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sensitometrìa

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sf. [sec. XX; da sensit(ivo)+-metria]. Branca della chimica-fisica fotografica attinente lo studio della relazione che intercorre tra esposizione e annerimento di un'emulsione fotografica.

Fisica: la curva caratteristica

Il primo studio fondamentale di sensitometria fu pubblicato nel 1890 da F. Hurter e V. C. Driffield con il titolo Ricerca fotochimica e nuovo metodo per la determinazione della sensibilità delle lastre fotografiche. L'emulsione in esame viene sottoposta in un sensitometro a una serie di esposizioni crescenti, in genere con tempo di posa costante e intensità di luce variabile. Il campione viene poi sviluppato in condizioni standard e la densità degli annerimenti in corrispondenza di ciascuna esposizione viene letta con un densitometro. Infine se si riporta in grafico la densità in funzione del logaritmo dell'esposizione, si ottiene una curva detta curva caratteristica dell'emulsione. Dall'esame di questa curva è possibile ricavare le principali caratteristiche dell'emulsione stessa. Si riconoscono tre zone distinte: un tratto centrale rettilineo, in cui vi è proporzionalità tra logaritmo dell'esposizione e densità, e due tratti curvi raccordati a quello centrale in cui tale proporzionalità viene a mancare. La prima curva corrisponde alla zona della sottoesposizione, il tratto rettilineo alla zona di esposizione corretta e la curva finale alla sovraesposizione. La pendenza del tratto rettilineo determina il contrasto dell'immagine. La tangente trigonometrica dell'angolo di inclinazione viene detta contrasto o γ (gamma). Per avere una riproduzione corretta occorre quindi che le esposizioni determinate dalla gamma di toni del soggetto cadano tutte entro la zona di corretta esposizione. Normalmente questa condizione è largamente soddisfatta; il rapporto tra l'ampiezza della zona di corretta esposizione (a) e quella delle esposizioni registrate dalla pellicola (b) viene detta latitudine di posa. Anche per esposizioni molto piccole, la densità non è mai nulla, ma assume un valore minimo v, detto velo. Ciò è dovuto alla riduzione parziale nel corso dello sviluppo dei cristalli di alogenuro d'argento non esposti. Dopo un'esposizione lunga, o effettuata a temperatura elevata, si verifica un'inversione dei toni dell'immagine, in seguito alla quale si ottiene direttamente un'immagine positiva (vedi solarizzazione). Di conseguenza la curva caratteristica, oltre la zona di sovraesposizione, prende a scendere con andamento rettilineo. Dalla curva caratteristica è possibile inoltre risalire alla sensibilità dell'emulsione misurabile con il sistema ISO, che unifica quelli ASA e DIN. Il primo punto utilizzabile della curva viene determinato in modo che abbia una densità di 0,1 al di sopra del velo. Lo sviluppo dell'emulsione deve essere condotto in modo che il punto B, distante da A di 1,3 sull'asse del logaritmo delle esposizioni, venga ad avere una densità superiore di 0,8 a quella del punto A. Dal valore di esposizione corrispondente al punto A si risale, con formule diverse, al numero, detto indice di esposizione, che misura la sensibilità dell'emulsione.

Fisica: andamento della curva caratteristica

L'andamento della curva caratteristica di un'emulsione cambia in funzione del tipo di sviluppo e delle condizioni operative. Questi possono infatti influire sul contrasto, sull'ampiezza di corretta esposizione e sullo sfruttamento della sensibilità intrinseca del materiale usato. Nei materiali moderni il tratto rettilineo centrale della curva caratteristica è spesso spezzato in due tratti a diversa pendenza o addirittura quasi non esiste. Questo per aumentare l'ampiezza di corretta esposizione senza aumentare eccessivamente il valore della densità massima. Ciò si ottiene generalmente miscelando al momento della stesa emulsioni di diversa sensibilità. Con queste emulsioni lo sviluppo ha un'influenza diversa sulle zone più esposte e su quelle meno esposte, tendendo in generale ad aumentare maggiormente il contrasto in queste ultime. La curva caratteristica, essendo determinata su un'emulsione esposta a luce bianca, non può fornire indicazioni sulla sensibilità cromatica del materiale, che viene determinata esponendo l'emulsione in uno spettrografo sotto un cuneo sensitometrico (vedi anche scala, scala dei grigi). Dal limite di annerimento della pellicola si ricavano dei grafici. La sensibilità naturale del bromuro d'argento (materiali non sensibilizzati cromaticamente) è limitata alla zona del blu, fino a ca. 520 nm. Nei materiali ortocromatici la sensibilizzazione cromatica si spinge fino a ca. 600 nm. In quelli pancromatici si copre invece interamente lo spettro visibile, eventualmente con una sensibilità particolarmente spinta nel rosso (materiali superpancromatici). I materiali fotografici a colori, costituiti da tre strati di emulsione sovrapposti (vedi anche pellicola), sono caratterizzati da tre curve caratteristiche, relative ai singoli strati. Queste vengono determinate misurando la densità nei tre colori primari. Le curve caratteristiche hanno un andamento del tutto simile a quelle dei materiali in bianco e nero. Per una riproduzione dei colori senza dominanti è indispensabile che le tre curve abbiano un andamento rigorosamente parallelo.