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Amplificazione ISO

Il termine ISO deriva dalle fotocamere analogiche e serviva a misurare la sensibilità delle pellicole alla luce; in condizioni di poca luce, si utilizzava quindi una pellicola (o rullino) con un valore ISO alto in modo da essere impressionata anche da poca luce e viceversa. Con l’avvento dei sensori elettronici sulle macchine fotografiche, non si può parlare più di sensibilità ISO del sensore in quanto la sensibilità è una caratteristica costruttiva intrinseca del sensore e non è modificabile mentre l’ ISO si.

La luce attraversa l’obiettivo e raggiunge il sensore elettronico che la trasforma in un segnale elettrico; il segnale viene poi lavorato dall’amplificatore di segnale che lo amplifica. Aumentare l’ISO, ovvero aumentare la potenza del segnale con l’amplificatore, è quindi proprio come aumentare il volume di uno stereo. Se stiamo ascoltando una canzone e non capiamo le parole, alziamo il volume per sentire meglio ed allo stesso modo, se la luce è poca, alziamo l’ISO per vedere meglio. Come per la musica però, aumentando il volume della canzone, aumentiamo anche il fruscio. In fotografia digitale si parla spesso di sensibilità ISO ma sarebbe meglio parlare di sensibilità ISO equivalente (equivalente alla sensibilità delle vecchie pellicole) o di amplificazione. Ad ogni modo si usa esprimere l’ISO anche sulle fotocamere reflex digitali con gli stessi valori che si usavano per le pellicole. Quindi se l’amplificazione del segnale raggiunge un livello simile a quello della sensibilità ISO di una pellicola, gli si attribuisce lo stesso valore. I valori di ISO non sono numeri continui ma sono quantizzati in gradini. A seconda della qualità e del prezzo della fotocamera, sarà disponibile un range più o meno elevato di valori ISO ed anche un numero variabile di “gradini” in cui esso è quantizzato o suddiviso. Per fare un esempio, quando due macchine fotografiche hanno un range di ISO variabile da 200 a 3200, non è detto che tale intervallo sia suddiviso nello stesso numero di “gradini”. Quindi una delle due, la più economica, potrebbe avere i valori 200, 400, 800, 1600, 3200 mentre il secondo modello, più costoso, potrebbe avere 200, 250, 320, 400, 500, 640, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200. Il range è lo stesso ma avere più gradini è molto meglio perché nel secondo caso, se si rendesse necessario aumentare l’ISO, potremmo farlo di poco senza aumentare di molto il rumore. Infatti, se con entrambe le macchine ci trovassimo ad ISO 400 ed avessimo necessità di aumentarlo, con la prima, la più economica, passeremmo subito a 800 mentre con la seconda, più costosa, ci troveremmo a 500 con tutti i benefici che vedremo in dettaglio più avanti. Se poi, oltre alla suddivisione, anche il range fosse più ampio e raggiungesse valori come 6400 o maggiori sarebbe ancora meglio. Avere la possibilità di scegliere la potenza dell’amplificatore di segnale, è come avere con sé moltissimi rullini a pellicola di un tempo. E’ una cosa molto utile perché con la semplice pressione di un pulsante, si può variare a piacere quella che, per semplificare, possiamo chiamare sensibilità, a seconda delle condizioni di luce.

Fatta questa premessa, quello che segue è utile solo per l’ISO dei sensori e non per le pellicole, quindi va applicato solo a macchine digitali.

Ogni reflex, da il meglio di sé in termini di limpidezza di immagine al valore di ISO standard più basso. Per capire questo fenomeno dobbiamo introdurre il concetto di “rumore” elettronico. Il rumore elettronico è generato dal sensore nel processo di trasformazione della luce in elettricità.

Questo è un fenomeno fisico che non si può evitare; sensori di diversa qualità potranno avere diversi rapporti segnale/rumore ma ogni sensore avrà sempre un certo rumore elettronico dovuto a diversi fattori costruttivi e fisici. Il segnale trasformato in elettricità, comporta la produzione di rumore, ma anche l’amplificazione del segnale (ISO maggiore) comporta altro rumore. Se per esempio, utilizzando numeri fittizi, con ISO 200 abbiamo un segnale di 10 ed un rumore di 2 (rapporto segnale rumore di 5), quando lo andiamo ad amplificare del doppio, selezionando ISO 400, avremo un segnale di 20 con rumore di 4 più ulteriore rumore dovuto all’amplificazione che per esempio poniamo uguale ad 1. In questo modo avremo in totale un segnale pari a 20 ed un rumore pari a 5 con un rapporto sengale/rumore pari a 4 e quindi decisamente peggiore. Se aumentiamo ancora l’amplificazione portando l’ISO a 800, il segnale crescerà ancora ma il rumore crescerà più di esso, figura 01. Avremo certo un’immagine più chiara ma meno “pulita”. Tornando al paragone dello stereo, se ascoltiamo la registrazione di una conferenza con rumore di sottofondo, per cercare di capire meglio, possiamo alzare il volume ma con esso aumenteremo  anche il rumore in misura maggiore. nella figura 02 possiamo vedere un grafico ottenuto con le percentuali che mostra in maniera più schematica e veloce quanto mostrato dal grafico della figura 01.