Ovviamente la risposta è no.
Non parliamo del rumore che ci ferisce le orecchie, come quello generato da un martello pneumatico o da una centrifuga.
Il rumore digitale in natura non esiste. Perché la natura non è digitale.
Eppure i fotografi hanno sempre in mente il rumore. Lo temono e lo combattono. Usando arti e artifizi, programmi specializzati e aggiuntivi software pagati a caro prezzo per abbatterlo.
Per abbattere una cosa che in natura non esiste.
Vediamo più da vicino di cosa stiamo parlando e cosa intendiamo per rumore.
Un sensore fotografico è un dispositivo elettronico che tramite uno strato fotosensibile è in grado di trasformare un flusso luminoso in una corrente elettrica. Immagazzinarla temporaneamente e poi trasferirla ad una serie di circuiti elettronici in grado di interpretarne il valore, digitalizzandolo in una determinata matrice le cui dimensioni sono dettate dal numero di dispositivi fotosensibili stampati sullo strato attivo del sensore stesso.
Ok, ok, avete sentito tante volte questa fiaba. Non è una fiaba di Natale.
Siamo partiti dal principio perché stiamo parlando di eventi naturali. La natura ondulatoria della luce. I fotoni.
Senza andare più a fondo nella tematica, un sensore riceve una data quantità di luce che viene convogliata su di esso dall'obiettivo fotografico.
Il fotografo imposta apertura del diaframma e tempo di esposizione. In base a questo, allo scatto, il sensore viene esposto alla luce e la cattura.
La quantità di luce che arriva è funzione di ... quanta luce c'è nella scena inquadrata e dei due parametri di scatto : apertura e tempo.
Stop.
In questa "equazione" non c'è rumore e non c'è sensibilità.
La luce non ha una componente di rumore. La quantità di luce che arriva sul sensore sarà sempre la stessa, quale che sia la sensibilità ISO impostata dal fotografo.
***
Ci siamo fino a qui ?
Procediamo nel nostro cammino.
la luce viene trasformata in corrente elettrica. La corrente elettrica viene interpretata e trasformata in una informazione digitale. Questa viene inviata al processore per le successive elaborazioni.
E la sensibilità ? E il rumore ?
Ogni dispositivo elettronico attivo, oltre a generare il segnale per cui è stato concepito, genera anche delle correnti parassite. Nel caso di un fotodiodo ci sono correnti parassite che vengono generate casualmente, anche se il sensore non è esposto.
E ci sono correnti parassite indotte che si producono durante le operazioni di trasformazione della luce in corrente elettrica.
Queste correnti parassite generano un segnale, diverso dal segnale elettrico che ci interessa interpretare.
Il rapporto tra il segnale elettrico e le correnti parassite si chiama rapporto segnale disturbo (signal noise ratio in inglese).
Si misura in db (decimi di Bell, in onore di Mr. Bell, l'ingegnere scozzese responsabile degli studi di acustica che porteranno tra le altre cose al brevetto americano del telefono).
E rappresenta di fatto la quantità di rumore che è insita in un segnale elettrico.
Ecco, qui abbiamo il rumore.
Questo rumore è costante per una data situazione e non varia a livello del sensore.
Ma che cavolo stai dicendo, Willis ? Starete pensando voi.
Col cavolo che il rumore non aumenta, aumenta si. Se il fotografo passa da 100 ISO a 25600 ISO il rumore aumenta.
Ecco, si, aumenta. Ma non per effetto del sensore.
Un sensore non ha una sensibilità effettiva. La sensibilità è una convenzione mutuata dal mondo della pellicola.
Un sensore funziona sempre allo stesso modo. Alla sensibilità di base. O, meglio, per una data quantità di luce ricevuta, produce sempre lo stesso livello di corrente.
E quindi la stessa quantità di correnti parassite. E quindi la stessa quantità di rumore.
Ma se io aumento gli ISO ? Ovvero se io aumento il valore ISO della mia fotocamera ?
Allora sto dicendo alla fotocamera di AMPLIFICARE il segnale elettrico ricevuto dal sensore di 1-2-4-8-16 volte a seconda della progressione nota (100-200-400-800-1600-3200-6400-12800 etc.) per avere un segnale più forte.
Ma non ci sono pasti gratis. Se io amplifico il segnale, amplifico allo stesso tempo anche le correnti parassite. Quindi in ultima analisi aumento anche la quantità di rumore di fondo.
questi due grafici nella realtà rappresentano l'impulso di un segnale audio ma in termini di grafica si prestano allo stesso modo.
Nel primo caso - linea blu - abbiamo un segnale del massimo livello su un rumore di fondo contenuto a - 80 db.
Nel secondo caso - linea rossa - abbiamo un segnale di basso livello, pericolosamente vicino al rumore di fondo.
Nel primo caso non avremo bisogno di amplificare il segnale, già così è persino troppo alto.
Nel secondo invece il segnale è bassissimo. Ma amplificarlo porterà inevitabilmente ad alzare il rumore di fondo (rappresentato dal tappeto azzurro frastagliato).
Amplificando il rumore di fondo aumenta ma non in modo lineare rispetto a quanto aumenta il segnale. Cioé, il rapporto segnale disturbo migliora.
Ma se il segnale è pericolosamente vicino al livello del rumore di fondo, allora siamo nei pasticci.
Se ci avete seguiti sino a qui, riepiloghiamo i concetti.
- La luce non ha alcuna componente di rumore in natura.
- un sensore trasformerà sempre una data quantità di luce nello stesso livello di segnale
- di fatto un sensore non ha alcuna componente di "sensibilità" ISO
- se il segnale emesso dal sensore è insufficiente (foto sottoesposta) e non possiamo aprire il diaframma o aumentare il tempo di posa per quanto necessario, alzare il livello di sensibilità ISO non determinerà nulla a livello di sensore ma applicherà una amplificazione elettrica o elettrica/digitale al segnale elettrico (a seconda che tale segnale sia ancora analogico oppure già convertito in informazione digitale)
- questa amplificazione giocoforza andrà ad amplificare oltre al segnale anche il rumore di fondo (prodotto dalle correnti parassite generate autonomamente dal sensore)
- noi vedremo un incremento di rumore digitale nelle nostre immagini se questa operazione andrà a peggiorare il rapporto segnale disturbo o se, già all'origine, questo rapporto sarà sfavorevole
negli altri casi, segnale elevato di partenza, amplificando non peggioreremo il rapporto segnale disturbo e anche quando il rumore dovesse diventare più visibile, avremo comunque una quantità di informazioni sufficiente per avere una buona immagine.
Se invece, già in partenza la quantità di segnale sarà bassa sul rumore di fondo, amplificandolo, avremo un incremento via via più inaccettabile del rumore visibile percepito nelle nostre immagini.
A seguire qualche esempio pratico da cui cercheremo di trarre qualche regola di base.
Ma prima un'altra puntualizzazione.
In natura e non in studio, non avremo mai o quasi mai situazioni di esposizione costante per tutta la scena inquadrata. Avremo zone perfettamente esposte, zone meno esposte e zone più esposte. A seconda di come cade la luce.
Noi, esponendo, scegliamo un valore medio secondo quella che è la nostra idea di quella scena.
Possiamo essere artistici o scientifici nel farlo, ma faremo comunque una scelta che ci porrà di fronte a dei compromessi.
Le zone meno illuminate, tendenti al nero, avranno un livello di segnale molto basso, praticamente fuso con il rumore di fondo. Mentre le zone molto illuminate avranno un segnale molto elevato, molto distante dal livello di rumore di fondo.
Prendiamo degli scatti a casa di un soggetto scelto a caso.
il primo scatto è esposto per le luci. Il secondo è lievemente più illuminato ma corretto in sviluppo.
Il terzo è malamente sottoesposto, gli altri sono via via più luminosi, anche troppo luminosi.
Vediamoli da vicino dentro Lightroom. La fotocamera è la Z50 II, l'obiettivo il Viltrox AF75/1.2 PRO, la luce è quella ambiente.
lo scatto di riferimento è questo, a 500 ISO, esposto per non sovraesporre i connettori delle cuffie.
Anche guardando l'istogramma, è leggermente sotto-esposto.
così è un pò meglio. Abbiamo recuperato l'esposizione di +1EV in Ligthroom (quindi in digitale) e abbassato leggermente le luci.
se osservate i due dettagli ingranditi al 100% noterete un leggero aumento del rumore di fondo complessivo.
Passabile nella zona ben illuminata, tollerabile in quella scura.
Siamo nell'intorno dei normali interventi in sviluppo.
Guardiamo la foto sottoesposta.
Non si vede niente nella parte scura. Vi assicuriamo che il cavo è perfettamente visibile al vero, siamo in una stanza illuminata da 3 LED per equivalente 300 Watt di luce bianca.
correggiamo per portare ad un livello di luminosità accettabile e TANG : esplode il rumore in tutte le zone più scure.
ma non è che la zona luminosa sia rimasta esente da pasticci. Il rumore luminoso a chiazze è evidente. Si può correggere ma solo a pena di perdita di dettagli.
Ma se avessimo aumentato a manetta l'amplificazione elettrica della fotocamera alzando la sensibilità ISO ?
ecco qua, a 3200 ISO siamo praticamente tre stop sopra lo scatto originale.
Nella zona illuminata non c'è alcuna traccia di rumore.
mentre in quella in ombra si ma non tanto quanto penseremmo a questa sensibilità.
La scena però ci sembra troppo luminosa e quindi possiamo correggere abbassando la luminosità della scena ripresa a 3200 ISO.
Col risultato che ci sembra di avere comunque una buona visibilità delle ombre con un rumore che è apparentemente anche inferiore allo scatto a 500 ISO. Almeno percettivamente.
Confrontiamo questo scatto corretto con quello a 500 ISO corretto
Abbiamo, così senza ausilio strumentale, una situazione praticamente sovrapponibile. Ma con una luminosità complessiva in ogni caso a favore dello scatto a 3200 ISO.
Insomma, non vorremmo sembrare asseveranti ma ci sembra di poter tirare qualche conclusione senza indugiare oltre in esempi che forse sarebbero ridondanti.
Il livello di rumore di fondo non dipende dalla luce. Se possiamo esporre bene, il rumore non sarà quasi mai un problema.
Se siamo costretti ad aumentare la sensibilità ISO della fotocamera, il rumore aumenterà ma sarà sotto controllo se il livello del segnale sarà elevato rispetto al rumore di fondo.
Se invece il segnale è basso (zone sotto esposte) ed interveniamo in sviluppo, avremo giocoforza un incremento del rumore nelle zone interessate.
E se la scena è mediamente scura, tutta la scena sarà interessata da rumore.
Potremo intervenire con l'AI e in qualche caso recuperare la fotografia ma spesso a prezzo di una riduzione importante della risoluzione effettiva del nostro amato sensore.
La regola di fondo sarebbe di tenere il più possibile l'esposizione elevata, stando attenti a non far CLIPPARE mai le luci, in modo da tenere basso il rumore e alto il segnale per quanto possibile ed entro i limiti ragionevoli consentiti dal nostro sensore.
Correggendo al ribasso esposizione e/o luci in sviluppo, avremo un riequilibrio che porterà ad avere un livello di rumore addirittura inferiore ad uno scatto non corretto a sensibilità inferiori.
Ricordiamoci comunque che mentre è possibile recuperare informazioni dalle zone scure (che raramente sono completamente nere anche se noi le vediamo nere), zone bruciate (clipping delle luci, ovvero valori di segnale di 28-1 = 255) non saranno recuperabili e ci daranno chiazze bianche.
Ricordiamo infine che i sensori attuali sono quasi tutto a doppia base ISO. Ovvero hanno una amplificazione elettrica che viene applicata nella prima parte della gamma ISO e una a guadagno superiore a partire dalla seconda base ISO (ad esempio, 64 e 500 ISO per Z8/Z9/Z7, 100 e 800 ISO per Z6/Zf).
Il nostro consiglio è quello di evitare i valori superiori al minimo e di puntare direttamente alla seconda base per andare oltre, quando serve.
E di non avere mai paura di aumentare la sensibilità anche verso l'alto, purché si esponga in modo il più possibile "allegro".
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