Pixel Binning Canon

Molti di voi si pongono spesso dubbi, tipo se esiste l'Abominevole uomo delle nevi in Tibet, o se la Coca Cola assunta con l'aspirina è una droga...etc..

Mentre quasi nessuno ha tempo e risorse economiche per fare una spedizione in tibet e vedere se è vera la storia dello Yeti, tutti potrebbero scoprire ( basta fare un minimo di ricerche) che la Coca Cola non è una "droga" se la assumiamo insieme all'aspirina, semplicemente succede che la caffeina della bevanda (attenzione anche al caffè) potenzia gli effetti del principio attivo dell'aspirina, quindi si avrebbero gli stessi sintomi e conseguenze riscontrabili nel prenderne alcune tutte insieme, e che io sappia prendere 3 aspirine invece che una non è ancora considerata droga.

La gente, spesso per pigrizia mentale preferisce rimanere con i dubbi, questo succede anche in fotografia. Oggi proverò a rispondere ad uno dei quesiti che ormai è quasi una legenda metropolitana, è vero che usando il formato sRaw/mRaw invece che Raw nelle reflex Canon possiamo ottenre file con meno rumore oltre che meno ingombro di memoria?

Canon ha introdotto nei propri apparecchi (professionali e semi pro) la possibilità di salvare dei file RAW aventi risoluzioni inferiori allo standard: sono i cosiddetti file sRAW o mRaw.  Canon ufficialmente presenta questa caratteristica per offrire la possibilità di produrre file RAW più piccoli a beneficio di un superiore numero di scatti memorizzabili e, la possibiltà di una ulteriore riduzione del rumore agli alti ISO senza penalizzare la qualità della foto.

Il processo che genera questi file raw più piccoli non è in teoria una semplice interpolazione, anche se la differenza è sottile, si chiama pixel binning. Il binning non fa altro che combinare il segnale raccolto da più pixel del sensore Bayer stesso per comporre una sorta di "pixel speciale" capace di simulare il comportamento di un pixel di dimensioni maggiori, questo accorgimento permette di aumentare la sensibilità grazie a un rapporto segnale/rumore leggermente migliore sfruttando alcune caratteristiche stesse del sensore, a prezzo tuttavia di una diminuzione del potere di risoluzione a causa del particolare ordine in cui vengono aggregati i fotoricettori verdi che in un sensore Bayer sono presenti in numero doppio rispetto agli altri colori singolarmente considerati , vengono combinati a righe alterne finendo con creare accavallamenti e discontinuità che influiscono appunto sul potere di risoluzione del sensore.

Quindi partendo dai dati teorici mi dovrei aspettare meno nitidezza della foto ma in compenso migliore resa cromatica e agli alti iso.

Ho scattato solo in mRaw con la Canon 50 D usando 100 iso e poi 800-1600-3200 in quanto sRaw ha una risoluzione troppo piccola per un uso reale sul campo.

Prove ad alti iso:

le prime impressioni osservando le foto sottostanti sono che:

 

  • a 800 iso la differenza del rumore è minima, mentre la nitidezza dovuta al maggiore potere di risoluzione del formato Raw rispetto al mRaw si nota ad ingrandimenti elevati;
  • a 1600 iso la differenza del rumore è di quasi 1/2 stop a favore del mRaw, la nitidezza è sempre a favore del formato Raw ma l'aumento generale del rumore ha fatto perdere molti dettagli alla foto;
  • a 3200 iso la differenza del rumore è di quasi 1 stop a favore del mRaw, la nitidezza è sempre a favore del formato Raw, mentre la fedeltà cromatica qui ancora di più che nelle precedenti prove è a favore del formato mRaw.

 

Foto con iso 800, a sinistra il formato Raw a destra il formato mRaw
Foto con iso 800, a sinistra il formato Raw a destra il formato mRaw
Foto con iso 1600, a sinistra il formato Raw a destra il formato mRaw (questa volta non è stata divisa a metà la foto ma è stata inserita solo una porzione)
Foto con iso 1600, a sinistra il formato Raw a destra il formato mRaw (questa volta non è stata divisa a metà la foto ma è stata inserita solo una porzione)
nel dettaglio la parte centrale è in mRaw
nel dettaglio la parte centrale è in mRaw
Foto con iso 3200, a sinistra il formato Raw a destra il formato mRaw (questa volta non è stata divisa a metà la foto ma è stata inserita solo una porzione)
Foto con iso 3200, a sinistra il formato Raw a destra il formato mRaw (questa volta non è stata divisa a metà la foto ma è stata inserita solo una porzione)
nel dettaglio la parte centrale è in mRaw
nel dettaglio la parte centrale è in mRaw

Dalle prove agli alti iso quindi risulta che con il formato Raw ottengo più dettaglio sopratutto dei particolari minuti, mentre con il formato mRaw ho meno rumore e una diversa fedeltà cromatica, ed un 35-40% in meno del peso deii file.

Come ulteriore prova voglio vedere cosa succede se uso per ridurre il  file Raw un software come Neat Image 4 Pro Plus, la domanda è se con questo software posso ottenre meno rumore e più dettaglio rispetto al formato mRaw.

La prova l'ho fatta con 3200 iso metto direttamente il dettaglio del confronto tra mRaw (sopra) e Neat Image (sotto)

 

Si può concludere che con Neat Image ottengo una puliza maggiore nelle parti in cui il colore è omogeneo senza dettagli minuti, come nel giallo, mentre nelle altre parti il formato mRaw preserva molto meglio i dettagli e la fedeltà cromatica con un po' più di rumore.

Se qualcuno si chiedesse se limitando opportunamente la riduzione del rumore (sia cromatico  che di luminescenza) in Neat si possa avere lo stesso rumore del mRaw e anche gli stessi dettagli non più "spianati" dal filtro del rumore, posso rispondere che rimarrà deluso. ho fatto varie prove ed ho visto che per lasciare lo stesso dettaglio si ha un rumore maggiore, mentre se si ottiene la stessa riduzione del rumore, abbiamo anche maggiori "artefatti cromatici", in pratica dei pixel di colore sbagliato che nell'mRaw o non ci sono o non sono così evidenti.

Prove a 100 iso:

Ad iso bassi il mio unico dubbio è quanti dettagli perde il formato mRaw rispeto al Raw, in fondo il primo è la metà dei pixel del secondo.

La risposta che ci danno le immagini è che il Raw fornisce più dettaglio, ma non come ci si aspetterebbe da una risoluzione che è il doppio, il motivo è da ricercare nell'ottica usata per il test che è la 17-85 is, che è scarsa, ha solo una nitidezza accettabile, così ho deciso di fare una foto con un obiettivo degno di questo nome il 50mm f2,5 macro.

particolare della Foto Raw massima risoluzione con 50 mm macro f2,5 (sinistra) confrontata con quella mRaw (destra).

Dalla foto precendente si capisce che il limite vero, quando si usano reflex da 15 megapixel o maggiori, sono le ottiche, non serve avere una risoluzione elevata se poi i dettagli che si estraggono sono inferiori a quelli di una reflex da 7 megapixel con un ottica seria.

Che cosa succederebbe se facessi un confronto tra una Canon 50d da 15 megapixel con ottica fissa macro (50mm 2,5) chiudendo a 5,6 il diaframma,(in modo di avere già il massimo della nitidezza) e una sd 14 da 4,7 megapixel con 18-200 Sgma chiudendo però il diaframma di questa a f8 (in modo da avere la massima nitidezza per questa ottica). La risposta sembra scontata, ma vediamo cosa è successo.

il particolare Sigma è a sinistra mentre quello Canon è a destra

Il risultato è che la foto della sd14 è un po' più morbida e perde alcuni dettagli che invece la Canon ha, come i piccoli granelli di polvere e una maggiore fedeltà cromatica ma  in compenso la Sigma offre una resa migliore nel fitto reticolo in alto della foto, quindi ritengo le due foto nella loro globalità confrontabili.

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