21 DIC 2002

Umberto

NUOVI SENSORI DA 5 MEGAPIXEL

Si affacciano sul mercato nuove fotocamere digitali dotate di sensori di 5 mp, di dimensioni però particolarmente ridotte e corrispondenti a quelli inizialmente di 3 mp, portati poi a 4 mp. Sono CCD cosiddetti da 1/1.8"(diversamente da quelli di Nikon 5000 e 5700, di Minolta Dimage 7, di Sony 707, di Olympus E 20, che sono da 2/3"), vale a dire con il lato maggiore di 7,18 mm, in grado di produrre immagini di 2560 x 1920. Viene subito da chiedersi: ha senso costipare tanti pixel in spazi così angusti? Facendo un rapido calcolo, si ricava che abbiamo una densità di pixel di 356 per mm. lineare. Tenuto conto che per risolvere una linea occorrono due pixel, uno bianco ed uno nero, il sensore sarebbe capace di una risoluzione massima di 178 linee per mm. Esistono obiettivi dotati di un simile potere risolvente, e per giunta di uso generico, ultra luminosi e a focale variabile? Personalmente non ne ho mai incontrati, nei test che ho visti.

A che serve dunque tanta risoluzione? Non può esserci il rischio di sovradimensionamento qualitativo del sensore rispetto alle capacità dell’ottica (come nel caso di uso di una pellicola a grana finissima su una macchinetta con semplice lente a menisco)?

Eppure se si osservano le immagini prodotte dai nuovi sensori si nota una qualità superiore rispetto a quella prodotte da CCD di precedente generazione da 3 o 4 mp. La cosa può trovare una prima spiegazione nella struttura del CCD che, per riprodurre i colori, deve essere schermato dal filtro a mosaico Bayer, in forza del quale ogni pixel riceve solo luce verde, o rossa, o blu. Ne consegue che per la registrazione dell’immagine a colori si deve contare su un reticolo di pixel molto più allargato, per cui nella registrazione di una zona verde dell’immagine, i sensori dotati di filtro rosso o blu vengono ignorati, come se non ci fossero. Per ricostituire la continuità del verde del nostro esempio si deve quindi ricorrere ad un processo di interpolazione, che "inventa" punti di verde anche dove non arriva segnale. Se il reticolo dei pixel, e relativo mosaico Bayer, sono più fitti, questo lavoro di interpolazione è sempre necessario ma è sempre meno arbitrario, perché i punti costitutivi dell’immagine sono più strettamente adiacenti.

E’ noto comunque che quando si evoca il diavolo per ottenere vantaggi bisogna sopportarne l’odor di zolfo. Odore di zolfo che nel nostro caso si manifesta in maggior disturbo elettronico, naturale conseguenza della minor dimensione del singolo pixel. Infatti un elemento fotosensibile, tanto più è minuscolo, tanto più rischia di non essere colpito da fotoni. Facciamo un esempio un po’ sommario: piove e raccogliamo la pioggia con secchi e con provette. Al termine del temporale, vedremo che le secchie avranno raccolto ciascuna una quantità simile di acqua, mentre le provette saranno asciutte o avranno raccolto poche gocce ed in misura notevolmente diversa l’una dall’altra. Se la pioggia caduta sarà poca (bassa luminosità), questa disparità di risposta sarà più pronunciata; più invece sarà molta, al limite del diluvio universale (alta luminosità), il livello di riempimento dei vari recipienti tenderà ad uniformarsi.

Questa irregolarità di registrazione tra pixel e pixel deve essere corretta ricorrendo anche qui ad un processo di interpolazione, che riconduce i pixel anomali alla media dei valori di quelli che li circondano. E’ chiaro che più alto è il numero dei pixel anomali, più arbitrarietà introduce il processo di interpolazione e quindi maggiore è l’imprecisione dell’immagine che ne risulta.

Guardando i risultati, si rileva tuttavia che la qualità complessiva registra un sensibile miglioramento, per cui si deve dedurre che l’effetto negativo della correzione del rumore è largamente compensata ai benefici prodotti dal maggior numero di pixel.

Chi desidera verificare con i propri occhi, può guardare i risultati dei test condotti da dpreview.com sulle nuove macchine "Olympus E 50" e "E 5050". I testi sono in inglese, ma le immagini non hanno bisogno di commenti.

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