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Fuoco sul fuoco
FOTO Cult - Dicembre 2012 #95

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Emanuele Costanzo

Il lancio della Canon Eos 650D, finalmente in prova in questo fascicolo dopo il primo contatto pubblicato sul numero di luglio, ha contribuito ad accendere i riflettori su una tecnologia relativa al comparto autofocus, fino a quel momento passata in secondo piano perché mai applicata a una reflex. Ci riferiamo al sensore immagine ibrido, ovvero al CMOS che Canon ha installato anche sulla sua prima mirrorless, la Eos M, annunciata poco dopo la Eos 650D e da noi presentata in esclusiva sul numero di agosto. Ibridazione, d’accordo. Ma tra cosa? Tra autofocus a rilevazione del contrasto e a rilevazione di fase. Bene. Ma qual è la differenza. Beh, io ci provo a far luce in una sola pagina sulla questione perché ha implicazioni tecniche e di mercato davvero interessanti, ma metto le mani avanti e prometto sin d’ora ampio approfondimento.
L’autofocus a rilevazione di fase è quello che ha iniziato a diffondersi nelle reflex a partire dalla metà degli anni Ottanta. Immaginiamo per semplicità un sensore AF costituito da un solo punto. Ebbene, uno specchio (secondario rispetto a quello che invia l’immagine verso il mirino) devia la luce verso una coppia di microlenti oltre le quali si trovano altrettanti sensori lineari costituiti ciascuno da un dato numero di pixel. Così, in sintesi, è costruito il modulo autofocus a rilevazione di fase. A seconda di come è regolata la messa a fuoco dell’obiettivo in relazione al soggetto inquadrato, i due sensori lineari riceveranno il massimo della luce su determinati pixel e non su altri.
Questo consente al sistema di sapere se il piano di messa a fuoco è davanti o dietro al soggetto e quindi in quale direzione muovere le lenti per spostare il raggio di luce verso la zona centrale dei sensori lineari. Quando i due sensori vengono illuminati sugli stessi pixel (i tecnici non rabbrividiscano) si ottiene la concordanza di fase che coincide con la perfetta messa a fuoco. A questo punto lo specchio principale e quello secondario possono alzarsi per lasciar proseguire la luce verso il sensore immagine (o la pellicola...).
Se però lo specchio non c’è, come nelle mirrorless, o se è semplicemente sollevato come nelle reflex utilizzate in live view, l’autofocus a rilevazione di fase non trova applicazione e l’analisi della nitidezza va eseguita direttamente tramite il sensore immagine (fa eccezione Sony che, con le sue SLT a specchio fisso semitrasparente, è riuscita a mantenere attivo l’autofocus a rilevazione di fase anche in live view e durante le riprese video). In linea di principio il metodo AF a rilevazione del contrasto è più preciso perché il fuoco non viene valutato su una porzione deviata dell’immagine proveniente dall’obiettivo, ma sull’immagine, intera e diretta, così come la vede il sensore. La velocità, però, è un’altra faccenda. Il sensore immagine, infatti, non sa se il soggetto si trova avanti o dietro il piano di messa a fuoco. Sa solo che deve cercare il massimo contrasto e per fare ciò la fotocamera inizia a muovere le lenti dell’obiettivo (e lo fa anche se il soggetto è già a fuoco perché non può sapere se il contrasto rilevato è il massimo ottenibile). Se il contrasto diminuisce ulteriormente è segno che il movimento è iniziato nella direzione sbagliata e la scansione riprende in quella opposta. Quando si raggiunge il massimo contrasto l’AF fa ancora un piccolo passo in avanti, verifica che l’immagine sta tornando sfocata, fa dietro front e finalmente la messa a fuoco si arresta. Questa farraginosità del sistema appare ancora più evidente se pensiamo all’autofocus continuo: dopo ogni scatto, in teoria, l’autofocus deve ripartire per una nuova scansione per capire in quale direzione si è mosso il soggetto. Non a caso le mirrorless, pur raggiungendo in alcuni casi cadenze di scatto elevatissime, non riescono ad attivare il focus tracking oltre i 4 fotogrammi al secondo (la reflex Canon Eos-1 DX, che ha un “classico” modulo a rilevazione di fase, arriva a 12fps con AF continuo).
Qui entra in scena il sensore ibrido. Già utilizzato da Fujifilm nel settore delle compatte e da Nikon per le sue mirrorless serie 1, il CMOS Hybrid della Canon ha fatto notizia per essere il primo installato su una reflex. E questo trapianto si è reso necessario per colmare il gap esistente tra le migliori mirrorless, che negli anni hanno saputo comunque in gran parte ovviare ai limiti imposti dal sistema a rilevazione del contrasto, e le reflex quando utilizzate in live view, sia con finalità fotografiche sia video. La commistione dei due sistemi si concretizza nell’attribuzione ad alcuni pixel del sensore immagine della funzione svolta dai sensori lineari nei moduli AF a rilevazione di fase. In pratica, nella zona centrale del sensore immagine CMOS alcuni pixel sono in grado di informare il sistema in merito alla posizione del soggetto così che l’autofocus non parta a caccia del contrasto in modo casuale, ma subito nella direzione giusta. La messa a fuoco di fino, poi, è effettuata dal sensore immagine nella sua funzione di rilevatore di contrasto. Il cocktail di queste due tecnologie è, sulla carta, esplosivo. In realtà, come potrete leggere a partire da pagina 80, in questa “prima uscita” il sensore ibrido non ha mostrato prestazioni paragonabili a quelle delle mirrorless più rapide. Ma la strada è quella giusta e lo dimostra la sequenza di recenti brevetti di Sony, Fujifilm e anche Canon, tutti in materia di sensori ibridi. A quanto pare uno degli ostacoli principali da superare è la sensibilità dei pixel ibridanti, valore che cala all’aumentare della risoluzione del sensore stesso (più piccoli sono i pixel, meno sono sensibili). Senza parlare poi della difficoltà nell’allargare la superficie coperta da questi pixel ausiliari, essendo le aree periferiche dei sensori immagine raggiunte da luce quantitativamente e qualitativamente inferiore.
Di certo si è aperta una nuova frontiera che, oltre ad animare la competizione nel settore delle mirrorless, potrebbe avere ricadute positive anche sulla già enorme e riconosciuta versatilità delle reflex.

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