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Il sistema zonale ieri e oggi – applicazioni per la fotografia digitale

Il sistema zonale è stato sviluppato negli anni ‘30 del secolo scorso da Ansel Adams e Fred Archer. L’intento di Adams era quello di definire un metodo affidabile e riproducibile per trovare la migliore esposizione possibile in qualunque situazione, anche in condizioni di illuminazione critica.

Il sistema zonale originale fu concepito da Adams per sfruttare al meglio la capacità del negativo di catturare la luce attraverso un uso sapiente e coordinato dell’esposizione, dello sviluppo del negativo e della stampa finale.

Tutto il sistema è trattato nel dettaglio in tre libri che sono diventati un grande classico della tecnica fotografica: la fotocamera, il negativo e la stampa.

In questo articolo non tratteremo tutti i dettagli del sistema, sarebbe troppo lungo e complesso (e ti consiglio caldamente di leggere i libri originali per approfondirli), e in alcuni casi non direttamente rilevante per il fotografo di oggi.

Invece, ci concentreremo su quei principi fondanti che sono ancora pienamente validi oggi, e che possono essere ampiamente applicati anche alla fotografia digitale.

In particolare tratteremo:

  1. Alcuni cenni storici sulla nascita del Sistema zonale
  2. I fondamenti teorici del sistema zonale
  3. Perché bisogna esporre per le ombre
  4. Perché bisogna sviluppare per le luci
  5. Il sistema zonale modificato
  6. Il sistema zonale applicato al digitale

La nascita del sistema zonale originale

Prima di tutto è importante ricordare il contesto in cui Ansel Adams sviluppò la versione originale del sistema zonale.

Il sistema di Adams fu sviluppato specificatamente per la fotografia in bianco e nero. Inoltre, nella sua versione completa e ortodossa, l’applicazione del sistema zonale richiede la gestione separata e indipendente di ogni negativo.

Infatti, Adams scattava le sue fotografie prevalente su lastre a largo formato, nelle quali ogni negativo è dedicato a un solo fotogramma.

In queste condizioni è possibile sviluppare in maniera individualizzata ogni negativo, e quindi sfruttare in modo integrato l’esposizione e lo sviluppo come due parti di un unico processo, che viene pianificato come tale fin dall’inizio.

Ovviamente questo diventa molto più difficile con l’avvento dei rulli a 35mm, perché in quel caso lo stesso processo di sviluppo deve essere applicato a 36 scatti diversi, che per definizione saranno caratterizzati da condizioni di esposizione diverse.

Ed è proprio qui che troviamo il primo (inaspettato) collegamento tra il sistema zonale e la fotografia digitale. Oggi infatti, lo sviluppo avviene sul computer, e torna ad essere applicato individualmente a ogni scatto.

Come vedremo, questo riavvicina molto l’idea originale del sistema zonale alla fotografia digitale, molto di più di quanto invece sia stato possibile nei 50 anni di dominio del 35mm.

I fondamenti del sistema zonale

Lo scopo principale di Ansel Adams era quello definire un sistema affidabile per anticipare la resa della gamma di luminosità di una scena in sede di stampa.

Per ottenere questo risultato, Adams – nel suo sistema zonale – suddivise la scala di luminosità che separano il bianco dal nero nella stampa fotografica in 11 livelli di grigio, che definì valori. Ai valori in fase di stampa corrispondono altrettante zone (da cui sistema zonale) sul negativo.

Sia le zone che i valori sono numerati in numeri romani da 0 a X, dove lo 0 corrisponde al nero, e il X al bianco assoluti.

Alla zona 0 sul negativo corrisponde il valore 0 in fase di stampa, alla zona X sul negativo corrisponde il valore X sulla stampa. La zona V, quella di mezzo, corrisponde al grigio medio, quello su cui è calibrato l’esposimetro della fotocamera.

Ogni zona si discosta dalla precedente e dalla successiva di uno stop. Quindi la zona VI equivale a 1 stop di sovraesposizione rispetto alla zona V, la zona IV equivale a 1 stop di sottoesposizione, e così via.

Nella scala tradizionale del sistema zonale di Ansel Adams, la zona II corrisponde alle ombre più scure in cui però è possibile cominciare a leggere qualche dettaglio. Il suo simmetrico è la zona VIII, che codifica i toni molto chiari ma ancora leggibili. Invece le zona I e IX sono punti di ombra o di luce pieni, anche se non ancora neri e bianchi assoluti, un quasi-nero e un quasi-bianco.

zone ansel adams

 Le zone classiche di Ansel Adams. I dettagli sono ricchi e precisi nelle zona II-VII, parziali in II e VIII, assenti in I e IX. Le zone 0 e X rappresentano il nero e il bianco assoluti.

 Secondo Adams, la zona 0 e la zona X non andrebbero mai utilizzate, sono innaturali, tipiche dell’arte grafica più che di quella fotografica, mentre le zone I e IX sono utili per marcare i punti di massimo contrasto nell’immagine, quelli che in disegno vengono chiamati accenti. Le zone II e VIII sono ombre profonde e alte luci, e le zona da III a VII invece codificano i diversi livelli di grigi intermedi, ricchi di dettaglio.

In pratica, se vuoi che un soggetto sia ricco e dettagliato quando lo stamperai, dovresti fare in modo che cada tra zona III e zona VII sul negativo. Inoltre dovresti il più possibile evitare di avere elementi che cadono in zona 0 e X, e verificare che le aree in zona I o IX siano molto limitate o assenti.

Seguendo queste indicazioni, secondo Ansel Adams (e tutte le generazioni di fotografi che hanno sposato il suo sistema zonale) non puoi che ottenere un negativo corretto, che ti permette poi la migliore stampa possibile.

Esporre per le ombre nel sistema zonale

Come vedremo nel dettaglio tra poco, data la natura fisica del negativo e del processo che porta a fissare i cristalli di argento che registrano l’immagine sulla pellicola, in fotografia analogica è fondamentale esporre per le ombre (soprattutto se come AA puoi sviluppare ogni negativo per sé, perché stampi in largo formato).

Questo significa che io devo misurare la luce nel punto di ombra che immagino ancora ricco di dettaglio nell’immagine finale, e voglio fare in modo di esporlo in maniera tale che questo dettaglio sia preservato sul negativo.

Per farlo, devo utilizzare un esposimetro spot (può essere l’esposimetro della fotocamera utilizzato in modalità spot o, ancora meglio, un esposimetro esterno che funzioni anche in luce riflessa – per le differenza di misurazione tra luce riflessa e incidente puoi leggere qui).

Con l’esposimetro spot misuro la luminosità del mio punto in ombra e registro l’esposizione proposta dall’esposimetro. Tieni presente che l’esposimetro ti propone sempre di catturare il soggetto come se fosse un grigio medio (per una discussione più approfondita in merito, leggi l’articolo sull’ ETTR).

L’esposimetro quindi ti segnala una impostazione di esposizione (tempo/diaframma) orientata a mettere il punto in ombra che hai misurato in zona V: il grigio medio. Tu però sai che si tratta di un’ombra, e in particolare di un’ombra che vorrai stampare molto scura, ma ancora con un ricco dettaglio. Quindi, la vuoi posizionare in zona III.

Per farlo, ti basta sottoesporre di 2 stop. In questo modo sarai certo che il dettaglio in ombra a cui tieni sarà correttamente registrato dal tuo negativo. E sai già perfettamente che sarai in grado di stamparlo in modo corretto, o meglio, come tu avevi pianificato di stamparlo.

Adams definisce questo processo “posizionare il valore”. Una volta posizionato il valore di interesse in una certa zona (la nostra ombra in zona III), di conseguenza tutte le altre luci della scena “cadono” in diverse zone a seconda del loro rapporto di luminosità rispetto al baricentro che noi abbiamo scelto.

A questo punto possiamo/dobbiamo controllare come cadono gli altri valori della scena, per valutare se la loro collocazione è compatibile con l’idea di immagine che abbiamo previsualizzato.

Innanzitutto possiamo valutare se l’intero range dinamico della scena resta all’interno delle zone che sono in grado di catturare (I-IX), o se qualche punto cade fuori dal range.

  • Per esempio potrei avere delle ombre che cadono in zona 0, o persino sotto.Se succede, questo significa che devo aspettarmi dei neri “bucati” nel negativo.
  • Viceversa posso avere delle zone di luce che cadono in zona X o oltre. Devo sapere che queste aree risulteranno “bruciate” nel negativo: bianchi assoluti senza dettaglio.

Fatta questa seconda valutazione posso decidere di cambiare il mio posizionamento iniziale, se ritengo di poter trovare un compromesso migliore, oppure procedere allo scatto, consapevole delle caratteristiche che avrà la mia immagine.

Il ruolo dello sviluppo nel sistema zonale

Abbiamo detto che le caratteristiche fisiche che determinano l’impressione dell’immagine sul negativo ci impongono di esporre con priorità sulle ombre, e vedere come cadono gli altri valori.

Questo però è vero solo fino a un certo punto. Infatti, queste stesse caratteristiche fisiche determinano anche altre due peculiarità del sistema zonale applicato alla pellicola:

  1. La gamma dinamica sui toni medi e scuri è più ricca che non la gamma dinamica sulle alte luci
  2. Posso recuperare parzialmente la sovraesposizione delle alte luci attraverso una gestione consapevole dello sviluppo

Infatti, se da un lato il sistema zonale di Adams suggerisce di esporre per le ombre, dall’altro prevede anche di “sviluppare per le luci”.

Vediamo cosa significa.

Tutto deriva dal fatto che la reazione chimica che porta alla precipitazione dei sali d’argento sul negativo non è lineare, ma ha una conformazione sigmoide. Con un po’ di approssimazione, possiamo dire che i pochi cristalli che reagiscono nelle zona d’ombra lo fanno subito, mentre quanto più ci avviciniamo alla saturazione – e quindi dobbiamo utilizzare tutti i cristalli disponibili – tanto più la “ricerca” richiede tempo e fatica.

In termini un po‘ più scientifici, questo scenario è rappresentato dal grafico qui sotto. Il grafico è tratto da questo post di Gordon Ackemberg, docente alla New York University. Per chi volesse approfondire sul serio, una delle letture più complete e esaustive sull’argomento che mi sia capitato di leggere. Assolutamente consigliato!

grafico ackemberg

Grafico di correlazione tra la densità del negativo e la quantità di luce catturata. Nota la “spalla” verso destra che indica la curva di saturazione della reazione.

La conseguenza è che, nell’analogico, posso entro certi limiti comprimere o estendere la gamma tonale delle alte luci sul negativo attraverso la manipolazione dei tempi di sviluppo.

Se sviluppo più a lungo posso spingere le luci verso zone più chiare, se comprimo i tempi posso invece tirarle verso zone più scure. Tutto questo senza alterare significativamente la resa delle ombre, che resteranno collocate pressoché nella zona originale assegnata al momento dell’esposizione.

Ora, se al momento dello scatto ho analizzato con attenzione la gamma dinamica della scena, posso sfruttare questa proprietà della coppia negativo/sviluppo come strumento in più per controllare tutto il processo e ottenere un immagine finale più vicina possibile a quella che avevo previsualizzato.

In termini pratici, dato che la “base” dell’immagine cadrà sempre presumibilmente in zona II o III, a seconda del range dinamico complessivo potrò compensare lo sviluppo in modo da portare le alte luci sempre tra zona VII e VIII.

Se il range dinamico complessivo della scena è tra 5 e 6 stop (una classica giornata di sole senza controluce), tipicamente potrò utilizzare lo sviluppo “normale”. Se invece il range è più compresso (per esempio in una grigia giornata nuvolosa) correggerò spingendo lo sviluppo. Al contrario, se la scena ripresa è a forte contrasto (un controluce, un riflesso particolarmente luminoso, luci artificiali in scena, ecc.) potrò tirare il sistema per riportare le alte luci nel range gestibile in fase di stampa.

Bene. Ora fermo un attimo!

Ti leggo nel pensiero.

Se stai pensando – ok, va bene, bella storia, ma a me che scatto in digitale, di tutto questo spippotto sul negativo e lo sviluppo che me ne importa? – ti chiedo ancora un poco di pazienza, perché vedrai che le implicazioni ci sono, eccome.

Ma prima, ancora un piccolo cenno a come il sistema zonale si è evoluto per adattarsi alla pellicola 35mm.

Il sistema zonale modificato

Il “sistema zonale modificato” è un termine coniato da Norman Koren in un articolo del 2005, nel quale l’autore propone una versione semplificata del sistema zonale, che permetta la sua applicazione pratica anche alla fotografia basata su rulli a 35mm.

NOTA: per chi fosse interessato a entrare nel dettaglio della matematica che sta dietro tutti i fenomeni che stiamo descrivendo, l’articolo di Koren è un’ottima base di approfondimento. Se non l’hai mai letto, vale la pena farlo.

Il punto è che nello sviluppare un rullino 35mm applico lo stesso processo a 36 immagini diverse. Questo mi impedisce di utilizzare il sistema zonale nella sua forma originaria, come concepito da Adams e Archer.

Infatti, come abbiamo visto poco sopra, il sistema di Adams prevede di poter adattare le condizioni di sviluppo individualmente rispetto ad ogni scatto. E questo ovviamente non è possibile se devo per forza applicare lo stesso processo a 36 scatti ottenuti in condizioni di luce diverse.

Dunque?

Quello che propone Koren è al tempo stesso semplice ed efficace: anche se spogliata della sua controparte manipolativa (la possibilità di modificare lo sviluppo), la componente analitica del sistema zonale resta un ottimo strumento per mantenere il pieno controllo dell’esposizione.

In pratica, io posso utilizzare lo stesso sistema che abbiamo descritto nei paragrafi precedenti per collocare i valori di riferimento anche in uno scatto fatto su un negativo a 35mm. Poi, posso analizzare con cura dove cadono gli altri valori dell’immagine, e quindi previsualizzare con precisione quello che sarà il risultato finale.

Con lo stesso principio, posso anche farmi suggerire in un primo momento l’esposizione corretta dalla fotocamera (con l’esposimetro impostato in modalità matrix). Poi però, posso controllare in che zone cadono i punti di interesse della scena (attraverso la misurazione spot) in base all’esposizione suggerita, e quindi posso decidere consapevolmente e oggettivamente se è il caso di compensare l’esposizione verso l’altro o verso il basso.

In pratica, con il sistema zonale modificato, posso semplificare di molto la gestione del processo (e standardizzare le condizioni di sviluppo) pur mantenendo il pieno controllo della gamma dinamica dell’immagine.

Ovviamente, queste soluzioni possono essere applicate tanto al negativo quanto al digitale, e in questo senso i principi che abbiamo descritto sono pienamente attuali e pertinenti per la fotografia digitale.

E ti garantisco, che se comincerai ad adottare questo modo di pensare e analizzare i tuoi scatti, potrai fare grandi passi nell’acquisire il pieno controllo della resa tonale dei tuoi scatti.

Ma c’è di più, perché grazie al fatto che, come dicevamo all’inizio, nella fotografia digitale l’equivalente dello sviluppo del negativo avviene via software, paradossalmente oggi più di ieri sono applicabili e utili anche i principi del sistema zonale nella sua forma originale.

Lo vediamo tra un attimo.

Il sistema zonale applicato al digitale

Dicevamo che il sistema zonale classico riprende vita nel digitale, grazie alla possibilità di sviluppare individualmente ogni scatto.

Ma in che senso?

Beh, in pratica, quello stesso processo che ti permette di spingere o tirare lo sviluppo del negativo allungando o accorciando i tempi di reazione, nel digitale lo puoi fare nel momento in cui sviluppi il file RAW dell’immagine (RAW, mi raccomando) attraverso la gestione delle curve nel tuo software di riferimento.

Anche qui infatti, una volta che ti trovi con un segnale digitale corretto (in cui cioè ombre e alte luci non “clippano”, cioè non cadono fuori dal range dinamico dell’immagine, diventando completamente bianchi o neri) puoi manipolare la gamma dinamica di ogni immagine individualmente, estendendo o comprimendo il range dinamico in modo da ottenere la miglior resa in fase di stampa.

Il principio di fondo è assolutamente analogo, fissi l’esposizione su un baricentro accuratamente studiato, e poi “giochi” con lo sviluppo per fare in modo che il resto della gamma tonale cada nella maniera più appropriata.

Ed è per questo che comprendere a fondo i principi e le implicazioni del sistema zonale originale come proposto da Adams, può darti un enorme vantaggio anche nella gestione delle immagini digitali.

Praticamente puoi applicare tutto quello che abbiamo visto in questo articolo quasi pari pari, tenendo però conto di un elemento critico: vanno invertiti i ruoli tra toni chiari e toni scuri.

Infatti, mentre con il negativo analogico l’esposizione va fatta per le ombre, e lo sviluppo tarato sulle alte luci, nel digitale l’ordine è invertito: devi esporre per le alte luci, e poi sviluppare per le ombre.

Anche qui le ragioni sono nella fisica del processo di registrazione della luce. Ne parliamo in modo più dettagliato nell’articolo sull’ ETTR, ma sostanzialmente le considerazioni da fare sono diametralmente opposte a quelle che si applicano al negativo:

  • Mentre il negativo tollera meglio “sfondamenti” sulle alte luci che non “buchi” nelle ombre, nel digitale avviene l’esatto contrario: è più facile recuperare le ombre, che non salvare delle “bruciature” nei toni chiari
  • Se sul negativo la dinamica tonale è ottimale nei toni medi e medio-scuri, e si appiattisce un po’ invece verso le luci, nel digitale ho il massimo della ricchezza tonale nei toni chiari, mentre trattengo relativamente poca informazione nelle ombre

Questo comporta sostanzialmente la necessità di ripensare al modo di concepire quello che intendiamo quando ci riferiamo a un’immagine esposta correttamente, e porta allo sviluppo di tecniche che prediligono la generazione di files RAW ricchi di toni chiari, come l’ETTR.

Ma per il resto, l’approccio di fondo resta assolutamente analogo a quello originariamente proposto da Ansel Adams nel “Negativo”.

Conclusioni

In questo articolo abbiamo ripercorso le origini del sistema zonale proposto da Ansel Adams e Fred Archer circa un secolo fa.

Abbiamo visto quali sono state le ragioni (ancora oggi valide) che hanno portato allo sviluppo del sistema zonale e i principi fondanti su cui si regge, ovvero il pieno controllo della gamma dinamica dell’immagine fotografica lungo tutto il processo che porta alla sua produzione, dall’esposizione alla stampa.

Inoltre siamo entrati nel merito della sua applicazione, sia per come è stato concepito originariamente, sia in una versione semplificata (conosciuta come Sistema Zonale Modificato) che ne ha permesso l’utilizzo anche con i sistemi fotografici a 35mm.

Infine abbiamo visto come i concetti fondamentali del sistema zonale, e anche molte delle sue modalità operative, possano essere trasferiti e applicati con efficacia alla fotografia digitale, e come questo possa aumentare innegabilmente la qualità dei tuoi scatti.

Ti lascio, rimandandoti a questo articolo per una trattazione più completa di quello che è il parente più stretto del sistema zonale dal punto di vista operativo nel mondo della fotografia digitale, ossia l’ETTR.

Buona luce!