DxOMark.com è il sito di riferimento per chi vuole ottenere informazioni squisitamente oggettive sulle capacità di un sensore o di una lente. Le misurazioni effettuate vengono semplificate fino ad ottenere un punteggio (o score), utile per raffrontare rapidamente un modello ad un altro, ma le valutazione è divisa in tre categorie principali:

  • Portrait - Color Depth (Ritratto - Profondità Colore)
  • Landscape - Dynamic Range (Paesaggio - Gamma Dinamica)
  • Sports - Low Light ISO (Sport - Resa alti ISO con bassa luce)

Portrait - Color Depth

Questo indicatore viene considerato un indice di prestazioni nella ritrattistica. L’unità di misura, Bit, indica la capacità del sensore di distinguere i colori. In termini di risultato, quante sfumature sono presenti nelle immagini riprodotte da un determinato sensore.
La profondità colore diminuisce all’aumentare dell’ISO, l’obiettivo dei test di DxO Mark è quello di determinare il valore massimo riscontrabile al valore ISO base. Per questo motivo il Color Depth è utile nel definire il numero di sfumature riproducibili dal sensore ma deve essere letto con la dovuta attenzione, perché non ci dice cosa succede con ISO più elevati. La sua superiorità rispetto ad un altro modello potrebbe perdersi nel caso di fotografia con luce naturale, in interni (senza il controllo dell’illuminazione) e a mano libera. Consigliamo dunque di non guardare solo il numero generale ma di analizzare la curva della profondità colore in funzione della sensibilità ISO.

D800_D4_Color_Depth

In questo esempio possiamo osservare come la D800 ottiene un valore superiore a 25 bit di profondità (25.3) mentre la D4 si ferma a 24.7. A circa 400 ISO la D4 supera già la D800, offrendo una profondità colore superiore all’aumentare della sensibilità. Considerando 20 bit il minimo valore per un risultato molto buono, la D4 lo raggiunge a circa 1600 ISO, mentre la D800 a 1400. Sono due macchine con differenze minime sotto questo aspetto, ma ciò serva per meglio comprendere quanto finora detto. In termini pratici, per ottenere la stessa profondità colore (20bit) in situazioni di luce scarsa è possibile spingere la D4 fino a 1600 ISO, circa 200 ISO in più della D800. Le tre soglie indicate da DxOMark come valore “ottimo”, “buono”, “sufficiente” sono 20 bit, 17 bit e 14 bit. Una differenza di 1 bit è difficilmente distinguibile, per cui una comparazione come quella dell’esempio porta a definire i due sensori come paragonabili in quanto a prestazioni della profondità colore.

Landscape - Dynamic Range

Questo indice misura la differenza tra il massimo ed il minimo valore di luminanza che un sensore può catturare. DxOMark lo considera utile nei “Landscapes” (Paesaggi), infatti in questo tipo di fotografia il fotografo è portato a comporre l’immagine su cavalletto impostando il valore ISO nominale (per ridurre il rumore e ottimizzare la resa del sensore). Nello stesso tempo la scena inquadrata spesso presenta situazioni di contrasto accentuato, che può riguardare le nuvole colorate al tramonto o all’alba, oppure la spuma bianca del mare che contrasta con le ombre sulla scogliera. In queste situazioni è utile avere una fotocamera (o meglio un sensore) con un’ottima gamma dinamica, che permette quindi di catturare i dettagli nelle zone d’ombra senza bruciare (quindi rendere bianche e illeggibili) le zone più luminose. L’unità di misura utilizzata da DxO è l’Ev, equivalente ad uno stop o a un “raddoppio” della luce. La gamma dinamica, come la profondità colore, diminuisce all’aumentare dell’ISO e, anche in questo caso, un grafico Ev/ISO è molto utile.

D800_MARKIII_Dynamic_Range

Dal grafico è evidente la differenza dei due sensori, la D800 è nettamente superiore per quanto riguarda l’ampiezza di gamma dinamica da 100 fino a poco più di 1600 ISO, mentre la Mark III recupera terreno all’aumentare della sensibilità e guadagna un certo distacco (di circa mezzo stop) a 12800 iso. Un’aspetto interessante è come entrambe le macchine rimangono a livelli molto buoni (sopra 10 Ev) anche sopra i 1600 ISO (circa 2000). In una situazione pratica, riprendendo un paesaggio con 14 stop di differenza tra le ombre più scure e le luci più alte, la Nikon è in grando di riprodurre i dettagli delle ombre senza bruciare le luci, mentre la Canon (11,74 Ev a 100 iso) produce un file RAW che, se esposto per non bruciare le luci, non riesce a riprodurre i dettagli nelle ombre più scure. La situazione si inverte (anche se con meno incisività) nel caso in cui si fotografa in una situazione di bassa luce “estrema”, come possiamo analizzare più dettagliatamente grazie al prossimo test.

Sports - Low-Light ISO

Tra gli indicatori che riassumono il punteggio totale, la performance in condizioni di luce scarsa è forse quello più discusso. Probabilmente a causa della corsa al raggiungimento di valori sempre più elevati e all’abbattimento del rumore anche ad ISO estremi. La possibilità di modificare la sensibilità del sensore con un semplice gesto è una delle maggiori innovazioni della fotografia digitale. Forse i più giovani non hanno mai vissuto direttamente la necessità di scegliere il rullino con la sensibilità adeguata anticipatamente, cercando di prevedere il tipo di situazione che si sarebbe dovuto riprendere. DxOMark considera questo valore molto importante per la fotografia di “Sport ed azione”, soprattutto a causa della velocità di scatto necessaria per congelare i movimenti che causa una riduzione della luce con la conseguenza di dover aprire maggiormente il diaframma o innalzare gli ISO. Se consideriamo che molti eventi si verificano al chiuso o di notte, con illuminazione artificiale, è frequente che nella fotografia sportiva aumentare gli ISO sia l’unica opzione disponibile per raggiungere la velocità minima di scatto desiderata. Ovviamente anche nella fotografia di “azione”, fotogiornalismo in primis, non si ha la possibilità di curare la luce o stabilizzare la fotocamera con un cavalletto, quindi si ricorre all’aumento della sensibilità per assicurarsi la riuscita di una foto.

Il SNR (Signal Noise Ratio - Rapporto Segnale Rumore) indica quanto segnale (l’informazione effettivamente utile) è presente in una immagine in comparazione al rumore (informazione di disturbo). L’unità di misura è il dB (Decibel), per i più curiosi si tratta di una scala logaritmica: un’aumento di 6dB corrisponde al raddoppio del SNR, cioè metà rumore a parità di segnale. Un SNR di 30dB corrisponde, secondo le misurazioni di DxO, a un’eccellente qualità dell’immagine (molte informazioni utili e pochissimo rumore).

D800_MARKIII_SNR

Nel grafico osserviamo il SNR della Canon 5D Mark III e della Nikon D800. Per quanto riguarda la dicitura “18%” possiamo, brevemente, considerarlo come la tonalità di grigio su cui è stata effettuata la misurazione del segnale e del rumore. Si tratta del grigio medio “standard” su cui tutti gli esposimetri sono tarati e il segnale (informazione utile) è la quantità di dati (o pixel) che rispecchiano questo valore, mentre il rumore sono tutti quei dati (o pixel) che si discostano.

Il valore ISO che troviamo scritto nella casella “Sports (low-Light ISO)” è la sensibilità che permette di ottenere un’ottimo SNR di 30dB mantenendo nello stesso momento una buona gamma dinamica di 9 Ev e una profondità colore di 18 Bit. Per paragonare diversi valori è opportuno tenere in considerazione che una variazione del 25% rappresenta una differenza di un terzo di stop. Nonostante questo valore possa sembrare relativamente poco significativo in partenza, alla fine di un processo di post produzione si possono creare livelli di rumore fastidiosi anche con minime differenze iniziali.

Considerazioni sulla normalizzazione dei risultati

In qualsiasi comparazione oggettiva che si rispetti è indispensabile ottenere valori il più possibile simili tra loro. Nella fotografia la risoluzione (i famosi "megapixel") è un fattore che può destabilizzare notevolmente i risultati. Per ottenere confronti validi non si possono paragonare 2 immagini con risoluzioni differenti (ad es. 12mpx e 36mpx). In un test scientificamente eseguito è necessario basarsi sulla realtà dei fatti e nonostante l’era digitale che stiamo vivendo (sempre più orientata alla smaterializzazione delle informazioni) la fotografia mantiene, spesso, come fine ultimo la stampa. Quando osserviamo una bella foto stampata la possiamo paragonare, come qualità dello scatto, a parità di dimensione. Il laboratorio di DxO ha deciso di normalizzare tutti i valori sopra indicati ad un valore “base” di 8mpx, cioè la risoluzione che permette di stampare una foto 20 x 30cm a circa 300 dpi senza bisogno di aumentare o ridurre la risoluzione nativa. Questo assunto di partenza è molto importante perché spiega molte incongruenze (ritenute tali erroneamente) di cui DxO è “accusata”.

Ecco i risultati per quanto riguarda la resa ISO delle due Full Frame più chiacchierate degli ultimi mesi:

D800_MARKIII_Score_Iso

Ovviamente la discussione era nata intorno alla convinzione che un sensore da 36mpx avrebbe avuto una resa inferiore ad uno da 22, almeno per quanto riguardava il rumore. Eppure i test hanno dimostrato il contrario. Osserviamo i grafici del SNR (passando sopra il mouse vediamo la curva nel caso di un’osservazione a schermo al 100% mentre “print” indica i valori normalizziti per una stampa 20 x 30cm, quindi ad 8mpx circa):

D800_MARKIII_RollOver

Un piccolo appunto sulla modalità “screen”: in questo caso non è stata effettuata nessuna normalizzazione dei valori, quindi si trattano di informazioni ricavate dal RAW a piena risoluzione con zoom “a schermo” del 100%, per cui un pixel dell’immagine corrisponde ad un pixel dello schermo. In pratica se stiamo osservando un’immagine scattata con la D800 su un iMac da 21.5“ (display da 1920 x 1080) a tutto schermo e con zoom al 100%, abbiamo di fronte un rettangolo che è una porzione di una foto di oltre 1 metro ed 80 centimetri sul lato lungo. Per quanto riguarda la Mark III si tratta della porzione di una foto da 1 metro e 48 centimetri sul lato lungo. Questa discrepanza rende la visualizzazione a schermo al 100% inutile al fine di un paragone oggettivo del rendimento di due sensori con risoluzioni differenti. Se osserviamo i due grafici in successione è facilmente riscontrabile che la normalizzazione ha permesso alla D800 di recuperare lo svantaggio in SNR, questo è stato possibile grazie all’utilizzo della stessa risoluzione di 8 mpx. In realtà l’intero ”sistema" delle due curve è stato traslato in alto per via della riduzione di risoluzione ma la D800 ne ha giovato in misura maggiore dati i suoi 36 megapixel.

Considerazioni sul valore reale dell’ISO

Ultimo appunto che completa il quadro della paragonabilità dei risultati: la differenza tra ISO dichiarato e quello effettivamente misurato. Tutti gli indicatori utilizzati da DxO prendono in considerazione l’ISO come valore per determinare l’andamento sui grafici, ma questo valore non è mai quello effettivamente dichiarato dalla casa costruttrice.

MARKIII_D800_ISO

Come è possibile osservare dal grafico la Mark III ha una corrispondenza maggiore tra ISO dichiarato e ISO misurato, questo non cambia nulla nei risultati sopra mostrati ma può essere un dato utile da conoscere che spiega anche la differenza di posizionamento dei "bollini colorati" rispetto al valore ISO reale su tutti i grafici prima mostrati. Concludo questa parte relativa alla misura delle performance dei sensori, ricordando che questi test sono indicativi delle potenzialità dello strumento ma nella scelta di una fotocamera è importante tenere in considerazione molti altri aspetti.