Come funziona una fotocamera digitale

Megapixel

La scelta dei megapixel dipende da come volete usare le immagini. Se vi servono per arricchire il vostro sito web, nella maggior parte dei casi sono sufficienti 640 x 480 punti (corrispondenti 0,3 megapixel). Per scattare foto del genere basta anche una fotocamera da 100,00 euro, che è equipaggiata con due o tre megapixel.

Anche nel caso in cui volessimo stampare le foto, non è necessario che i megapixel siano particolarmente abbondanti. Per esempio, chi deve stampare le istantanee delle vacanze o della festa di compleanno nel formato standard di 10×15 cm, per incollarle nell’album di famiglia, può accontentarsi di una fotocamera digitale da quattro o cinque megapixel. Una quantità maggiore serve solo ad occupare più spazio sulla scheda di memoria e a rendere più costosa la fotocamera digitale. Sette megapixel o più sono utili solo a chi ha bisogno di realizzare grandi stampe o forti ingrandimenti di particolari.

Potete controllare il numero di megapixel necessario a seconda della destinazione della foto consultando la tabella qui sotto:

Gestione dei colori

Quando si scatta una foto da una fotocamera digitale la luce va a cadere su un chip fotosensibile. Questo è composto da tante singole fotocellule. Nella maggior parte delle macchine ciascuna cellula produce un singolo punto dell’immagine, cioè un pixel. Una fotocamera da quattro megapixel ha quattro milioni di cellule. Quando la luce colpisce una, si genera una tensione. Più luce arriva sulla cellula, più alta è la tensione, che viene letta, amplificata e misurata. Fino a questo punto l’immagine all’interno della fotocamera viene elaborata in modo analogico. D’ora in poi l’immagine acquisita dal sensore viene convertita in dati digitali.

Le singole cellule sono cieche ai colori, vale a dire che percepiscono solo la luminosità. I colori entrano in gioco grazie all’uso di un filtro cromatico. Il filtro è sovrapposto al sensore e fa in modo che alcune cellule ricevano solo il rosso, altre solo il blu e altre solo il verde. Poiché l’occhio umano percepisce meglio il verde, questo colore viene privilegiato al momento dell’acquisizione: per ogni fotocellula per acquisire il colore rosso ce ne sarà quindi una per il blu ma due per il verde. Quindi, per esempio, un sensore da quattro megapixel ha solo un milione di pixel per il rosso e un milione per il blu, ma due milioni per il verde. Riassumendo, il filtro fa sì che al momento dell’acquisizione l’immagine possa essere vista come un mosaico di punti verdi, rossi e blu.

Ogni fotocamera digitale ha un software interno di elaborazione. Entra in gioco dopo che i dati del sensore sono stati letti e convertiti in informazioni digitali. Ora, a partire da punti adiacenti e originariamente monocromatici, vengono ottenuti dei punti a colori. Attraverso l’interazione e la mescolanza dei tre colori primari rosso, verde e blu (RGB E3) si ottengono tutte le altre sfumature di colore. Di questi calcoli per ottenere i colori fanno a meno solo i sensori della ditta Foveon inclusi nelle fotocamere digitali Sigma e in alcuni modelli Kodak. Essi hanno uno strato di fotocellule per ogni colore primario.

Spesso il software della fotocamera digitale serve anche a migliorare la foto. Per esempio, la rappresentazione dei colori viene adattata alle capacità percettive dell’occhio umano (la cosiddetta correzione di gamma). Inoltre vengono corretti gli errori intrinseci del sensore, dovuti per esempio a cellule “cieche”.  Attraverso questa elaborazione all’interno della fotocamera digitale non vengono create nuove informazioni, ma vengono solo ricalcolate quelle già disponibili. La qualità di una fotocamera digitale dipende anche dalla precisione con cui tale ricalcolo viene eseguito.

Sensore

I sensori delle fotocamere digitali sono in gran parte molto più piccoli rispetto ai negativi delle fotocamere analogiche (la cui dimensione classica è di 24 x 36 millimetri). Nelle “compatte” spesso il sensore non è più grosso di un’unghia.
La dimensione del sensore gioca un ruolo molto importante nella qualità di immagine e nella sensibilità alla luce di una fotocamera digitale. Infatti, quanto più piccolo è il sensore, tanta meno luce raggiunge la singola fotocellula. Da questo consegue che le tensioni elettriche generate dalle fotocellule diventano notevolmente inferiori, ed è necessario amplificarle molto per poterle leggere. Risultato: le fotocamere con sensore piccolo hanno bisogno di più luce perché la qualità sia buona. La sensibilità alla luce misurata secondo la scala ISOFifl arriva al massimo fino a 200.

I sensori di grandi dimensioni, per esempio quelli inclusi nelle fotocamere di tipo reflex, partono da 200 ISO e possono arrivare a 800 o addirittura a 1600 ISO. Il vantaggio: si possono scattare anche foto di paesaggi con luce scarsa e si può ricorrere con parsimonia al flash anche in interni.I sensori piccoli soffrono anche spesso del cosiddetto “effetto neve”. Questo disturbo si verifica soprattutto nelle parti più scure di un soggetto. È causato dal fatto che le cellule del sensore non ricevono abbastanza luce e non riescono a produrre un segnale elettrico utilizzabile. Nelle parti scure dell’immagine finale appariranno perciò dei punti colorati disposti a caso, che faranno apparire la superficie granulosa e i contorni indefiniti. L’effetto neve può in seguito essere ridotto mediante un programma di fotoritocco, ma la cosa costa tempo e fatica. Inoltre può capitare che l’elaborazione riduca l’effetto neve, ma introduca disturbi di altro tipo.