Componenti e Caratteristiche delle Fotocamere Digitali

Dopo aver fatto una panoramica delle principali tipologie di macchine fotografiche, vediamo adesso da quali parti esse siano composte e quali siano le loro principali caratteristiche. Questa pagina potrà insomma esservi utile per comprendere come è fatta una fotocamera digitale e, per sommi capi, come funziona.

A seconda del tipo di macchina, possono essere presenti più o meno componenti, ma alcune parti della fotocamera sono assolutamente necessarie e le troviamo su qualsiasi modello. D’altronde, il funzionamento di base di una macchina fotografica digitale resta grossomodo lo stesso, a prescindere dalla tipologia di appartenenza.

Obiettivo

L’obiettivo è il sistema ottico composto da un gruppo di lenti attraverso il quale filtra la luce che raggiungerà il sensore.

obbiettivi fotografici

Le fotocamere compatte e bridge sono dette ad obiettivo “fisso”, poiché esso è integrato nella macchina e non sostituibile. Le Reflex e le Mirrorless sono invece fotocamere ad obiettivo intercambiabile: a seconda delle esigenze è possibile montare un obiettivo dalle caratteristiche diverse, adatte a soggetti e situazioni differenti.

Abbiamo dedicato una intera pagina del nostro corso di fotografia agli obiettivi ed alle loro caratteristiche.

Otturatore

L’otturatore è un meccanismo posto tra il sensore e l’obiettivo che, se chiuso, blocca la luce impedendole di raggiungere il sensore (o la pellicola).

In fase di scatto, l’Otturatore si apre per un determinato lasso di tempo (ossia il tempo di esposizione), lasciando che la luce venga assorbita dal sensore. La funzione dell’otturatore è quindi quella di regolare la durata dell’esposizione.

Abbiamo spiegato il concetto nei dettagli parlando dell’esposizione in generale e del tempo di posa.

Sensore

Riguardo al sensore, “cuore” delle fotocamere digitali, spendiamo qualche parola in più. Nei sistemi digitali, il Sensore è l’equivalente della “vecchia” pellicola delle macchine analogiche. La sua funzione è quella di assorbire la luce che filtra attraverso l’obiettivo, quando l’otturatore è aperto. Il segnale luminoso catturato dal sensore viene poi elaborato dal processore della fotocamera e tradotto in informazioni digitali (nel file, insomma).

Il sensore della fotocamera è composto principalmente da silicio e presenta sulla superficie diversi milioni di fotodiodi sensibili alla luce. Ognuno di essi corrisponde ad un pixel dell’immagine. Dal numero di fotodiodi presenti sul sensore dipende quindi la risoluzione di una determinata fotocamera digitale: un sensore da 8 milioni di fotodiodi permetterà di registrare foto da 8 Megapixel.

I sensori digitali, a prescindere dal numero di fotodiodi che contengono, possono avere dimensioni fisiche variabili. Dalla densità di fotodiodi dipende buona parte della qualità d’immagine che presenterà la fotografia e pertanto, a parità di risoluzione, sensori più grandi permettono di ottenere foto di migliore qualità.

dimensione dei sensori fotocamere digitaliLe dimensioni dei sensori digitali corrispondono a determinati standard. Le fotocamere digitali compatte hanno di norma un sensore con diagonale compresa fra 1/2,3” ed 1” e le fotocamere integrate negli smartphone presentano spesso un sensore addirittura più piccolo.

Fotocamere Reflex e Mirrorless di fascia economica hanno invece sensori di dimensioni superiori. Nella maggior parte dei casi, queste macchine fotografiche dispongono di un sensore ridotto APS-C, le cui dimensioni si aggirano intorno ai 23x15mm.

Solo le reflex professionali ed alcune costose mirrorless presentano un sensore Full Frame, le cui dimensioni, ereditate da quelle dei negativi 35mm, sono pari a 24x36mm.

Dalla dimensione del sensore, oltre alla qualità di immagine, dipende anche la focale equivalente. Di questo parleremo comunque più avanti, nella pagina dedicata agli obiettivi.

Esposimetro

L’esposimetro è il componente della fotocamera che si occupa di misurare la quantità di luce che investe la scena inquadrata, in modo da stabilire dei parametri di esposizione (Tempo di Posa, Apertura di Diaframma e Sensibilità ISO) corretti.

Partendo dalla misurazione effettuata dall’esposimetro, il fotografo troverà poi i valori che più si adattano allo scatto che intende realizzare. Per approfondire, vi invitiamo a leggere l’apposita pagina del nostro corso dedicata all’esposimetro e alle modalità di misurazione dell’esposizione.

Mirino

Il mirino è l’elemento attraverso il quale è possibile inquadrare la scena e studiare la composizione. Il mirino ottico è una caratteristica peculiare delle Reflex, mentre di norma, le più piccole Mirrorless sono equipaggiate con un mirino elettronico (oppure ne sono sprovviste).

Nella maggior parte dei casi, le fotocamere compatte e Bridge non dispongono di un mirino, e l’inquadratura avviene esclusivamente attraverso il display LCD. L’ampiezza del mirino e la percentuale di scena effettivamente coperta variano a seconda della fotocamera utilizzata.

Display LCD

Tutte le moderne fotocamere digitali dispongono di un display LCD. Fino ad alcuni anni fa, su alcune macchine fotografiche (soprattutto le reflex di fascia bassa), il display era utilizzato soltanto per accedere ai menu delle impostazioni.

Oggi, qualsiasi fotocamera digitale dispone invece del live view. Grazie a questa tecnologia è possibile visualizzare la scena inquadrata proprio attraverso il display, ed utilizzarlo quindi come mirino.

Questa possibilità rende più semplice lo scatto da posizioni scomode e permette una messa a fuoco (manuale) molto più precisa.

Le potenzialità del live view variano comunque da fotocamera a fotocamera: in particolare, la messa a fuoco automatica potrebbe essere meno efficiente.

Alcune fotocamere moderne integrano un display touchscreen, attraverso il quale è possibile variare i parametri nei menu, mettere a fuoco e scattare. Alcuni modelli dispongono di un display fisso, mentre in altri casi esso è inclinabile o completamente articolato.

Del display LCD, le caratteristiche più rilevanti sono le dimensioni fisiche e la risoluzione. Come consuetudine, quando si parla di schermi, la dimensione del display viene espressa con la lunghezza della sua diagonale. La risoluzione del display è invece data dal suo numero complessivo di pixel. Valori medi per il display delle moderne fotocamere digitali sono 3″ di diagonale e 640x480px di risoluzione.

 

Dopo aver brevemente descritto la funzione dei principali componenti delle fotocamere digitali, vediamo quali siano le loro caratteristiche fondamentali.

Risoluzione

La risoluzione di un’immagine non è altro che la sua dimensione in termini di pixel.

Un pixel è la parte più piccola di un’immagine, ossia ognuno di quei “puntini” che possiamo vedere ingrandendo una foto oltre il 100%. La risoluzione di una foto viene espressa in Megapixel, unità di misura che equivale ad un milione di pixel. Quindi, una fotografia che misura 6.000 pixel di larghezza e 4.000 di altezza avrà una risoluzione di 24 megapixel.

Possedere una fotocamera con una risoluzione elevata significa poter effettuare stampe di grandi dimensioni ed avere la possibilità di operare ritagli anche molto spinti. Di conseguenza, un elevato numero di Megapixel è sicuramente una caratteristica desiderabile della macchina fotografica.

In realtà, questa regola sarebbe valida solo ragionando “a parità di qualità di immagine”. Infatti, il numero di pixel in sé non dà alcuna informazione circa la qualità che sarà possibile ottenere.

Molte fotocamere economiche dotate di un numero sproporzionato di Megapixel producono immagini che, osservate a piena risoluzione appaiono estremamente “morbide”, con pochi dettagli o con un vistoso rumore digitale.

In questi casi ci si rende facilmente conto che l’elevata risoluzione non ha offerto alcun vantaggio in termini di dettaglio. Da questo punto di vista, il risultato ottenuto sarebbe stato identico anche con qualche Megapixel in meno.

Parlando del sensore digitale delle fotocamere, abbiamo spiegato che esso è composto da numerosi fotodiodi sensibili alla luce, ognuno dei quali corrisponde ad un pixel della foto.

I sensori delle fotocamere economiche sono normalmente piuttosto piccoli e, dotarli di un numero sproporzionato di fotodiodi (ossia dotarli di una risoluzione troppo alta) significa inevitabilmente utilizzare fotodiodi più piccoli, e per questo meno efficienti.

La conseguenza è che, in presenza di piccoli sensori, la qualità d’immagine risulta spesso inversamente proporzionata alla risoluzione massima, soprattutto scattando a sensibilità ISO elevate (tipicamente in ambienti bui).

 

esempio di risoluzione e qualità di immagineQuesta foto, ad esempio, è stata scattata in buone condizioni di luminosità con uno smartphone Samsung Galaxy S4, la cui fotocamera vanta ben 13 Megapixel. Osservando il dettaglio al 100% notiamo però come l’immagine sia “impastata”, priva di dettagli e con fastidiosi artefatti. In effetti, il livello di dettaglio offerto da un sensore da 5 megapixel (ma di dimensioni fisiche maggiori) sarebbe stato probabilmente identico.

Va inoltre sottolineato che un numero di megapixel molto elevato significa anche file più pesanti. Questo si traduce in un maggiore carico per il processore di immagine (che si ripercuote sulla velocità di raffica) ed una minore autonomia della scheda di memoria.

Autofocus

L’autofocus è il sistema attraverso il quale la macchina fotografia mette automaticamente a fuoco il soggetto dello scatto. A seconda della tipologia di macchina fotografica e della sua fascia di prezzo, le prestazioni dell’autofocus possono variare notevolmente.

Soprattutto in alcuni generi fotografici (animali in libertà, gare sportive…) avere un autofocus efficiente è una condizione essenziale, mentre in altri casi le sue prestazioni ricoprono un ruolo marginale. Possiamo farci un’idea dell’efficienza dell’autofocus conoscendo il numero di Punti AF di cui la macchina è dotata, ossia dei “sensori” posti all’interno dell’inquadratura in corrispondenza dei quali è possibile mettere a fuoco.

Per dare un’idea, le Reflex entry-level hanno generalmente 9-11 aree AF, mentre quelle di fascia alta possono attualmente superare i 60 punti.

Oltre a conoscere il numero di punti AF di cui è dotata la fotocamera, è importante sapere quanti di essi siano lineari e quanti a croce.

Per mettere a fuoco correttamente, la fotocamera deve analizzare l’immagine in corrispondenza dei punti AF: se questi sensori sono di tipo lineare,a la fotocamera potrà rilevare i dettagli solo in orizzontale. Al contrario, un sensore a croce può rilevare dettagli sia in orizzontale che in verticale, il che si traduce in una messa a fuoco più rapida.

Sensibilità ISO Massima

Una fotocamera che permette di scattare ad una sensibilità ISO molto alta, consente di ottenere scatti nitidi anche in situazioni di scarsa luminosità o, più in generale, permette di utilizzare tempi di Posa più brevi quando non si possa aprire ulteriormente il Diaframma (spiegheremo ampiamente questo concetto parlando dell’esposizione).

La massima sensibilità ISO utilizzabile è solitamente una delle caratteristiche più pubblicizzate di una fotocamera, ma così come avviene per la risoluzione, il dato indicato non sempre è attendibile.

Infatti, all’aumentare degli ISO diminuisce notevolmente la qualità di immagine a causa del rumore digitale, ed alle sensibilità ISO più alte proposte dalla fotocamera, la qualità potrebbe essere talmente bassa da rendere lo scatto pressoché inutilizzabile.

Per questo motivo, più che tenere conto del “range ISO” disponibile sulla macchina in questione, sarebbe opportuno valutare, analizzando gli scatti effettuati con lo stesso corpo, la resistenza alle alte sensibilità che offre il modello.

Raffica

Per “Raffica” si intende il numero di scatti che la fotocamera può eseguire in un dato intervallo di tempo (un secondo). Ad esempio, una Reflex professionale come la EOS 1DX Mark II può scattare ad una raffica di ben 14 FPS, mentre un modello entry level come la Canon EOS 800D si ferma a soli 6 FPS.

L’importanza di questo parametro è comunque soggettiva: per un paesaggista la raffica non avrà alcuna rilevanza, mentre è essenziale per i fotografi sportivi o per chi pratica “caccia fotografica”.

 

Adesso che abbiamo più chiaro quali siano i principali componenti delle fotocamere e le loro caratteristiche fondamentali, passiamo ad occuparci degli obiettivi.