BIANCONERO DIGITALE
 Ottenerlo direttamente in fase di ripresa, o affidarsi alla postproduzione? Con qualche esperimento ed un po' di logica, abbiamo provato a ragionare su questo tema. Ecco cosa ne è venuto fuori
Sarà che nel giro di pochi anni le prestazioni delle fotocamere digitali sono migliorate enormemente, fattostà che, di recente, abbiamo cambiato idea su un punto. Era nostra opinione, difatti, che il modo migliore per ottenere un buon BN lavorando in digitale fosse quello di scattare a colori e poi, in postproduzione, convertire l'immagine in bianconero; magari simulando anche l'effetto dei classici filtri (rosso, giallo, e così via) agendo sui singoli canali. Ma foto dopo foto, prova dopo prova, ci siamo accorti che questa nostra certezza vacillava, finché abbiamo deciso di approfondire la questione; anche senza effettuare delle prove sistematiche, ci pareva evidente che il BN ottenuto in ripresa (cioè impostando la fotocamera digitale affinché produca direttamente un file in bianconero) fosse migliore, più pulito e meno rumoroso di quello ottenuto in postproduzione. Siamo partiti con questo semplicissimo scatto (realizzato con la Sony N1), direttamente in BN:


Abbiamo poi scattato la medesima foto a colori:


Convertendo la foto a colori in BN (nell'esempio c'è solo il canale del rosso) si ottiene:

Adesso confrontiamo, al 100% di ingrandimento, un dettaglio dei due scatti. Il primo è il BN in ripresa, il secondo il BN ottenuto in postproduzione:



La differenza di pulizia e rumorosità è più che evidente a vantaggio del BN "in ripresa".
Ora convertiamo la foto a colori in scala di grigi, senza sacrificare alcun canale. Otteniamo un'immagine meno rumorosa:


Ma nel complesso la foto è più scialba (ed il cielo meno nero):


Da questo esperimento iniziale si può trarre una prima conclusione, e cioè che il BN ottenuto in fase di ripresa è generalmente più brillante e "pulito" di quello ottenuto in postproduzione. Se poi, sempre in postproduzione, ci si mette a lavorare di fino sull'immagine convertita, sia operando con le curve che con dei plug-in contro il rumore, non è escluso che si riesca ad ottenere un'immagine finale pari a quella ottenuta col BN in fase di ripresa; ma appare chiaro che, se si può risparmiare tutto il tempo necessario al ritocco, ben venga. Non a caso abbiamo detto, però, che il BN in ripresa è generalmente, non sempre, migliore di quello ottenuto in postproduzione. Per esempio, in situazioni a basso contrasto, la foto che si ottiene scattando in BN risulta - prevedibilmente - piuttosto piatta, mentre le cose vanno un po' meglio (ma è questione di differenze davvero minimali) scattando a colori e poi convertendo l'immagine in BN. Ecco un'immagine di prova, con i rispettivi istogrammi: l'immagine a destra è quella in BN in ripresa, quella centrale deriva dalla conversione dello scatto a colori. Sostanzialmente i due BN sono equivalenti e solo ad un esame accurato si nota che quella derivante dal colore ha un filo di brillantezza in più: dagli istogrammi sembra che il BN in ripresa abbia più grigi medi a spese di quelli scuri, ma la differenza è minima ed in ogni caso, partendo da uno scatto di questo tipo, dei ritocchi in postproduzione appaiono comunque indispensabili; per cui all'atto pratico le due immagini sono perfettamente equivalenti. Si noti, infine, che la resa del cielo, più scuro, è in ogni caso migliore nel BN in ripresa.


Perché c'è questa variabilità di risultati? Perché quando si riprende un oggetto direttamente in BN, i canali RGB reagiscono tutti allo stesso modo alla luminosità (lo si verifica analizzando l'istogramma dell'immagine in RGB, che è identico a quelli dei singoli canali). Quando invece la ripresa avviene a colori, e poi isolando i canali uno alla volta li si converte uno alla volta in BN, gli istogrammi dei singoli canali non sono uguali a quelli analoghi della ripresa in BN; né la loro somma (cioè l'istogramma dell'immagine a colori convertita in BN) è uguale a quella dell'immagine scattata in BN.
Questo vuol dire che nella procedura ripresa a colori>conversione in BN i singoli canali rispondono secondo la loro curva di sensibilità al colore, ed il risultato finale dipende dalla combinazione di colori del soggetto. Di qui l'impossibilità di una regola generale. La conclusione, dunque, è che scattare direttamente in BN come minimo non preclude la possibilità di ottenere immagini di ottima qualità, e che a seconda delle circostanze fornisce immagini più pulite. Si possono dunque individuare due ragioni per scattare direttamente in BN:

1- la risposta costante e prevedibile del sensore alle variazioni di luminosità
2- la continuità del processo in BN a partire dalla visualizzazione

I filtri
Proseguiamo con i nostri esperimenti. Poiché alcune fotocamere digitali offrono la possibilità, in fase di ripresa in BN, di simulare l'effetto dei classici filtri (rosso, giallo, ecc.), ci siamo detti: mettendo un vero filtro per il BN davanti all'obiettivo (e scattando con la macchina impostata sul BN) dovremmo ottenere gli stessi risultati, no? Risposta breve: no. Risposta lunga: in una bella giornata dal cielo blu ci siamo messi di fronte ad un palazzo di marmo chiaro (per cui avevamo il classico contrasto per una bella foto in BN - casa bianca e cielo nero) ed abbiamo iniziato gli scatti di prova. Ecco la scena a colori (Fig. 9 a lato):
La stessa foto scattata direttamente in BN è perfetta, vivace e col cielo quasi nero (Fig. 10 a lato):
Lo scatto col filtro rosso sembra velato (non ci sono bianchi nella foto), ma il cielo è nero e la parte rossa del segnale diventa più chiara (così come doveva essere).

Fig. 11
Provando con i filtri giallo e verde abbiamo ottenuto dei risultati intermedi. Giocando con i livelli di Photoshop per adeguare lo scatto col filtro rosso allo scatto senza filtro, le venature del marmo si perdono del tutto, e la foto peggiora visibilmente. Ecco cosa accade invece col filtro blu: il cielo rimane abbastanza nero ma il palazzo - pur restando chiaro, quasi bianco - mostra un dettaglio di texture incredibile. Facendoci caso, tutta la resa della foto è migliore anche se il filtro - come colore - non ha lavorato come avrebbe dovuto, perché a nostro avviso il cielo doveva risultare più chiaro.
Questo per quanto riguarda l'aspetto globale delle foto; ecco i dettagli al 100%:


Fig. 13

Da questo secondo esperimento traiamo la conclusione che, probabilmente per un discorso legato alla diversa risposta alla luce dei sensori rispetto alla pellicola, non è vero che mettendo un filtro per il BN davanti all'obiettivo si ottiene lo stesso effetto che si riscontra impostando il, diciamo così, "filtro software".

Una volta appurati questi concetti, ci siamo dedicati ad un ultimo esperimento, volto a individuare le relazioni intercorrenti tra filtro, esposizione e rumore. Abbiamo scattato tre foto direttamente in BN dello stesso soggetto, rispettivamente ad esposizione automatica e sottoesponendo di 1 e 2 stop. La migliore, quella sottoesposta di uno stop, l'abbiamo usata come termine di confronto (Fig. 14). Non escludiamo che potrebbe essere migliorata con interventi più fini in ripresa o in postproduzione, ma ha un bell'istogramma che va da un estremo all'altro delle ascisse, e tanto ci basta per i nostri scopi.


Fig. 14

Fig. 15

Abbiamo poi scattato cinque foto, sempre con la macchina impostata in BN ma con il filtro rosso, esposte a -2, -1, 0, +1, +2 stop. Sono tutte piatte, e tutte hanno un profilo di istogramma molto simile, salvo che, con il diminuire dell'esposizione, si sposta dall'estrema destra all'estrema sinistra del diagramma, e viene compresso lungo l'asse orizzontale.

(Vedi Fig. 15 a sinistra)

Poiché in nessuno dei cinque casi l'istogramma esce dai limiti, tutte e cinque le immagini potrebbero essere ritenute accettabili, perché basterebbe agire sui livelli per portare gli estremi dell'istogramma rispettivamente all'estrema sinistra ed all'estrema destra ed ottenere immagini equivalenti.

Vedremo più avanti che non è esattamente così, ma per il momento quello che ci interessa è mostrare come, da una di queste foto scattate con il filtro rosso, si riesca ad arrivare ad un'immagine con una brillantezza simile a quella scattata senza filtro, mantenendo al tempo stesso la diversa resa in tonalità di grigio dei colori del soggetto. A questo scopo abbiamo scelto di partire dall'immagine senza correzione dell'esposizione (Fig. 16 ed istogramma 0 della Fig. 15).

La Fig. 17 mostra la stessa immagine dopo una correzione dei livelli, e come si vede gli estremi della scala tonale sono stati riportati ai valori della Fig. 14 (senza filtro):

Fig. 16


Fig. 17

Ma anche se gli estremi sono pressoché identici, appare evidente che la foto ripresa con il filtro rosso è meno brillante, cosa che contraddice le nostre aspettative quando usiamo un filtro con la pellicola; in compenso i rapporti di tonalità tra le varie aree sono cambiati, in particolare il rosso delle mattonelle è più chiaro, quindi il filtro ha in ogni caso un effetto. Nulla impedisce di correggere il contrasto di questa foto, per esempio lavorando con le curve, in modo da avere un'immagine più brillante, nella quale i nuovi rapporti di tonalità vengano conservati.


Fig. 18

Concludendo, abbiamo appurato che è possibile usare con profitto e senza difficoltà un filtro per il BN, quando la fotocamera digitale è impostata per scattare in BN; ma bisogna prevedere delle correzioni in postproduzione, perché l'immagine così come esce dalla macchina è quasi certamente inutilizzabile, e in ogni caso non è quella che l'esperienza con la pellicola ci farebbe immaginare.
Infine, un'osservazione sul rumore. Quello dell'immagine ripresa con il filtro rosso è notevolmente diverso da un estremo all'altro della scala di esposizione. La Fig. 19 mostra un dettaglio dell'immagine sottoesposta di due stop, la Fig. 20 invece è dell'immagine sovraesposta di due stop.

Questo ci dice due cose:
1 - esiste una regola generale secondo la quale le immagini più rumorose sono quelle con l'istogramma spostato a sinistra (sottoesposte); infatti, come si può osservare in Fig. 15, la compressione equivale ad una riduzione dell'area dell'istogramma, che riflette un minor numero di informazioni disponibili per la costruzione dell'immagine. Al contrario, se il soggetto lo consente, sovraesporre contribuisce alla qualità dell'immagine.
2 - nel caso particolare in cui si usi un filtro, questo comprime in ogni caso l'istogramma (li si confronti con quello in basso in Fig. 15) dando così maggior libertà di spostarlo a destra.

 Conclusioni
Volendo trarre delle conclusioni generali da questi nostri esperimenti, si possono fissare tre paletti: 1) Se si vuole una foto in BN meglio scattarla prima che convertirla dopo. 2) L'uso dei filtri in fase di ripresa non dà i risultati previsti da chi abbia esperienza di ciò che accade con la pellicola, ma è possibile se si mette in preventivo del lavoro di postproduzione sull'immagine. 3) I due punti precedenti sono globalmente non validi se si è un utilizzatore esperto di Photoshop.


R. Giardiello, A. Maiello, R. Sansone
© 12/2006

Appendice: Mentre facevamo gli esperimenti appena descritti ci è capitato di osservare che le immagini scattate in bn con filtro rosso erano piatte, cioè mancavano di contrasto, e ci è venuto in mente di provare se questo, che abbiamo percepito come un difetto, non potesse essere un mezzo per gestire soggetti dal contrasto eccessivo.
La foto sottostante parla da sé, così ad occhio la compressione del contrasto ammonta a circa uno stop e un terzo (misurando gi estremi con il termocolorimetro). Dopo le correzioni è ovviamente di meno, ma la curva tra gli estremi è più piatta e quindi con maggiore apertura delle ombre.


Fig. 19


Fig. 20