Luca Santini ha studiato fotografia con Cristopher Broadbent, a Milano, lavorando per alcuni mesi nella realizzazione di varie campagne pubblicitarie (Barilla, Honda e altre). Ha contribuito alla realizzazione di alcune rubriche RAI, in pellicola, girando "schede filmate" (DSE), documentari (Totem) e servizi di vario genere (Italia Mia, Cordialmente, Il sabato dello Zecchino, Colosseum)
Nel 1985 ha diretto la fotografia del suo primo lungometraggio, La parola segreta, di Stelio Fiorenza. Successivamente è stato direttore della fotografia per L'esperienza amara (da lui diretto, cortometraggio documentario 16mm), Polar di G.Fontana e M.Targhetta, con Remo Girone, C. Borgogni (lungometraggio 16mm), Re di Macchia di B.Modugno, con Roberto Alpi (lungometraggio 35mm), Lorenzo va in letargo di V.De Carolis (lungometraggio 16mm), Voladores (di L.Santini, cortometraggio documentario 16mm), Zio Vania di A.Salines (lungometraggio 35mm), La conchiglia di A.H.Said (mediometraggio fiction 35mm), Profili di De Nardo, Passeri, Ferrigno, Astuti, Cava (lungometraggio 35mm), L'amante senza volto di G.Fontana, con C. Botosso, Antonella Attili (lungometraggio 35mm), Limite valicabile di C.Carafoli, con G.Marco Tognazzi, L.Amato (mediometraggio fiction 35mm), Cacciatore d'ombre di B.Modugno (lungometraggio 16mm), Margherita di C.Carafoli con Cinzia Leone, Luca Zingaretti (mediometraggio fiction 35mm), Blu Notte di G.Serafini (lungometraggio 35mm), Dietro la pianura di G.Fontana e P.Girelli con Remo Girone, Vanessa Gravina, Claudio Bisio (lungometraggio 35mm), L'anno prossimo vado a letto alle dieci di di A. Orlando con Angelo Orlando, Ricki Memphis, Valerio Mastandrea, Claudia Gerini, Ninetto Davoli (lungometraggio 35mm), Strozzate la cicogna di L.Crovato con Milena Vukotic, Andy Luotto, Simona Marchini (lungometraggio 35mm), Banditi di S.Mignucci con Ben Gazzara (lungometraggio 35mm), Il vampiro difettoso di C.Calvi (cortometraggio fiction 35mm), Korto di C.Carafoli con Fabio Ferrari (cortometraggio fiction 35mm), La classe non è acqua di C.Calvi con Roberto Citran, Valerio Mastandrea, Antonio Catania (lungometraggio 35mm), Quando si fa buio di C.Carafoli con Monica Scattini, Fabio Camilli (cortometraggio fiction 35mm), Dis-moidi L. Mazar (cortometraggio fiction 16mm anamorfico), Dancing North di P.Quaregna coprod. Italo-Francese con Fredric Deban e attori Inuit (lungometraggio 35mm), Carte Bleu di L. Mazar (cortometraggio fiction 16mm anamorfico), Mi sei entrata nel cuore come un colpo di coltello di C.Calvi con Frederic Deban, Gaia De Laurentiis (lungometraggio 35mm), Terrarossa di G.Molteni (lungometraggio 35mm), Bloodyfog di M.Visconti (cortometraggio fiction 35mm), Hot Car di F.Sanna (cortometraggio fiction 35mm), Il soffio dell'anima di V. Rambaldi (lungometraggio super16 mm D.I. scanning cinemascope 35mm), Il peso dell'aria di S. Calvagna, con G. Lisarelli (lungometraggio super16 mm D.I. scanning cinemascope 35mm), Guardando le stelle di S. Calvagna, con S.Calvagna, Giorgio Gobbi, Brunella De Nardo (lungometraggio alta definizione e scanning 35 mm 1:85) e Le pescatrici di Trevignano di G. Marco Santini (cortometraggio documentario 16mm)
Per la televisione ha partecipato a Vivere (Ripresa contemporanea su tre telecamere, analogica e digitalbeta. Circa 200 puntate da 28' trasmesse da Canale 5 in fascia pomeridiana), Sei forte maestro (prima e seconda serie), Una donna per amico (terza serie, ripresa contemporanea su tre telecamere, digitalbeta. 26 puntate da 50' trasmesse da RAI1 in prima serata.) Centovetrine (ripresa contemporanea su tre telecamere,analogica e digitalbeta - solo alcuni episodi), Vento di ponente (ripresa contemporanea su due telecamere., digitalbeta. 26 episodi da 50' . Trasmesse da RAI2 in prima serata), Cinecittà Cinecittà (ripresa in contemporanea su due telecamere, digitalbeta. 16 puntate da 50'), Diritto di difesa (ripresa contemporanea su due telecamere, digitalbeta. 24 puntate da 50'. Trasmesse da RAI2 in prima serata), Premiata Teleditta 2004 (Serie comica della Premiata Ditta. Ripresa contemporanea su 6 telecamere con regia mobile. Betacam SP. Sei puntate da 60'. Trasmesse con più repliche da ITALIA1 in prima serata.), Gente di mare (prima serie, ripresa contemporanea su due telecamere alta definizione. Seconda unità. 12 puntate da 50' trasmesse in prima serata.), Trenta ore per la vita (Contributi esterni per la trasmissione da Sri Lanka, Ruanda, Congo testimonial Lorella Cuccarini, regia di F. Angeli. Trasmesso da RAI1 in day-time.) Sotto casa (Ripresa contemporanea su tre telecamere, digitalbeta. 190 puntate da 25'. Trasmesse da RAI1 in day-time.), Terapia d'urgenza (Unità sequenze d'azione e su location. Ripresa contemporanea su due telecamere alta definizione. Trasmesso da RAI2 in prima serata.), Crociera Vianello, Finalmente una favola e Finalmente Natale (tv movie della serie Finalmente soli, con Gerry Scotti e Maria Amelia Monti), La sindrome di Capodanno (Prod. La7 special per la notte di capodanno 2009 alta definizione (Full HD) con Claudia Gerini) Da tre anni collabora attivamente con Mediaset Publitalia nella realizzazione di spot pubblicitari, alcuni dei quali sono visionabili sul sito VIMEO
Luca Santini ha vinto la Targa P.Bianchi al XXV Festival Laceno d'oro di Avellino, la Cyprea d'oro al 25° Incontri Internazionali del Cinema di Sorrento, la Targa regione Lombardia all'VIII Festival del Cinema africano di Milano, la Mention de qualité dell'Accademia Cinematografica di Francia, per due volte il Premio di qualità dell'allora Ministero Turismo e Spettacolo.
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Sono un seguace della filosofia dell'ingegner Porsche, che diceva "quello che non c'è non pesa e non si rompe"