La Fotocamera: Il Sensore

Proseguiamo con questa terza lezione del nostro corso di fotografia parlando del Sensore, un componente essenziale, senza del quale la nostra fotocamera sarebbe inutilizzabile.

COME E’ FATTO IL SENSORE

Il sensore è un supporto fotosensibile in silicio, contenente al suo interno dei fotodiodi, i quali, essendo sensibili alla luce, sono in grado di riconoscere una determinata lunghezza d’onda e di trasformarla in un segnale elettrico che viene elaborato dal processore della fotocamera per ricavarne un file digitale. Questi fotodiodi, però, hanno il limite di non poter riconoscere il colore della luce che rilevano. Il file risultante sarebbe quindi in bianco e nero.

Per ovviare a questo problema, si è posta davanti ai fotodiodi, una griglia composta da filtri colorati nei tre colori primari. questi filtri sono disposti sulla griglia con una proporzione del 50% verde, 25% blu e 25% rosso. Ognuno di questi filtri lascia passare soltanto la luce del proprio colore.

Come è fatto il sensore
Possiamo vedere la griglia di filtri posta sopra la parte sensibile del sensore. Ogni filtro lascia passare i raggi incidenti corrispondenti alla lunghezza d’onda del proprio colore.

In questo modo si ottengono informazioni riguardo al colore, che processati attraverso uno speciale algoritmo restituiscono una fotografia a colori.

In particolare il processore della fotocamera, prende come riferimento una matrice di quattro elementi (2 verdi, 1 rosso, 1 blu) e mescolando i tre colori primari ne ottiene il colore finale. Sommando, quindi, il risultato di tutte le matrici di quattro elementi presenti sul sensore otteniamo la nostra fotografia.

TIPI DI SENSORE ATTUALMENTE IN COMMERCIO:

Attualmente i tipi di sensore più usati nelle fotocamere sono i CCD (Charged Coupled Device) ed i CMOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor). Un’altra tipologia di sensore sono i FOVEON, ma attualmente sono impiegati solo nelle fotocamere prodotte da Sigma. Prenderemo in considerazione solo i CCD ed i CMOS in quanto sono quelli più diffusi.

Senza scendere troppo nei tecnicismi, possiamo dire che ognuno dei due sensori ha dei punti di forza e dei punti deboli… Vediamoli insieme:

IL SENSORE CCD

Maggiore qualità dell’immagine
Consumo di energia più alto
Più costoso
Strutturalmente semplice

IL SENSORE CMOS

Minore qualità dell’immagine
Consumo di energia più basso
Più economico
Strutturalmente più complesso

Essendo tecnologie in continuo sviluppo, possiamo tranquillamente dire che le due tipologie di sensori sono sempre più equiparabili.

QUALITA’ DEI SENSORI

Quando ci si accinge all’acquisto di una nuova fotocamera, si tende a pensare che una maggiore quantità di megapixel corrisponda ad una maggiore qualità dell’immagine. Questo anche a causa di operazioni di marketing ingannevole. infatti non è sempre vero. Ma andiamo per gradi.

La risoluzione del sensore si calcola in megapixel, che non sono altro che la densità dei pixel all’interno dello stesso. Questi possono determinare la dimensione di stampa della fotografia, ma non la qualità complessiva dell’immagine. Infatti questa è determinata anche da altri fattori come: gamma dinamica, sensibilità ISO, nitidezza.

La gamma dinamica è l’intervallo di luci (le varie intensità di luce) che il sensore riesce a registrare senza perdere dettagli. Possiamo prendere come esempio un paesaggio di montagna dove ci sono aree illuminate dalla luce solare diretta, ed altre invece in ombra. Sono le classiche situazioni che mettono in crisi i sensori con una gamma dinamica non troppo elevata.

Il Sensore: gamma dinamica
Come vediamo ci sono zone esposte alle alte luci (vedi le facciate delle case o le rocce in alto) e zone completamente in ombra. Un sensore con una gamma dinamica non molto elevata potrebbe incorrere in perdita di dettagli in quelle zone.

Scenderemo più nel dettaglio più avanti in questo corso di fotografia.

La sensibilità ISO non è altro che la sensibilità del sensore della fotocamera alla luce definita nello standard ISO (International Standard Organization). Aumentando il valore ISO aumentiamo la sensibilità del sensore e viceversa. Approfondiremo il discorso quando parleremo dell’esposizione. La sensibilità ISO infatti, fa parte del cosi detto triangolo dell’esposizione ISO-Diaframma-Tempo.

Infine la nitidezza. Quando si parla di nitidezza, si fa riferimento alla chiarezza complessiva dell’immagine in termini di messa a fuoco e di contrasto. quando un’immagine è nitida appare ben delineata, con trama e dettagli netti e ben definiti. La nitidezza, al contrario della gamma dinamica e della sensibilità ISO, non dipende solo dalla qualità del sensore, ma anche dalla qualità dell’obiettivo.

In definitiva possiamo dire che un sensore più grande restituirà una fotografia di maggior qualità rispetto ad un sensore più piccolo, anche a parità di megapixel. Infatti più grande è il sensore della fotocamera, maggiore sarà la gamma dinamica e minore il rumore ad alti ISO. Insomma, a parità di tecnologia e di megapixel, il sensore più grande restituisce un risultato migliore in termini di qualità dell’immagine.

I FORMATI DEL SENSORE

Dopo tutte le considerazioni fatte, ecco quali sono i formati dei sensori attualmente in commercio. Nella tabella seguente puoi vedere un confronto tra i vari tipi di sensore.

Dimensioni del sensore

Adesso hai un elemento in più, un parametro fondamentale da considerare per l’acquisto della tua prossima fotocamera. Se vuoi, quindi puoi dare un’occhiata al mio articolo “Come scegliere la tua prima fotocamera” dove ti do ulteriori consigli per scegliere la tua prossima fotocamera.

Se ti sei perso le lezioni precedenti puoi andare all’indice delle lezioni di questo corso di fotografia seguendo questo link.

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