Che tu stia iniziando a fotografare o che scatti da un po’ di tempo, probabilmente avrai sentito parlare di crop factor e lunghezza focale equivalente.
Con così tante diverse fotocamere disponibili oggi, crop factor e lunghezza focale equivalente compaiono molto spesso nelle specifiche dei prodotti, nei materiali di marketing, negli articoli, nei libri e potresti persino sentirlo nelle conversazioni tra fotografi.
Se non sai cosa significhi veramente o vuoi avere una migliore comprensione del fattore di ritaglio, questo articolo ti aiuterà a capire meglio.
Tieni presente che questo articolo è scritto per i principianti, quindi molti dei termini e concetti utilizzati nell’articolo sono semplificati.
Prima del digitale, la pellicola da 35 mm era un formato di riferimento grazie alla sua adozione di massa e la sua notevole popolarità. Utilizzando un obiettivo da 50 mm su una fotocamera a pellicola SLR, tutti sapevano esattamente come appariva, in termini di campo visivo, l’immagine risultante. Era quindi molto semplice capire la relazione tra campo d’acquisizione e lunghezze focali degli obiettivi. A causa degli elevati costi di produzione, non era pratico realizzare dei sensori che avessero delle dimensioni simili alla pellicola da 35 mm. I produttori di fotocamere dunque decisero di iniziare a produrre sensori più piccoli.
Consentire una transizione graduale dalla pellicola al digitale significava dare la possibilità a chi aveva fatto grossi investimenti acquistando obiettivi di poter sostituire i loro corpi macchina senza doversi preoccupare di riacquistarne di nuovi.
Un sensore più piccolo produce a parità di obiettivo un immagine ingrandita
Utilizzare un sensore più piccolo della pellicola da 35 mm ha però creato un nuovo problema: sia il campo visivo che le immagini catturate apparivano più strette, perché l’immagine veniva “ritagliata”.
Per capire cosa succede nella fotocamera con un sensore più piccolo, possiamo far riferimento a questa immagine
Sensore APS-C vs Sensore Full Frame
Come si può vedere, gli obiettivi proiettano un’immagine circolare (di solito indicata come “cerchio dell’immagine”), ma il sensore registra solo una porzione rettangolare della scena, il resto dell’immagine viene scartato. Se il sensore copre l’intera area del cerchio dell’immagine, viene chiamato “sensore a pieno formato” o “Full Frame” e se copre una porzione più piccola che scarta o ritaglia parte dell’immagine, viene chiamato “crop sensor“.
I sensori a pieno formato hanno le stesse dimensioni fisiche della pellicola da 35 mm (36 mm x 24 mm), mentre i sensori di ritaglio sono più piccoli e possono variare di dimensioni a seconda del sistema e del produttore. Ecco un’ottima illustrazione di varie dimensioni del sensore, (fonte Wikipedia)
Sebbene “full frame” e “crop sensor” siano nomi abbastanza comuni per i sensori delle fotocamere digitali, alcuni produttori si riferiscono a fotocamere e sensori in modo diverso. Ad esempio, Nikon fa spesso riferimento alle sue fotocamere full frame come “FX” e alle fotocamere con sensore di ritaglio come “DX”, mentre altri si riferiscono alle fotocamere in base alle dimensioni del sensore, come “35 mm” e “APS-C”.
Per ora, tralasciamo gli aspetti strettamente tecnici, e osserviamo l’immagine dove vengono illustrate le due fotografie ottenute in funzione dei diversi sensori.
Si può notare come le due immagini sono drasticamente diverse. L’immagine acquisita con il sensore più piccolo appare più stretta o se volete “ingrandita“, mentre l’immagine acquisita con il sensore a pieno formato appare più ampia. Questo è ciò a cui ci riferiamo: sebbene l’obiettivo e la sua lunghezza focale sono gli stessi, l’acquisizione della stessa scena con un sensore più piccolo rispetto a quella di un sensore full frame / 35 mm produrrà un campo visivo diverso e più ristretto.
Cos’è il Crop Factor?
Ora che abbiamo visto cosa accade al campo visivo e all’immagine risultante quando utilizziamo fotocamere con sensori di dimensioni diverse, parliamo del crop factor. Cos’è e che cosa fa?
Per rendere più semplice per i fotografi questo ragionamento e capire come sarà il campo visivo di un obiettivo rispetto a una pellicola full framen o con sensore ridotto, i produttori hanno escogitato un modo semplice per calcolare la lunghezza focale “equivalente” di un obiettivo.
Poiché le parti esterne dell’immagine vengono ritagliati, un obiettivo grandangolare ovviamente non è più così ampio, mentre un teleobiettivo fa sembrare le cose più vicine. Il “crop factor” è il rapporto tra le dimensioni del sensore 35 mm / full frame e un sensore con le dimensioni ridotte. Sarà sufficiente prendere questo valore del rapporto, moltiplicarlo per la lunghezza focale dell’obiettivo e si ottieni la lunghezza focale equivalente relativa alla pellicola da 35 mm / full frame.
Ad esempio, le fotocamere “DX” di Nikon hanno un fattore di ritaglio di 1,5x, quindi se prendiamo un obiettivo grandangolare da 24 mm e lo moltiplichiamo per questo valore (crop factor), il risultato è 36 mm.
Ciò significa sostanzialmente che l’obiettivo da 24 mm sulla fotocamera DX produrrà una fotografia uguale a quella ottenuta con un obiettivo da 36 mm su una fotocamera full frame. Tutto ciò in termini di campo visivo.
In sostanza, se utilizziamo un obiettivo da 24 mm su una fotocamera con sensore di dimensioni ridotte, e utilizziamo un obiettivo da 36 mm su una fotocamera a pieno formato, si realizza lo stesso scatto con lo stesso soggetto alla stessa distanza, otterremo un risultato molto simile dal punto di vista del campo visivo. E’ evidente che il crop factor e la lunghezza focale equivalente sono strettamente legati.
Tuttavia, ciò non significa che le immagini risultanti saranno identiche: la modifica della lunghezza focale o della fotocamera (sensori diversi) rispetto alla distanza dal soggetto ha un effetto drastico su prospettiva, profondità di campo e sfocatura dello sfondo.
Come viene calcolato il fattore di ritaglio
I calcoli matematici da fare per calcolare il crop factor è abbastanza semplice. Conoscendo le dimensioni fisiche del sensore, si deve calcolare la diagonale del sensore utilizzando Teorema di Pitagora (a² + b² = c²) e successivamente dividere questo numero per la diagonale del sensore ridotto.
Ecco un esempio su come ricavare il fattore di ritaglio del sensore Nikon:
- 35mm / Diagonale full frame: 36² + 24² = 1872, quindi la diagonale è 43,27 (√1872)
- Diagonale sensore Nikon DX: 24² + 16² = 832, quindi la diagonale è 28,84 (√832)
- Il crop factor sarà: 43,27 / 28,84 = 1,50
Quindi il fattore di crop per un sensore Nikon DX è 1,5.
Come si può vedere, la dimensione del sensore e il crop factor possono avere un effetto drastico sulla lunghezza focale equivalente di un obiettivo. Un obiettivo da 200 mm su un piccolo sensore con un fattore di moltiplicazione di 2,7x (quello delle fotocamere CX di Nikon) produce una lunghezza focale equivalente di 540 mm! Decisamente un grosso vantaggio se dobbiamo per esempio fotografare oggetti lontani (per esempio la luna)
Lunghezza focale equivalente
La questione della lunghezza focale equivalente non ha cambiato le proprietà fisiche dell’obiettivo facendolo diventare improvvisamente più grande se lo usiamo su un sensore più piccolo. Quindi, quando facciamo questi calcoli per ottenere la lunghezza focale equivalente stiamo solo ritagliando gran parte dell’immagine, come mostrato nell’illustrazione qui sotto:
Full Frame vs APS-C
Dimensione dell’obiettivo – dimensione del sensore
I produttori di macchine fotografiche si sono resi conto che c’erano dei vantaggi nell’usare sensori più piccoli. Poiché i bordi del sensore di fatto non venivano utilizzati, si potevano realizzare obiettivi più piccoli che utilizzavano meno vetro, consentendo da un lato un design dell’obiettivo più compatto e leggero e soprattutto più economico.
Ciò ha dato vita prima a obiettivi più piccoli, leggeri ed economici, poi, con il progredire della tecnologia, sono nate fotocamere “mirrorless” realizzate appositamente con sensori più piccoli e obiettivi più piccoli cosi da essere compatte e leggere.
Oggi, quando si valuta l’acquisto di obiettivi DSLR, ci si imbatterà spesso in obiettivi realizzati appositamente per le fotocamere con sensore ridotto. Poiché questi obiettivi hanno un’area di copertura del sensore più piccola, potranno funzionare su fotocamere a pieno formato (a condizione che abbiano lo stesso innesto dell’obiettivo), ma provocheranno una vignettatura sulla fotografia.
Per facilitare la distinzione tra obiettivi specificamente progettati per i sensori APS-C e Full Frame, i produttori hanno escogitato diverse abbreviazioni che vengono aggiunte ai nomi degli obiettivi.
Dimensioni del sensore vs risoluzione
Se prendiamo una fotografia 8 × 10 cm e se la ritagliamo per ottenere una fotografia 6×8 cm è ciò che si otterrebbe usando un sensore full-frame e un sensore APS-C con lo stesso obiettivo.
Tuttavia, c’è un fattore importante che non dobbiamo dimenticare: la risoluzione del sensore. Poiché ogni sensore della fotocamera digitale è composto da milioni di pixel, l’utilizzo di un sensore più piccolo dovrebbe tradursi logicamente in meno pixel. Non sempre è così. Se il sensore fosse realizzato con pixel fisicamente più piccoli, due sensori (uno Full Frame e uno APS-C) potrebbero potenzialmente avere la stessa risoluzione e in alcuni casi, un sensore APS-C potrebbe effettivamente avere più pixel di un sensore full frame.
Poiché i pixel più piccoli si traducono in più rumore e minore gamma dinamica nelle immagini, anche a parità di megapixel presenti in un sensore APS-C e Full Frame, la qualità delle immagini prodotte da quest’ultimo sensore non potrà mai uguagliare quelle prodotte da sensori a dimensioni ridotte.
Vantaggi e svantaggi dei sensori ridotti.
Con l’evoluzione tecnologica dei sensori, questa differenza qualitativa tra sensori APS-C e Full Frame si fa via via meno evidente sopratutto in condizioni di buona luce. Ma occorre comunque valutare altri aspetti.
I fotografi sportivi e naturalistici potrebbero preferire un sensore più piccolo, perché i loro teleobiettivi darebbero loro la possibilità di avere una lunghezza focale equivalente maggiore.
Ad esempio, un obiettivo da 300 mm su una fotocamera con sensore APS-C equivale a un obiettivo da 450 mm equivalente. Se le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione non sono fondamentali, si tratta di un notevole guadagno in termini di lunghezza focale, il che è sicuramente un vantaggio.
Ciò ovviamente presuppone che l’obiettivo utilizzato sia effettivamente in grado di risolvere così tanti dettagli. Alcuni obiettivi meno recenti non progettati per sensori ad alta risoluzione potrebbero non essere in grado di risolvere dettagli sufficienti e quindi non si tradurrebbero necessariamente in una maggiore lunghezza focale.
Maximiliano Fagioli
Fotografo
Fondatore e docente di Corsi di Fotografia, da circa 10 anni si occupa di formazione nel campo della fotografia con all’attivo più di 30 corsi con oltre 500 studenti. Ritrattista e fotografo di matrimonio fa della fotografia un prezioso strumento artistico e di comunicazione. Maggiori informazioni le potete trovare su www.maxfagioliphotography.it
