IL FLICKERING

by / sabato, 29 agosto 2020 / Published in Alta Fotografia, Fotografia, Francesco, Il blog

 

 In Memoria di Francesco

Questo articolo era già pronto e impaginato da Francesco mi sono limitato a pubblicalo… gli altri di alta fotografia sono, come da indice, già pronti sempre preparati da lui,del resto sono articoli che furono pubblicati sulla rivista Fotografare. Dovranno essere, però, impaginati cosa che cercherò di fare nel modo più vicino possibile al suo. Verranno pubblicati con la stessa cadenza che usava lui, i due Sarchiaponi non si fermano… Ciao Francesco. 

IL FLICKERING

Un’interferenza che può danneggiare le nostre fotografie

 

Per poter capire il fenomeno in fotografia dobbiamo per prima cosa inquadrarlo nella sua totalità. Quando utilizziamo un dispositivo che funziona con l’energia elettrica creiamo, spesso in modo involontario, delle interferenze elettromagnetiche. Sarebbe auspicabile poter utilizzare il nostro dispositivo in modo compatibile con gli altri non producendo disturbi od interferenze ma spesso non è possibile. La CEI ha emanato delle normative per evitare e/o risolvere questo problema.

Si definisce compatibilità elettromagnetica la possibilità di un sistema elettronico di non emettere disturbi o interferenze verso l’ambiente circostante, l’immunità elettromagnetica è la capacità di non assorbire segnali di disturbo che potrebbero compromettere il corretto funzionamento dell’apparato stesso.
Ai fini della compatibilità elettromagnetica possiamo distinguere varie interferenze:

Per le emissioni avremo:

  • Disturbi a radiofrequenza;
  • Armoniche di rete: la rete di distribuzione dell’energia in Italia utilizza una sinusoide a 50 Hertz.

Per le immunità avremo:

  • Scarica elettrostatica;
  • Interruzioni di tensione;
  • Transitori;
  • Impulsi, molto spesso dovuti a sovraccarichi;
  • Campi magnetici di rete o impulsivi.

In ambito illuminotecnico il flickering (tremolio) è lo sfarfallio di una lampada ad incandescenza percepibile dall’occhio umano. È un fenomeno causato da rapide variazioni della tensione di alimentazione e più precisamente del suo valore “efficace” in quanto la luminosità di una lampada ne è direttamente correlata.

la rete elettrica italiana distribuisce agli utenti una tensione sinusoidale alla frequenza di 50 Hertz e con un valore della tensione efficace di 220 Volt (il valore picco picco della tensione è di circa 280 Volt).

Le cause di tale disturbo sono riconducibili all’inserimento o al distacco di grossi carichi connessi alla rete elettrica che lavorano in modo discontinuo, ad esempio gli elettrodomestici (lavatrici, lavastoviglie, forni a microonde etc.) che assorbono potenze elevate possono generare questo tipo di disturbo. Un apparecchio che assorbe una notevole potenza dalla rete ma funziona in modo continuo non genera flickering. Il fenomeno si presenta in modo evidente quando osserviamo le luci di un paese distante, poiché non vedremo la loro luminosità stabile ma appunto tremolante.

Sono stati definiti due parametri che permettono di misurare il fenomeno in modo rigoroso con delle regole oggettive che possano essere applicate e normate.

  • Pst (abbreviazione di Perception of flicker short term), percezione del flickering a breve termine, in questo caso è stato fissato il tempo di 10 minuti. Per le misure viene utilizzata una lampadina ad incandescenza da 60 Watt. Applicando una potenza che varia per meno di 10 minuti viene chiesto ad un campione di persone che osservavano la luce emessa di segnalare quando percepiscono delle variazioni. Se il 50% di loro rilevava delle variazioni di intensità della luminosità viene assegnato per questo disturbo il valore di Pst = 1.0.
  • Plt (abbreviazione di Perception of flicker long term), percezione del flickering a lungo termine, in questo caso viene fissato il tempo di 2 ore. Il Plt è definito mediante la relazione:

Si misurano, entro il tempo fissato, una sequenza di 12 valori di Pst (nella formula Psti rappresenta la generica misura) e poi si applica la formula precedente.

La misura di Pst e Plt si fa mediante apparecchi computerizzati detti flickerometri o flickermetri.

 

schema a blocchi semplificato di un flickerometro: Lo strumento utilizza una serie di filtri per modellare e gestire la risposta dell’occhio umano al flikering. Il primo blocco, il mixer, introduce nel sistema il segnale prodotto dalla rete elettrica che viene volutamente addizionato con un disturbo. Questo segnale viene demodulato e successivamente filtrato con un filtro che simula la risposta dell’occhio umano (l’occhio è sensibile in modo diverso alle varie frequenze della luce). Il secondo filtro simula la risposta del sistema di visione umano (occhio e cervello). Il risultato è un segnale che rappresenta lo sfarfallio percepito da un osservatore umano. L’ultimo blocco provvede all’analisi statistica dei segnale. La progettazione di questi strumenti deve seguire le norme EN60868. Il risultato finale sarà la misura del Pst (Perception of flicker short term).

In ambito strettamente fotografico e cinematografico il flickering è un effetto ottico che peggiora decisamente i nostri lavori. Ne subiamo due diversi tipi:

  • il flickering naturale: è dovuto alle variazioni repentine di luce della scena. Il fenomeno ovviamente non è presente per la variazioni progressive e lente della luce come ad esempio durante l’alba o il tramonto.
    Purtroppo ciò risulta inevitabile quando, in determinate situazioni, la luce varia velocemente durante la fase di ripresa. Ad esempio se stiamo riprendendo una scena dove il sole filtra attraverso le nuvole che si muovono velocemente. Di conseguenza avremo una rapida alternanza di luci ed ombre sul soggetto inquadrato.
  • il flickering artificiale o di ripresa: è dovuto alle variazioni che la fotocamera deve produrre per riprendere la scena e si verificano anche in condizioni di luce costante. Il fenomeno è più evidente quando si usa la modalità automatica (totale o parziale). Le principali impostazioni che possono introdurre il flickering sono:
    • scattare le fotografie nel formato JPG. Con questo formato diventa complicato intervenire in post produzione per ridurre il fenomeno.
    • utilizzare l’impostazione AUTO nel bilanciamento del bianco. Durante il tempo necessario per la ripresa della scena una rapida variazione della luminosità comporta un “inseguimento” delle variazioni da parte degli automatismi.
    • utilizzare l’impostazione AUTO negli ISO. Vale il discorso analogo a quello precedente.

Come si può evincere molti dei fenomeni di flickering di ripresa sono dovuti all’uso degli automatismi. Per ridurne gli effetti è consigliabile sia utilizzare la fotocamera in modo totalmente manuale sia memorizzare le foto in RAW, potendo così modificarle in post-produzione dalle erronee correzioni effettuate dalla fotocamera durante lo scatto. Tuttavia anche in condizioni di luce costante è possibile imbattersi in problemi di flickering, a causa dei limiti e delle impostazioni della macchina e/o dell’obiettivo.

Nell’attimo che scattiamo la fotografia dopo aver impostato (ad esempio il valore di otto) il diaframma della nostra ottica passa dalla posizione di massima apertura fino all’apertura impostata. Insieme al tempo impostato (ad esempio il valore di 1/500) avremo l’esposizione che permetterà alla giusta quantità di luce di raggiungere il sensore di acquisizione. Pur avendo una buona precisione questi valori saranno sempre soggetti a piccole variazioni legate sia all’elettronica che alla meccanica della nostra fotocamera.

Utilizzando per le riprese video l’acquisizione di 25 fotogrammi al secondo per avere una visione fluida del filmato avremo una forte accentuazione del disturbo. Ma il disturbo è maggiormente presente nella fotografia time-lapse. Questa tecnica consente di creare filmati partendo da una sequenza di fotogrammi scattati con una frequenza temporale bassa che vengono visualizzati con un tempo molto più elevato. La tecnica è usata nei documentari per mostrare dei processi molto lenti, come ad esempio lo sbocciare di un fiore o il movimento delle stelle nel cielo.

Per i time-lapse che riprendono grandi cambiamenti di luce, come l’alba o il tramonto, è spesso necessario fare il “ramping” (la scala) dei tempi poiché la differenza di illuminazione tra l’inizio e la fine delle riprese è troppo grande. In pratica si aumenta, in modo regolare e programmato l’esposizione di ogni singolo scatto. Esistono in commercio degli “intervallometri” programmabili come il Little Bramper o Timelapse+. In questo modo eliminiamo le piccole variazioni tra uno scatto e l’altro durante un time-lapse.

Little Bramper: un intervallometro commerciale.

Timelapse+: un intervallometro commerciale montato su una fotocamera nella slitta del flash.

schema a blocchi di un intervallometro: l’ULC (Unità Logica di Controllo) quando riceve un segnale di start azzera il contatore (Count) utilizzando il segnale U2. Poco dopo utilizzando il segnale U1 abilita la porta AND che permette il passaggio del segnale SW proveniente da GI (Generatore di Impulsi). In questo modo il contatore misura il tempo necessario all’esposizione che viene interrotta disabilitando la porta AND.

Vediamo, anche sulla base di quanto già detto, quali sono i possibili accorgimenti per prevenire il fenomeno:

  • scattare utilizzando il più possibile la fotocamera con le impostazioni manuali.
  • utilizzare degli obiettivi senza elettronica: le vecchie ottiche manuali utilizzavano una ghiera per impostare l’apertura del diaframma che rimaneva fissa sulla posizione impostata. In questo modo non si presenta il fenomeno del micro mosso. Utilizzando degli anelli adattatori queste lenti possono essere montate sulle moderne fotocamere ma ovviamente, come voluto in questo caso, l’elettronica non riesce a gestire gli automatismi delle ottiche. Si deve però purtroppo rinunciare alla qualità delle ottiche moderne ed alla correzione automatica dei difetti della lente da parte della fotocamera o da parte di software specializzati.
  • Sconnettere i contatti elettrici dell’obiettivo: dopo aver impostato il diaframma voluto si allenta l’obiettivo della minima e possibile quantità per disconnettere i contatti elettrici. In questo modo si blocca l’automatismo dello stesso sull’apertura impostata. Questa soluzione risulta semplice ma può presentare delle controindicazione come la riduzione della tropicalizzazione o l’allentamento totale dell’obiettivo, visto che lo stesso non è bloccato dal fine corsa, con risultati disastrosi: la sua caduta.
  • In modalità video lasciare attiva la modalità live view: se abilitiamo questa modalità il diaframma rimane fisso. Sarà cura dell’intervallometro di provvedere al momento giusto dell’acquisizione della fotografia. In questo modo si vede la scena senza toccare la fotocamera e si aboliscono completamente le vibrazioni dovute allo specchio poiché è sempre alzato. Lo svantaggio è il continuo utilizzo delle batterie che vanno sicuramente aumentate di capacità o numero. Inoltre il surriscaldamento del sensore può farne aumentare il rumore.
  • Diaframma tutto aperto: adottando un diaframma tutto aperto non si ha la necessità di chiuderlo è di conseguenza viene ridotto il margine di variazione tra uno scatto e l’altro. Ovviamente nel caso generale dobbiamo considerare che ogni obiettivo si comporta in modo diverso. Utilizzando la massima apertura potremmo avere più luce di quella strettamente necessaria, in tal caso dovremmo ricorrere a dei filtri ND grigi per attenuarla. Inoltre avremo pochissima profondità di campo.

Oltre alle tecniche precedentemente dette per attenuare il flickering in fase di ripresa è possibile intervenire durante la post-produzione utilizzando degli opportuni software:

  • 1. LRTimelapse: lavorando direttamente sui file RAW risulta molto efficace in questo caso. Per un uso completo può essere abbinato ad esempio a Lightroom o ad un software similare. Essendo il suo uso gratuito è uno strumento da prendere in considerazione se si scatta in RAW.
  • 2. TLTools: è un ottimo software con le stesse caratteristiche di LRTimelapse che consente di esportare direttamente il video finale.
  • 3. GBDeflicker: è ottimo e poco costoso (meno di 100 dollari), è prodotto da una software house praticamente dedicata solo al mondo del timelapse. Di uso non semplicissimo ma se ben configurato da ottimi risultati, è anche utilizzato come plugin.
  • 4. Sapphire Deflicker: viene venduto unicamente in un pacchetto con molti plugin e questo rende il costo elevato (circa 1900 dollari). Risulta però velocissimo nel rendering.
  • 5. MSUDeflicker: di uso semplice e gratuito ma di non facile installazione. Nel complesso meno evoluto dei primi due.

Ovviamente in rete si possono trovare tante recensioni e trucchi per utilizzare questi software al meglio.

Personalmente ho subito il fenomeno del flickering usando come illuminazione le lampade al neon. Nelle foto, che ho scartato, si vede chiarante che una parte della scena, specie in quella verticale, presenta un erroneo bilanciamento del bianco (viraggio verso una predominante verde). Ho provato a ripetere gli scatti, sia a distanza di un minuto che a raffica, in condizioni simili ed utilizzando le stesse impostazioni ma il risultato è decisamente imprevedibile. Usando i tempi di esposizione brevi (1/500) il difetto si presenta in modo evidente mentre sparisce con quelli lunghi (1/100 o meno).

esempio di fotografie, entrambe scattate con CANON EOD 6D a ISO 16000 con focale = 7.1 e tempo = 1/400. Le dominanti cromatiche delle due fotografie sono diverse.

esempio di raffica di 3 fotografie, scattate con CANON EOD 6D a ISO 25600 con focale = 5 e tempo = 1/640. Si vede chiaramente che, nell’ordine di scatto, la prima fotografia presenta una dominante giallo-verde nella parte destra. La seconda fotografia presenta una dominante giallo-verde nella parte sinistra. La terza fotografia presenta una dominante giallo-verde nella parte destra diversa dalla prima fotografia.

 

FRANCESCO

questo articolo è stato pubblicato sulla rivista FOTOGRAFARE 1 (Gennaio) del 2017 nella rubrica di ALTA FOTOGRAFIA.

P.S. Visto il tempo trascorso dalla pubblicazione va precisato che l’impianto tecnico dell’articolo è sempre valido ma risulteranno poco attendibili le eventuali ricerche di mercato o le scansioni temporali dei prodotti fotografici citati nel medesimo.

 

 

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