Aberrazione cromatica

In questo articolo vedremo uno dei principali problemi che affligge le ottiche fotografiche: l’aberrazione cromatica. Si tratta di un fenomeno fisico che può altamente compromettere la qualità di un’immagine, in quanto crea una separazione dei colori molto accentuata su bordi e profili dei soggetti presenti nelle nostre immagini.
Nell'immagine seguente è mostrato un classico esempio di aberrazione cromatica che si crea lungo i bordi dei rami e delle foglie quando vengono riprese in condizioni di forte contrasto. Si genere un'evidente separazione dei blu e dei ciano con un effetto globale molto sgradevole.

Credits: Wikipedia

Senza entrare troppo nei tecnicismi della fisica ottica, cerchiamo di capire di cosa si tratta e come cercare di gestirla al fine di limitarla.

Cos’è l’aberrazione cromatica?
L’aberrazione cromatica è nota anche col termine inglese color fringing. È un problema molto comune in fotografia e nasce quando la luce attraversa e viene rifratta da un materiale trasparente come un prisma di vetro (o come le nostre ottiche). La rifrazione della luce bianca ad opera di un prisma di vetro, per chi non lo sapesse, porta alla sua scomposizione e separazione nella varie lunghezze d’onda ovvero nei vari colori. 
Pensate un po’ alla copertina dell’album “The Dark Side of The Moon” dei Pink Floyd: un raggio di luce bianca che incide su un prisma e lo attraversa viene scomposta nelle sue singole componenti luminose. ​

Credits: Pink Floyd, "The Dark Side Of The Moon"

Se la piegatura e rifrazione dei raggi non avviene in modo opportuno, questi non verranno focalizzati correttamente sul piano focale.

Credits: Wikipedia

Se queste parole possono un attimo mettere un po’ di confusione, vediamo praticamente di cosa stiamo parlando. Nel caso di noi fotografi, il piano focale da considerare è quello del nostro sensore. Per arrivarci, la luce deve attraversare la nostra lente che agisce come un prisma. In funzione della costruzione dell’obiettivo, cioè delle varie lenti interne che lo compongono, della loro qualità e anche dalle nostre impostazioni di scatto come la lunghezza focale e perfino l’apertura di diaframma, alcuni raggi che compongono la luce vengono separati e focalizzati non esattamente tutti sullo stesso punto sul nostro sensore: alcuni verranno focalizzati un “pizzico” prima e dopo il piano del sensore ed in questo caso si parla di aberrazione cromatica assiale. Inoltre, esiste anche una aberrazione cromatica trasversale in cui le varie lunghezza d’onda vengono focalizzate sullo stesso piano focale ma non nello stesso punto ma in punti separati.

Credits: Sony.it

I produttori di obiettivi fotografici tengono conto nelle loro progettazioni di tutti questi fenomeni ottici che possono portare ad aberrazioni. La progettazione, infatti, prevede uno schema ottico ben preciso. All'interno del barilotto del nostro obiettivo troviamo quindi una serie di lenti convergenti e divergenti che, inoltre, hanno indici di rifrazione compensativi. In questo modo riescono a focalizzare i raggi in modo quanto più preciso possibile. Oltre che dallo schema ottico, la progettazione di un'ottica di qualità dipende anche dai trattamenti superficiali dei singoli vetri. Ciò è quello che solitamente incrementa i costi di produzione (e quindi di vendita) di ottiche professionali.
Nell'immagine seguente riporto un esempio di schema ottimo dell'obiettivo Nikkor 14-24 f/2.8G ED.

Credits: Nikkor 14-24 f/2.8G ED (14 elementi in 11 gruppi (con 2 lenti in vetro ED, 3 lenti asferiche e una con trattamento Nano Crystal Coat)

Come possiamo ridurre l’aberrazione cromatica?
Purtroppo non possiamo annullare l’aberrazione cromatica del tutto ma possiamo ridurla quanto più possibile.

1. La prima cosa che possiamo fare è scegliere un obiettivo di alta qualità, i cui vetri interni hanno trattamenti specifici nel ridurre al minimo possibile l'aberrazione cromatica.
   
2. Come forse potete già immaginare, scegliere un’ottica fissa rispetto ad un’ottica zoom facilita ad avere una minore aberrazione cromatica. Sappiamo, però, che spesso le ottiche zoom sono molto più comode da utilizzare rispetto alle fisse. Quando scattiamo con uno zoom, quindi, è bene tenere in mente che gli estremi focali della lente sono sempre meno performanti rispetto alle focali intermedie. Possiamo quindi ridurre l'aberrazione cromatica nelle nostre immagini andando a scattare con lunghezze focali intermedei.
   
3. Tornando al caso specifico dell’aberrazione cromatica assiale che avviene su piani focali differenti, possiamo ridurla se non addirittura annullarla impostando valori di diaframma non troppo aperti. Infatti, chiudendo il diaframma e così aumentando la profondità di campo (in cui i vari circoli di confusione ci appaiono tutti nitidi) anche i difetti cromatici saranno meno percettibili.
   
4. La separazione delle cromie avviene più marcatamente in situazioni di forti contrasti, come ad esempio i controluce. In questo caso, se utilizziamo un’ottica economica e poco performante, sarebbe meglio evitare i forti contrasti.
5. L'aberrazione cromatica è spesso più evidente verso i bordi del fotogramma, non verso il centro. Ciò è generalmente dovuto alla curvatura degli elementi della lente. Pertanto, se ricomponi la scena mettendo il soggetto principale quanto più verso il centro, spesso ti ritroverai con un'aberrazione cromatica minima sul soggetto. Ovviamente, potresti ancora avere aberrazione evidente attorno ai bordi dell’inquadratura, ma avrai la possibilità di ritagliare in post-produzione le zone periferiche maggiormente affette.
   

Conclusioni
Ricapitolando, adesso sappiamo cos’è l’aberrazione cromatica e sappiamo i motivi per cui si genera. Questo ci permette così di agire prima di tutto in fase di acquisto e successivamente sappiamo come comportarci sul campo quando scattiamo.
Potremo, infine, andare a correggere in post-produzione quel minimo di aberrazione cromatica che sempre ci ritroveremo nei nostri scatti, in quanto i software moderni hanno un database di tutte le ottiche in commercio e sanno come agire digitalmente per ridurla ulteriormente.