Instagram e la fotografia digitale: un breve saggio tecnico sull’era post-fotografica

Protagonista del mondo dei social network, Instagram è l’applicazione che ha saputo catalizzare meglio il fenomeno della fotografia digitale.

Utilizzo di Instagram su uno smartphone

C’è chi l’ha definita era post-fotografica. È l’epoca figlia del fotoritocco in post-produzione. È la crisi della fotografia come testimonianza affidabile della realtà. È la strada aperta dalla fotografia digitale, una strada in cui il 6 ottobre 2010 seppe inserirsi così abilmente un’applicazione che oggi chiamiamo Instagram.

La nascita di Instagram come risposta all’era post-fotografica

Il 6 ottobre 2010 gli utenti che allora possedevano un dispositivo Apple trovarono sull’iTunes Store una curiosa applicazione di nome Instagram. Era un social network alternativo. Si occupava di elaborare e pubblicare immagini digitali in un formato quadrato simile a quello della Polaroid. Impensabile allora prevedere la popolarità che avrebbe avuto, eppure, col senno di poi, è possibile identificare alcuni fattori del suo successo. Uno in particolare riguarda il contesto tecnico e culturale in cui l’applicazione fu lanciata. Era dall’inizio del XXI secolo, infatti, che il mercato fotografico attraversava il tramonto della fotografia su pellicola e il sorgere di quella basata su sensori elettronici. La crisi fu tecnica, ma anche culturale. L’introduzione del fotoritocco aveva rotto quella sicurezza con cui era possibile approcciarsi a una fotografia. Essa non appariva più come testimonianza affidabile della realtà, ma ricadeva in un mondo in cui immaginario e reale si confondevano senza una possibile distinzione.

Quest’esigenza di qualcosa che andasse oltre la fotografia e la parallela diffusione degli smartphone spalancarono le porte al nascente social network e contribuirono al suo straordinario successo. Costantemente aggiornata, inglobante il concetto delle stories proprio di Snapchat, Instagram è una piattaforma interamente basata sulla diffusione delle immagini digitali, tant’è che oggi appare normale scattare una fotografia, fare un video o registrare un boomerang col proprio device. In questo articolo cercheremo perciò di spiegare come funzionano le fotocamere digitali di cui sono dotati i cellulari.

Elementi semiconduttori fotosensibili (detti pixel)

L’acquisizione di immagini con una fotocamera digitale

La tecnologia di cui parleremo è il frutto del lavoro di due premi Nobel – George Smith e Willard Boyle – ed è nota con l’acronimo di CCD. Per esteso sarebbe charge-couple device, in italiano dispositivo ad accoppiamento di carica. Un CCD è un circuito integrato composto da un certo numero (nell’ordine delle centinaia di migliaia) di elementi semiconduttori sensibili alla luce, detti pixel, disposti in righe e colonne. Quando la radiazione luminosa ne colpisce uno, esso reagisce accumulando una certa carica elettrica. Tale carica risulta proporzionale all’intensità della luce (dove, per intensità della luce, possiamo intendere un valore di “grigio” in scala tra il bianco e il nero). Questo è il primo passo per ricostruire l’immagine digitale. Quest’ultima risulta composta da microscopici quadratini, come un puzzle molto fitto. Ogni tassello del puzzle corrisponde a un pixel e l’intensità luminosa che emette è proporzionale alla carica accumulata dall’elemento fotosensibile. È così che nascono le immagini digitali in scala di grigio.

Riassumendo, la luce colpisce un pixel. Questo reagisce accumulando una certa carica elettrica, proporzionale all’intensità luminosa. Tale valore di carica viene convertito in un numero, salvato in un file. Questo numero può essere, a posteriori, utilizzato per ricostruire un tassellino dell’immagine digitale. L’effetto complessivo di centinaia di migliaia di tassellini (e quindi di centinaia di migliaia di pixel) ci dà l’immagine completa.

Un discorso più approfondito imporrebbe di parlare nel dettaglio anche di un’altra diffusa tecnologia, definita CMOS (complementary metal-oxide semiconductor). Ai nostri scopi risulta sufficiente spiegare che essa, grazie a una particolare funzione di trasferimento logaritmica, è in grado di catturare correttamente immagini caratterizzate da forti differenze di luminosità (come la luna nel cielo notturno).

Charge Couple Device (CCD)

La ricostruzione dei colori nelle immagini digitali

Ora che è chiaro come funziona l’acquisizione di un’immagine in bianco e nero, resta però la curiosità circa la ricostruzione digitale dei colori. Esistono svariate tecniche per risolvere un’immagine a colori, ci limiteremo a citarne un paio. La prima di cui parleremo, nonché più diffusa nel mondo industriale, è conosciuta come filtro RGB (red, green, blu). L’intera matrice di pixel risulta coperta da un filtro a mosaico (osservabile nella figura al termine del paragrafo). Tale filtro permette che al singolo pixel giunga solo una componente cromatica della luce (quindi una sola delle componenti tra il rosso, il verde o il blu). Ora, dal momento che ciascun pixel acquisisce la luminosità di una sola componente, l’immagine acquisita non contiene tutte le informazioni (servono tre componenti cromatiche per ciascun pixel per avere l’intera immagine a colori). Per ottenere le tre informazioni cromatiche, si usa un’interpolazione locale. Si tratta di un metodo matematico che consente di “mischiare” i tre colori primari per creare quelli secondari. È interessante notare che cambiando l’algoritmo di interpolazione si possono ottenere risultati visivi drasticamente diversi. Un secondo metodo è invece definito tecnologia Foveon. Essa sfrutta la proprietà della radiazione rossa, verde e blu di penetrare il silicio a diverse profondità. È perciò sufficiente costruire una fotocamera con tre layer di pixel per poter catturare contemporaneamente tutte le componenti cromatiche dell’immagine.

Filtro RGB definito filtro di Bayer

L’obiettivo raggiunto dalla fotografia digitale e le sfide ancora aperte

Non ci spingeremo in discorsi più complessi, ma ci limitiamo a gettare lo spunto per una riflessione. Viviamo in un mondo dove spesso molte cose si danno per scontate. Scattare una fotografia nel 1800 richiedeva un immenso lavoro e una grande dedizione, sia nella preparazione della posa che nello sviluppo della pellicola. Oggi, gli strumenti che portiamo in tasca ci permettono di farlo senza difficoltà. Questo è un grande obiettivo, ma non è un pretesto per adagiarci e rinunciare a crescere. La presenza di device intelligenti non ci autorizza a delegare loro i compiti che un tempo avremmo risolto solo grazie alla nostro impegno. Dietro allo schermo di uno smartphone si aprono immense opportunità, ma dobbiamo saperle usare non tanto per impigrirci, quanto per arricchirci. Le grandi sfide, quelle che richiedono l’uomo e non la macchina, sono tutte di fronte a noi.

Tecnologia RGB versus tecnologia Foveon

 

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