Le Full Frame Canon e Nikon a confronto. Test MTF

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1 Test MTF centro studi Progresso FOTOGRAFICO Come abbiamo spiegato lo scorso mese, abbiamo rinnovato i test del rumore accogliendo le indicazioni delle più recenti norme ISO. In questo modo però i nuovi grafici non sono direttamente confrontabili con quelli precedenti; abbiamo quindi deciso di rielaborare tutti i dati dei principali test pubblicati e questo mese vi proponiamo le misure delle più recenti Full Frame, aggiungendocometerminedi confronto due reflex Aps-C. 40 TUTTI FOTOGRAFI Le Full Frame Canon e Nikon a confronto

2 RUMORE LATITUDINE DI POSA Contenimento del rumore con grigio 18% Per confrontare più facilmente le prestazioni delle fotocamere in prova consideriamo i grafici relativi al Contenimento del rumore con grigio 18% per 2 distinte esposizioni corrispondenti a 200 ISO e 3200 ISO nominali (0,072 e 0,00045 lux s). A 200 ISO le prestazioni della fotocamera dipendono principalmente dall efficienza del sensore, ovvero dalla sua capacità di utilizzare la luce incidente, grazie ad una maggiore superficie o al miglior funzionamento delle microlenti che convogliano la luce sugli elementi sensibili; a 200 ISO incide meno il rumore introdotto dalla fotocamera per la lettura del sensore. Vediamo qui che tutte le fotocamere Full Frame hanno un comportamento più o meno equivalente e prestazioni superiori rispetto ai modelli APS presi come riferimento (Nikon D3200 e Canon Eos 650D); i loro sensori infatti hanno una superficie più piccola e ricevono quindi meno luce, da cui il rumore più elevato. Passando alle sensibilità superiori come 3200 ISO abbiamo risultati non molto diversi, che però cominciano ad essere influenzati dal rumore di lettura del sensore da parte della fotocamera. Latitudine di posa L influenza dei circuiti elettronici per la lettura del sensore si nota più facilmente nei grafici della Latitudine di posa. Anche in questo caso consideriamo i grafici relativi alle impostazioni 200 ISO e 3200 ISO nominali. A 200 ISO si distinguono le Nikon D800 e D600, che a questa sensibilità possono contare su un rumore di lettura estremamente contenuto e riescono ad avvicinarsi, o a raggiungere, una latitudine di posa di 9 EV; le Canon appaiono leggermente inferiori e non superano i 7,9 EV. La Nikon D3200, pur essendo penalizzata da una scarsa efficienza, riesce a competere grazie a un basso rumore di lettura. Le cose cambiano alle sensibilità superiori, dove il sistema di lettura delle Canon mostra un rumore contenuto. Qui le Full Frame si riallineano, mentre la Nikon D3200 e la Canon Eos 650D si collocano su un livello inferiore di circa 1 EV. TUTTI FOTOGRAFI 41

3 Canon Eos 5D Mark III Contenimento del rumore: dati completi Qui, come negli altri grafici del rumore, i dati delle sensibilità 50 ISO e 100 ISO sono coincidenti. Sensibilità ISO: Minimo lo scarto tra i valori nominali e quelli misurati. Contenimento del rumore: dati completi Unica eccezione i 50 ISO che a livello Raw hanno un comportamento Qui, come negli altri grafici del rumore, i dati delle sensibilità 50 ISO e 100 identico ai 100 ISO. ISO sono coincidenti. Canon Eos 1D x Sensibilità ISO: Minimo lo scarto tra i valori nominali e quelli misurati. Unica eccezione i 50 ISO che a livello Raw hanno un comporta- Qui, come negli altri grafici del rumore, i dati delle sensibilità 50 ISO Contenimento del rumore: dati completi mento identico ai 100 ISO. e 100 ISO sono coincidenti. Sensibilità ISO: Minimo lo scarto tra i valori nominali e quelli misurati. Unica eccezione i 50 ISO che a livello Raw hanno un comportamento identico ai 100 ISO. Canon Eos 6D

4 Contenimento del rumore con grigio 18% Il rumore è estremamente contenuto grazie alla grande quantità di luce che giunge sul sensore Full Frame. Contenimento del rumore con grigio 18% Il rumore è estremamente contenuto grazie alla grande quantità di luce che giunge sul sensore Full Frame. Latitudine di posa: La latitudine di posa alle basse sensibilità risente di un certo rumore di lettura; all opposto alle alte sensibilità il rumore di lettura è più basso di quello di altre fotocamere. Latitudine di posa: La latitudine di posa alle basse sensibilità risente di un certo rumore di lettura; all opposto alle alte sensibilità il rumore di lettura è più basso di quello di altre fotocamere. Contenimento del rumore con grigio 18% Il rumore è estremamente contenuto grazie alla grande quantità di luce che giunge sul sensore Full Frame. Latitudine di posa:la latitudine di posa alle basse sensibilità risente di un certo rumore di lettura; all opposto alle alte sensibilità il rumore di lettura è più basso di quello di altre fotocamere.

5 Nikon D600 Sensibilità ISO: Minimo lo scarto tra i valori nominali e quelli misurati. Contenimento del rumore: dati completi Unica eccezione i 50 ISO che a livello Raw hanno un comportamento Qui, come negli altri grafici del rumore, i dati delle sensibilità 50 ISO e identico ai 100 ISO. 100 ISO sono coincidenti. Nikon D800 Sensibilità ISO: Come sulla D600 minimo lo scarto tra i valori nominali e Contenimento del rumore: dati completi quelli misurati. Unica eccezione i 50 ISO che a livello Raw hanno un comportamento identico ai 100 ISO. ISO sono coincidenti. Qui, come negli altri grafici del rumore, i dati delle sensibilità 50 ISO e 100 Nikon D3200 Sensibilità ISO: Minimo lo scarto tra i valori nominali e quelli misurati. Contenimento del rumore: dati completi: tutte le curve appaiono più basse rispetto alle fotocamere Full Frame.

6 Contenimento del rumore con grigio 18% Il rumore è estremamente contenuto grazie alla grande quantità di luce che giunge sul sensore Full Frame. Contenimento del rumore con grigio 18%: I pixel della D800 sono molto piccoli e quindi singolarmente leggermente più rumorosi di quelli della D600; dato che però sono più fitti il rumore complessivo valutato su una stampa (o su un immagine a identica risoluzione) è pressoché identico. Latitudine di posa: La latitudine di posa alle basse sensibilità è eccezionalmente ampia grazie a un contenuto rumore di lettura; più simile alle altre Full Frame la latitudine di posa alle alte sensibilità. Latitudine di posa: La latitudine di posa alle basse sensibilità è molto ampia grazie ad un contenuto rumore di lettura; più simile alle altre Full Frame la latitudine di posa alle alte sensibilità. Contenimento del rumore con grigio 18%: Come nel grafico dei dati completi, tutte le curve appaiono più basse rispetto alle fotocamere Full Frame. Latitudine di posa: Il basso rumore di lettura consente una buona latitudine di posa alle basse sensibilità, nonostante la limitata efficienza del sensore APS-C.

7 Per capire i nuovi grafici La misura della sensibilità Per la misura della sensibilità utilizziamo i dati ottenuti dai file Raw. Il valore numerico di sensibilità della fotocamera indica quanta luce occorre che giunga al sensore per avere un esposizione corretta; la norma ISO suggerisce come esposizione corretta quella che consente di avere 3EV in sovraesposizione rispetto alla luminosità media dell immagine. Per misurare la sensibilità quindi misuriamo la quantità di luce (H in lux x secondi) che consente di avere sulla fotocamera un segnale al 12,5% del segnale massimo registrabile (quello di saturazione). La sensibilità è data dalla formula S = 10/H. In grafico presentiamo sull asse delle ascisse i valori nominali, ovvero l impostazione ISO della fotocamera, e sull asse delle ordinate la sensibilità ottenuta con le nostre misurazioni. La corrispondenza è perfetta quando i riferimenti colorati giacciono sulla diagonale. è importante notare che eventuali differenze tra i due valori non costituiscono un indice di cattivo funzionamento della fotocamera, ma semplicemente descrivono il suo comportamento in Raw. Durante la trasformazione in Jpeg la fotocamera può applicare curve di trasferimento che modificano la resa finale. La misura del rumore Il rumore nelle immagini si presenta come irregolarità nella luminosità e nel colore. Il rumore è tanto più fastidioso quanto più ci impedisce di distinguere il segnale luminoso, quindi non è importante valutare il rumore in sé, bensì il rapporto tra il segnale e il rumore (segnale/rumore). Tanto maggiore è il rapporto segnale/ rumore, tanto migliore è l immagine. Per avere la migliore corrispondenza possibile tra le variazioni del rapporto segnale/rumore e la sensazione fisica prodotta, dato che gli organi di senso, la vista nel nostro caso, lavorano su scala logaritmica dobbiamo utilizzare una scala logaritmica, riportando i valori del rapporto segnale/ rumore in decibel (db), dove db = 20 log 10 (segnale/rumore). I valori numerici risultano differenti rispetto ai test del passato e non sono direttamente confrontabili. Il grafico Contenimento del rumore: dati completi Questo grafico riassume tutte le misurazioni eseguite. Per ogni impostazione di sensibilità (ogni curva colorata) misuriamo il rapporto segnale/rumore per numerosi livelli di esposizione. Il livello di esposizione massimo (3EV) corrisponde al massimo segnale registrabile (100%). Ogni step EV in meno corrisponde a un dimezzamento dell esposizione. Abbiamo evidenziato inoltre il livello grigio 18% (18% del segnale) perché su questo livello valuteremo più in dettaglio i dati nei grafici successivi. è evidenziato anche il livello 20db, che costituisce secondo le norme ISO il livello minimo al quale si ha una buona qualità delle immagini, per il quale il segnale è 10 volte più grande del rumore. Questo livello ci servirà per valutare la latitudine di posa. Sensori con diversa risoluzione Molto spesso ci si trova nella necessità di confrontare fotocamere con un numero di pixel diverso. Più aumenta il numero di pixel, a parità di dimensioni del sensore, più si riducono le dimensioni di ogni pixel; si riduce quindi la quantità di luce incidente e di conseguenza il rapporto segnale/rumore. Questo ragionamento vale però solo a livello di ogni singolo pixel, e non vale se consideriamo le immagini prodotte dall intero sensore. Per eseguire un confronto significativo dobbiamo riferirci ad un applicazione pratica, come ad esempio una stampa, e vedere come due fotocamere con diversa risoluzione si comportano per ottenere lo stesso prodotto finale. Una stampa 20x30cm (circa un A4) stampato a 300 dpi contiene circa 8 Mpixel. Ricampioniamo allora l immagine a questa risoluzione più bassa e calcoliamo di conseguenza il nuovo rapporto segnale/ rumore, che sarà sempre più alto, dato che il rumore viene a ridursi nella fusione di più pixel. Dunque confrontare fotocamere con diversa risoluzione è possibile e per questo prevediamo in entrambi i grafici Contenimento del rumore con grigio 18% e Latitudine di posa, delle curve specifiche in colore blu ottenute ricampionando i valori per delle stampe 20x30cm. Il grafico Contenimento del rumore con grigio 18% In questo grafico riportiamo gli stessi dati presenti nel grafico precedente Contenimento del rumore dati completi per il solo segnale 18%, in modo più facilmente leggibile e confrontabile. Sull asse delle ascisse riportiamo i valori ISO misurati, quindi in presenza di differenze tra i valori di sensibilità nominali e misurati (vedi grafico sensibilità ISO), i punti di misurazione risulteranno leggermente spostati rispetto ai riferimenti dell asse. La linea di funzione rossa riporta i dati rilevati direttamente sul sensore, e possono essere utilizzati per confrontare fotocamere dotate dello stesso numero di pixel. La linea di funzione blu riporta invece i dati ricampionati a 8 Mpixl, simulando l effetto su una stampa 20x30cm, e ci consente quindi di confrontare anche fotocamere che dispongono di un numero di pixel diverso. Il grafico Latitudine di posa La latitudine di posa ci dice quanti livelli di grigio possiamo visualizzare. Questo dato, di estrema importanza per il fotografo, è strettamente legato alla capacità della fotocamera di riprodurre segnali luminosi di bassa intensità con poco rumore. Secondo le norme ISO perché l immagine sia ben leggibile anche nelle ombre il rapporto segnale/ rumore non deve scendere sotto i 20 db. Partendo quindi dal grafico Contenimento del rumore - dati completi valutiamo per quanti EV il rapporto segnale/rumore rimane al di sopra del valore 20db. Anche per questo grafico utilizziamo in ascisse i valori ISO misurati, e riportiamo 2 curve, una rossa che si riferisce al dato misurato sul sensore, e una blu relativa ai dati ricampionati per una stampa 20x30cm. Quest ultima risulta più pratica per confrontare le prestazioni di diverse fotocamere. 46 TUTTI FOTOGRAFI