riflessioni sui benedetti pixel

[click-clack]

salve

Domenica non avevo molto da fare ed ho iniziato a pensare ai pixel, colpa di
una nuova macchina full-frame che dichiarava SOLO 12 MPX.

Mi domandai ; perchè una nuova macchina full frame opta per 12 Mpx quando c'e corsa a chi piu ne ha piu ne metta ?

Subito ho pensato ad una risoluzione scadente , ma poi mi sono convinto che non poteva essere che una prestigiosa casa (mi pare Sony) mettesse sul mercato una chiavica. è meglio un full frame a 12Mpx o un 1/2,5" 16 MPX ?

Allora ho iniziato a fare qualche ragionamento, e vi sarei grato se qualcuno me lo puo criticare o commentare.

area full frame = 864 mm^2; Pixel = 12M; Densita = 13900 pixel/mm^2
area 1/2,5 " circa 25mm^2; Pixel = 16M; densità = 640.000 pixel/mm^2

e fino a qui pare che la risoluzione sia a favore del 1/2,5".

se voglio pero parametrizzare il tutto alle stesse dimensioni full frame allora :

devo ingrandire di un rapporto 864/25=35 il sensore piu piccolo e quindi spalmo i 16 Mpixel su un un full frame : la densità risulta =19000 pixel /mm^2

Pare che il sensore piccolo abbia sempre piu risoluzione .

Mi dico che non puo essere devo aver sbagliato ragionamento.
Non puo essere che Sony mette sul mercato una full frame piu scadente di una Bridge.

oppure si !!

[AleZan]

Nel valutare un sensore i MP sono solo uno dei parametri.
Devi considerare anche la gamma dinamica, la profondità del colore, la resa ad alti ISO.
E un sensore sta dentro una fotocamera che deve essere valutata per il suo sistema esposimetrico, per il suo sistema AF, per la sua ergonomia, ecc....
E una fotocamera ha un parco ottiche che può essere più o meno esteso e più o meno di qualità.

Insomma sono valutazioni da fare oltre l'aritmetica...
Considera che i modelli di punta di Canon e Nikon hanno meno Mp di altri modelli delle stesse marche meno costosi.

[_Alex_]

Concordo con Alezan, aggiungo solo un piccolo parametro che può agevolarti nella comprensione del mistero:

il rumore è caotico, questo è noto; meno noto è il fatto che esiste un modello matematico che lo approssima quantitativamente: la radice quadrata.

Questo vuol dire che se il mio sensore cattura 100, sotto radice il rumore varrà 10, cioè il 10%, ma se il sensore cattura 1000 il rumore varrà 33,3, cioè il 3,3%, ovvero un terzo del valore di prima.

Questo è importante per capire le prestazioni di una full frame: poiché il singolo pixel occupa un'area maggiore o molto maggiore rispetto ad un sensore più denso, esso catturerà una quantità di segnale proporzionalmente maggiore, il che porterà ad un'informazione più pulita con tutti i vantaggi che puoi immaginare in postproduzione.

[click-clack]

Grazie Alex e Alezan

Grazie per le delucidazioni specialmente sulla dinamica che avevo dimenticato.

Quindi pare che Dinamica e Pixel siamo in contrapposizione.

A parità di sensore se metti meno pixel ma di grandezza piu grande, guadagnerai il Dinamica ma perderai in risoluzione.
Viceversa se metti più pixel ,dovranno essere di misura inferiore e quindi aumenta la risoluzione ma si perde in dinamica.

Poichè appunto come dite voi se il pixel raccoglie più luce il rapporto segnale/disturbo aumenta ,dato che il rumore si presuppone quasi costante. e ne guadagna la dinamica a scapito della risoluzione.

Tornando ora ai 12 MPixel su full frame Sony, è ovvio che questa scelta riduce di molto il rumore magari ad alti ISO e forse questo era lo scopo. Ma la risoluzione pare proprio scadente, non credo si possa lavorare di Crop o andare ad ingrandimenti oltre un A3 senza che i dettagli inizino a soffrirne , immaginando pure un ipotetico rumore zero.
forse un 14 Mpx era un compromesso più adeguato

Ho detto bene ?

saluti

[_Alex_]

Questo dipende dalle tue esigenze, se hai il tempo di curare l'inquadratura (come nelle foto di paesaggio o di architettura) allora 12Mpx bastano ed avanzano, se, invece, fai caccia fotografica o sportiva o qualsiasi altro genere in cui ti trovi spesso a croppare è chiaro che non bastano.

I produttori scelgono sulla base di quella che ritengono sia la clientela di quel prodotto, anche Nikon ha fatto la D3 e la D700 da 12Mpx e sono stati dei successoni commerciali, ma se ritieni che quel prodotto non soddisfi le tue esigenze non esitare a cambiare.

[BiJeiTi]

da un punto di vista matematico, i conti che hai fatto, ci possono anche stare, anche se hai calcolato più qualcosa legato alla densità che alla risoluzione.
Da un punto di vista fisico, il ragionamento ci può stare come approssimazione, però ci sarebbero anche altri fattori come dimensione effetiva del pixel, eventuali microlenti..
Il vero limite di questo ragionamento è che sta confrontando mele con fragole.

Ovvero, se volessi solo ragionare sulla risoluzione massima di ogni formato dovresti confrontare una FullFrame da 50Mpx con un sensore 1/2.5" da 16Mpx.

Se ho riconosciuto il sensore sony, è quello della A7S, ovvero una FullFrame dedicata al video. Se fai il conto, la risoluzione video 4K, consente di utilizzare in modo 1:1 i pixel del sensore. Sia con rapporto 4:3 che 16:9. Questo da molti benefici, oltre ad una qualità ISO eccezionale per i video.

Quindi, sony, e anche altri produttori han fatto dei prodotti dedicati ad altri segmenti di mercato.

Ritornando un attimo alle foto, 12MPX di qualità fanno delle foto veramente molto godibili. Vero che non si riesce a garantire i 300 dpi per formati grandi, ma spesso le stampe fotografiche hanno risoluzione 250-270dpi inoltre le stape grandi si guardano da distante.

[click-clack]

Ciao BJT

ti ringrazio dei tuoi appunti e se permetti vorrei chiarire meglio.

densità /risoluzione

densità = n pixel / area e di questo ho scritto all'inizio.
risoluzione = numero di informazioni che riesco ad ottenere nella stessa area.O se vuoi per meglio allinearci all'elettronica, n di bit. ( da non confondere con n bit per la determinazione colore).
Immagino che un costruttore di sensori desideri che queste due entità coincidano, ovvero che la densità equivalga a n informazioni.
Ma non sono un esperto e forse ci sono limiti costruttivi che non lo permettono.

puoi descrivere meglio il tuo conto di confronto 50Mpx/16Mpx ?

Ma poi perchè devo confrontare un full frame da 50 Mpix se stavamo ragionando sul sensore Sony che è 12 Mpx ? e confrontarlo appunto con un 1/2,5 " ?


Sul fatto dei 4K non ne so niente perdonami non mi intendo di video riprese, e probabilmente è il motivo che indichi tu la ragione dei 12 Mpx.

tornando alle foto io avevo scritto che sarebbero pochi 12 Mpx perche non permettono crop elevati, cosa indispensabile , come dice anche Alex, per esempio nelle foto Street o reportage. ciao

[ranton]

[_Alex_]

Quell'articolo è diviso in parti.

Quando fa la simulazione delle goccioline sostiene che dividere la stessa area in più parti non migliora il rapporto segnale/rumore, ma nemmeno lo peggiora (ovvero sarebbero alla pari).

Peccato che nella prima parte dell'articolo sostenga che per avere risultati migliori di una full-frame bisogna prendere una aps-c di una o più generazioni più nuova (quindi il gap lo colma la ricerca), altrimenti la full frame è comunque superiore.

Dxo Mark è spesso al centro di battaglie fra utenti che lo leggono o che non lo considerano affidabile, ma se avessero ragione loro non credi che Nikon avrebbe dotato la D700 di più megapixel?
Invece ha aspettato la generazione successiva ed ha preferito dare a disposizione degli utenti 25'600 Iso (inutilizzabili ma dimostrativi) prima di chiunque altro mantenendo la risoluzione ferma a 12Mpx.

Io, nella mia ignoranza, cerco di mantenere un punto d'osservazione equidistante, osservo e faccio le mie valutazioni e, detto francamente, sono più propenso a credere a Nikon che a quell'articolo.

[ranton]

[click-clack]

salve

mi introduco nella discussione

il mio punto di vista:

Spingersi a questi livelli di indagine senza esperienze dirette di laboratorio non porta a nulla, questo è tema di professionisti specializzati nel settore di pura ricerca.

Le variabili sono troppe e non le conosciamo.
dal materiale del sensore al tipo di microlenti, dall'area del singolo pixel al software di elaborazione, dal tipo di conversione A/D e dal tipo di filtro
digitale impiegato etc...

quindi la valutazione se 4 pixel piccoli con area pari a 1 pixel grande dia miglioramenti o no ( l'articolo citato dice no ) non è di facile affermazione. Ci potrebbe anche stare l'inverso (4 meglio di 1), ma solo a fronte di elaborazioni digitali piu convenienti o miglioramenti ottenuti usando microlenti piu piccole. Ma questo lo sa solo chi sta facendo ricerca.

Anche perchè appunto nuovi materiali o nuove tecniche di elaborazione dati possono cambiare le sorti a parità di area.

Detto questo vi posso solo dire che, a fronte del mio lavoro di esperienza diretta di laboratorio (ho progettato parecchie apparecchiature elettroniche di conversione A/D), brevemente espongo piccoli concetti base, di cui sicuramente voi non avete bisogno di apprendere, ma forse aiuta qualche principiante che segue il forum.

Qualsiasi sensore che sia un fotoelettrico, un microfono, un termometro, accelerometro etc , converte una energia (nel nostro caso luminosa) in
segnale elettrico.

questi sensori il piu delle volte sono sensori attivi allo stato solido, ovvero hanno bisogno di essere alimentati da una tensione ausiliaria.
Questa tensione applicata al sensore genera un flusso di corrente (DC o AC) a volte piccolissimo a volte meno, e serve per polarizzare il circuito a stato solido.
Ma questo è rumore , è un segnale elettrico che non proviene dalla energia in esame e si sommerà inesorabilmente al segnale vero.

Questo rumore poi puo aumentare in funzione della temperatura ambiente e da un cattivo progetto circuitale del progettista.

E' palese che il miglior sensore è quello che riescie a raccogliere più segnale vero e con fedeltà proporzionale alla energia che deve convertirte, con un rapporto S/N alto.(es. 70 decibel).

Ovvio che con una fonte luminosa elevata il rapporto rimane alto, ma i guai si presentano quando la fonte luminosa scende di intensità avvicinandosi fatalmente al valore di rumore. Qui entrano in gioco la bontà di filtri e tecniche di isolamento rumore.

Inoltre i circuiti di elaborazione digitali (DSP, A/D converter, Amplificatori etc ) essi stessi aggiungeranno rumore (e ritardo) tanto piu evidente quanto il segnale luminoso tenderà ad abbassarsi.

mi fermo qui , penso si essere andato OT e sinceramente non credo che chi fotografa debba poi conoscere necessariamente questi dettagli.

Mi perdoni chi solleverà la superficialità delle mie affermazioni, ma questa voleva essere una descrizione sommaria su cio che avviene mirata ai profani, chi volesse approfondire con me la discussione in profondità mi contatti pure in PVT.

Tirando le somme non sono d'accordo con Dxo Mark, la penso come Alex.

Mio pensiero , criticabile al massimo.

Ciao

[_Alex_]

A me paiono in contraddizione perché prima dice che il sensore più grande è comunque meglio ed è il riferimento della qualità, poi dice che, in fondo, il sensore con i fotodiodi più piccoli raggiunge le stesse prestazioni.

Ma al di là dell'articolo citato quello che dice click clack è vero, non siamo nella stanza dei bottoni, quindi non abbiamo risorse per verificare la veridicità di tutto quello che possiamo reperire online, possiamo basarci solo sulla nostra esperienza diretta o sul consiglio di qualcuno più esperto.

Nella fattispecie io appresi del modello matematico della radice quadrata sul forum Nital, dove un utente, che per lavoro faceva fotografia astronomica, spiegò tutta una serie di cose e fece lo stesso esempio dell'acqua divisa in secchi più o meno grandi.

Cercai delle conferme da diverse fonti e le trovai, per cui accettai la cosa come vera.