Guida alla fotografia - parte 5: lenti, sensori, fattori di moltiplicazione

Guida alla fotografia - parte 5: lenti, sensori, fattori di moltiplicazione

di Matteo Cervo , pubblicato il

“Ultima puntata del primo ciclo di guide alla fotografia. Torniamo a considerare la struttura delle fotocamere e ci addentriamo ad analizzare le ottiche e i sensori. Chiariremo, riguardo questi ultimi, concetti come il fattore di moltiplicazione e il formato. Prese in esame anche le principali aberrazioni delle ottiche.”

Sensori - elaborazione

Nel momento in cui si preme il pulsante di scatto, le informazioni luminose trasdotte dai fotodiodi viaggiano alle unità di elaborazione delle fotocamere alle quali spetta uno dei compiti più importanti. Stiamo parlando infatti del generare l’immagine combinando tra loro le informazioni di intensità luminosa e colore, operazione che si vorrebbe venisse fatta con il maggior dettaglio possibile ed il minimo rumore. Migliore è l’algoritmo adottato dalla fotocamera, migliori saranno i risultati a parità di elettronica, anche se in fin dei conti la qualità informativa iniziale è uno sbarramento che fa la differenza.

I sensori bayer sono quelli in cui l’algoritmo di elaborazione gioca un ruolo fondamentale, prima ragione fra tutte è il fatto che le informazioni trasdotte sono povere, nel senso che ogni fotodiodo porta una sola componente colore che non rappresenta il colore reale di quella porzioncina di immagine. L’intensità luminosa del colore primario ricevuto viene interpolata con almeno quella di altri due fotodiodi adiacenti. Cosa succederebbe se proprio in quella porzione di fotogramma venisse rappresentato uno sfondo monocromatico attraversato da una sottile linea di colore differente? Se sfortunatamente le informazioni colore della linea non venissero lette da alcun fotodiodo che codifica si avrebbe per quel colore? Si otterrebbe solamente lo sfondo monocromatico perdendo informazioni immagine.

Per evitare questo problema una ipotesi fondamentale dell’algoritmo di elaborazione è che l’informazione spaziale non sia povera. Questo non può essere sempre assicurato e di conseguenza si pone un filtro antialiasing di fronte al sensore che spalma le informazioni colore parzialmente anche sui fotodiodi adiacenti in maniera da ottenere una ridondanza di informazioni; questa operazione sfuoca l’immagine, come quando una goccia d’acqua bagna l’inchiostro trasformando un punto definito in una macchiolina. Così facendo ci si assicura di non perdere informazioni ma fatto questo, riaffiora l’obiettivo nitidezza; l’algoritmo di elaborazione, nel suo complesso detto di demosaicing, deve essere in grado di ricostruire l’immagine con il maggior numero di dettagli e a valle di quanto detto precedentemente questa operazione diventa molto complessa. Migliore l’algoritmo, migliore il risultato finale. Se l’algoritmo non risulta così efficiente quello che si ottiene è l’odiato effetto Moiré, la desaturazione dei colori o l’aliasing dei colori con la comparsa di verdi, rossi o blu fantasma, i cosiddetti artefatti jpeg. Sotto questo punto di vista i sensori Foveon hanno una vita più facile poiché la necessità di interpolare le informazioni colore è minore.

Abbiamo parlato di artefatti jpeg, ma molte fotocamere non possono anche registrare in formato Raw? Sì, ed effettivamente le cose possono migliorare nettamente: il formato jpeg Joint Photographic Experts Group è un formato immagine standard compresso che non usa tutte le informazioni che la fotocamera può registrare; il formato Raw al contrario è assimilabile ad un negativo digitale, un file immagine così come viene letto dal sensore ed al quale non è stato applicato il demosaicing. Il file Raw sfrutta tutti i 10, 12 o 14 bit che permette la fotocamera al contrario del formato jpeg, che viene compresso ad 8 bit. L’operazione di demosaicing può essere fatta a posteriori attraverso software specifici come Adobe Camera Raw®, LightRoom®, Aperture®, AppleOne®, FreeRaw, ecc. e le informazioni riguardanti il bilanciamento del bianco e di conseguenza colori e saturazione, livello di contrasto, luminosità sono disponibili alla conversione sempre attraverso l’algoritmo migliore. Da una parte perché questi software vengono continuamente aggiornati, dall’altra perché un computer può permettersi una potenza di elaborazione nettamente superiore al convertitore Raw presente all’interno di una fotocamera. Per assurdo, la stessa foto potrebbe migliorare col tempo!! Per concludere, basti riflettere sul fatto che apportare modifiche ad un’immagine a 12 bit è certamente meno degradante che farlo su una a 8 bit.

Articoli correlati

Guida alla fotografia - parte 4: profondità di campo e istogrammi

Guida alla fotografia - parte 4: profondità di campo e istogrammi

Nella quarta puntata della nostra guida fotografica tratteremo in modo esteso il concetto di profondità di campo, partendo da quello di circolo di confusione. La fine di questa puntanta si addentrerà poi nel concetto di istogramma, con alcuni consigli pratici su come utilizzare questo strumento
Guida alla fotografia - parte 3: l'esposizione

Guida alla fotografia - parte 3: l'esposizione

Nella terza puntata della nostra guida fotografica in cinque puntate affronteremo il tema dell'esposizione. Un breve viaggio che andrà dalle prime camere stenoscopiche ai diaframmi, dalle sensibilità ISO delle vecchie pellicole a quelle dei moderni sensori digitali. Una guida per districarsi tra latitudine di posa, controluce e tempi di sicurezza
Guida alla fotografia - parte 2: l'inquadratura

Guida alla fotografia - parte 2: l'inquadratura

Nella seconda puntata della nostra guida fotografica ci addentriamo nel concetto di inquadratura. Regola dei terzi, della diagonale, linee cadenti, equilibrio e cromatismo ecco i principali concetti che verranno analizzati. Dai paesaggi alle architetture, dai ritratti alle foto faunistiche, tutti temi che richiedono attenzioni particolari.
Guida alla fotografia - parte 1: Compatta o Reflex?

Guida alla fotografia - parte 1: Compatta o Reflex?

Come scegliere la prima fotocamera? Orientarsi verso una compatta oppure verso una reflex? Quanto contano i megapixel? Tra le molte proposte quale è la più adatta alle nostre esigenze? Una guida non può dare una risposta univoca, ma fornire in ogni caso utili consigli


Commenti (29)

Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - Info
Per contattare l'autore del pezzo, così da avere una risposta rapida, si prega di utilizzare l'email personale (vedere in alto sotto il titolo). Non è detto che una domanda diretta inserita nei commenti venga verificata in tempi rapidi. In alternativa contattare la redazione a questo indirizzo email.
Commento # 1 di: ]Rik`[ pubblicato il 27 Novembre 2007, 14:29
bell'articolo pure questo..ottima serie
Commento # 2 di: fdg1 pubblicato il 27 Novembre 2007, 14:58
Molto interesante. Finalmente è stata spiegata in maniera semplice e precisa la differenza di "usabilità" tra i due formati JPEG e RAW. Molto interessante.
Commento # 3 di: bertogil pubblicato il 27 Novembre 2007, 15:22
Ciao, nn sono riuscito a capire perchè, quando parli di interpolazione, fai sempre riferimento a "3" pixel adiacenti e nn a "4"...
Grazie,
Gil
Commento # 4 di: cvcs pubblicato il 27 Novembre 2007, 16:04
10,12 e 14 bit vs JPEG

Giuste le considerazioni sul fatto che scattando in RAW "con il tempo" (e nuovi algoritmi) le foto potrebbero anche migliorare.

NON è invece corretta l'informazione secondo cui il JPEG è peggiore del RAW perchè codificato a 8 bit anziché a 10, 12 o 14:
RAW ha infatti una codifica MONOCROMATICA, mentre JPEG usa 8x3 = 24 bit!

L'unico VERO problema del FORMATO JPEG è che si tratta di immagini a "perdita di dettaglio" (a seconda della compressione scelta) e che le macchine digitali salvano in tale formato le immagini DOPO averle elaborate: applicata una curva di esposizione (livelli, contrasto), effetti di colore (saturazione, bilanciamento del bianco) e quant'altro (oggi!!) diponibile per "migliorare" l'immagine per cui filtri vari fra cui sharpening, noise reduction, nitidezza eccetera.

Ciao a tutti!
Commento # 5 di: Tuxor pubblicato il 27 Novembre 2007, 17:35
bella guida... ma è raggiungibile da un'unico link o scaricabile che so in pdf?
Commento # 6 di: street pubblicato il 27 Novembre 2007, 18:07
Originariamente inviato da: cvcs
Giuste le considerazioni sul fatto che scattando in RAW "con il tempo" (e nuovi algoritmi) le foto potrebbero anche migliorare.

NON è invece corretta l'informazione secondo cui il JPEG è peggiore del RAW perchè codificato a 8 bit anziché a 10, 12 o 14:
RAW ha infatti una codifica MONOCROMATICA, mentre JPEG usa 8x3 = 24 bit!
[quote]

in realtà, non credo sia così semplice: il raw ha 10,12 o 14 bit per colore, visto che ogni pixel sarà di un solo colore e solo con l' interpolazione viene dato il colore finale.
anche perché se il raw fosse peggiore come profondità di colore, visto che comunque la conversione raw-> jpg lo fa il chip interno o lo fa un programma esterno, il jpg non potrebbe avere più informazioni del raw (da cui nasce).

[quote]
L'unico VERO problema del FORMATO JPEG è che si tratta di immagini a "perdita di dettaglio" (a seconda della compressione scelta) e che le macchine digitali salvano in tale formato le immagini DOPO averle elaborate: applicata una curva di esposizione (livelli, contrasto), effetti di colore (saturazione, bilanciamento del bianco) e quant'altro (oggi!!) diponibile per "migliorare" l'immagine per cui filtri vari fra cui sharpening, noise reduction, nitidezza eccetera.

Ciao a tutti!


se le salvassero PRIMA di averle elaborate, avresti il raw, non trovi?
Commento # 7 di: Gr8Wings pubblicato il 27 Novembre 2007, 20:47
ottimo

sempre molto interessante leggere queste guide, anche se si ha una certa dimestichezza con la materia, c'è sempre da imparare e capire qualcosa di più.
Mi aggiungo alla schiera delle richieste di un bel file PDF da conservare e rileggere !
Commento # 8 di: chemako_87 pubblicato il 27 Novembre 2007, 21:01
Originariamente inviato da: cvcs
NON è invece corretta l'informazione secondo cui il JPEG è peggiore del RAW perchè codificato a 8 bit anziché a 10, 12 o 14:
RAW ha infatti una codifica MONOCROMATICA, mentre JPEG usa 8x3 = 24 bit!

A parte che come dice giustamente street i 10/12/14 bit del RAW diventano per singolo colore una volta applicato il filtro bayer ma il Jpeg NON usa 8x3=24 bit ma solo 16 visto che è codificato in YUV e non in RGB.

P.s. x i redattori: la dimensione dell'APS-C Sony NON è 21,5mm x 14,4mm ma è la stessa del DX Nikon
Commento # 9 di: chemako_87 pubblicato il 27 Novembre 2007, 21:05
doppio
Commento # 10 di: wkmaurom pubblicato il 27 Novembre 2007, 22:11
Il sensore Sony APC è esattamente corrispondente al Nikon DX
« Pagina Precedente     Pagina Successiva »
BenQ Monitor