Basi dei Pixel delle Fotocamere Digitali: Sensore, Megapixel, Stampa
Il continuo avanzamento della tecnologia delle fotocamere digitali può essere piuttosto confuso perché nuovi termini vengono costantemente introdotti. Questo tutorial mira a chiarire parte di questa confusione sui pixel digitali — particolarmente per chi sta considerando o ha appena acquistato la prima fotocamera digitale. Concetti come dimensione del sensore, megapixel, dithering e dimensione di stampa sono discussi.
IL PIXEL: UN'UNITÀ FONDAMENTALE DELLE IMMAGINI DIGITALI
Ogni immagine digitale consiste di un descrittore fondamentale a piccola scala: IL PIXEL, inventato combinando le parole "PICture ELement". Proprio come l'arte puntinista usa una serie di macchie di vernice, milioni di pixel possono anche combinarsi per creare un'immagine dettagliata e apparentemente continua.
| Seleziona Vista: | Puntinismo (Macchie di Vernice) | Pixel |
Ogni pixel contiene una serie di numeri che descrivono il suo colore o intensità. La precisione con cui un pixel può specificare il colore è chiamata sua profondità di bit o colore. Più pixel la vostra immagine contiene, più dettagli ha la capacità di descrivere (anche se più pixel da soli non necessariamente risultano in più dettagli; più su questo dopo).
DIMENSIONE DI STAMPA: PIXEL PER POLLICE vs PUNTI PER POLLICE
Poiché un pixel è solo un'unità d'informazione, è inutile per descrivere stampe reali — a meno che non specifichiate anche la loro dimensione. I termini pixel per pollice (PPI) e punti per pollice (DPI) furono entrambi introdotti per relazionare questa unità pixel teorica alla risoluzione visiva reale. Questi termini sono spesso scambiati in modo inaccurato — fuorviando l'utente sulla massima risoluzione di stampa di un dispositivo (particolarmente con stampanti a getto d'inchiostro).
"Pixel per pollice" (PPI) è il più semplice dei due termini. Descrive proprio questo: quanti pixel un'immagine contiene per pollice di distanza (orizzontalmente o verticalmente). PPI è anche universale perché descrive la risoluzione in un modo che non varia da dispositivo a dispositivo.
"Punti per pollice" (DPI) può sembrare ingannevolmente semplice all'inizio, ma la complicazione sorge perché più punti sono spesso necessari per creare un singolo pixel — e questo varia da dispositivo a dispositivo. In altre parole, un dato DPI non porta sempre alla stessa risoluzione. L'uso di più punti per creare ogni pixel è un processo chiamato "dithering".
→
Pixel (Sopra) vs. Dithering (Sotto)
Le stampanti usano il dithering per creare l'apparenza di più colori di quanti ne abbiano realmente. Tuttavia, questo trucco viene a spese della risoluzione, poiché il dithering richiede che ogni pixel sia creato da un pattern ancora più piccolo di punti. Come risultato, le immagini richiederanno più DPI che PPI per rappresentare lo stesso livello di dettaglio.
Nell'esempio sopra, notate come la versione ditherizzata sia in grado di creare l'apparenza di 128 colori pixel — anche se ha molti meno colori punto (solo 24). Tuttavia, questo risultato è possibile solo perché ogni punto nell'immagine ditherizzata è molto più piccolo dei pixel.
Lo standard per stampe fatte in un laboratorio fotografico è circa 300 PPI, ma le stampanti a getto d'inchiostro richiedono diverse volte questo numero di DPI (a seconda del numero di colori d'inchiostro) per qualità fotografica. La risoluzione richiesta dipende anche dall'applicazione; stampe per riviste e giornali possono accontentarsi di molto meno di 300 PPI.
Tuttavia, più cercate di ingrandire una data immagine, più basso diventerà il suo PPI...
MEGAPIXEL E DIMENSIONE MASSIMA DI STAMPA
Un "megapixel" è semplicemente un milione di pixel. Se richiedete una certa risoluzione di dettaglio (PPI), allora c'è una dimensione massima di stampa che potete raggiungere per un dato numero di megapixel. La seguente tabella dà le dimensioni massime di stampa per diversi comuni megapixel di fotocamera.
| # di Megapixel | Dimensione Max Stampa 3:2 | |
|---|---|---|
| a 300 PPI: | a 200 PPI: | |
| 2 | 5,8" x 3,8" | 8,7" x 5,8" |
| 3 | 7,1" x 4,7" | 10,6" x 7,1" |
| 4 | 8,2" x 5,4" | 12,2" x 8,2" |
| 5 | 9,1" x 6,1" | 13,7" x 9,1" |
| 6 | 10,0" x 6,7" | 15,0" x 10,0" |
| 8 | 11,5" x 7,7" | 17,3" x 11,5" |
| 12 | 14,1" x 9,4" | 21,2" x 14,1" |
| 16 | 16,3" x 10,9" | 24,5" x 16,3" |
| 22 | 19,1" x 12,8" | 28,7" x 19,1" |
Notate come una fotocamera da 2 megapixel non possa nemmeno fare una stampa standard 4x6 pollici a 300 PPI, mentre servono ben 16 megapixel per fare una foto 16x10 pollici. Questo può scoraggiare, ma non disperate! Molti saranno contenti della nitidezza fornita da 200 PPI, anche se un PPI ancora più basso può bastare se la distanza di visione è grande (vedi "Ingrandimento Foto Digitale"). Per esempio, la maggior parte dei poster da parete sono spesso stampati a meno di 200 PPI, poiché si assume che non li ispezionerete da 15 cm di distanza.
RAPPORTO D'ASPECTO FOTOCAMERA E IMMAGINE
I calcoli di dimensione stampa sopra assumevano che il rapporto d'aspetto della fotocamera, o rapporto tra dimensione più lunga e più corta, sia il 3:2 standard usato per fotocamere 35 mm. In realtà, la maggior parte delle compatte, monitor e schermi TV hanno un rapporto 4:3, mentre la maggior parte delle reflex digitali sono 3:2. Molti altri tipi esistono: alcune attrezzature cinematografiche high-end usano persino un'immagine quadrata 1:1, e i film DVD sono un allungato 16:9.
Questo significa che se la vostra fotocamera usa un rapporto 4:3, ma avete bisogno di una stampa 4 x 6 pollici (3:2), allora alcuni dei vostri megapixel saranno sprecati (11%). Questo va considerato se la vostra fotocamera ha un rapporto diverso dalle dimensioni di stampa desiderate.
I pixel stessi possono anche avere il loro proprio rapporto d'aspetto, anche se questo è meno comune. Certi standard video e precedenti fotocamere Nikon hanno pixel con dimensioni sbilenche.
DIMENSIONE DEL SENSORE: NON TUTTI I PIXEL SONO CREATI UGUALI
Anche se due fotocamere hanno lo stesso numero di pixel, non significa necessariamente che la dimensione dei loro pixel sia anche uguale. Il fattore principale di distinzione tra una reflex digitale più costosa e una compatta è che la prima ha un'area del sensore digitale molto maggiore. Questo significa che se sia una reflex che una compatta hanno lo stesso numero di pixel, la dimensione di ogni pixel nella reflex sarà molto più grande.
Sensore Compatta
Sensore Reflex
Perché ci si preoccupa di quanto grandi siano i pixel? Un pixel più grande ha più area di raccolta luce, il che significa che il segnale luminoso è più forte su un dato intervallo di tempo.
Questo solitamente risulta in un rapporto segnale/rumore (SNR) migliorato, che crea un'immagine più fluida e dettagliata. Inoltre, la gamma dinamica delle immagini (gamma da chiaro a scuro che la fotocamera può catturare senza diventare né nera né bruciare le alte luci) aumenta anche con pixel più grandi. Questo perché ogni pozzo del pixel può contenere più fotoni prima di riempirsi e diventare completamente bianco.
Il diagramma sotto illustra la dimensione relativa di diversi standard di dimensioni sensore sul mercato oggi. La maggior parte delle reflex digitali ha un fattore di crop 1,5X o 1,6X (rispetto a pellicola 35 mm), anche se alcuni modelli high-end hanno effettivamente un sensore digitale con la stessa area del 35 mm. Le etichette di dimensione sensore date in pollici non riflettono la dimensione diagonale reale, ma riflettono invece il diametro approssimativo del "cerchio d'immagine" (non completamente utilizzato). Ciononostante, questo numero è nelle specifiche della maggior parte delle compatte.
Perché non usare semplicemente il sensore più grande possibile? Lo svantaggio principale di avere un sensore più grande è che sono molto più costosi, quindi non sono sempre benefici.
Altri fattori sono oltre lo scopo di questo tutorial, tuttavia si può leggere di più sui seguenti punti: sensori più grandi richiedono aperture più piccole per ottenere la stessa profondità di campo, tuttavia sono anche meno suscettibili alla diffrazione a una data apertura.
Tutto questo significa che è male stipare più pixel nella stessa area sensore? Questo produrrà solitamente più rumore, ma solo quando visualizzato al 100% sul monitor del computer. In una stampa reale, il rumore del modello a megapixel più alto sarà spaziato molto più finemente — anche se appare più rumoroso a schermo (vedi "Rumore Immagine: Frequenza e Magnitudine"). Questo vantaggio solitamente compensa qualsiasi aumento di rumore passando a un modello a megapixel più alto (con alcune eccezioni).
