Il sensore della fotocamera digitale


Categoria dell'articolo: Fotografia

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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 pò di chiarezza. Prendiamo in considerazione, in questo articolo,la dimensione geometrica del sensore, che viene misurata in pollici. 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?

Sensore fotocamera

Sensore fotocamera

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 2.54cm :  perciò 1/2.33″ significa 1 diviso 2,33 pollici . 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.

Confronto dimensioni sensori

Confronto dimensioni sensori

I vantaggi di avere un sensore più grande è la migliore qualità e meno rumore, maggior angolo e profondità di campo, lunghezze focali più lunghe (e quindi foto meno mosse  senza cavalletto).

sensori reflex

sensori reflex

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…

Confronto dimensioni sensori 2

Confronto dimensioni sensori (vedi nota a fine pagina).

 

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: 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



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