Fabio Casulli photographer

Sensore
Il sensore è l'elemento sensibile della fotocamera, quello che ha preso il posto della pellicola. Esistono diversi tipi di sensori, ma in generale tutti utilizzano un elemento microscopico (le dimensioni variano da meno di 5 a 24 micron, cioé millesimi di millimetro), il pixel, che cattura i fotoni e li trasforma in elettroni, traducendo l'immagine reale, illuminata dalla luce, in una elettronica, gestibile da un processore.
Le dimensioni del pixel influenzano le sue prestazioni, la sua capacità di trasformare fotoni e di gestire elettroni, quella che tecnicamente si chiama "full well capacity", appunto la capacità del pixel, intesa come capacità di "riempirsi" di elettroni. Si va da un minimo di circa 20.000 a un massimo di 200.000 elettroni per pixel; oltre questo limite il pixel è saturo, e risulterà bianco. In un'immagine nella quale una zona di luce è bianca e senza dettagli si verifica proprio questo fenomeno. Non si tratta di una caratteristica secondaria, dal momento che un pixel con full well capacity di 200.000 elettroni, mostrerà dettagli nelle luci dieci volte maggiori che in uno da 20.000 elettroni. In commercio esiste un sensore, il Fujifilm Super CCD SR montato sulle Fujifilm S5 Pro, che ha pixel di dimensioni diverse per una maggiore efficenza sulle luci e sulle ombre, esempio per ora unico, ma molto interessante ed efficente. A questa caratteristica è legata la gamma dinamica, cioé la capacità del sensore di leggere dettagli nelle luci e nelle ombre. Una gamma dinamica alta è naturalmente auspicabile, ma varia non solo da un sensore a un altro, ma anche in funzione della sensibilità alla quale il sensore è impostato: a bassa sensibilità essa è maggiore e viceversa.
Esiste poi la corrente di buio, chiamata anche "rumore", gli elettroni prodotti spontaneamente dal pixel, non come traduzione di fotoni, ma per il semplice fatto che il pixel è un congegno elettronico che funzionando si riscalda, e riscaldandosi produce elettroni: in genere ogni pixel, alla temperatura di 0 gradi celsius, produce ogni secondo un elettrone. La corrente di buio è evidente nelle ombre piene, senza dettagli, nere, ma solo nelle lunghe pose, dal secondo in su, e le fotocamere hanno funzioni adatte a limitarla.
Ogni sensore, inoltre, ha una sua caratteristica efficenza quantica, cioé una diversa sensibilità a frequenze diverse della luce, in ultima istanza ai vari colori. Le differenze, nei sensori di ultima generazione, sono in realtà minime, e si fanno più marcate solo a frequenze oltre la luce visibile, infrarosso o ultravioletto, zone dello spettro peraltro tagliate dai filtri montati sulla suiperficie del sensore stesso.
Quest'ultima caratteristica ci porta a parlare dei colori. Esistono sistemi diversi per la riproduzione dei colori; quasi la totalità dei sensori ha, posta sui pixel, una matrice divisa in colori primari, rosso verde e blu, la combinazione dei quali riproduce tutte le sfumature di colori esistenti. Esiste un sensore, il Foveon X3, montato sulla Sigma SD15, che monta tre strati di pixel, ciasuno sensibile a uno dei tre colori primari, appunto il rosso, il verde e il blu.
Le tonalità di colore vengono misurate con il numero di bit usati dal sistema binario di un apparato elettronico per rappresentare le sfumature; la profondità di colore standard, usata nei video, è di 8 bit per canale, cioé per colore primario, che corrisponde a 256 sfumature. Per sapere il numero di colori riproducibili, basta moltiplicare tra loro le 256 sfumature di ogni colore primario, dunque elevare al cubo 256, che da oltre 16,7 milioni di colori. Il numero di tonalità di colore che ogni pixel è in grado di riprodurre può variare, in genere da 10 a 16 bit, ma per lo più ne vengono utilizzati solo 8 bit (nelle foto in formato JPEG).Tuttavia la differenza nel contenuto di informazione da 8 a 16 bit è enorme; a 16 bit il numero di sfumature per canale è di oltre 65.000, che elevato al cubo da la fantastica cifra di oltre 281.000 miliardi di colori: una bella differenza! Per non perdere nulla della preziosa informazione del colore occorre che la fotocamera possa fare foto nel formato TIFF o, meglio ancora, RAW. In realtà, sino ad ora, nessuna fotocamera in commercio restituisce colori a 16 bit per canale, ma al massimo 14. Se è vero che si tratta di un numero di sfumature di colore superiore a quello che lo schermo ci può mostrare, bisogna tener presente che in fase di elaborazione non sono mai abbastanza; non si tratta solo di avere la possibilità di variare le tonalità di una foto, ma di gestire tutte le sue informazioni, contenute tutte in quei bit. Per esempio un'immagine a 16 bit può venire notevolmente variata anche nell'esposizione in fase di elaborazione.