Aloni Viola e Foto scattate con Dispostivi Apple: ecco risultati dei test!

Dopo aver affrontato il problema del cosiddetto purple firing  ed in occasione delle numerose lamentele dei nuovi possessori di iPhone 5, non poteva che incuriosirmi la notizia riportata dal collega Lorenzo circa la soluzione del problema, in verità assai banale. Al termine di un paio di giorni di test e verifiche, sono finalmente pronti dei dati definitivi.

Come già anticipato da Lorenzo nel suo precedente articolo, ho deciso di effettuare alcuni scatti di prova sia con iPhone 3GS che con iPad 3 per verificare se il problema che affligge la nuova generazione di iPhone sia presente anche su altri dispositivi.

I risultati sono stati a dir poco sorprendenti , e le mie intuizioni primarie sono poi state confermate dall’articolo scritto dal collega Lorenzo Tritapepe che ringrazio per la pazienza e la collaborazione.

Prima di illustrare i risultati dei test è bene fare alcune precisazioni:

  • In generale, scattare una foto con un soggetto in forte controluce è fortemente sconsigliato. Anche in presenza di macchine fotografiche DLSR con ottime ottiche, i risultati sono spesso deludenti. Fanno eccezione naturalmente i fini artistici, come potete vedere nell’esempio sottoindicato.

Shadows in the evening...

  • Come per l’occhio umano, anche per i sensori CCD la luce solare diretta è fonte di potenziali danni a livello hardware, in quanto gli array fotosensibili possono subire danni permanenti in seguito al forte irraggiamento e all’elevata quantità di raggi IR e UV.
  • Il riflesso derivante dall’angolo di incidenza della luce è un fattore di disturbo noto da molto tempo, e per questo gli obiettivi sono dotati di lenti con speciali rivestimenti anti-riflesso.

Fatte queste debite premesse, cerchiamo di capire innanzitutto il motivo della formazione di questi fastidiosi riflessi. Nello schema sottostante potete osservare una schematizzazione semplificata del numero medio di lenti che un raggio di luce attraversa prima di raggiungere il sensore ottico delle fotocamere dei nostri device Apple:

La luce attraversa ciascuna lente perpendicolarmente rispetto al piano orizzontale da essa delimitato, e pertanto non viene generato alcun riflesso laterale rispetto al fascio stesso (  non me ne vogliano i puristi dell’ottica, ma ritengo sia più opportuno in questo contesto fornire una spiegazione pratica al lettore piuttosto che sommergerlo di formule fisiche e teoremi ).

Tuttavia se immaginiamo la presenza di un fascio di luce laterale rispetto alle lenti, ecco che si può incorrere nella generazione di quello che potremmo definire fenomeno casa degli specchi:

La rappresentazione è volutamente seplificata, ma spero renda bene l’idea: immaginate che il percorso in rosso rappresenti il tragitto di un ipotetico raggio luminoso che penetra l’obiettivo in posizione laterale e poi finisce per rifrangersi un numero elevato di volte sui vari specchi rappresentati dalle lenti prima di terminare il suo percorso impressionando il CCD.

Ad ogni riflessione-rifrazione l’onda luminosa perde energia, risultando dunque in una diversa componente cromatica per il sensore ottico che ne determina il colore da visualizzare a schermo proprio grazie all’energia trasmessa  dal fascio di luce che colpisce la sua superficie.

Negli obiettivi tradizionali tuttavia questo problema viene evitato utilizzando una lente aggiuntiva appositamente polarizzata per impedire il propagarsi dei riflessi, ma ciò vorrebbe dire aumentare di molto le dimensioni collettive del componente fotografico e dunque penalizzare l’aspetto slanciato ed esile  dei nostri dispositivi.

In realtà, come ogni componente tecnologico, anche le fotocamere sono andate adattandosi portando non solo miglioramenti dal punto di vista delle prestazioni ma anche nuovi ed inattesi problemi come il purple firing.

Di seguito alcune immagini scattate con iPhone 3GS, dotato di un sensore CMOS da 1/4 di pollice e 3.15 Megapixel abbinato a 4 lenti EDoF in materiale plastico e di un chip con tecnologia Software Lens.

Come potete vedere, anche nei casi di peggiore illuminazione, le lenti in materiale plastico hanno permesso di filtrare meglio i riflessi evitando l’effetto violaceo; tuttavia la qualità della luce ne risente drammaticamente e le foto scattate in condizioni di luce critica sono davvero inguardabili.

Neppure puntando la fotocamera contro una lampada alogena da 35W sono riuscito ad emulare il suddetto effetto, e questo a conferma dei benefici indiretti apportati dall’utilizzo di lenti in plastica.

Passiamo ora alle foto realizzate con iPad 3, dove le sorprese non sono mancate:

Dopo aver scattato una decina di foto in condizioni simili a quelle che vedete ritratte nello scatto precedente, stavo per concludere che neppure l’iPad 3 fosse affetto da purple firing. Tuttavia andando a spulciare le caratteristiche tecniche ho scoperto che la sua fotocamera iSight presenta un diaframma di f/2.4 e ben cinque elementi ibridi all’interno dell’obiettivo. Inoltre integrato nella fotocamera è presente anche un filtro IR ibrido molto simile a quello implementato dall’iPhone 5. Cosa cambia, dunque, rispetto all’iPhone 5 e rende visibili gli aloni viola? In realtà questi ultimi sono assenti dalle foto scattate tramite l’iPad 3 ma, con mia sorpresa, in condizioni particolari e dopo una piccola modifica ecco cosa sono riuscito ad ottenere:

Come potete vedere dalle foto sovrastanti, in condizioni di luce critiche ecco apparire dei piccoli puntini verde-blu, simili ai dischi spaziali dei primi telefilm anni ’50: queste alterazioni cromatiche sono generate dai riflessi creati dalla luce all’interno dell’obiettivo della fotocamera e come vedete spesso sono speculari rispetto alla fonte di luce.

Cosa c’è dunque di diverso nella fotocamera iSight dell’iphone 5? A prescindere dagli algoritmi migliorati per sfruttare gli infrarossi in caso di scarsa luminosità, c’è un piccolo particolare fondamentale che ricade sotto il nome di BackSide Illumination, ovvero Illuminazione Laterale.

I dispositivi dotati di questa tecnologia innovativa permettono al fotocatodo di catturare dal 30% al 50% di luce in più in codizioni critiche, reindirizzandola in modo da illuminare la matrice del sensore anche dalla parte posteriore.

In definitva questo crea la presenza non solo di maggiore luce ma anche di una maggiore percentuale di riflessi indesiderati che possono compromettere la resa degli scatti.

Ma a voler essere sinceri, la scoperta – alquanto banale in realtà, ma molto pratica per gli utenti – non riguarda il sensore quanto le abitudini di ciascun utilizzatore! Guardate questa foto, scattata nella medesima condizione di illuminazione e sempre con iPad 3:

Non è stata processata in alcun modo né alterata: come potete vedere sono scomparsi quei fastidiosi effetti cromatici di cui in precedenza. L’unica cosa che è cambiata è stata la re-introduzione della custudia semi-rigida che normalmente utilizzo per proteggere il mio iPad. La custodia infatti crea un bordo di appena 2-3mm di spessore attorno alla fotocamera riproducendo l’effetto di un parasole ed impedendo alla luce laterale di interferire con il sensore.

Scoperta da poco conto, potreste obiettare, ma una semplice custodia da 10$ è più che idonea ad eliminare l’effetto purple firing : se possa o meno funzionare con il nuovo iPhone 5 poteva essere motivo di dubbio, ma fortunatamente per gli utenti non sono stato il solo a giungere a questa conclusione così come provato dall’articolo del collega Lorenzo!

Anche le case produttrici di custodie hanno “scoperto l’arcano”  e naturalmente saranno presto pronte a vendere custodie standard a prezzi d’elite per la sola dicitura “in grado di prevenire gli effetti del purple firing sul vostro iPhone 5”. 😉


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