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Il sensore digitale

In breve: le caratteristiche del sensore sono importanti per valutare la qualità della fotocamera.

Una fotocamera digitale essenzialmente è formata da un obiettivo che convoglia la luce su un sensore formato da un gran numero di unità (pixel) che convertono la luce ricevuta in un numero che rappresenta il colore e la luminosità di quel punto dell'immagine. E' quindi il sensore che traduce la luce in informazione digitale. Mentre per le macchine fotografiche a pellicola amatoriali la pellicola aveva sempre le stesse dimensioni (24x36 mm, diagonale 43,26 mm) i sensori digitali possono avere dimensioni diverse. Nei cellulari e nei tablet sono molto piccoli, mentre per compatte, bridge e reflex sono via via più grandi. I sensori si differenziano oltre che per dimensioni anche per numero di pixel e tecnologia, dove naturalmente le dimensioni maggiori permettono non solo un numero maggiore di pixel ma anche a parità di pixel una migliore qualità. In pratica le reflex hanno la migliore resa seguite dalle mirrorless e dalle bridge. Ma attenzione: un sensore più grande obbliga ad avere focali maggiori per avere lo stesso effetto, ed anche, a parità di focale, un obiettivo più grande e più costoso.

Dato che nelle prime fotocamere digitali il numero di mega pixel era spesso insufficiente, quetsa era la caratteristica che più si reclamizzava nei nuovi modelli. Ancora oggi il numero di mega pixel viene reclamizzato tra le prime caratteristiche della qualità di una fotocamera. Invece la qualità dipende dall'effettiva dimensione del sensore, caratteristica che non viene chiaramente detta nemmeno nelle caratteristiche tecniche. Un sensore da 12 mega pixel viene considerato sufficiente per qualsiasi foto amatoriale.

I sensori determinano anche il rapporto tra larghezza ed altezza dell'immagine, in base al numero di pixel in larghezza ed in altezza

Nelle reflex i sensori arrivano ad avere la stessa dimensione delle pellicole, cioè 24x36 mm, cosa che permette di utilizzare gli obiettivi intercambiabili delle reflex a pellicola sulle reflex digitali mantenendo le stesso effetto focale (cioè il grandangolo resta grandangolo ed il tele resta tele). In una bridge il sensore può avere dimensioni diverse a seconda dei modelli. Fermo restando che più è grande e meglio è, le sue dimensioni influenzano l'effetto dell'obiettivo. Infatti la lunghezza focale va rapportata alle dimensioni del sensore se si vuole calcolare quali sono le focali grandangolari e quale la potenza del teleobiettivo.

Di seguito una tabella delle dimensioni dei sensori in commercio, con le loro dimensioni ed il fattore di conversione delle focali (vedi capitolo 12)

Tabella 10.1

Dimensione
sensore 		Rapporto
immagine		 Larg.
mm.		 Alt.
mm.		 Diagon.
mm.		 Fattore di
conversione
Full Frame 3:2 36 24 43,3 1
APS-H 3:2 28,7 19 34,4 1,26
APS-C 3:2 23,7 15,7 28,4 1,52
Foveon 3:2 20,7 13,8 24,9 1,74
4/3" 4:3 18 13,5 22,5 1,92
Micro 4:3 4:3 17,3 13 21,6 2
1" 4:3 12,8 9,6 16 2,7
2/3" 4:3 8,8 6,6 11 3,93
1/1,7" 4:3 7,6 5,7 9,5 4,55
1/1,8" 4:3 7,2 5,3 8,9 4,86
1/2" 4:3 6,4 4,8 8 5,4
1/2,3" 4:3 6,16 4,6 7,7 5,62
1/2,5" 4:3 5,8 4,3 7,1 6,09
1/2,7" 4:3 5,4 4 6,7 6,46
1/3" 4:3 4,8 3,6 6 7,21
1/3,2" 4:3 4,5 3,4 5,6 7,72
1/3,6" 4:3 4 3 5 8,65

Un'altra caratteristica dei sensori è la loro sensibilità alla luce. Il segnale elettrico che proviene dal sensore può essere amplificato in maniera differente. In generale se c'è poca luce il segnale è basso e va amplificato. Ma quando ci si avvicina ai limiti si amplificano anche i segnali casuali generati dal sensore stesso, cioè quello che in gergo viene chiamato rumore. L'amplificazione viene impostata dalla fotocamera digitale come ISO, cioè con la stessa scala di misura che veniva usata per la sensibilità alla luce delle pellicole (ASA). Una sensibilità ISO di 100 o di 200 è normale e produce foto e colori di qualità. Se invece si aumentano gli ISO (ad es. fino a 3200 o 6400) la foto avrà una scarsa qualità e comparirà l'effetto sgranato, dovuto all'amplificazione del rumore.

La scala usata per i valori di ISO indica un raddoppio di sensibilità per ogni spostamento verso destra (+ 1 stop):
25 - 50 - 100 - 200 - 400 - 800 - 1600 - 3200 - 6400

Tornando alla Nikon P520 il sensore è da 1/2,3" che equivale ad un rapporto di immagine di 4:3. Il numero di megapixel dichiarato è 18,1 mega pixel (quasi 19 milioni di pixel), ma le foto che registra alla definizione massima hanno 4896x3672 pixel e quindi 17,14 mega pixel effettivi (quasi 18 milioni di pixel). Fa foto di buona qualità ma non è paragonabile al full frame di alcune reflex che essendo 24x36 mm ha una superficie sensibile di circa 30 volte superiore a prescindere dal numero di pixel. Per quanto riguarda gli ISO vanno da 80 a 1600 ed in alcuni casi fino a 6400 ISO

NOTA: Il valore 1/2,3" cioè 0,434 pollici rappresenta il diametro dei tubi catodici del secolo scorso, che contenevano sensori più piccoli del tubo stesso, per approfondire vedi www.dday.it . Vedi anche la tabella al capitolo 12 sulla lunghezza focale per il fattore di conversione delle lunghezze focali

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