Cosa sono i megapixel di una macchina fotografica?

"Pixel" è sicuro per "elemento dell'immagine". Un pixel è essenzialmente il più piccolo pezzo di un'immagine possibile. Qualsiasi immagine digitale è composta da un mucchio di pixel. In un'immagine finita, ogni pixel avrà colore e luminanza (luminosità).

Questa immagine è divisa tra risoluzioni basse e più a destra, meno e più pixel. I grandi pixel sulla sinistra sono facili da vedere, e l'immagine risultante non è terribilmente buona. A destra, ci sono molti, molti più pixel, quindi l'immagine è molto più chiara.

Nella vostra macchina fotografica digitale, avete un sensore di immagine che ha molti, molti elementi fotosensibili individuali, chiamati fotodiodi. Ogni fotodiodo è sensibile alla luce... ma solo alla luminanza, non al colore. Quindi questi sensori hanno anche uno strato di filtri sopra di loro, che permettono ai singoli pixel del sensore di percepire la luce rossa, verde o blu.

Ci sono anche array di microlenti per concentrare la luce sull'area del fotodiodo in ogni sito del pixel.

La prima fotocamera digitale che ho avuto è stata una Canon PowerShot 350, che aveva una risoluzione di 640x480 pixel. Se si scattava una foto con quella e la si visualizzava su un monitor VGA dell'epoca, l'immagine appariva come quella che ci si aspetterebbe da un computer... perché lo stesso monitor VGA era di 640x480 pixel. Ma se mettessi questa immagine sul mio attuale monitor 2560x1440, non avrebbe le dimensioni di un francobollo. Potrei espanderla, ma sembrerebbe molto simile al lato sinistro dell'immagine di Becca all'inizio di questo... tutto pixellato.

Quando stampiamo le cose, lo standard di base per "foto-realistico" è circa 300 pixel per pollice, più o meno. Questo è il risultato di anni di esperienza nel settore della fotografia e della stampa. Se stampo la mia foto PowerShot 350 a 300 pixel per pollice, ottengo una foto da 1,6″ x 2,13″. Non molto utile. Se la "gonfio" a una dimensione d'immagine utile, sarà sfocata e pixellata.

A causa di questo, i produttori di fotocamere hanno gradualmente aumentato il numero di pixel sul sensore della fotocamera. I 640 x 480 della PowerShot 350 sono 307.200 pixel. Usando le unità SI standard, potrei scriverlo come 307,2 kpixel (kilopixel, per migliaia di pixel) o 0,3072 Mpixel (megapixel, per milioni di pixel). Oggi ho altre fotocamere digitali: tre con sensori da 12 Mpixel, tre con sensori da 16 Mpixel (contando il mio smartphone) e due con sensori da 20 Mpixel. Per la maggior parte degli scopi, 16-20Mpixel sono più di quanto si abbia bisogno, anche se alcuni professionisti arrivano a 100-200MPixel.

Ci sono dei compromessi. Come ho detto, ogni pixel del sensore della tua fotocamera contiene un fotodiodo. Quando una foto colpisce quel fotodiodo, passa un elettrone ad alcuni circuiti che immagazzinano la carica fino alla lettura del sensore. Più elettroni raccoglie un sensore, più carica viene raccolta. Non sorprende che un fotodiodo più grande sarà in grado di raccogliere più facilmente la luce data la stessa densità di flusso di fotoni. Se il segnale è troppo debole, l'elettronica della fotocamera dovrà amplificarlo per essere in grado di generare un'immagine da esso, il che porta al rumore elettronico nell'immagine. Quindi, in generale, pixel più grandi danno un'immagine migliore. Ma anche più pixel danno un'immagine migliore. Quindi è importante conoscere sia il numero di megapixel di una fotocamera che la dimensione del sensore della fotocamera.

Per esempio, la mia Canon 6D ha un sensore 36mm x 24mm con 20Mpixel; ogni pixel è 6,55μm su una dimensione, o 49,2μm^2. La mia Olympus OM-D E-M5 Mark II ha un sensore di 17,30mm x 13mm con 16Mpixel; ogni pixel è 3,74µm su un lato, o 14,0µm^2. Quindi, a parità di condizioni, la Canon raccoglierà 3,5 volte più luce per pixel. In piena luce, questo non importa in modo significativo, ma una volta che diventa molto buio, la Canon scatterà un'immagine più pulita. Naturalmente, la Canon costa circa il doppio.

Consiglio almeno 12Mpixel per la maggior parte degli utenti. E non pagate un sacco di soldi in più per un numero di megapixel più alto su una fotocamera point-and-shoot sotto i 600 dollari o giù di lì. Le fotocamere più economiche hanno sensori da 1/2.3″, 6.17mm x 4.55mm circa. Un sensore come quello avrà dei pixel così piccoli a 20Mpixel o giù di lì, ci sarà una diffrazione della luce che impedisce di raggiungere la piena risoluzione. In breve, si comprano 12 Mpixel "foto" e 8 Mpixel "marketing".