Sensore per fotocamera digitale: che cos’è? A che serve?

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Le macchine fotografiche sono degli apparecchi che permettono di imprimere su un supporto l’immagine che viene inquadrata nell’obbiettivo. Originariamente questo supporto era la pellicola fotografica che, composta da un materiale fotosensibile, reagiva all’ingresso della luce prima della chiusura dell’otturatore. Le moderne fotocamere digitali montano dei sensori che riescono a trasformare la luce in impulsi elettrici poi letti dal software installato abbandonando quasi definitivamente la pellicola. Ma cos’è un sensore?

Come è fatto un sensore digitale

Un sensore digitale non è altro che un chip interno alla nostra macchina fotografica digitale che ha la funzione di assorbire la luce con cui viene a contatto. Una volta attivo il sensore trasforma la luce in un segnale elettrico leggibile dal programma installato sulla macchina.  È generalmente realizzato in silicio, questa parte viene chiamata wafer, e lungo la sua superficie sono ordinati dei fotodioidi. I fotodioidi sono i veri e propri ricettori della luce, hanno il compito di analizzare una singola parte del raggio da cui sono colpiti. Una volta assorbiti i fotoni, i sensori, produrranno un’onda che sarà elaborata dalle altre componenti. Elaborato il segnale il software darà come risultato l’immagine che siamo abituati a vedere sullo schermo.

In pratica funzionano come la nostra pupilla che assorbe la luce e manda uno stimolo elettrico al cervello che poi elabora i dati e ci mostra quella che siamo soliti definire la realtà. Questi sensori, proprio come i nostri occhi, non sono in grado di percepire i colori.Per questo sono dotati di un filtro che scompone la luce nei colori primari e ne permette il passaggio solo ad alcune frequenze. È bene sapere che è proprio il sensore a determinare il numero di megapixel di una fotocamera. Di conseguenza all’aumentare delle dimensioni, aumenterà anche la quantità di pixel a disposizione permettendo di realizzare fotografie con un maggior numero di dettagli.

Il sensore delle fotocamere digitali è una componente in silicio con sopra installati dei fotodioidi che elaborano la luce con cui entrano in contatto per trasformarla in un segnale leggibile dal software che a sua volta elabora la fotografia.

A cosa serve

I sensori digitali, come detto, svolgono il compito che una volta era proprio delle pellicole. Queste però potevano risultare ingombranti da portare con se considerando anche l’esigenza di variare la pellicola a seconda dello scatto che si desiderava ottenere. Un’altro aspetto da non sottovalutare è che le pellicole delle fotocamere erano, e sono tuttora, soggette ad usura e a erosione se non correttamente conservate. Il vantaggio di utilizzare una fotocamera con sensore digitale sta proprio nella possibilità di salvare le proprie foto su una periferica di archiviazione, come le moderne memory card sd. In oltre permette di regolare i parametri a proprio piacimento senza dover di volta in volta cambiare tipo di pellicola per ottenere il risultato desiderato.

I sensori digitali svolgono la funzione che un tempo era delle pellicole risultando più pratici sia per la possibilità di strutturare la foto a proprio piacimento sia perché non si incorre nel rischio di erosione che invece affligge le pellicole.

Le dimensioni

A questo punto si potrebbe pensare che un sensore più grande sia sempre un bene. Per quanto un sensore più grande offra un maggior numero di fotodioidi, o di dimensioni maggiori. Quindi una migliore qualità della foto, sarà anche foriero di un maggiore ingombro. Comporterà l’esigenza di una lente che apporti la giusta quantità di luce al sensore stesso e quindi un aumento dei costi, oltre che un maggiore dispendio di batteria. Appare chiaro quindi che non tutte le fotocamere montano gli stessi sensori. Le compatte, di solito, montano componenti di piccole dimensioni, come i sensori (1/2.3″) mentre le reflex posso essere dotate di sensori molto più performanti come gli APS-C o i Full-Frame

Le dimensioni di un sensore possono determinare una migliore qualità dell’immagine ma hanno anche degli inconvenienti legati alle dimensioni della macchina e al consumo della batteria.

Quanti tipi di sensori esistono

Abbiamo visto che esistono svariati sensori ma, se i più piccoli, quelli che di norma sono accessoriati alle compatte, possono risultare poco performanti, discorso a parte va fatto per i primi due della lista, gli APS-C e i Full-Frame. Con APS-C si intende un sensore con le dimensioni che hanno un rapporto di 3:2. Tra i vantaggi di questi sensori abbiamo sicuramente il risparmio che ne deriva sia per il produttore che, di conseguenza, per il fruitore finale del prodotto. In secondo luogo si ha la possibilità di una maggiore praticità. Questo perché insieme alle dimensioni del sensore diminuiranno anche le dimensione del pentaprisma con un ingente risparmi anche in termini di peso. Infine, consente di utilizzare obbiettivi più compatti senza alterarne le specifiche tecniche.

I sensori APS-C sono sensori che mantengono un rapporto di 3:2. Le dimensioni ridette permettono di avere una fotocamera più maneggevole oltre che essere economicamente vantaggiose sia per il produttore che per l’acquirente.

I sensori Full-Frame sono caratterizzati dalle dimensioni tipiche di una pellicola da 35 mm. Possiamo tranquillamente definirli i top del loro campo. Benché di dimensioni più sostenute e quindi, oltre che più ingombranti, anche più pesanti, questi sensori forniscono svariati vantaggi. Oltre che elaborare dei dati molto più precisi rispetto a qualsiasi altro sensore, alleggeriscono notevolmente il problema del rumore digitale e mettono a disposizione del fotografo una maggiore gamma dinamica. Questi sensori richiedono pero degli obbiettivi maggiormente performanti e di qualità superiore.

I sensori Full-Frame sono costruiti rispettando le dimensioni delle classiche pellicole fotografiche. Le maggiori dimensioni causano più ingombro e un maggiore consumo di energia elettrica, di contro garantiscono un’acquisizione dell’immagine di primo livello.

Conclusioni

I sensori delle nostre fotocamere digitali sono una componete fondamentale per la riuscita delle nostre foto. Hanno il compito di sostituire le pellicole e per fare ciò utilizzano i fotodioidi. I sensori fotografici hanno svariate dimensioni; dai più piccoli, montati sulle compatte, fino ad arrivare ai Full-Frame che hanno le stesse dimensione delle pellicole 35mm.  Benché non sia una verità assoluta, all’aumentare delle dimensioni del wafer in silicio, e quindi della quantità di punti fotosensibili sopra di esso, corrispondere un aumento dei dettagli e di conseguenza della qualità dell’immagine.

Studente di filosofia presso l’università di Catania, districo la mia vita tra lo studio e le mie numerose passioni. Cinema, fotografia, arte e progresso tecnologico sono per me una fonte inesauribile di interesse e, a volte, di distrazione che mi porta a distaccarmi dalla realtà alla ricerca di nuove prospettive.

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