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Impostare il film gate per il matching fotografico

film gate sensore reflex digitale

In questo articolo cercheremo di capire come impostare il film gate delle camere di maya in modo da ricreare virtualmente le stesse condizioni ottiche di una camera reale. In questa maniera, qualsiasi sia il dispositivo con cui verranno catturate le immagini, dallo smartphone alla reflex professionale, saremo in grado di riprodurne esattamente l'angolo di vista in 3D.

Aspetta un attimo, cos'é il Film Gate?

Prima di procedere è necessaria una breve premessa teorica.

Il film gate nelle macchine fotografiche e nelle cineprese è la placca di metallo davanti alla pellicola che ha il duplice scopo di tenerla ferma e di far entrare la luce che andrà ad impressionarla.
Nelle camere reali infatti il negativo passa tra due sottili lastre metalliche, il film back e il film gate.

schema film gate e film back

Schema del film back e del film gate in una cinepresa.

Il film back è il pezzo che sta dietro al negativo e corrisponde all'altezza totale della pellicola, comprese le parti che non verranno esposte e che servono al suo avanzamento meccanico; è misurato in millimetri. Nella classica pellicola 35 mm per reflex la sua altezza misurerà proprio 35 mm.

Il film gate sostiene frontalmente il negativo. Dal momento che il film gate è una specie di cornice, la parte al suo interno è quella che lascerà passare la luce che andrà ad esporre la pellicola, o il sensore digitale. Prendendo l'esempio della pellicola 35 mm, corrisponderà alla parte che sarà esposta, larga 36 mm ed alta 24 mm.

dimensioni pellicola 35 mm

Dimensioni di una classica pellicola 35 mm.

È questa la regione che simuliamo in Maya, non il film back, perché ha senso renderizzare solamente quello che viene effettivamente esposto.

Perchè è importante conoscere la misura del Film Gate?

La questione fondamentale è che Film Gate, Angle of View e Focal Lenght sono variabili legate e interdipendenti l'una dall'altra.

Il Film Gate sappiamo cos'é;
L'Angle of view non è altro che l'ampiezza del nostro cono visivo;
La Focal Lenght è la lunghezza focale dell'obiettivo, espressa in mm.

Sapere di che dimensioni è la pellicola virtuale con cui lavoriamo è fondamentale perché da questo dipende la nostra "ampiezza di vista", l'Angle of view. Infatti, tenendo fissa la focale dell'obiettivo, al variare della dimensione del sensore (cioè del film gate) la porzione di visuale che si riesce ad inquadrare cambierà radicalmente.

In altre parole, con una reflex full frame (cioè con dimensione del sensore equivalente alle classiche pellicole 35mm: 36 mm x 24 mm), un obiettivo con una lunghezza focale di 28 mm avrà un angolo di vista di 65 gradi circa (un discreto grandangolo quindi), mentre con una DSLR APS-C, come la Canon Eos 700D (con sensore più piccolo di un terzo circa), si passerà ad un angolo di vista di 46 gradi. Sarebbe quindi come avere montato un obiettivo con lunghezza focale di 42 mm sulla full frame. È il famoso crop factor.

Avere controllo sul film gate significa riuscire a controllare l'Angle of View attraverso la scelta della lunghezza focale dell'obiettivo, cosa molto più naturale rispetto al dover pensare all'ampiezza dell'angolo di visuale con il quale si vuole inquadrare il soggetto.

Il problema

Immaginate ora di dover inserire un oggetto creato in 3D in una ripresa reale. Per riuscire a far combaciare la prospettiva dobbiamo sapere la dimensione del sensore e la lunghezza focale della macchina con cui è stata catturata la foto. Dai metadata presenti nelle immagini è possibile risalire senza problemi a marca, modello e lunghezza focale usata al momento dello scatto. Per le dimensioni del sensore, è sufficiente fare una ricerca sulla banca dati di dpreview.com.

Sembrerebbe quindi che sia sufficiente assegnare i valori trovati agli attributi Focal Lenght e Camera Aperture che si trovano nella sezione Film Back nell'Attribute editor della camera.

Se per Focal Lenght la cosa è vera, per Camera Aperture invece non è così semplice.

Innanzitutto troviamo in questa sezione un attributo Film Gate che ci può ingannare. Questo non è altro che una lista di preset dei formati di cineprese più diffusi nell'industria cinematografica. La dimensione del Film Gate vero e proprio è determinata solo dai due valori di Camera Aperture.

Ed eccoci al secondo problema: bisogna capire qual è in maya l'unità di misura di questo attributo. Di default ha due valori: 1,417 per la larghezza e 0,945 per l'altezza.

UPDATE: da Maya 2015 le camere hanno specificato la dimensione del film gate sia in pollici che in cm, rendendone molto più semplice la gestione.

attribute editor film gate camera di maya

Attribute editor della sezione film back della camera di maya

Che razza di valori sono?
A prima vista sembrano casuali. Maya non ci aiuta minimamente perché, a differenza di altri software, come 3d studio max per esempio, non indica l'unità di misura dell'attributo dopo il valore.
Verrebbe naturale pensare che l'unità di misura sia quella definita nelle nostre preferenze, cioè nel nostro caso, il centimetro. Purtroppo non è così.

L'unità di misura di Camera Aperture in maya è sempre in pollici.

Quindi per ottenere il corrispondente in cm dobbiamo moltiplicare questi valori per 2,54 (1 pollice = 2,54 cm):

1,417 x 2,54 = 3,6 cm =36 mm
0,945 x 2,54 = 2,4 cm = 24 mm

Scopriamo perciò che i valori di default, fortunatamente, riproducono le dimensioni della classica pellicola 35mm.
Hanno quindi un senso: meno senso ha il fatto che i programmatori di maya non abbiano specificato da nessuna parte l'utilizzo dell'unità di misura consuetudinaria statunitense al posto della metrica, con cui abitualmente, anche nei paesi anglofoni, si indicano le dimensioni del film gate...

A questo punto, capito il trucchetto, per ottenere i valori del nostro film gate/sensore personalizzato da inserire nella Camera Aperture, dobbiamo fare l'operazione inversa:
Sapendo che 1 cm = 0,39 pollici, avremo:

Camera Aperture W = Larghezza sensore x 0,39
Camera Aperture H = Altezza sensore x 0,39

Prendiamo come esempio la Canon Eos 700D citata prima; essendo il suo film gate di 22,3 mm x 14.9 mm, i suoi valori di Camera Aperture saranno 0.870 e 0.581.

Ecco che ora, inserendo nel campo Focal Lenght la corretta lunghezza focale proveniente dai metadata della foto, avremo una prospettiva equivalente tra oggetti 3d ed immagine reale.

Paolo Mazzoccato, fondatore Fisheye Studio

Paolo Mazzoccato

Fondatore di Fisheye Studio e appassionato di grafica 3d dal 1996. Quando la tecnologia mi volta le spalle trovo conforto nelle fusa dei miei gatti.

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