Il sensore della fotocamera digitale
Le dimensioni fisiche del sensore.
Spesso leggiamo nelle specifiche tecniche delle varie fotocamere digitali parole come: dimensioni del Sensore, MegaPixel, Risoluzione. Cerchiamo di fare perciò un po’ di chiarezza. Prendiamo in considerazione, preliminarmente in questo articolo, la dimensione geometrica del sensore, che viene misurata in pollici (quadrati). Ad esempio molte fotocamere bridge con megazoom, usano un sensore da 1/2.33″ … ma in pratica quant’è grande il sensore e a cosa si riferisce quella frazione?
I produttori ancora usano la nomenclatura ereditata dalla produzione dei tubi catodici per televisori; si usavano queste frazioni per identificare il diametro esterno del vetro. Un pollice lineare misura 2,54 cm: perciò 1/2.33″ significa 1 diviso 2,33 pollici quadrati. Tuttavia, pur usando questa nomenclatura per i sensori, non v’è in pratica un legame matematico con la dimensione fisica. Ecco di seguito una tabella (non completa evidentemente) fino a 1 pollice: come si può notare, il teorema di Pitagora non trova applicazione. Infine più il numeretto (denominatore della frazione) è grande, più abbiamo a che fare con un sensore piccolo.
I vantaggi di avere un sensore più grande è una migliore qualità e meno rumore, maggior angolo e profondità di campo, lunghezze focali più lunghe (e quindi foto meno mosse senza cavalletto).
Tanto per chiarirci ancora di più le idee, girando sul web, ho trovato questa esplicativa serie di confronti: oppure quest’altro: Quando un’immagine vale più di mille parole…
Tipi di sensore: CCD e CMOS
Nelle fotocamere digitali vengono usate due grandi famiglie di sensori: i sensori tipo CCD (Charge-Coupled Device) e i sensori tipo CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Entrambi catturano la luce con una matrice di pixel, ma differiscono quanto a processi di produzione, elaborazione e gestione dell’ immagine.
Ai fotografi può interessare relativamente la fisica e l’elettronica che sta dietro alla produzione dei sensori e alle loro differenze circuitali; è più probabile che siamo interessati alla qualità d’immagine e di colore che può essere offerta dall’uno o dall’altro tipo. A differenza di qualche anno fa dove era netta la superiorità dei sensori CCD utilizzata nelle reflex, mentre i CMOS nelle compatte o cellulari, oggi la differenza si è trasformata quasi in un pareggio.
- Il CCD realizza un’immagine ad alta qualità rispetto al CMOS;
- il CCD ha un range di utilizzo molto limitato in termini di ISO perché non è facilmente amplificabile;
- il CMOS è più suscettibile al rumore rispetto al CCD;
- il CCD consuma parecchia energia rispetto al CMOS (circa 3 volte di più);
- Il CMOS, consumando meno, si surriscalda meno e introduce meno rumore dovuto alla temperatura rispetto al CCD;
- il CCD è più costoso del CMOS;
- il CMOS ha una complessità maggiore rispetto al CCD.
Per qualche piccolo approfondimento sui tipi di sensori visitare questo link.
- http://rumblepixel.it/photo/1169/ccd-o-cmos/
Nota.
Aggiungo anche questa tabella riepilogativa sulle dimensioni, per i più “matematici”:
Sensore (mm) |
|||||
Tipo |
Rapporto d’immagine |
Diametro (mm) |
Diagonale (mm) |
Larghezza (mm) |
Altezza (mm) |
1/3,6″ |
4:3 |
7,056 |
5,000 |
4,000 |
3,000 |
1/3,2″ |
4:3 |
7,938 |
5,680 |
4,536 |
3,416 |
1/3″ |
4:3 |
8,467 |
6,000 |
4,800 |
3,600 |
1/2,7″ |
4:3 |
9,407 |
6,721 |
5,371 |
4,035 |
1/2,5″ |
4:3 |
10,160 |
7,182 |
5,760 |
4,290 |
1/2,3″ |
4:3 |
11,044 |
7,700 |
6,160 |
4,620 |
1/2″ |
4:3 |
12,700 |
8,000 |
6,400 |
4,800 |
1/1,8″ |
4:3 |
14,111 |
8,933 |
7,176 |
5,319 |
1/1,7″ |
4:3 |
14,941 |
9,500 |
7,600 |
5,700 |
1/1,6” |
4:3 |
15,875
|
10,000 |
8,000 |
6,000 |
2/3″ |
4:3 |
16,933 |
11,000 |
8,800 |
6,600 |
1″ |
4:3 |
25,400 |
16,000 |
12,800 |
9,600 |
4/3″ (Four Thirds) |
4:3 |
33,867 |
21,640 |
17,300 |
13,000 |
1,8″ (detto anche APS-C) |
3:2 |
45,720 |
28,400 |
23,700 |
15,700 |
Pellicola 35 mm |
3:2 |
– |
43,300 |
36,000 |
24,000 |
Foveon |
3:2 |
– |
24,878 |
20,700 |
13,800 |
Sony |
3:2 |
– |
25,877 |
21,500 |
14,400 |
APS-C (pellicola) |
3:2 |
– |
30,148 |
25,100 |
16,700 |
APS-C (Canon) |
3:2 |
– |
26,681 |
22,200 |
14,800 |
APS-C (Nikon) |
3:2 |
– |
28,345 |
23,600 |
15,700 |
Leica M8 |
3:2 |
– |
32,450 |
27,000 |
18,000 |
APS-H (Canon) |
3:2 |
– |
34,419 |
28,700 |
19,000 |
Leica S2 |
3:2 |
– |
54,083 |
45,000 |
30,000 |
Hasselblad |
1:1 |
– |
51,902 |
36,700 |
36,700 |
Hasselblad |
4:3 |
– |
60,000 |
48,000 |
36,000 |
PhaseOne P25 |
4:3 |
– |
61,140 |
48,900 |
36,700 |
PhaseOne P30 |
4:3 |
– |
55,220 |
44,200 |
33,100 |
PhaseOne P40 |
4:3 |
– |
55,000 |
44,000 |
33,000 |
PhaseOne P45 |
4:3 |
– |
61,360 |
49,100 |
36,800 |
PhaseOne P65 |
4:3 |
– |
67,360 |
53,900 |
40,400 |