In molti casi, più grande è meglio.
Una scala più alta aiuta a raggiungere un ramo più alto. I motori più grandi aiutano a vincere le gare. Elicotteri più grandi rendono gli ingressi più freschi alle appariscenti feste sul tetto. Sai come va. Ma nel mondo delle fotocamere e dei loro sensori, è più grande, migliore? In una parola, sì. Scopriamo perché.
Cosa sta arrivando
Probabilmente abbiamo tutti avuto almeno uno dei nostri occhi sintonizzati sui video sulle prossime telecamere e televisori 4K, poiché molte società di produzione e appassionati considerano l'inevitabile salto. Nuove fotocamere, software, flusso di lavoro e spese significano imparare costantemente a prendere decisioni informate e utilizzare la nuova tecnologia.
Ad esempio, l'introduzione della Blackmagic Production Camera 4K da $ 4.000 ha reso i video 4K ad alte prestazioni accessibili agli studi più piccoli, agli appassionati e ai professionisti attenti al budget. OK, beh, non è esattamente economico, ma se confrontato con l'incredibile RED EPIC-M DRAGON annunciato nello stesso spettacolo, $ 29.000 per un solo cervello, probabilmente a nord di $ 50.000 quando completamente decorato. La fotocamera Blackmagic Design è un dispositivo rivoluzionario per molti di noi. Ma aspetta un secondo. Anche la nuova videocamera GoPro HERO3:Black Edition che abbiamo recensito può girare in 4K. Forse non allo stesso frame rate della Blackmagic Production Camera 4K o di una RED EPIC, ma la dimensione del frame è la stessa. È ancora 4K. Cosa dà?
Bene, poche cose, ma in fondo in ognuno di questi dispositivi è presente un sensore di immagine in grado di catturare immagini con risoluzione 3840×2160 pixel o superiore. Sebbene i sensori svolgano la stessa funzione alla stessa risoluzione per queste diverse fotocamere, i loro sensori, nonché una serie di hardware e software di supporto, sono molto diversi.
Per avere un'idea di come funzionano le cose
Per avere un'idea migliore di cosa rende migliore o meno un sensore di immagine più grande, faremo un passo indietro per esaminare cos'è un sensore di immagine e cosa fa.
Per dirla semplicemente, un sensore di immagine è per una fotocamera digitale ciò che la pellicola è per una fotocamera analogica. I principi alla base dello scatto di foto, e quindi della ripresa di video, non sono cambiati radicalmente. Solo la tecnologia utilizzata per portare a termine il lavoro ha.
Nella fotografia digitale un obiettivo consente alla luce di passare attraverso per creare l'immagine di una scena, ma invece di questa luce che colpisce un pezzo di pellicola per essere successivamente elaborato chimicamente, un sensore di immagine prende quella luce e la converte in un formato digitale che la fotocamera può dibattere in una foto.
Il modo in cui funziona questo processo varia leggermente in base al tipo di sensore e ai bit di elaborazione della fotocamera, ma in parole povere il compito del sensore è prendere la luce o i fotoni che lo raggiungono e convertire le informazioni sulla luce in un file immagine contenente dati su colore, tono, ombra ed evidenziazione . I dati sulla luce contenuti in questo file raccontano una storia di luminosità e colore per ogni pixel all'interno dell'immagine. Quando vengono interpretati da processori di segnale e altri strani trucchi nella fotocamera, questi pixel vengono combinati per creare un'immagine digitale.
Un sensore di immagine cattura la luce e la converte in un formato digitale che la fotocamera può trasformare in una foto.
Tutto ciò avrà senso quanto più esamineremo i tipi di sensori e il modo in cui le loro dimensioni sono correlate alla qualità dell'immagine.
Le dimensioni contano
I sensori nelle fotocamere, sia fisse che video, sono disponibili in una varietà di dimensioni. Alcuni formati popolari sono Super 35 (Sony NEX-FS100), Full-frame (Canon EOS 5D Mark III, Nikon D800), APS-C (Canon EOS Rebel T5i, Nikon D7100) e Micro Quattro Terzi. I sensori di immagine diventano più piccoli per le compatte e gli scatti di fascia alta, e di nuovo più piccoli per smartphone e altre piccole fotocamere. Quindi cosa rende migliore un sensore più grande?
Mentre un punto e scatta da 18 megapixel può avere lo stesso numero di pixel di una DSLR da 18 megapixel, la DSLR ha un sensore molto più grande. Di conseguenza, quei 18 milioni di pixel sono considerevolmente più grandi sul chip DSLR. Si parla di densità di pixel inferiore, poiché lo stesso numero di pixel ha un'area più ampia da occupare su un sensore di immagine.
Ciò che questo significa per noi è che ogni pixel è in grado di acquisire più informazioni sulla luce, il che significa una migliore profondità del colore per la precisione del colore catturato, una maggiore gamma dinamica o quantità di intensità luminosa, il che significa una definizione migliore e più accurata nelle aree chiare e scure di un'immagine e un'immagine molto più pulita. Quando si parla di prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione nelle fotocamere, è il sensore che rende possibili buone prestazioni.
Quella luce extra catturata dai pixel su un sensore di immagine con più superficie si traduce in prestazioni migliori in scenari di scarsa illuminazione e meno rumore digitale.
Sovraccarico sensoriale
Questo solleva un argomento interessante:il rapporto segnale/rumore di un sensore. Abbiamo tutti visto il rumore digitale nei video, un aspetto sgranato quando il guadagno o l'impostazione ISO della nostra fotocamera viene aumentata per mostrare più immagini in uno scenario di scarsa illuminazione.
Il rapporto segnale/rumore si riferisce alla capacità di un sensore di ricevere più luce e fornire più dell'immagine reale, o segnale, rispetto al rumore. Un sensore più grande può fornire un rapporto segnale/rumore maggiore. Man mano che il sensore si rimpicciolisce, il rapporto segnale/rumore diminuisce.
Portare i raccolti
Con tutti questi sensori di diverse dimensioni, è importante considerare il fattore di ritaglio quando si guardano le telecamere. Il fattore di ritaglio si riferisce al campo visivo di un'immagine quando si confrontano sensori più piccoli con un sensore full frame. Per precisare, un sensore APS-C standard ha una dimensione di 24x16 mm e ha un campo visivo più piccolo rispetto al sensore più grande 36x24 mm di una fotocamera full frame.
Il calcolo effettivo per calcolare il fattore di ritaglio si riferisce alla superficie del sensore. Basta confrontare la dimensione della diagonale di un sensore full frame da 35 mm con la dimensione della diagonale di un altro sensore di immagine. Ad esempio, il sensore di immagine APS-C di una Canon EOS 60D è 22,3 × 14,9 mm, mentre il sensore di immagine full frame di una EOS 5D Mark III è 36x24 mm, ovvero circa 1,6 volte la superficie del sensore della 60D. Pertanto, il sensore 60D ha un fattore di ritaglio di circa 1,6.
In termini più sensati, un obiettivo a focale fissa da 50 mm su quella 60D sarà l'equivalente della lunghezza focale di un obiettivo 1,6 volte la lunghezza focale, o un obiettivo da 80 mm su una fotocamera full frame. Ciò significa che la tua immagine sembrerà ingrandita 1,6 volte in più rispetto a se stessi utilizzando lo stesso obiettivo su una fotocamera con sensore full frame.
Approfondire
In particolare, l'avvento della cinematografia DSLR ha portato la profondità di campo in primo piano nelle menti degli appassionati di video (guarda come l'ho fatto). La profondità di campo si riferisce a quanto o poco lo sfondo di un'immagine è a fuoco. Gli scatti in cui il primo piano e lo sfondo sono a fuoco hanno una maggiore profondità di campo, mentre gli scatti con un soggetto nitido e uno sfondo sfocato hanno una profondità di campo inferiore.
Gran parte di questo effetto è causato dalla maggiore lunghezza focale di uno scatto. Anche se questo potrebbe non sembrare correlato alle dimensioni del sensore di immagine, poiché un sensore più piccolo ha un fattore di ritaglio maggiore, la lunghezza focale di un determinato scatto deve essere molto più breve per ottenere lo stesso aspetto di un sensore più grande. Mentre due fotocamere con sensori diversi e lo stesso obiettivo raggiungeranno la stessa profondità di campo alla stessa distanza dal soggetto, la lunghezza focale effettiva per il sensore più piccolo è maggiore, mostrando meno soggetto. Ciò costringe l'operatore ad allontanare la telecamera dal soggetto per ottenere lo stesso campo visivo. Allontanarsi dal nostro soggetto aumenta la profondità di campo, il che significa che più piccolo è il sensore, più difficile può essere ottenere quella profondità di campo ridotta.
Inoltre, questi sensori di immagine più piccoli hanno consentito fotocamere più piccole, più leggere e meno costose, ma il fattore di ritaglio coinvolto rende difficile sfruttare gli obiettivi veramente grandangolari.
Tipi di sensori
Chiunque abbia esplorato il reparto fotocamere di un grande negozio di scatole ha visto dispositivi di consumo spruzzati di termini tecnici che vantano "Full HD", "3CCD" e "3MOS progressivo". Sappiamo cosa significa HD, ma cosa diavolo significano CCD e CMOS?
CCD sta per dispositivo ad accoppiamento di carica, una tecnologia di sensori sviluppata per l'uso nei videotelefoni dai Bell Labs alla fine degli anni '60, mentre CMOS sta per semiconduttore di ossido di metallo complementare, una tecnologia originata all'incirca nello stesso periodo del CCD.
Sebbene ci siano vantaggi relativi all'uno rispetto all'altro tipo di sensore, entrambi fanno la stessa cosa in un modo diverso, trasformano la luce in elettroni. I CCD trasportano le informazioni sulla luce o si caricano attraverso il chip e le convertono in un valore digitale, mentre i sensori CMOS utilizzano più transistor per ogni pixel per trasmettere la carica luminosa.
Sin dal loro inizio, entrambi i tipi di tecnologie dei sensori sono approdati in un'ampia gamma di fotocamere, ma i sensori CMOS sembrano essere sempre più popolari. Il nuovo sensore DRAGON della RED EPIC è in realtà un sensore CMOS da 19,4 megapixel in grado di scattare fino a 6k. Il tesoro di Hollywood, l'ARRI ALEXA, ha un sensore personalizzato da 35 mm. La Blackmagic Production Camera 4K utilizza un sensore Super 35, leggermente più piccolo del full frame per acquisire 4k con un fattore di ritaglio minimo. E infine, la nostra piccola amica GoPro HERO3:Black Edition utilizza un sensore CMOS da 1/2,3 pollici capace di 3840×2160 pixel.
Una conclusione di buon senso
L'acquisto di fotocamere non deve basarsi su quanto grande l'immagine genera, su quale sarà il prossimo tipo di televisore o su quale regista preferisce uno stile di ripresa rispetto a un altro. Sviluppiamo tutti le nostre preferenze, flussi di lavoro e ideali, che danno a ciascuno di noi uno stile totalmente individuale nel modo in cui creiamo i nostri contenuti. Ma per prendere decisioni sui prodotti per rafforzare la nostra attività, arte o hobby, dovremmo sapere cosa stiamo guardando e come influenzerà il nostro processo creativo.
La dimensione del sensore gioca un ruolo molto importante nel modo in cui una fotocamera fornisce le immagini e fattori come la dimensione assoluta, la densità dei pixel, il fattore di ritaglio e il rapporto segnale/rumore dovrebbero essere parte della considerazione quando si guarda l'immagine più grande di una fotocamera (vedi, l'ho fatto di nuovo).
Non confrontiamo il negozio Ford Mustang senza aver imparato come il motore a 6 cilindri si confronta con il grande motore a 8 cilindri. Il sei è più leggero, più economico e più economico, ma l'8 è più potente e consente all'intera vettura di funzionare meglio. Quella differenza è lo stesso tipo di rapporto che dobbiamo guardare con le fotocamere e i rispettivi sensori.
Prezzo, recensioni, marca, garanzia e caratteristiche giocano tutti un ruolo nella decisione di scegliere una fotocamera, ma le dimensioni del sensore determineranno in definitiva molti dei fattori più importanti in questa decisione:la qualità dell'immagine.
Russ Fairley possiede una società di produzione video chiavi in mano che presenta oltre 200 video all'anno, tra cui video Web, spot TV e copertura di eventi dal vivo.
Immagine del sensore di immagine da Shutterstock.