Dopo lunghi anni di apprendistato, nel periodo dell'immediato dopoguerra esordì come direttore della fotografia nel film Cercasi bionda bella presenza (1942, Pina Renzi). Continuò quindi la sua attività, collaborando spesso con registi di valore in numerosi film; ebbe così modo di dimostrare non solo la propria abilità e perizia tecnica, ma soprattutto il suo spiccato senso artistico, sostenuto da una capacità veramente notevole di cogliere lo spirito dell'opera e di tradurlo con rara sensibilità in immagini. Di particolare interesse, da questo punto di vista, i primi film di Michelangelo Antonioni, Cronaca di un amore (1950), I vinti (1953) e La signora senza camelie (1954), nei quali Serafin seppe rappresentare con straordinaria evidenza figurativa il legame fra l'ambiente e i personaggi del dramma che agivano in esso. Gli stessi eccellenti risultati furono raggiunti in Processo alla città (1952, Luigi Zampa), dove l'inchiesta sulla «camorra» napoletana assunse una particolare evidenza spettacolare grazie alla sua fotografia, caratterizzata da un "bianco e nero" in incisivo contrasto; in Viaggio in Italia (1954, Roberto Rossellini), un'opera di grande modernità per quegli anni, in cui la straordinaria interpretazione di Ingrid Bergman nel ruolo di una donna che cerca di ricostituire un legame affettivo con il marito per salvare un matrimonio ormai inaridito, trovava una perfetta eco figurativa nella modernità della fotografia, tanto più evidente quanto più era arcaica la realtà del Sud che ritraeva. La stessa sensibile capacità di trovare un'adeguata corrispondenza fra lo stile della rappresentazione fotografica e lo spirito dell'opera compare anche in altri film, appartenenti ad anni più vicini a noi; ciò si intuisce chiaramente nel maturo gusto luministico che caratterizza La steppa (1962), un film di Alberto Lattuada, ispirato ad un racconto di Anton Cechov, in cui l'immensità del paesaggio, aperto e monotono, ora svelato da una diffusa luminosità, ora morbidamente avvolto in lievi nebbie che sfumano i contorni di uomini e cose, rispecchia perfettamente la condizione psicologica dei personaggi, ciascuno alla ricerca di se stesso, immerso nel proprio mondo interiore. Oltre che in Italia, Serafin lavorò anche in Spagna, sia durante la guerra che negli anni immediatamente successivi.