L’illusione della fotografia e il miracolo della vista

Il processo fotografico è una grande illusione da cima a fondo. Pensaci. Tutto ciò che riguarda il processo è un inganno visivo. La fotografia fornisce un ragionevole facsimile della percezione della vita reale e, fortunatamente, la corteccia visiva del tuo cervello è molto clemente e disposta a giocare con questo stratagemma.

Il tuo cervello è intelligente, adattabile e elastico molto più di quanto a volte si pensi. La percezione umana si svolge su un livello completamente diverso dalla fotografia (o persino dalla videografia). Ma la scienza fotografica e le funzioni avanzate della fotocamera hanno alcuni vantaggi rispetto al sistema “umano”. Ovviamente fare un vero confronto non è proprio una cosa fattibile, ma possiamo fare una serie di osservazioni e evidenziare le differenze più macroscopiche

Movimento / Natura morta

La tua fotocamera è in grado di catturare fasce di tempo e congelare letteralmente il movimento nelle sue immagini. Le velocità dell’otturatore riducono e riducono la vita in istanze di tempo della durata di appena un millesimo di secondo. Solo quando non riusciamo a impostare correttamente la velocità dell’otturatore e la sensibilità (ISO), gli oggetti in movimento vengono registrati come sfocati.

I tuoi occhi, d’altra parte, raramente hanno visto qualcosa di assolutamente immobile, a meno che non si tratti di una formazione o di un edificio roccioso. Anche allora, la nostra opinione cambia continuamente semplicemente perché il nostro corpo si muove continuamente.

Mentre i tuoi occhi catturano migliaia di fotogrammi al secondo, elaborano le immagini in modo diverso rispetto alla tua macchina fotografica. Trasmettono istantanee ad alta velocità alla corteccia visiva del tuo cervello – due alla volta (viste destra e sinistra) fornendo dimensione e forma. E lo fanno tutto il giorno, ogni giorno. Non sono batterie o schede di memoria.

I tuoi occhi si spostano e rinfrescano la loro vista migliaia di volte al secondo per dipingere nella tua mente scene in movimento tridimensionale complete. Questo è “streaming” perpetuo alla velocità della luce.

video

L’illusione di immagini in movimento (o film) si avvicina a replicare ciò che gli occhi umani percepiscono come movimento. L’azione ritratta in immagini viene eseguita quando le immagini a fotogramma singolo vengono visualizzate su uno schermo in sequenza alla stessa velocità con cui sono state registrate. Il processo funziona in modo efficace per simulare ciò che l’occhio umano elabora a velocità molto più elevate.

La principale differenza è la velocità di elaborazione. I codec video specifici (parola che definisce il processo di compressione e decompressione) implicano velocità di acquisizione / riproduzione standard del settore (fotogrammi al secondo) progettate per adeguarsi alla potenza di elaborazione di vari sistemi di riproduzione. I video vengono registrati e riprodotti a velocità fino a 60 / fps per ingannare l’occhio nel percepire il movimento invece di vedere i singoli fotogrammi sfarfallati.

Messa a fuoco automatica e sfondi sfocati

La fotocamera mette a fuoco su un singolo piano o profondità di campo e sfoca il resto dell’immagine. Hai la possibilità di mettere a fuoco automaticamente tutti i soggetti nella scena o selezionare specifiche aree pinpoint.

Se si imposta la fotocamera per la messa a fuoco automatica, è necessario ricordare che la fotocamera cerca sempre e mette a fuoco gli oggetti con il più alto rapporto di contrasto nella scena. Per controllare questo è possibile selezionare tra il rilevamento del volto, tracciamento dell’autofocus, più punti di messa a fuoco (messa a fuoco zona) o impostazioni generali della scena per dire alla telecamera la vostra preferenza.

La messa a fuoco della fotocamera si basa sulla gestione della sfocatura, facendo concentrare l’occhio su una particolare parte della scena.

I tuoi occhi non vedono davvero delle sfocature. Si concentrano automaticamente sul singolo soggetto della tua attenzione e gradualmente defocalizzano e separano la vista dalle aree non-soggettive. Questo è molto diverso da “bokeh” della fotocamera. Chiudi un occhio e guarda una scena nella stanza, poi cambia occhio e nota come lo sfondo si sposta.

L’occhio umano sposta i soggetti sullo sfondo mentre la fotocamera tenta di sfocarli. Siamo stati condizionati ad accettare le foto sfocate come se facessero parte della vita reale, anche se non lo sono!

Bidimensionalità contro tridimensionalità

Le fotocamere a obiettivo singolo catturano solo immagini bidimensionali, con altezza e larghezza. Le zone a fuoco sono limitate a un singolo “piano” definito o alla distanza dalla telecamera. La dimensione di la profondità è simulata sfocando oggetti che non sono perfettamente a fuoco.

I tuoi occhi non osservano mai scene in sole due dimensioni ma vedono ogni scena in tre dimensioni, attraverso due punti di vista orizzontali convergenti, i tuoi occhi sinistro e destro. I tuoi occhi si adattano e spostano la lunghezza focale quasi istantaneamente. Solo di recente Hollywood ha colto il trucco tridimensionale, proponendo un nuovo tipo di pellicola (che al momento è anche in declino).

La dimensione, come la profondità, viene percepita visivamente sfocando leggermente e spostando orizzontalmente le due scene dietro l’oggetto a fuoco. Ciò differisce in modo significativo dal metodo della fotocamera di sfocare semplicemente e ammorbidire lo sfondo. Mentre la profondità può essere simulata, la dimensione non può essere. La dimensione richiede un processo chiamato parallasse, una parola derivata dal francese “parallasse” che significa “fatto di vedere erroneamente”.

Profondità di campo

La fotocamera utilizza la propria lente singola per acquisire soggetti da una vista frontale diretta. Con la fotocamera, è anche possibile determinare la parte della scena che si desidera mettere a fuoco gestendo la profondità di campo (DOF), sfocando sia il primo piano che lo sfondo per dare enfasi.

Non puoi farlo con i tuoi occhi. Se ti concentri su un oggetto vicino a te, praticamente tutto ciò che sta dietro al soggetto verrà automaticamente definito.

Ognuno dei tuoi due occhi vede lo stesso soggetto da un angolo leggermente orizzontale, che è un’ottima cosa! Questa vista sovrapposta e incrociata consente di vedere abbastanza lati di ogni soggetto per rilevare la dimensione, valutare le distanze e navigare in modo sicuro intorno agli ostacoli. Quando le due viste dell’occhio sono combinate, forniscono una profondità e una dimensione uniche alla tua percezione.

Prova a camminare osservando la scena attraverso il mirino della tua fotocamera e noterai la differenza.

Sfera di fuoco

Tutti gli obiettivi della fotocamera hanno una cosa in comune. Quando si concentrano su un oggetto a una distanza misurata dall’obiettivo, anche tutto il resto della scena (la stessa distanza dall’obiettivo) è a fuoco. La natura ottica della forma sferica dell’obiettivo rende questo possibile. Quando si impiega un obiettivo grandangolare, è possibile vedere tutto nella scena con una messa a fuoco quasi perfetta.

L’occhio umano è abbastanza diverso. La nostra attenzione su un soggetto è in realtà limitata a un raggio di visione molto piccolo, tra 7-10 ° di larghezza. Tutto ciò che è fuori da quella finestra appare sfocato (o meglio appena fuori fuoco, non veramente sfocato).

Mentre la nostra visione periferica si estende per quasi 180°, solo un cerchio molto ristretto è completamente focalizzato. Il modo in cui percepiamo intere scene con i nostri occhi si sposta costantemente e invia patch di aree a fuoco alla corteccia cerebrale, che rappresenta una scena momentanea nella nostra mente.

Prova a fissare una parola su questo schermo. Noterai che a meno che la tua attenzione non cambi leggermente, le parole su entrambi i lati di quella parola non sono realmente “a fuoco”. La vera magia è che entrambi i tuoi occhi hanno questa agilità ed entrambi lavorano perfettamente all’unisono, osservando il stesso punto esatto e che si spostano insieme esattamente nello stesso momento.

Monocromo

Tutte le fotocamere digitali sono in grado di registrare immagini utilizzando solo il canale di luminosità che produce immagini “in bianco e nero”. Le immagini fotografiche monocromatiche rimuovono tutte le informazioni sulla crominanza (colore) e si basano solo sul contrasto di un singolo colore (luminanza) per ritrarre la scena.

Le prime radici della fotografia sono la fotografia in bianco e nero poiché lo sviluppo delle emulsioni cinematografiche è stato in grado di catturare solo valori di luminanza (monocromatici) con le particelle di alogenuro d’argento sensibili alla luce. Anche i film a colori hanno usato questo stesso processo monocromatico, ma hanno aggiunto filtri colorati per catturare le singole onde luminose RGB.

I tuoi occhi non hanno mai sperimentato questo fenomeno se non nella riproduzione fotografica. I bastoncelli e i coni dell’occhio che compongono i recettori dell’immagine interpretano ogni scena a colori. Ricettori rossi, verdi e blu nei tuoi occhi eseguono questo stesso servizio per la tua visione.

Questa caratteristica della fotografia è forse l’esempio della differenza più marcata rispetto alla visione umana, sebbene i bastoncelli  dell’occhio (più ricettive alla frequenza verde della luce) siano maggiormente in grado di percepire forme e forme in condizioni di illuminazione molto basse. Questo è il motivo per cui identificare i colori in condizioni di scarsa luminosità è così difficile. Non a caso, il canale verde della fotografia digitale a colori cattura le informazioni monocromatiche più realistiche.

Zoom, grandangolo e teleobiettivo

Probabilmente possiedi sia un obiettivo zoom, un teleobiettivo a fuoco fisso o un obiettivo grandangolare per la tua fotocamera. Questi obiettivi a distanza variabile consentono di catturare scene più vicine o più lontane di quanto i tuoi occhi vedano normalmente. I tuoi occhi umani sono “fissati” su un punto di osservazione 1: 1 o “in tempo reale”.

Se vuoi vedere un soggetto a una distanza diversa, devi adattare la distanza personale al soggetto o vedere il mondo attraverso lenti di ingrandimento come un binocolo.

Risoluzione

Ecco un’altra area in cui i sistemi fotografici hanno un vantaggio sulla visione umana. Quando obiettivi ultra nitidi sono accoppiati con sensori di immagini ad alta risoluzione, il numero di pixel disponibili per pubblicare una foto supera di gran lunga le capacità di ingrandimento e dimensione della visione umana. Quando i pixel sono visualizzati abbastanza piccoli da evitare il rilevamento (circa 100 per cm), le dimensioni di proiezione e riproduzione dell’immagine sono pressoché illimitate.

Autofocus

La tua fotocamera può catturare una scena in cui tutto è a fuoco quasi perfetto. Da un oggetto a pochi metri da una montagna a cinque miglia di distanza, tutto è nitido e chiaro. È impossibile per i tuoi occhi vedere scene intere perfettamente a fuoco, anche se le stampe fotografiche dipendono dall’accettazione indulgente del cervello di questa interpretazione anormale.

I tuoi occhi molto raramente mantengono la stessa concentrazione per ogni periodo di tempo. Il tuo cervello rimane affamato di informazioni visive e i tuoi occhi sanno come soddisfare quell’appetito. I tuoi occhi spostano rapidamente la loro attenzione per mantenere la concentrazione sugli oggetti in movimento.

Prova a fissare questa pagina per più di 15 secondi e probabilmente noterai che i tuoi occhi si spostano brevemente prima di tornare alla parola che stavi leggendo. I tuoi occhi e il tuo cervello hanno un appetito visivo insaziabile e una curiosità senza limiti.

Pixel, punti e punti

E poi c’è l’intera illusione pixel / mezzitoni. I tuoi occhi registrano i colori della natura come toni continui, colori che non hanno fasi o gradazioni. Una cosa che gli illusionisti grafici non siamo mai riusciti a riprodurre. Ogni immagine che riproduciamo deve essere suddivisa in minuscole particelle di colore talmente piccole che la visione umana non può identificarle facilmente individualmente.