La resa cromatica della luce

La luce è il requisito fondamentale per scattare una fotografia o per girare un video. Curare il tipo di illuminazione in una scena è la prima cosa che un bravo fotografo fa, sia che si tratti di luce naturale, artificiale o mista. Nel caso di luce flash o continua esistono innumerevoli modificatori che permettono di modellarla a proprio piacimento per ricreare l’atmosfera che il fotografo ha in mente per quella scena. Questa è la base per un buon scatto.

Quando si parla di luce in uno scatto, o in un video, è a questo che ci si riferisce, ma c’è un altro aspetto della luce che viene quasi sempre lasciato al caso e a cui non viene data la giusta attenzione: la resa cromatica. Questa caratteristica della luce sottovalutata da molti professionisti è importantissima, può generare svariati problemi nella riproduzione dei colori, problemi difficili o in certi casi impossibili da gestire e correggere in postproduzione.

La fedeltà nella riproduzione dei colori nella fotografia commerciale, salvo rari casi dove il colore del prodotto non influenza la decisione di acquisto di chi lo compra, è fondamentale. Ne abbiamo parlato in modo approfondito in questo articolo: Perché la coerenza colore nella tua azienda di prodotto è importante.

L’utilizzo del ColorChecker in fase di ripresa è un passaggio obbligatorio se si ricerca la fedeltà nella riproduzione dei colori. Nell’immaginario comune però a questa pratica viene associato tutto quello che si può fare per avere, nella fase di postproduzione, la riproduzione perfetta dei colori, tralasciando completamente tutte le caratteristiche intrinseche della luce che ha illuminato la scena che può creare diversi problemi: dalla variazione di saturazione allo scostamento di alcune tonalità.

Per verificare la “qualità” della luce esistono diversi indici che vanno a misurare in modo oggettivo le caratteristiche della sua composizione spettrale. I principali sono: CRI, TM-30, TLCI, TLMF e SSI.

Prima di vedere le loro caratteristiche e differenze dobbiamo fare una premessa molto importante che è alla base di ogni misurazione e valutazione di questi indici, ovvero l’osservatore. Perché ci sia il colore infatti abbiamo bisogno di tre cose fondamentali: la luce che colpisce un oggetto, l’oggetto che la riflette e un osservatore che la percepisce.

L’osservatore quindi è ciò che ciascuno di questi indici utilizza per misurare la qualità della luce e assegnare un proprio valore. Il CRI e il TM-30 utilizzano le caratteristiche intrinseche della visione umana come osservatore, il TLCI e il TLMF utilizzano i tre sensori di una telecamera broadcast come osservatore, mentre l’SSI rimuove del tutto la distorsione dell’osservatore (vedremo più avanti il motivo).

CRI (Indice di Resa Cromatica)

L’indice di resa cromatica CRI è stato progettato per valutare la luce e come l’occhio umano è in grado di percepire in modo accurato i colori in condizioni di luce diurna ideali. Consente di esaminare come si comporteranno le sorgenti luminose che tentano di riprodurre la luce diurna, come le lampade a incandescenza, fluorescenti, ai vapori di mercurio e i led. È bene specificare che originariamente è stato pensato per valutare le lampade fluorescenti.

Il CRI si basa sulla valutazione di 15 colori utilizzando l’occhio umano come osservatore, i primi 8 colori sono quelli su cui si basa effettivamente il valore indicato con CRI o Ra. I colori da 9 a 15 invece sono colori aggiuntivi che consentono di valutare in modo più accurato la sorgente luminosa. Lo standard prevede che il valore sia basato sulla media dei primi 8 colori, in alcuni casi però si può utilizzare la media di tutti e 15 i colori, in questo caso si parla di CRI esteso (Re).

L’indice di resa cromatica CRI ha un valore che va da 0 a 100, dove 100 indica la massima resa cromatica. Indicativamente un valore compreso tra 85-95 è considerato buono, superiore al 95 è ottimo. Questo valore però non indica nella sua interezza se una fonte luminosa è buona o no, è semplicemente un punteggio basato su 8 colori molto tenui.

Ad esempio un produttore di led potrebbe arrivare a un valore molto alto di CRI “tarando” appositamente i propri led su questi colori, ma non avendo la stessa resa su tutti gli altri, soprattutto nei toni della pelle che molto spesso sono quelli più ricercati, alterando quindi la resa rispetto alla luce diurna standard. 

Spesso infatti si va a valutare la resa sui singoli colori aggiuntivi R9 (Strong red), R13 (Light yellowish pink) e R15 (Asian skin) per capire in modo più accurato la resa della luce sui toni dell’incarnato. 

Per i produttori di illuminatori diventa sempre più facile “drogare” i risultati di una misurazione basata sulle specifiche CRI per ottenere un punteggio alto. Per questo il CRI sta perdendo sempre più la sua credibilità come indice specialmente con fonti luminose a LED, che possono avere picchi alti e bassi anche ravvicinati nello spettro luminoso. Questo porta ad avere risultati indesiderati e imprevedibili nella fase di ripresa o di scatto.

TM-30

Sempre più spesso il CRI viene sostituito con il TM-30, sistema sviluppato dall’Illuminating Engineering Society, che utilizza 99 colori al posto di 8 del CRI e ha la capacità di valutare con più affidabilità come appariranno i colori.

I 99 colori di riferimento sono stati scelti gli autori del TM-30 in modo tale che i campioni di colore fossero distribuiti uniformemente nello spazio di colore utilizzato e che le loro riflettanze spettrali fossero distribuite uniformemente nello spettro visibile. Spesso la dicitura TM-30 viene seguita da un numero che indica quale versione si sta utilizzando, ad esempio TM-30-18 (versione 18).

Le letture prevedono due valori Rf e Rg oltre ad un grafico circolare Colour Vector Graphic che rappresenta se la sorgente luminosa satura in modo eccessivo o insufficiente i colori oppure se genera delle alterazioni. Il cerchio rappresentato solitamente da una traccia nera indica il punto di riferimento per i vari colori, i punti che cadono all’interno del cerchio indicano una saturazione minore, quelli all’esterno del cerchio una saturazione maggiore. Le frecce invece rappresentano lo scostamento di una tonalità verso un’altra.

Il valore Rf (Rendition Fidelity) misura la fedeltà dei colori, la scala va da 0 a 100 dove un punteggio più alto indica una perfetta riproduzione tonale. Il valore di Rg (Rendition Gamut) valuta la saturazione di colore e va da 60 a 140. Il valore 100 indica che la fonte luminosa non cambia la saturazione dei 99 campioni di riferimento, un valore inferiore a 100 indica che la media dei 99 campioni risulta meno satura, al contrario un valore maggiore di 100 indica una maggior saturazione.

La combinazione dei due punteggi Rf e Rg viene sempre più utilizzata perché è in grado di dare un risultato molto più affidabile sulla resa cromatica di una fonte luminosa superando le criticità dell’indice CRI.

TLCI (Television Lighting Consistency Index)

Il TLCI non utilizza l’occhio umano come osservatore ma una telecamera broadcast a 3 sensori e prende in esame i 18 colori presenti nel ColorChecker Classic. Il TLCI (con riferimento all’aggiornamento TLCI 2012) ha un valore compreso tra 0 e 100, dove 100 indica la massima resa cromatica. La valutazione viene divisa in 2 scale: la prima per la produzione di video e film che prevedono una postproduzione e un color grading, e la seconda per la trasmissione di dirette video.

Riguardo a questo indice vengono mosse alcune criticità: la prima che si basa su patch colore pensate come riferimento colore per la stampa, meno adatte quindi alla valutazione spettrale di una sorgente luminosa nell’ambito di una ripresa video; la seconda che l’intero sistema prende in considerazione solo il gamut Rec709, favorendo alcune camere rispetto ad altre, penalizzando quelle di alta fascia progettate per lavorare in uno spazio colore più ampio come il DCI-P3.

TLMF (Television Luminaire Matching Factor)

Il TLMF è una metrica complementare al TLCI. È pensato per basarsi su un’illuminazione di riferimento e fornisce un punteggio da 0 a 100 indicando la qualità di resa cromatica di una fonte luminosa rispetto ad un’altra. Serve quindi a valutare come due diverse luci lavoreranno insieme in una scena. 

TLMF utilizza tutte le 24 patch presenti nel ColorChecker Classic, a differenza del TLCI si basa anche sulle 6 patch neutre per valutare la temperatura colore e gli scostamenti di tonalità verso il verde o il magenta delle due luci.

SSI (Spectral Similarity Index)

A differenza degli indici che abbiamo visto in precedenza, l’SSI elimina la distorsione dell’osservatore esaminando la distribuzione spettrale della luce da 380 a 670 nanometri con misurazioni ogni 10 nanometri, garantendo così un confronto estremamente accurato della distribuzione spettrale della luce nelle lunghezze d’onda visibili dall’occhio umano. 

Questa sua caratteristica di valutazione che non considera l’osservatore è pensata infatti per confrontare più fonti luminose. Il valore SSI va da 0 a 100, dove 100 è il valore che indica la perfetta corrispondenza fra due fonti luminose. Valori compresi fra 90 e 100 vengono considerati ottimi, da 80 a 90 buoni, da 80 a 70 invece si incorre a possibili problemi di resa cromatica, sotto i 70 in problemi seri e ingestibili nella fase di postproduzione.

Conoscere la resa cromatica delle luci

Abbiamo visto quali sono i vari indici utilizzati per valutare la qualità di una fonte luminosa, quali sono le loro peculiarità e le loro criticità. Conoscere le caratteristiche delle proprie luci sia flash ma sopratutto LED è importantissimo se si vuole avere una buona resa dei colori in scatto o in ripresa video. Questo vale sia per avere una coerenza colore dei prodotti ma anche per una buona resa delle tonalità dell’incarnato nel caso di modelli. 

Nella fase di acquisto di una sorgente luminosa quindi è buona regola verificare nelle specifiche tecniche questi valori, ma è ancor più importante verificare realmente questi indici misurando tutte le varie luci che utilizziamo in studio e sui set. Spesso infatti, specialmente con illuminatori flash, capita di aver sostituito la lampada invalidando le specifiche fornite dal produttore. Nel caso di illuminatori a LED invece le specifiche di resa cromatica sono ancor più variabili e altalenanti a volte anche con lo stesso modello di illuminatore. I LED infatti per natura hanno picchi e avvallamenti a volte molto importanti nello spettro, alterando specifiche tonalità di colore.  

Eseguire un un controllo sul campo è una cosa che consigliamo di fare in modo da avere piena consapevolezza delle caratteristiche e della resa cromatica di ogni nostra luce; solo in questo modo riusciremo a capire quale luce possiamo utilizzare nel caso di shooting che richiedono fedeltà nei colori o per capire quali fonti luminose sono maggiormente sovrapponibili per creare meno scompensi possibili nel caso di un’illuminazione mista.

Se sei interessato a fare un controllo accurato dei tuoi illuminatori contattaci qui per una consulenza. Eseguiremo delle misurazioni accurate sui vari indici che abbiamo visto in questo articolo e forniremo una scheda tecnica per ogni flash, o illuminatore a luce continua.