Vantaggi di un sensore ad alta risoluzione – Parte 1

Mentre i produttori di fotocamere stanno proseguendo la corsa dei megapixel, molti fotografi mettono in dubbio la reale necessità di un sensore a così alta risoluzione. Alcuni di noi sono felici mentre altri sono abbastanza contrariati per queste ultime tendenze.

Proprio quando pensavamo che aziende come Nikon o Canone abbandonassero la corsa ai megapixel per contentrarsi sulla dimensione dei fotositi, anche i due brand hanno di nuovo cominciato a vendere un gruppo di prodotti con tantissimi miegapixel. Perché all’improvviso Nikon ha deciso di rilanciarsi in questa corsa? Perché sembra che tutti cerchino più pixel anziché migliori prestazioni a bassa luminosità / alta sensibilità ISO? Un sensore ad alta risoluzione ha senso? Quali sono i veri vantaggi di un sensore ad alta risoluzione?  Proviamo ad analizzare proprio l’approccio ai megapixel di uno dei due giganti, Nikon.

Pixel Size, Pixel Density, DImensione del sensore e coda dell’Image Processing 

Questo argomento è piuttosto complesso se non sai nulla di pixel e sensori. Prima di leggere ulteriormente, consiglio di seguire il nostro corso sui sensori fotografici, al fine di avere una base su cui continuare gli approfondimenti.

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sensori
By: Josef WellsCC BY 2.0

Come forse già sapete, le dimensioni dei pixel, la densità dei pixel e le dimensioni dei sensori contribuiscono a far sì che una fotocamera si occupi di situazioni di luce scarsa (prestazioni ISO elevate) e di come vede la gamma di luce (gamma dinamica).

La dimensione dei pixel è un attributo molto importante delle prestazioni generali di un sensore: in genere maggiore è il pixel, migliore è la prestazione generale. La densità dei pixel è strettamente correlata alla dimensione dei pixel: i pixel più grandi corrispondono a una densità di pixel inferiore, a pixel più piccoli corrisponde una maggiore densità dei pixel (questo perché la densità dei pixel è misurata dal numero di pixel per pollice). Esiste un quarto attributo molto importante che pochissime persone menzionano parlando di pixel e sensori che svolge anche un ruolo enorme: è l’algoritmo software eseguito dal processore di immagini che analizza i dati dal sensore e esegue una serie di passaggi di elaborazione dell’immagine per ridurre vari artefatti, ridurre il rumore, applicare la nitidezza e altro ancora. Questo è comunemente chiamato “pipeline di elaborazione delle immagini“. Tutti e quattro questi fattori influenzano in modo significativo la qualità complessiva dell’immagine e sono strettamente correlati tra loro. Una buona fotocamera dovrebbe avere un buon bilanciamento tra dimensioni dei pixel e densità dei pixel, dimensioni del sensore e pipeline di elaborazione delle immagini.

Lasciatemi fare alcuni esempi per chiarire questo un po ‘di più. Se si hanno due sensori di dimensioni identiche – uno con pixel piccoli (quindi più alta densità di pixel) e uno con pixel grandi (densità pixel inferiore), il primo dovrebbe generalmente produrre immagini di qualità inferiore rispetto a quest’ultimo, specialmente se si ragiona in termini di rumore. Per fare un esempio, la Nikon D3s , con dimensioni di pixel molto più grandi rispetto alla Nikon D3x, si comporta molto meglio con ISO elevati, considerando che la Nikon D3x ha più pixel / risoluzione e dimensioni di pixel più piccole.

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Facciamo un altro esempio. Prendiamo due fotocamere con sensori di dimensioni diverse: “A” è quell< con un sensore più grande e “B” è quella con un sensore più piccolo. Quale delle due funzionerebbe meglio? il tutto Dipenderebbe dalla dimensione e dalla densità dei pixel e dalla pipeline di elaborazione delle immagini, ovvero le altre variabili importanti di cui ho parlato sopra. Se la pipeline di elaborazione delle immagini è esattamente la stessa e la dimensione dei pixel sulla fotocamera “B” è la stessa della fotocamera “A” (quindi “B” ha una risoluzione totale minore), allora dovremmo vedere prestazioni dei pixel molto simili.

Cosa succede se la fotocamera “B” ha la stessa risoluzione della fotocamera “A”, ma ha una pipeline di elaborazione delle immagini migliore? Le dimensioni dei pixel sulla fotocamera “B” sono più piccole, il che tecnicamente dovrebbe rendere la fotocamera “B” più rumorosa, ma la sua pipeline di elaborazione delle immagini è superiore e quindi compensa la differenza. Quando si confrontano le immagini di entrambe le fotocamere, nonostante le variazioni nelle dimensioni dei sensori, si potrebbero notare prestazioni del rumore molto simili (ovviamente escludo la profondità di campo e altre differenze per motivi di semplicità). Un esempio di quanto appena citato è mostrato nelle mirror less della Nikon (a partire dalla Nikon 1): pur avendo un sensore molto più piccolo rispetto alla concorrenza, questa mostra prestazioni ISO elevate, grazie a una pipeline di elaborazione delle immagini molto migliore. Ovviamente c’è un rovescio della medaglia, ovvero i file RAW (che dovrebbero essere non toccati) modificati: Nikon, per ottenere questi risultati sulla Nikon 1, effettua una riduzione del rumore ad alti ISO anche su file RAW (e qui i puristi storcono pesantemente il naso).Attenzione che Nikon non è l’unico brand/ditta che fa ciò: un po’ tutti i produttori stanno mettendo mano ai file RAW per migliorare l’immagine catturata. Che piaccia oppure no.

Infine, prendiamo due diverse fotocamere con sensori identici, ovvero con le stesse dimensioni e densità dei pixel. Una potrebbe dare risultati migliori dell’altra in termini di rumore. Come? Ancora una volta, migliore elaborazione delle immagini nella fotocamera. Sapete che Nikon usa sensori Sony? Sony produce la maggior parte dei sensori Nikon e utilizza gli stessi sensori nelle loro DSLR Alpha. Eppure, a causa della migliore pipeline di elaborazione delle immagini di Nikon, le fotocamere Nikon mostrano una migliore qualità complessiva delle immagini, in particolare agli alti ISO. Stessi sensori, uscita e resa diversa.

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Ci sono altre variabili importanti come la qualità generale dei sensori, i filtri bayer e anti-aliasing che contribuiscono anche alla qualità complessiva dell’immagine, ma non li aggiungo al mix per semplicità.

Il cambiamento nella strategia di Nikon

Allora perché Nikon ha improvvisamente deciso di invertire la sua politica di vendita e tornare a vendere apparecchi con sensori pieni di pixel? Il perché è presto detto: strategia commerciale. Canon lo ha capito qualche tempo fa, motivo per cui ha introdotto la Canon 5D Mark II con un sensore da 21 MP (che già all’epoca era una macchina stracolma di pixel!). Nikon ha iniziato con la sua linea di punta Nikon D3, quindi ha sviluppato un corpo D700 di fascia bassa che utilizzava lo stesso sensore, lo stesso AF e altre specifiche, inclusa la pipeline di elaborazione delle immagini. Come previsto, la Nikon D700 ha iniziato a cannibalizzare pesantemente le vendite della D3. La domanda per la D700 è salita alle stelle, mentre la D3 non si vendeva più così bene. Quindi Nikon ha rilasciato la D3x come fotocamera “ad alta risoluzione” di punta. Purtroppo per Nikon la strategia di pricing scelta per questo modello, ha letteralmente ucciso le  vendite della D3x in quanto era una macchina fuori dalla portata della maggior parte delle persone. In quel momento storico, la Nikon D700 stava vendendo forte e sia D3 che D3x soffrivano molto. Poi sono arrivate le nuove Nikon D3, che offrivano prestazioni significativamente migliori in condizioni di scarsa illuminazione. Il prodotto di punta è tornato sotto i riflettori ei dati di vendita hanno iniziato a migliorare: chi aveva bisogno di un top di gamma si è orientato sulla D3, mentre tutti gli altri con vincoli di budget si sono “accontentati ” della D700. La D3x ha continuato a soffrire, nonostante il calo del prezzo (a quel punto, non aveva senso).

Nel frattempo, Canon stava facendo lo stesso con le sue due fotocamere: la Canon 5D Mark II e la 1D Mark IV (destinata ad un pubblico esigente).

 

In particolare, la Canon 5D Mark II è stata la fotocamera Canon più venduta tra la maggior parte degli appassionati di fotografia e professionisti. La Canon 5D Mark II si rivolge a tutti i tipi di fotografi, dai matrimoni agli eventi e ai fotografi di moda, mentre la D700 si rivolge principalmente a matrimoni,  eventi e sport o natura. La stessa D700 è equipaggiata con il battery pack MB-D10, uno dei grossi errori Nikon: con la MB-D10 e le batterie giuste, la Nikon D700 può essere quasi veloce come la D3 originale, condividendo caratteristiche per lo più identiche e costando molto meno. La Nikon D3s era in ritardo nel gioco: le vendite della D700 erano ancora molto forti anche dopo l’uscita della D3. Per fortuna Nikon o per nostra sfortuna, la casa nipponica, per non uccidere del tutto la D3s, non ha fatto più uscire le tanto ttese evoluzioni “x” e “s” della D700, il che ha “salvato” ancora per un po’ le vendite della D3s e D3x.

(continua)