Perché nelle foto degli schermi dei pc compaiono righe ondulate e cos’è l’effetto moiré

Puntando la fotocamera del nostro smartphone verso lo schermo del computer o del televisore, quasi inevitabilmente compariranno strane strisce o onde nell'immagine ripresa. Ma per quale motivo accade ciò? Per un fenomeno ben preciso, conosciuto come effetto moiré. E no, non è dovuto a un malfunzionamento della fotocamera, né a un difetto dello schermo immortalato: è una conseguenza fisica elegante nella sua logica, che emerge ogni volta che due reticoli con caratteristiche leggermente diverse si sovrappongono.

Per capire perché accade, dobbiamo guardare sia a come funziona uno schermo digitale sia a come la nostra fotocamera cattura la luce, perché entrambi i dispositivi condividono strutture a griglia che, quando si incontrano, generano interferenze visive di grande effetto. Il moiré non è esclusivo della fotografia digitale: lo troviamo nella stampa tipografica, nel design dei tessuti, nella fisica ondulatoria e persino nell'acustica, dove si manifesta in modo analogo al cosiddetto battimento tra due onde sonore di frequenza quasi identica.

Cos'è l'effetto moiré

Il termine moiré trae le sue origini dal mondo tessile: questo termine francese indica un tipo di tessuto storicamente realizzato in seta, caratterizzato da un aspetto ondulato. Questo effetto nasce dalla sovrapposizione imperfetta dei fili durante la lavorazione, che genera un motivo visibile a occhio nudo. La stessa logica si applica agli schermi.

Ogni schermo – che si tratti di un monitor per PC, di un televisore, etc. – è composto da un reticolo regolare formato da tantissimi pixel, minuscoli punti luminosi disposti secondo una struttura precisa e uniforme. Allo stesso modo, il sensore di una fotocamera digitale è formato da milioni di fotorecettori anch'essi disposti in una griglia regolare. Quando inquadriamo uno schermo con una fotocamera, ci troviamo quindi di fronte a due griglie che si “guardano” l'una con l'altra. Se le loro spaziature, il cosiddetto “passo” (ovvero la distanza tra un elemento e il successivo) fossero identiche e perfettamente allineate, il moiré risulterebbe molto ridotto. Ma nella realtà questo non accade quasi mai: le due griglie hanno passi leggermente diversi, oppure sono inclinate l'una rispetto all'altra di un angolo minimo. Questa minima discrepanza è sufficiente a generare un terzo motivo, percettivamente molto più grossolano dei due originali: il moiré appunto.

Il meccanismo alla base di tutto ciò è analogo a quello dell'interferenza ondulatoria in fisica. Quando due serie di linee si sovrappongono con una leggera differenza di passo, in certi punti le linee si allineano (generando zone più chiare o di un certo colore) e in altri si sfasano (generando zone più scure o di colore diverso). Il moiré può infatti manifestarsi sia come variazione di luminosità che come variazione cromatica, a seconda delle caratteristiche dei due dispositivi coinvolti. L'occhio, osservando da una certa distanza, non percepisce le singole linee ma l'alternanza di queste zone, che formano bande o motivi curvilinei ben visibili. Più la differenza di passo tra le due griglie è piccola, più le bande moiré risultanti saranno ampie e distanziate tra loro; al contrario, una maggiore discrepanza produce bande più ravvicinate.

L'angolo relativo tra le due griglie gioca un ruolo altrettanto importante. Quando i due reticoli sono quasi paralleli, l'effetto è molto pronunciato e le bande risultano larghe. Man mano che l'angolo di inclinazione tra i due aumenta, le bande si avvicinano fino a diventare così fitte da non essere più percepibili e, in questo modo, l'effetto moiré tende a scomparire. Questo spiega perché, variando l'inclinazione della fotocamera rispetto allo schermo, il moiré cambia aspetto o addirittura svanisce. L'angolo esatto a cui ciò avviene dipende da diversi fattori (risoluzione degli schermi, distanza di ripresa, lunghezza focale, e così via) e non esiste quindi una soglia universale valida in ogni situazione.

Come ridurre o eliminare questo fenomeno di interferenza visiva

Per ridurre il moiré in foto o riprese di schermi, ci sono varie soluzioni pratiche: modificare leggermente l'angolazione di scatto/ripresa, variare la distanza, oppure agire sulla lunghezza focale dell'obiettivo. Alcune fotocamere possono includere filtri ottici, detti filtri anti-aliasing, progettati per ammorbidire i dettagli finissimi e prevenire il formarsi di questi motivi indesiderati. Nei modelli più moderni, lo stesso obiettivo viene spesso raggiunto grazie all'elevata densità di pixel o ad algoritmi software. In fase di post-produzione, comunque, è possibile eliminare l’effetto moiré dalle foto utilizzando gli strumenti disponibili nei vari software di fotoritocco.

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