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Introduzione

Uno dei metodi piu' utilizzati per la stampa in bianco e nero in camera oscura e' basato sui cosiddetti "provini scalari". Applicando questo metodo, si sceglie una gradazione della carta ed una apertura del diaframma, dopo di che si espone la carta con tempi crescenti seguendo una sequenza ad incrementi regolari, oppure ad incrementi di sottomultipli di f/stop. Esaminate le strisce, si trova quella piu' soddisfacente per le alte luci. Se anche le ombre sono rese in maniera soddisfacente, il test e' finito. Invece, se le ombre sono rese in maniera soddisfacente per tempi maggiori, bisogna aumentare la gradazione della carta, viceversa la gradazione della carta deve essere ridotta. Se si cambia gradazione, bisogna ricominciare con un nuovo provino scalare. Dopo che si e' trovata la giusta gradazione ed il migliore tempo, puo' essere opportuno affinare quest'ultimo ripetendo il provino scalare con incrementi piu' piccoli di tempo, in modo da arrivare al risultato voluto. Questa procedura comporta dispendio di tempo e consumo di carta, anche se l'esperienza dell'operatore puo' portare ad una riduzione significativa di entrambi. In passato sono stati prodotti molti strumenti elettronici per automatizzare la scelta dei parametri di stampa. Anche piu' di recente sono stati immessi sul mercato dispositivi basati su funzionalita' simili a quelle degli articoli usciti di produzione. Questi prodotti hanno un costo significativo e sono legati all'assistenza ed al supporto tecnico dei produttori. Di solito prevedono la possibilita' per l'utente di introdurre i propri parametri di profilatura della carta. Non sono disponibili strumenti di calcolo, come questo, che consentano l'utilizzo di esposimetri da camera oscura standard per ottenere gli stessi risultati senza acquistare strumenti elettronici dedicati. Nella procedura proposta in questo articolo, si esplora la possibilita' di selezionare la coppia gradazione-tempo senza passare dai provini scalari, basandosi sui livelli di luminosita' delle varie parti del negativo proiettate dall'ingranditore. Uno strumento di calcolo sviluppato allo scopo si occupa di ottimizzare la scelta dei parametri di stampa.


Lo strumento di misura

Per misurare in maniera ripetibile le varie zone di un negativo e' necessario utilizzare un esposimetro da camera oscura. Nel caso qui trattato, e' stato utilizzato un Gossen Luna-Pro F con l'accessorio denominato "LAB attachment".

gossen

L'esposimetro misura il livello luminoso (in lux). Nel grafico qui sotto e' riportata la relazione tra lux e EV100 dello strumento (punti) insieme con l’espressione analitica.

luxEV

Si riconosce che la scala in EV e' lineare, mentre quella in lux e' logaritmica. E' importante tenere conto del fatto che gli esposimetri misurano una intensita' di illuminazione per unita' di superficie. Quindi il valore di EV fornito non dovrebbe variare da strumento a strumento, come si puo' vedere dal grafico, in cui e' riportata anche la relazione lux-EV del Minolta Auto Meter III F, che e' sovrapponibile a quella del Gossen. In definitiva, anche se esposimetri diversi hanno dimensioni diverse del sensore, per il semplice fatto che la misura in lux (da cui si ricava l'EV) e' espressa per unita' di superficie, il risultato non dovrebbe cambiare con lo strumento di lettura. Il limite maggiore dello strumento e' dovuto alla sua sensibilita', che corrisponde di solito a EV200=0. Cio' significa che, se si chiude il diaframma della lente e si effettua una lettura di una zona scura del negativo, si possono trovare valori negativi di EV200, e quindi non del tutto attendibili perche' al di sotto della sensibilita' dello strumento. Questo problema puo' essere risolto in due modi. L'approccio piu' rigoroso prevede di effettuare le letture esposimetriche del negativo a tutta apertura, per poi ricalcolare l'esposizione di stampa in base ai diaframmi normalmente utilizzati. L'approccio piu' approssimato si basa si alcune semplici sperimentazioni, con le quali si calcola un coefficiente correttivo per tenere conto dell'errore di misura al di sotto della soglia dello strumento. Vediamo come procedere per calcolare il coefficiente correttivo. Sappiamo che chiudendo il diaframma della lente di uno stop riduciamo di una unita' il valore di EV200. Questo e' facilmente verificabile posizionando l'esposimetro al centro dell'immagine proiettata, anche senza negativo, abbassando la testa dell'ingranditore fino a leggere, per esempio EV200=3 a tutta apertura, per esempio a f/4. Se chiudiamo a f/5.6 leggeremo EV200=2, se passiamo a f/8 leggeremo EV200=1, a f/11 EV200=0. Quindi abbiamo verificato che il diaframma della lente seleziona in modo corretto la variazione di luce. Ora possiamo alzare la testa dell'ingranditore fino a quando, a f/4, leggiamo EV200=0 con l'esposimetro. Ripetendo i passaggi precedenti, possiamo annotare i valori di EV200 misurati dallo strumento, che non seguono la sequenza teorica che ci aspettiamo EV200=0, -1, -2, -3. Riportando in un grafico i valori misurati e quelli teorici, vediamo che i punti si allineano approssimativamente su di una retta, per la quale e' possibile calcolare il coefficiente angolare, che rappresenta il cercato coefficiente correttivo da utilizzare nelle misure.

gossen_corr

Altro aspetto di cui tenere conto nelle misure dell'esposizione sul piano di stampa e' quello delle dimensioni fisiche dello strumento. Cio' vuol dire che il livello luminoso e' misurato ad una certa distanza dalla carta e quindi, soprattutto se la testa e' abbastanza bassa, si commette un errore, di cui si puo' tenere conto sapendo che la luce si attenua con il quadrato della distanza. In questo modo si  calcola il termine correttivo per tenere conto delle dimensioni fisiche dello strumento. Infine si puo' tenere conto del cosiddetto termine di "correzione del coseno", rappresentativo del fatto che quando l'angolo formato dalla direzione del flusso luminoso che investe la cellula dello strumento con la normale al piano della cellula e' diverso da 0, la quantita' di luce misurata si riduce con il coseno dell'angolo. Quindi si puo' applicare un fattore correttivo per ricavare l'intensita' luminosa che si sarebbe misurata in condizioni ideali.

Quanto sopra riportato è stato calibrato con riferimento agli esposimetri che si possono selezionare nell'apposita finestra dell'applicazione.

Profilatura della carta

Lo scopo della profilatura di una carta da stampa e' quello di trovare una relazione funzionale tra la quantita' di luce a cui la carta e' esposta ed il livello di annerimento. La quantita' di luce dipende da molti fattori: il negativo, l'altezza della testa dell'ingranditore, il diaframma della lente ed il tempo di esposizione. Una variabile che incrementa ulteriormente i fattori da considerare e' data, inoltre, dalla gradazione della carta o del filtro. Anche i prodotti chimici utilizzati influiscono sul risultato finale, ma se ci si attiene alle indicazioni standard del produttore la loro influenza e' molto meno pronunciata rispetto agli altri fattori prima elencati. Nella procedura qui descritta e' stata utilizzata una striscia campione con 11 livelli di grigio (da 1= bianco a 11=nero). E' immediato trovare la corrispondenza con il sistema zonale che, come e' noto, va dalla Zona 0=nero alla Zona X=bianco. Anche nel sistema zonale ci sono, quindi 11 livelli. La procedura richiede 6 fogli della carta da profilare. Ognuno dei 6 fogli viene stampato con le diverse gradazioni del filtro (da 0 a 5). La testa dell'ingranditore deve essere posizionata in modo da proiettare un fascio luminoso che copra con una certa abbondanza l'area di stampa. E' opportuno utilizzare un negativo in cui l'intero fotogramma ha un livello uniforme di grigio. Nella profilatura e' stato selezionato un negativo ed un'altezza della lente in modo da misurare esattamente EV200=0. Per ciascuna gradazione del filtro e per ciascun tempo di stampa si ottiene una striscia da confrontare con i livelli di grigio campione. Ciascuna carta e ciascuna gradazione esprimono delle caratteristiche peculiari, che possono essere opportunamente selezionate dall'operatore in fase di stampa. L'utilita' di questa rappresentazione della relazione tra intensita' luminosa e livello di grigio risiede nel fatto che e' possibile misurare un zona limitata di un negativo ed ottenere il valore di esposizione EV200. Se a questa zona si vuole associare un preciso livello di grigio, e' possibile entrare nella profilatura con il livello di grigio ed ottenere apertura del diaframma, tempo di stampa e gradazione della carta.

Descrizione dello strumento di calcolo

Abbiamo visto in precedenza come si possa ricavare il tempo di stampa, l'apertura del diaframma e la gradazione della carta, una volta noto il livello di luminosita' del negativo, a seconda del livello di grigio che si vuole ottenere. Tale operazione, pero', normalmente non si riferisce ad una sola zona del negativo, ma a piu' aree, per ciascuna delle quali e' desiderato uno specifico livello di grigio, in funzione del risultato espressivo che si vuole ottenere. In termini matematici, il problema puo' essere definito di ottimizzazione, in quanto si cerca la combinazione gradazione-tempo che meglio soddisfa il risultato cercato. Per velocizzare il procedimento e' opportuno utilizzare uno strumento di calcolo, la cui interfaccia utente e' riportata a lato. Il codice prevede, per ciascuna zona del negativo in cui si intende imporre un livello di grigio risultante in stampa, di effettuare una lettura con l'esposimetro a 200 ISO, annotando eventualmente una eccentricita', ovvero la distanza tra l'asse della lente ed il punto in cui effettua la misura. Conoscendo l'apertura del diaframma a cui viene effettuata la lettura dell'esposizione, il codice trova la migliore coppia tempo-gradazione che rispetta i livelli (espressi con il sistema zonale). Il risultato ottenibile e' riportato a fianco di ciascuna cella, mentre l'errore quadratico complessivo fornisce un'indicazione globale. Quando non viene richiesto un valore zonale in corrispondenza di un valore di EV200, il codice si limita a calcolare la zona corrispondente all'ottimizzazione eseguita, che invece e' guidata dalle celle per le quali viene fornito un valore zonale. Se l'apertura di stampa calcolata dal codice non e' conveniente, e' possibile forzarla, con conseguente ricalcolo del tempo di stampa. E' possibile disattivare alcune gradazioni dei filtri, per forzare l'ottimizzazione su quelle volute.

Esempio applicativo

Per illustrare praticamente l'utilita' del codice con un caso pratico, si parte dal negativo riportato di seguito.

neg

Le letture esposimetriche sono state effettuate con un obiettivo Durst Neonon 105 mm 1:5.6 a tutta apertura. Le alte luci forniscono EV200=2.67, mentre le ombre profonde forniscono EV200=4. Imponendo per le prime una Zona VII e per le seconde una Zona I, il codice calcola una gradazione 3, con tempo di 21" al diaframma f/16. E' stata utilizzata carta Ilford MGFB. Rispetto ai valori richiesti, le Zone ottenibili risultano rispettivamente 7 e 0.9, quindi molto vicine a quelle in input. Il risultato e' riportato qui sotto.

print1

Associando alle luci ed alle ombre, rispettivamente, la Zona VIII e la Zona 0, il codice calcola una gradazione 5, con tempo di 12" al diaframma f/16. E' stata utilizzata anche in questo caso carta Ilford MGFB. Rispetto ai valori richiesti, le Zone ottenibili risultano rispettivamente 7.8 e 0.7. Il risultato e' riportato di seguito.

print2

Conclusioni

La procedura di stampa piu' diffusamente utilizzata in camera oscura per il bianco e nero si basa sui provini scalari, con i quali per approssimazioni successive si trova la corretta accoppiata gradazione-tempo per il raggiungimento del risultato espressivo voluto. Ogni carta e' caratterizzata da un profilo, inteso come la relazione tra l'intensita' del flusso luminoso ed il livello di annerimento. Conoscendo questo profilo, e misurando efficacemente la luce proiettata dal negativo sulla carta, in linea teorica e' possibile prevedere il risultato finale. La procedura qui proposta si basa sull'utilizzo di uno strumento abbastanza diffuso, ovvero un esposimetro dotato di accessorio per misurare il livello luminoso di diverse zone di un negativo. Sono stati approfonditi alcuni aspetti legati all'accuratezza della misura, in quanto dalle varie sperimentazioni si e' osservato che tale accuratezza svolge un ruolo molto importante nella possibilita' di ottenere effettivamente il risultato previsto dal calcolo. Successivamente si e' discussa la profilatura della carta, effettuando dei provini scalari ed associando ai vari tempi, ed alle varie gradazioni, il corrispondente livello di grigio. La profilatura viene incorporata in uno strumento di calcolo, con il quale ottimizzare i due parametri di interesse (gradazione e tempo) per ottenere lo scarto piu' piccolo tra livelli di grigio desiderati e livelli di grigio ottenibili. Alcuni esperimenti, tra cui un esempio discusso in dettaglio nel testo, hanno mostrato un'accettabile accuratezza dello strumento. Ovviamente, il raggiungimento del risultato ottimale potrebbe richiedere anche successivi passaggi, come per esempio mascherature e bruciature, oltre che ulteriori affinamenti del tempo di stampa, partendo pero' da una soluzione non troppo lontana da quella finale. Questo con conseguente possibile risparmio di tempo e di materiale. Un modo per ricavare il tempo di bruciatura o di mascheratura e' descritto di seguito. Per semplicita' immaginiamo di voler calcolare il tempo di bruciatura. Supponiamo di avere imposto dei parametri di stampa sulle alte luci, ma avendo rinunciato ad uno scurimento delle altissime luci. Dalla lettura con l'esposimetro su queste zone, svincolando tutte le altre, imponendo un livello di grigio VII-IX e forzando il calcolo ad essere eseguito con la gradazione e con l'apertura di diaframma prescelte, si ottiene un tempo maggiore di quello gia' calcolato. La differenza tra il nuovo tempo e quello calcolato fornisce il tempo di bruciatura necessario. Discorso analogo puo' essere fatto per le mascherature. In questo caso otterremo un tempo minore di quello impostato. La differenza tra questi due tempo ci dira' quanto dobbiamo mascherare per schiarire le zone che ci interessano.

Contatti: support@photo-paper-profiler.com

Note

Rev. 8 giugno 2022: Aggiunta carta Bergger Prestige Variable CB Style (sviluppo Ilford Multigrade 1+9, 20°, 120 sec, stop 60 sec, fissaggio Ars-Imago Fix 1+7, 180 sec).
Rev. 30 mag 2022: Aggiunto esposimetro basato su progetto Arduino con sensore digitale VEML7700.
Rev. 30 apr 2022: Esposimetri supportati: GOSSEN LunaPro F con accessorio per camera oscura; GOSSEN VARIOSIX F con letture senza lumisfera (luce riflessa); questo esposimetro non prevede un accessorio per l'utilizzo in camera oscura.
Rev. 14 apr 2022: Ilford MGFB sviluppata con Ilford Multigrade 1+9, 20 gradi, 120 sec, stop per 60 sec e fissaggio con Ilford Rapid Fixer 1+4, 180 sec. Ilford MGRC sviluppata con Ilford Multigrade 1+9, 20 gradi, 60 sec, stop per 60 sec e fissaggio con Ilford Rapid Fixer 1+4, 60 sec.

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