Il digitale

Le macchine fotografiche digitali e a pellicola funzionano con il medesimo principio: entrambe registrano le immagini, sfruttando l’energia luminosa per impressionare il materiale fotosensibile. La differenza principale è che in una fotocamera digitale la luce è raccolta da un sensore elettronico, mentre, in una fotocamera tradizionale l’immagine viene impressionata su uno spezzone di pellicola. L’immagine che si ottiene da una fotocamera digitale è costituita da una sequenza di informazioni digitali che, adeguatamente elaborate, verranno salvate in un archivio digitale o file.

schema di una fotocamera reflex digitale.

Per le fotocamere digitali vale, come per quelle analogiche, con lo stesso significato, la distinzione fra fotocamera compatta e reflex. Esistono in commercio modelli per tutte le tasche:  quelle alla portata della maggior parte delle tasche prendono il  nome di “consumer”, vi sono, poi, formati di fotocamera chiamati “prosumer” (dalla fusione di due termini “professional” e “consumer”) o anche chiamati “SLR-like” (SLR sta per Single-Lens Reflex – nome tecnico delle macchine fotografiche REFLEX) che hanno caratteristiche funzionali e di qualità immagine estremamente vicine, o a volte superiori alle fotocamere reflex digitali di fascia bassa, pur avendo un obiettivo fisso come le compatte. All’inconveniente dell’ottica non intercambiabile alcuni produttori hanno ovviato introducendo in commercio fotocamere SLR-like con ottiche zoom con ampia escursione focale (da 28 mm equiv. fino a 400 mm equiv.) benché la qualità intrinseca di queste ottiche non possa raggiungere quella delle ottiche di maggior prestigio dedicate agli usi professionali. La presenza di un obiettivo fisso rende dunque sicuramente meno flessibile l’uso della  fotocamera nei diversi contesti applicativi, ma, in positivo, c’è da registrare il fatto che non esponendo l’interno della fotocamera (e quindi il sensore) all’aria durante il cambio di obiettivo, si evita l’accumulo di polvere sul sensore, fatto questo che porta ad avere un possibile degrado della qualità delle immagini.


Il sensore

Il cuore della fotocamera digitale è il sensore. Le due tipologie maggiormente diffuse in commercio sono i CCD (Charge-Couple Device) ed i CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor). Essi, impressionati dalla luce, sono in grado di trasformare il segnale analogico in digitale. Le differenti intensità di luce che colpiscono il sensore generano differenti variazioni di corrente elettrica. In seguito, con il convertitore AD (Analogico-Digitale) si traduce il segnale elettrico in una immagine, con una propria risoluzione e profondità di colore (12 bit o 16 bit).

Esempio di un sensore CCD.

Il sensore è in realtà una struttura composta da milioni di piccoli punti detti pixel di forma rettangolare. La linea di pensiero che sta dietro a questa tecnologia è molto semplice. Ogni pixel è piccolissimo, ma fondamentale perché porta con sé un’informazione: tutte le informazioni insieme caratterizzano e formano la totalità delle immagini. Ogni singolo pixel registra un’informazione su un colore catturato (per esempio se colpito da luce blu, riprodurrà un pixel colorato di blu). I sensori presenti nelle fotocamere d’oggi sono capaci di milioni di pixel, le fotocamere più elaborate, quelle professionali reflex ne contano decine di milioni.

Un’importante parametro da prendere in considerazione è la dimensione effettiva, fisica del sensore. È facile immaginare che, se a parità di risoluzione un sensore è più grande di un altro in dimensioni, esso avrà anche pixel di maggiori dimensioni. Ciò garantisce una maggiore qualità dell’immagine, poiché, un pixel di più grandi dimensioni risulta più luminoso e garantisce un segnale con rumore più basso.  Quindi, se si vogliono ottenere fotografie sempre più nitide occorre scegliete sensori di grande dimensione. Solitamente le dimensioni dei sensori sono riportate in frazioni di pollici, ad esempio 1″ 1/2.

tabella delle dimensioni dei diversi formati di sensori.

Una cosa importante da notare è che i pixel, in generale, sono monocromatici. In pratica i sensori, normalmente, vengono “verniciati” pixel per pixel con una vernice trasparente (filtro colorato – sintesi sottrattiva dei colori) che permette a ogni pixel di catturare la luce solo nella componente di colore di cui è verniciato.

funzionamento di filtrazione della radiazione monocromatica da parte di ogni singolo pixel

Grazie ai tre colori primari e alle loro combinazioni si ricavano tutti gli altri colori. La griglia di pixel che forma i sensori segue questa regola solitamente verde-rosso-verde-blu-verde-rosso-verde-blu, ecc… La predominanza di pixel verdi è dovuta al fatto che l’occhio umano è meno sensibile al verde. In altri sensori possono essere previsti pixel di colori differenti. Ad esempio, in alcuni di essi, la ripetizione del pixel verde è stata sostituita da un pixel di colore giallo, o turchese.

schema classico di disposizione dei pixel sulla superficie del sensore.

La profondità del colore è, invece, espressa in bit. La qualità e la luminosità dei colori nell’immagine è direttamente proporzionale alla profondità di colore del singolo pixel. 8 bit, o 1 byte, consentono di registrare 256 variazioni di luminosità di ogni colore (28 colori, dove 2 indica il numero di cifre possibili per il codice binario). Quindi, essendo un fattore esponenziale, anche un piccolo aumento determina una consistente variazione della qualità. Tanto per capirci il JPEG non supporta oltre gli 8 bit, quindi in questo formati non aspettatevi di trovare foto di qualità da professionisti, che, dal canto loro, tendono ad utilizzare formati speciali, il più diffuso è il RAW.

numero di livelli e di zone per immagini a differente profondità di colore.


 I megapixel

L’unità di misura della risoluzione delle immagini prodotte da una fotocamera digitale è il Megapixel detto anche Mp, dove mega rappresenta il prefisso per “milioni”, quindi, se leggete 2 megapixel significa che il sensore dispone di due milioni di pixel. Per quanto riguarda invece il numero o meglio la disposizione nelle varie dimensioni dei pixel c’è da tenere presente che il rapporto tra numero di pixel in orizzontale e in verticale è di 1,25:1 cioè 1,25 a 1. Questo vuol dire che se si prende una risoluzione di 5 megapixel ad esempio, si avrà un numero di 2560 pixel in orizzontale per 1920 pixel in verticale e si scriverà o si leggerà 2560 x 1920.

variazione delle dimensioni del formato di stampa in base all’aumento del numero di megapixel.


Il bilanciamento del bianco

Si sente parlare spesso di Bilanciamento del Bianco (White Balance in inglese), un termine che ritroviamo sui menu della nostre fotocamere digitali. Comprendere il significato del concetto Bilanciamento del Bianco, così come imparare a gestire l’apposita funzione sulla fotocamera ci permette di migliorare la qualità delle nostre immagini.

Tutto nasce dal fatto che il modo di interpretare i colori proprio delle fotocamere digitali è differente da quello dell’occhio umano. Cambia la sensibilità e quindi l’interpretazione.

La luce che illumina la scena che vogliamo riprendere non è sempre la stessa: luce solare, lampada a filamento, neon e così via. Ma anche la stessa “luce solare” cambia e di parecchio a seconda delle ore del giorno, della stagione e delle condizioni atmosferiche. Possono esserci delle dominanti di colore calde (ad esempio nel tardo pomeriggio) oppure fredde, di conseguenza la foto presenterà un carico maggiore di sfumature gialle oppure blu. Facciamo un esempio: distesa di neve. Generalmente la consideriamo un manto bianco, e così è descritta dai poeti. Ma se guardiamo più attentamente ci accorgiamo delle dominanti rosa (all’alba), oppure blu (se il cielo si è messo al brutto) che serpeggiano nel bianco della neve. Alla fotocamera digitale tutte queste sottili, oppure evidenti, variazioni di colore non sfuggono, ma è l’interpretazione che ne fa che è diversa da quella dell’occhio umano. Potremmo così ritrovarci con immagini, sul monitor o in stampa, ben diverse da quelle che ci aspettavamo. Negli scatti in interno – uffici, fabbriche, appartamento – può andare anche peggio: dominante arancione, giallo, verde…

 

differente bilanciamento del bianco effettuato sulla stessa immagine.

 

Nelle fotocamere digitali appositi sensori si occupano della misurazione della temperatura colore e del Bilanciamento del Bianco. Cercano, cioè, di produrre nell’immagine un bianco puro e, di riflesso, sfumature di colore corrette. Se nel bianco c’è una quota di verde – “pensa” la fotocamera – questa si ripeterà anche sulle altre tinte dell’immagine, quindi occorre sottrarre quella quota in tutta la foto. Troppo complicato? Niente paura, nella maggior parte della situazioni di ripresa è la fotocamera digitale ad occuparsi, in automatico, del Bilanciamento del Bianco e a fornirci immagini fedeli al soggetto.

Ma non è sempre così. Pensiamo, ad esempio, a un interno in cui siano presenti diversi tipi di illuminazione: qualche raggio di sole che filtra dalla finestra, una lampada da tavolo, una luce alogena, ecc. E’ possibile che in una circostanza come questa vada in crisi l’automatismo per il bilanciamento del bianco. La fotocamera non riuscirà a restituirci immagini fedeli della scena. A questo punto sta al fotografo riconoscere la situazione complessa e intervenire sul menu della macchina fotografica digitale selezionando l’opzione di Bilanciamento del Bianco più corretta: Notte, Tungsteno, Neon…

tabella delle classiche impostazioni per effettuare il bilanciamento del bianco

Le fotocamere digitali più sofisticate (non solo le fotocamere reflex, ma anche le fotocamere compatte semi professionali – le cosidette fotocamere “prosumer”) permettono anche la regolazione manuale del Bilanciamento del Bianco. Come si fa? Basta puntare la macchina su un foglio di carta bianco, posto nella luce dell’ambiente in cui intendiamo riprendere le nostre foto. Il sistema regolerà così tutte le tinte.Per i più precisi esiste, talvolta, anche la possibilità di regolare il Bilanciamento del punto di Bianco anche attraverso una scala di temperatura colore espressa in gradi Kelvin.

A questo punto siamo pronti per realizzare immagini perfettamente bilanciate (prive cioè di dominanti colore). La correzione di foto non bilanciate può esser fatta anche a posteriori, attraverso un buon programma di fotoritocco. Ma tutto è più semplice se ci attrezziamo al meglio prima dello scatto. Attenzione! Se abbiamo impostato il Bilanciamento del Bianco per una determinata situazione, ricordiamoci poi di resettarlo quando fotografiamo con altre condizioni di luce.

Quando salviamo le nostre immagini nel professionale formato digitale RAW, salviamo i dati “crudi” dell’immagine , così come sono registrati dai pixel del sensore digitale, senza che la fotocamera intervenga a modificare alcun parametro. In questo caso anche il Bilanciamento del Bianco è un’operazione che ha luogo dopo, al momento della conversione dei file in formato TIFF oppure JPEG.

E’ a questo punto – con l’aiuto di un software di conversione per il formato RAW (quello fornito con la fotocamera, oppure un programma specialistico acquistato a parte) o con Photoshop, se disponiamo della versione CS – che possiamo intervenire per settare il Bilanciamento del Bianco a nostro piacimento.

Se il risultato non ci soddisfa possiamo sempre fare un passo indietro e riprovare anche più volte, fino a che non otteniamo il risultato desiderato. Le opzioni per il settaggio del Bilanciamento del Bianco durante la conversione dell’immagine salvata in formato RAW sono numerose e legate al software che utilizziamo. Ecco dunque un altro dei tanti vantaggi offerti dal formato RAW, indispensabile se facciamo un uso professionale o semi professionale della nostra fotocamera digitale.

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