Per la
misura della sensibilità utilizziamo i dati ottenuti dai file Raw. Il valore
numerico di sensibilità della fotocamera indica quanta luce occorre che giunga
al sensore per avere un’esposizione corretta; la norma ISO 12232 suggerisce
come esposizione corretta quella che consente di avere 3 EV in
sovra-esposizione rispetto alla luminosità media dell’immagine. Per misurare la
sensibilità quindi misuriamo la quantità di luce (H in lux x secondi) che
consente di avere sulla fotocamera un segnale al 12,5% del segnale massimo
registrabile (quello di saturazione)
La
sensibilità è data dalla formula S
= 10/H.
Nel grafico
presentiamo sull’asse delle ascisse i valori nominali, ovvero l’impostazione
ISO della fotocamera, e sull’asse delle ordinate la sensibilità ottenuta con le
nostre misurazioni. I due dati coincidono quando i punti colorati giacciono
sulla diagonale.
E’
importante notare che eventuali differenze tra i due valori non costituiscono
un indice di cattivo funzionamento della fotocamera, ma semplicemente
descrivono il suo comportamento. Ad esempio
Sarà solo
durante la trasformazione in Jpeg che le immagini verranno differenziate,
tramite l’utilizzo di una diversa curva di trasferimento.
Analogamente
alle sensibilità maggiori talvolta il segnale luminoso non viene amplificato
analogicamente (totalmente o in parte), ma solo dopo la conversione
analogico/digitale, con una semplice operazione di moltiplicazione. Questo si
verifica normalmente con le sensibilità siglate come “estese” . Il più delle
volte la moltiplicazione avviene prima della registrazione nel formato Raw, ma
può avvenire anche successivamente, durante la trasformazione in Jpeg sulla
fotocamera o tramite il software di conversione. In questo caso il grafico
mostrerà una sensibilità misurata inferiore a quella nominale; una situazione
di questo tipo si verifica ad esempio con
Il
rumore nelle immagini si presenta come irregolarità nella luminosità e nel
colore. Il rumore è tanto più fastidioso quanto più ci impedisce di distinguere
il segnale luminoso; quindi non è importante valutare il rumore in sé, bensì il
rapporto tra il segnale ed il rumore (segnale/rumore).
Tanto
maggiore è il rapporto segnale/rumore, tanto migliore è l’immagine.
Per avere la
migliore corrispondenza possibile tra le variazioni del rapporto segnale/rumore
e la nostra percezione, dato che la vista lavora su scala logaritmica, dobbiamo
passare da una rappresentazione lineare (quella che abbiamo usato nei nostri
grafici finora) ad una logaritmica, riportando i valori del rapporto
segnale/rumore in decibel (dB) , dove dB = 20 log10 (segnale/rumore).
Dunque i
valori numerici risultano differenti rispetto al passato e non sono
direttamente confrontabili, ma pubblicheremo un articolo in modo da presentare
i dati rielaborati delle principali fotocamere.
Questo grafico
riassume tutte le misurazioni eseguite. Per ogni sensibilità (ogni curva
colorata) misuriamo il rapporto segnale/rumore a numerosi livelli di
esposizione.
I livelli di
esposizione massimo (3 EV) corrisponde al massimo segnale registrabile (100%).
Ogni step EV in meno corrisponde ad un dimezzamento dell’esposizione. Abbiamo
evidenziato inoltre il livello grigio 18% (18% del segnale) perché su questo
livello valuteremo più in dettaglio i dati nei grafici successivi.
E’
evidenziato anche il livello 20db, che costituisce secondo le norme ISO il
livello minimo al quale si ha una buona qualità delle immagini, per il quale il
segnale è 10 volte più grande del rumore. Questo livello ci servirà per
valutare la latitudine di posa.
Molto spesso
ci si trova nella necessità di confrontare fotocamere con un numero di pixel
diverso.
La logica ci
dice che più aumenta il numero di pixel, a parità di dimensioni del sensore,
più si riducono le dimensioni di ogni pixel; si riduce quindi la quantità di
luce incidente e di conseguenza il rapporto segnale/rumore.
Questo
ragionamento vale però solo a livello di ogni singolo pixel, e non vale se
consideriamo le immagini prodotte dall’intero sensore.
Per eseguire
un confronto significativo dobbiamo riferirci ad un’applicazione pratica, come
ad esempio una stampa, e vedere come due fotocamere con diversa risoluzione si
comportano per ottenere lo stesso prodotto finale.
Una stampa
20×30 cm (circa un A4) stampato a 300 dpi contiene circa 8 Mpixel.
Ricampioniamo allora l’immagine a questa risoluzione più bassa e calcoliamo di
conseguenza il nuovo rapporto segnale / rumore, che sarà sempre più alto, dato
che il rumore viene a ridursi nella “fusione” di più pixel.
Dunque
confrontare fotocamere con diversa risoluzione è possibile e per questo
prevediamo in entrambi i grafici “Contenimento del rumore – con grigio 18%” e
“Latitudine di posa”, delle curve specifiche in colore blu ottenute
ricampionando i valori per delle stampe 20×30 cm.
In questo
grafico riportiamo gli stessi dati presenti nel grafico precedente
“Contenimento del rumore: dati completi” per il solo segnale 18%, in modo più
facilmente leggibile e confrontabile.
Sull’asse
delle ascisse riportiamo i valori ISO misurati, quindi in presenza di
differenze tra i valori di sensibilità nominali e misurati (vedi grafico
sensibilità ISO), i punti di misurazione risulteranno leggermente spostati
rispetto ai riferimenti dell’asse.
La linea
rossa riporta i dati rilevati direttamente sul sensore e possono essere
utilizzati per confrontare fotocamere dotate dello stesso numero di pixel.
La linea blu
riporta invece i dati ricampionati a 8 Mpixl, simulando l’effetto su una stampa
20×30 cm, e ci consente quindi di confrontare anche fotocamere che dispongono
di un numero di pixel diverso.
La
latitudine di posa ci dice quanti livelli di grigio possiamo visualizzare.
Questo dato, di estrema importanza per il fotografo, è strettamente legato alla
capacità della fotocamera di riprodurre segnali luminosi di bassa intensità con
poco rumore. Secondo le norme ISO perché l’immagine sia ben leggibile anche
nelle ombre il rapporto segnale / rumore non deve scendere sotto i 20 db.
Partendo
quindi dal grafico “Contenimento del rumore: dati completi” valutiamo per
quanti EV il rapporto segnale/rumore rimane al di sopra del valore 20db.
Anche per questo grafico utilizziamo in ascisse i valori ISO misurati, e riportiamo 2 curve, una rossa che si riferisce al dato misurato sul sensore, ed una blu relativa ai dati ricampionati per una stampa 20x30cm. Quest’ultima risulta più pratica per confrontare le prestazioni di diverse fotocamere.