Il Crop Factor

In un mondo dominato per decenni dal classico rullino il cui fotogramma è un rettangolo di formato 24x36, l'avvento dell'era digitale ha introdotto una serie di novità costruttive nelle macchine fotografiche, prima fra tutte la dimensione della superficie sensibile alla luce.
Nati originariamente di piccole dimensioni per limiti tecnologici e soprattutto per produrli ad un costo ragionevole, i sensori delle moderne macchine fotografiche di fascia alta hanno dimensioni 24x36, ma sono tutt'oggi in produzione macchine fotografiche con sensori più piccoli, anche di molto se si prendono in considerazione le macchine compatte.
L'esistenza di una nutrita varietà di sensori con le dimensioni più disparate, ha generato un po' di "confusione" su alcune grandezze, prima fra tutte la lunghezza focale, i cui numeri hanno assunto un significato meno "univoco" rispetto a quanto eravamo abituati a sentire.
La possibilità di montare su moderni corpi digitali con sensore APSC (di dimensioni ridotte) ottiche nate per il "classico" formato 24x36 (e viceversa n.d.r.), ha aggiunto ulteriore complessità.

  • Come si comporta un'ottica nata per un formato quando questa viene utilizzata con un corpo macchina che ha un sensore di formato differente?
  • Cosa cambia nelle caratteristiche di una lente in questi casi?
  • Che effetto ha sulla fotografia prodotta?


Nel "vecchio mondo" l'obbiettivo con 50mm di lunghezza focale è sempre stato quello che riproduce il campo visivo dell'occhio umano; oggi è ancora vera questa affermazione?
In realtà dire semplicemente che una lunghezza focale di 50mm riproduce il campo visivo umano significa ben poco di per sé; basta pensare al campo visivo: lo devo misurare con un angolo (supponendo per semplicità di ridurre il tutto ad uno schema bidimensionale), cosa c'entra quindi la lunghezza focale? Semplice, l'affermazione che un'ottica con 50mm di lunghezza focale riproduce il campo visivo umano è vera solo quando la dimensione su cui si proietta l'immagine è un segmento lungo 24mm!
L'angolo in verticale che corrisponde al campo visivo umano è dato dalla relazione tra i 50mm della lunghezza focale dell'ottica ed i 24mm dello sviluppo verticale dell'area sul quale lo proietto; lo stesso discorso vale in senso orizzontale.

Campo visivo verticale

Da quanto detto finora ricaviamo subito due informazioni:
Il concetto del discorso rimane comunque valido e, per le macchine fotografiche DSLR cosiddette "Full Frame", restano validi anche i numeri in "senso assoluto".
Per tutte le macchine fotografiche con un sensore di dimensioni differenti il discorso vale, ma cambiano i numeri nel senso che cambiando le dimensioni del sensore le lunghezze focali saranno proporzionalmente diverse per mantenere lo stesso angolo di visuale; per un sensore APSC ci si aspetta quindi che la lunghezza focale della lente per ottenere l'equivalente campo visivo dell'occhio umano, sia più corta di 50mm.
Quando si impiega un obbiettivo nato per il formato classico 24x36 su una macchina con sensore più piccolo, di fatto si utilizza solo una porzione del campo visivo dell'obbiettivo.

Campo visivo ristretto

Il rapporto tra le dimensioni effettive di un sensore ridotte e le dimensioni del negativo della pellicola 24x36 è detto crop factor e questo numero è caratteristico di ogni corpo macchina il cui sensore non abbia le dimensioni del classico negativo 24x36 ed è un numero fisso che non dipende dall'ottica.


Aree sensibili a confronto

  • in giallo il crop factor pari a 1,6
  • in viola il crop factor pari a 1,5
  • in ocra il crop factor pari a 1,3


Quando scattiamo una foto con un sensore più piccolo del pieno formato, si usa una porzione del campo visivo dell'ottica più piccola. Ciò equivale ad "ingrandire" l’immagine, a vederla cioè come se fosse più ravvicinata. In realtà non si ingrandisce l'immagine, ma utilizzando un obbiettivo con un campo visivo più ristretto del suo campo visivo di progetto si ottiene un effetto moltiplicativo della sua lunghezza focale; si capisce bene il concetto osservando lo schema qui sotto:

Lunghezza focale equivalente

Il valore della lunghezza focale equivalente si ottiene moltiplicando la lunghezza focale effettiva ancora per il valore del crop factor ed è da tenere in considerazione quando dobbiamo scegliere quale obiettivo usare in una determinata situazione.
In buona sostanza quindi possiamo dire che, il crop factor rende l’angolo di visuale di un obiettivo identico a quello con focale equivalente.
Corpi macchina con crop factor di 1,5 o 1,6 hanno l'effetto di "allungare" tutte le ottiche che montiamo; se questo da un lato aiuta per le lenti lunghe (un 300mm diventa infatti un 450mm nel caso di un crop factor pari a 1,5) si ha l'effetto opposto per le ottiche corte che non saranno mai così corte come ce le possiamo aspettare.
Dal punto di vista più strettamente ottico, utilizzando una lente progettata per il formato 24x36 su una macchina con sensore APSC, si utilizza solo la porzione centrale dell'obbiettivo.
Sfatiamo subito un mito: non è assolutamente sempre vero che utilizzando un'ottica solo nella sua porzione centrale si ottengono risultati migliori; il progetto di un obbiettivo pensato per un certo formato è sempre un compromesso generale. Spesso infatti, proprio per fare in modo di avere una prestazione ottica complessivamente migliore, si sacrifica parte della nitidezza ottenibile nella porzione centrale della lente per recuperare nitidezza nelle zone periferiche a fronte di un risultato complessivamente migliore.
Una cosa che invece cambia è la profondità di campo; "figlia" dell'aberrazione sferica, la profondità di campo che si ottiene con una lente impiegata su di un sensore più piccolo rispetto a quello "di progetto", sarà più ampia. Il motivo di questo effetto collaterale è che utilizzando solo la porzione centrale delle lenti, i raggi del percorso più periferico (maggiormente affetti da fenomeni di aberrazione sferica) non colpiscono il sensore.

Eliminazione raggi periferici

Viceversa che cosa succede quando si monta una lente progettata per un sensore APSC su un corpo macchina full frame?
In questo caso la macchina riconosce il tipo di lente ed utilizza soltanto la porzione centrale del sensore, realizzando delle fotografie a risoluzione ridotta. La profondità di campo sarà la stessa dell'ottica impiegata con il sensore per la quale è stata progettata.

Area ridotta del sensore

Qui sotto c'è un piccolo quadro riassuntivo delle dimensioni del sensore e del relativo crop factor per alcune macchine fotografiche, reflex e compatte:

Alcuni crop factor

Si può notare come nel caso delle macchine DSLR il crop factor sia sempre attorno a valori di poco superiori all'unità (in alcuni casi nella macchine Olympus il valore è 2), mentre nel caso di macchine compatte (come la serie G di Canon) il crop factor salga subito a valori decisamente più elevati.

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