superficie interna. La sua origine è antichissima: Aristotele, nel IV secolo a.C., notò che la luce solare filtrata attraverso le foglie di un albero proiettava immagini circolari del sole anche durante le eclissi parziali.

Il fisico e matematico arabo Ibn al-Haytham (Alhazen) fu il primo a descrivere sistematicamente il funzionamento della camera oscura nel suo Libro dell'ottica (Kitāb al-Manāẓir, 1011–1021 d.C.), spiegando come la propagazione rettilinea della luce producesse l'inversione dell'immagine. Nel Rinascimento europeo la camera oscura divenne uno strumento fondamentale per pittori e scienziati: Leonardo da Vinci ne descrisse il funzionamento, e artisti come Vermeer e Canaletto la usarono probabilmente come ausilio compositivo.

Solarigrafia — esempio di camera oscura naturale

Con l'avvento della chimica fotografica nel XIX secolo — i dagherrotipi di Daguerre (1839) e i negativi su carta salata di Talbot — la camera oscura trovò il suo complemento ideale: una superficie fotosensibile capace di fissare l'immagine proiettata. La fotografia era nata.

Fisica

Principi ottici della stenopeica

A differenza di una fotocamera convenzionale, la camera stenopeica non usa lenti. Il suo elemento ottico è un foro minuscolo — il pinhole — la cui fisica è governata da due fenomeni: la propagazione rettilinea della luce e la diffrazione.

«Un foro abbastanza piccolo da trattare ogni raggio come un punto, abbastanza grande da non trasformare la diffrazione nel limite dominante: questo è il diametro ottimale.»

Il diametro ottimale del foro si calcola con la formula di Lord Rayleigh: d = 1.9 √(f · λ), dove f è la distanza focale (distanza foro-piano focale) e λ è la lunghezza d'onda della luce (circa 550 nm per la luce verde visibile). Per una scatola con f = 100 mm, il diametro ottimale è circa 0.32 mm.

La profondità di campo di una stenopeica è teoricamente infinita: poiché non esistono piani focali nel senso convenzionale, tutto ciò che è davanti al foro proietta sul piano focale un cerchio di confusione dello stesso diametro del foro stesso, indipendentemente dalla distanza. Il risultato è un'immagine uniformemente morbida, mai del tutto nitida, mai completamente sfocata.

Esempio di stenografia

Il numero f (diaframma equivalente) di una stenopeica è il rapporto tra distanza focale e diametro del foro. Un foro da 0.3 mm con f = 90 mm dà f/300 — valori che nelle fotocamere moderne non esistono. Questo spiega i tempi di esposizione estremamente lunghi: da secondi a ore in piena luce diurna.

Tecnica

Fotografia stenopeica

La fotografia stenopeica contemporanea abbraccia una gamma straordinaria di materiali e approcci. Si lavora con pellicola in rotolo (35mm, 120), lastre, carta fotografica (sia in negativo che come paper negative diretto), o anche materiali alternativi come tessuto o legno trattati con emulsione.

Le camere vengono spesso costruite artigianalmente: barattoli di latta, scatole di scarpe, cilindri di cartone, barattoli di caffè. Il foro viene praticato su un sottile foglio di alluminio (il lato di una lattina funziona perfettamente) e levigato con carta vetrata finissima per eliminare le bave che degraderebbero la nitidezza dell'immagine.

I tempi di esposizione, come anticipato, sono lunghi. In una giornata soleggiata con carta ortochromatica ISO 3, si parla di minuti. Con pellicola ISO 400 si può scendere a qualche secondo, ma raramente meno. Questo impone una lentezza che è anche meditativa: il fotografo posa la camera, conta il tempo, e nel frattempo accade qualcosa di imponderabile nella scatola chiusa.

Fai da te

Costruire una pinhole camera

Costruire la propria camera stenopeica è parte integrante della pratica. Non richiede competenze speciali né materiali costosi. Serve una lattina o una scatola completamente opaca (si può verniciare di nero all'interno), uno spillo, nastro nero opaco e il materiale fotosensibile che si preferisce usare, di solito carta fotografica.

Camera stenopeica artigianale

Il processo: si aprono con le forbici le lattine, si verniciano di nero all' interno, si perfora con l'ago ruotandolo delicatamente. Si copre il foro con un lembo di nastro che fungerà da otturatore. All'interno della camera oscura (o sotto un pannello di tessuto nero) si posiziona la carta o la pellicola sul lato opposto al foro.

«La semplicità della costruzione è parte del messaggio. Qualsiasi contenitore opaco è già una fotocamera.»

Traiettorie solari

Solarigrafia

La solarigrafia è stata sviluppata intorno al 2000 dai fotografi polacchi Sławomir Decyk, Paweł Kula e Diego López Calvín come evoluzione estrema della fotografia stenopeica. L'idea: fissare una camera stenopeica (spesso una semplice lattina di birra con un foro da 0.2 mm) rivolta verso il cielo per mesi, usando carta fotografica non sviluppata come supporto.

Nel corso dell'esposizione — che può durare da una settimana a un anno intero — il sole traccia archi sovrapposti sulla carta, uno per ogni giorno di sole. Le nuvole interrompono le tracce, i giorni nuvolosi lasciano gap nel pattern. Il risultato è una mappa visiva del tempo meteorologico e astronomico, unica e irripetibile.

Solarigrafia — archi solari sovrapposti

La carta non viene sviluppata chimicamente: l'immagine si forma per solarizzazione (o effetto Herschel), un processo in cui l'esposizione prolungata causa una parziale inversione tonale dell'immagine latente già stabilizzata. La carta viene poi estratta al buio, scannerizzata e l'immagine digitale viene invertita (negativo → positivo). La matrice rimane poi a deperire naturalmente, poiché qualsiasi fissaggio chimico distruggerebbe le delicate gradazioni solarizzate.

Il posizionamento della camera è cruciale: deve guardare verso sud (nell'emisfero nord) per catturare la massima traiettoria solare. Il numero di archi visibili corrisponde al numero di giorni soleggiati nel periodo di esposizione. Gli archi più alti corrispondono ai giorni estivi, quelli più bassi ai giorni invernali — rendendo ogni solarigrafia una specie di calendario astronomico visivo.

Chimica

La chimica dell'immagine

La carta fotografica tradizionale è ricoperta da un'emulsione a base di alogenuri d'argento (solitamente bromuro d'argento, AgBr) dispersi in gelatina. Quando i fotoni colpiscono i cristalli di AgBr, gli elettroni liberati riducono parzialmente alcuni ioni Ag⁺ ad argento metallico, formando cluster invisibili di pochi atomi — l'immagine latente.

Lo sviluppo chimico (con agenti come metol, idrochinone o acido ascorbico) amplifica questi cluster di milioni di volte, riducendo tutti gli alogenuri adiacenti ad argento nero visibile. Il fissaggio (con tiosolfato di sodio) rimuove gli alogenuri non esposti, rendendo l'immagine stabile alla luce.

Nella solarigrafia, l'esposizione lunghissima supera la soglia di solarizzazione: l'immagine latente si solarizza spontaneamente, producendo un'inversione parziale che dà quel caratteristico aspetto quasi dipinto, con cieli chiari e ombre inversamente dense. Questo processo era già noto a Herschel nel 1839 e fu riscoperto da Sabattier nel 1862 — da cui l'alternativo nome «effetto Sabattier».

Il fotografo

Su di me

Sono Stefano Aresu, cresciuto a Macomer. Ho scoperto la fotografia solarigrafica quasi per caso, trovando le istruzioni in un blog tenuto da un ragazzo di Cabras, e da allora non ho più smesso di costruire camere con tutto ciò che mi capitava tra le mani. La stenoscopia è arrivata dopo, quando mi sono accorto che la stessa lattina poteva essere usata per scattare un "istantanea", se in seguito all'esposizione avessi anche sviluppato la carta fotografica.

Lavoro principalmente a Cagliari e dintorni — il Golfo degli Angeli, il Sulcis, le montagne del Gennargentu — ma periodicamente installo le mie lattine in varie città europee. Ho partecipato a esposizioni collettive di fotografia alternativa in Italia, Spagna e Polonia.

Tengo workshop di fotografia stenopeica e solarigrafia: dalla costruzione della camera allo sviluppo in camera oscura. Se sei interessato scrivimi. Contatti.