Fotocamera digitale
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Una fotocamera digitale è una macchina fotografica che utilizza, al posto della pellicola fotosensibile, un sensore (CCD, CMOS, Foveon) in grado di catturare l'immagine e trasformarla in un segnale elettrico analogico. Gli impulsi elettrici vengono interpretati da un chip di elaborazione e trasformati in un flusso di dati digitali atti ad essere immagazzinati in vari formati su supporti di memoria.
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Le differenze
Una fotocamera digitale è in quasi tutti gli aspetti esattamente identica ad una macchina fotografica convenzionale, se non per il fatto che invece del rullino usa un sensore CCD che converte l'immagine in una sequenza di informazioni digitali, detta file (archivio), che può essere rielaborata digitalmente.
Per questo motivo rimandiamo all'articolo sulle macchine fotografiche per ogni informazione concernente lo strumento in se. In particolare, per le macchine digitali vale come per quelle analogiche, e con lo stesso significato, la distinzione fra fotocamera compatta e reflex.
Le caratteristiche
Il sensore
Il sensore, analogo a quello utilizzato nelle videocamere portatili, è un CCD: si tratta di un apparato a semiconduttori in grado di trasformare un segnale luminoso in dati digitali.
Nella fotocamera digitale, l'immagine viene messa a fuoco sul piano del sensore, questo provvede a trasformare l'informazione luminosa in segnali digitali (RAW - letteralmente "grezzo"), successivamente il processore di immagine interno alla fotocamera trasforma questi dati e li rende compatibili con i normali sistemi di visualizzazione di immagini (generalmente nel formato JPG o TIFF ma dipende dai costruttori) ed infine immagazzinarla in una memoria a stato solido che potrà contenere generalmente un discreto numero di immagini. Questo numero dipende dalle dimensioni della singola immagine e dalle dimensioni della memoria.
Ad oggi vengono prodotte fotocamere di ogni forma e dimensione: alcune assomigliano a videocamere, altre sono piccolissime e molto sottili tanto da entrare in un taschino senza essere viste. Vi sono prodotti con "case" in metallo o in plastica, colorate o trasparenti ed il gusto di ogni cliente può trovare soddisfazione in una accurata ricerca. È molto utile prendere in considerazione anche le caratteristiche ottiche ed elettroniche dei prodotti che variano di molto in base alla marca e ai modelli presenti sul mercato.
Risoluzione
Secondo le regole attuali di mercato un parametro distintivo delle fotocamere digitali è quello della risoluzione. Per ottenere una buona fotografia non occorre in realtà una risoluzione altissima ma risulta essere molto più importante un'ottica di qualità, un sensore che abbia un buon rapporto segnale rumore ed infine in funzione delle esigenze di stampa si sceglierà sul numero di pixel del sensore.
La risoluzione totale si misura in milioni di pixel totali. Un pixel è l'unità di cattura dell'immagine: rappresenta cioè la più piccola porzione dell'immagine che la fotocamera è in grado di catturare su una matrice ideale costruita sul sensore CCD.
La proporzione dell'immagine ottenuta con gli attuali sensori è
|-----| | | 4:3, come uno schermo televisivo sui prodotti di fascia bassa e |-----| |------| | |3:2 sulle fotocamere di qualità superiore |------|
Moltiplicando il valore in pixel della risoluzione orizzontale per quello della risoluzione verticale si ottiene il numero totale di pixel che la fotocamera è in grado di distinguere in una immagine. Ai fini della qualità dell'immagine la questione è relativa in quanto gli schermi dove la si potrà osservare avranno sempre una risoluzione inferiore a quella della foto (vedi PAL), ma per le stampe questo parametro è importantissimo.
Tanto più si vorrà effettuare una stampa grande di una foto digitale, tanto più la fotocamera dovrà supportare una risoluzione elevata.
- Una foto in formato standard da 14 cm di larghezza necessità di 1.2-2 megapixel di risoluzione per risultare pari ad un prodotto di una macchina fotografica tradizionale
- Per stampare su di un foglio A4 sono necessari dai 2 ai 3 megapixel
- Per realizzare un poster da 60-70 cm sono consigliabili risoluzioni non interpolate di più di 5 megapixel
Interpolazione
Altro parametro a cui andrebbe rivolta una certa importanza da chi della fotografia vuol fare qualcosa più di un hobby è la questione dell'Interpolazione. Tale tecnica matematica viene infatti utilizzata per aumentare - ma solo virtualmente - la risoluzione dei sensori utilizzati nelle fotocamere digitali di fascia bassa. Sostanzialmente tale metodo prevede la previsione stocastica del valore di un pixel virtuale interposto tra due pixel reali esistenti sul sensore. Tale valore viene salvato di fatto nell'immagine finale pur non essendo riconducibile ad alcun oggetto reale. Sostanzialmente è necessario ricordare che una fotocamera digitale da 4 Mpixel interpolati non è equivalente ad un prodotto che abbia risoluzione 4 Mpixel NON interpolati (in cui insomma ogni punto è risultato di una reale conversione analogico-digitale).
Per ottenere la massima qualità da un dispositivo digitale, la combinazione ideale si può intendere come risoluzione quanto più alta possibile, senza interpolazione e con formato di salvataggio dei dati RAW (vedi in basso).
Le memorie
Una volta convertito il segnale del CCD, la macchinetta registra un file contenente l'immagine scattata su una memoria fruibile dall'utente. Alcune fotocamere economiche dispongono di una memoria interna alla quale normalmente è sempre possibile aggiungerne una esterna.
I formati oggi utilizzate dalle case costruttrici di fotocamere digitali sono:
- miniCD-ROM (alcune fotocamere incorporano un masterizzatore per mini-cd)
- Compactflash
- Compactflash Extreme III
- Compactflash Ultra
- Compactflash Ultra II
- Compactflash Ultra Speed
- Memorystick
- Microdrive
- MultiMedia (MMC)
- SD (secure digital)
- mini-SD
- TransFlash (o micro-SD)
- Smartmedia
- XD (foto panoramiche per le Olympus e Fuji)
Un elenco completo è già disponibile su it-Wiki.
I formati
I formati utilizzati nelle fotocamere digitali per il salvataggio delle immagini sono:
- JPG: il più usato nelle fotocamere economiche. Permette di salvare grandi immagini in file di piccole dimensioni, pur perdendo dettagli all'occhio impercettibili ma che rischiano di diventare evidenti in caso sia necessario effettuare successive manipolazioni (fotoritocco) all'immagine salvata.
- RAW: il formato utilizzato dai professionisti. Una fotocamera settata per salvare il formato RAW di una istantanea salverà nella memoria utente esattamente l'output ottenuto dal sensore della fotocamera stessa, senza alcun tipo di modifica. I dati dovranno essere quindi riorganizzati su un computer secondo le specifiche di protocollo della casa madre per lo specifico sensore utilizzato e quindi saranno convertibili ed utilizzabili in qualsiasi formato conosciuto. Quale è dunque il grande vantaggio? Che non dovendo il processore della fotocamera eseguire alcuna operazione sui dati ricevuti, se non le normali operazioni di salvataggio fisico, l'operazione dello "scatto" necessiterà di un tempo limitatissimo. Sarà quindi possibile con una singola fotocamera eseguire velocissime sequenze di foto, tecniche usate in giornalismo, foro naturalistiche, etc. A tutto questo si aggiunge la possibilità di lavorare sui dati originali prima che gli stessi abbiano subito una qualsiasi tipologia di trattamento, con sostanziali vantaggi sotto il profilo della qualità grafica del prodotto finale.
- TIFF: formato in grado di salvare immagini senza perdita di informazioni ed in uno spazio relativamente contenuto. Si può osservare come questo formato, se si sfrutta la compressione, produca immagini identiche alle BMP ma della dimensione di una BMP compressa con ZIP.
- BMP: formato di salvataggio poco utilizzato, per via del fatto che il file è di dimensioni piuttosto elevate. Le immagini possono essere salvate a 16, 24 e 32 bit senza nessun tipo di compressione.
- NOTA
- AVI, MOV, REAL MEDIA: questi formati vengono utilizzati dalla maggior parte delle fotocamere in circolazione per realizzare piccole sequenze video, solitamente di durata mai superiore ai 5 minuti. Tale caratteristica è di facile realizzazione data la natura dell'architettura delle fotocamere digitali, ma non si deve pensare che tali filmati possano essere equiparabili a quelli prodotti da videocamere digitali o analogiche! Le modalità di otturazione, il buffer utilizzato dal CCD e la natura del software della macchinetta non consentono di realizzare nulla più che un filmato adatto ad una pubblicazione web. Sarebbe ridicolo pensare di registrare un matrimonio con una fotocamera digitale. Tale limitazione ha però vita breve: in alcuni moderni dispositivi è stato predisposto un sistema di codifica tale per cui i filmati vengono direttamente compressi con algoritmi tanto efficienti (anche DIVX) da rendere il sistema adatto a registrare filmati di grande durata.
