Sony A7, A7R, A6000: confronto rumore

02-SONY-ILCE-7R-ISO 6400-DSC00641Sin dagli inizi della comparsa delle fotocamere digitali il problema delrumore ha assillato i fotografi ed è stato al centro di discussioni e dibattiti fra riviste, siti e fotografi. Il rumore è rappresentato da puntini scuri o colorati, particolarmente visibili sulle superfici uniformi, che riduce la nitidezza della foto.
Per molto tempo l’opinione prevalente è stata quella che il rumore dipendesse principalmente dalle dimensioni dei pixel e quindi aumentasse all’aumentare del loro numero. Questa tesi, supportata da uno dei più famosi siti fotografici, era sostenuta considerando il comportamento dei singoli pixel e con teorie  e analisi matematiche sul comportamento della luce.
L’effettuazione però di rigorose misure, l’analisi delle modalità di visione ed uso delle ftografie e la loro osservazione diretta hanno però portato a diverse conclusioni: il rumore, o meglio il rapporto segnale/rumore dipende, a parità di tecnologia, dalle dimensioni del sensore.
In pratica questa dipendenza è direttamente proporzionale: più è grande il sensore e migliore è il rapporto segnale/rumore.
Il rumore dipende principalmente da due fonti: i circuiti elettronici che leggono e codificano l’immagine catturata dal sensore e il rumore che si genera nella cattura della luce stessa. Questo, detto “shot-noise” è generato da fluttuazioni quantistiche della luce e dipende dalla quantità totale di luce catturata dal sensore. Pertanto i sensori più grandi, a parità di intensità di luce per unità di superficie, hanno un rapporto segnale/rumore migliore.
Questo vuol dire che una fotocamera fullframe avrà un rapporto segnale/rumore migliore di una APS o una M43, indipendentemente dal suo numero di pixel.

Molti non accettano questa spiegazione e osservano che guardando su uno schermo di computer foto fatte con fotocamere con senore delle stesse dimensioni, ma con diverso numero di pixel, visualizzate al 100 % (cioè ogni pixel su un punto dello schermo) quelle con più pixel visualizzano più rumore.
Questo è vero, ma non corrisponde ad un uso reale delle foto. Infatti le foto con più pixel mappati 1:1 sui punti dello schermo risultano ovviamente più ingrandite rispetto a quelle con meno pixel, evidenziando così maggiormente il rumore ed ogni altro difetto. Ad esempio una foto da 36 Mpx, 7360×4912 pixel, vista su uno schermo da 22″ Full HD 1920×1080 punti al 100 % corrisponderebbe, se potesse essere vista per intero, ad un ingrandimento che misura 182×121 cm. Una da 12 Mpx, 4240×2832 pixel, corrisponderebbe ad un ingrandimento di misura 104×70 cm, una bella differenza.
Le foto però non si guardano, ne si stampano, a dimensioni differenti a secondo del loro numero di pixel, ne con le foto a pellicola si stampava o si priettavo in formato differente a secondo del formato della pellicola. Le foto si stampano alle dimensioni adatte per il loro uso, album, cornice appesa al muro, esposizione, stampa su riviste, poster e manifesti, ecc, oppure si visualizzano per intero su schermi di pc, di tablet o su televisori. L’unica differenza è che se una foto ha più pixel può essere stampata in formato maggiore, ma il risultato sarà lo stesso: non ho mai visto osservare un poster 3×2 o un manifesto 6×4 da 50 cm di distanza.
Ha quindi poco senso dire che al 100 % una foto con più pixel ha più rumore, si devono valutare tutte le foto alle stesse dimensioni, come fanno i migliori siti e riviste.

Tutto questo può sembrare molto teorico, ma per dargli validità pratica ho effettuato una prova con tre modelli di fotocamere Sony con diverse dimensioni di sensore o diverso numero di pixel, ma di stessa tecnologia visto che sono state presentate contemporaneamente o quasi.
Sono la A7 fullframe da 24 Mpx, la A7R fullframe da 36 Mpx e la A6000 APS da 24 Mpx. Le foto fatte con la A7R sono state ridimensionate a 24 Mpx in modo che si posano vedere delle stesse dimensioni delle altre sullo schermo.
Pubblico le foto a 6400,12800 e 25600 Iso.

Dal confronto si vede che la Sony A7R non ha più rumore dell’A7, semmai un po’ di meno. LA A7 e la A7R hanno entrambe meno rumore dlla A6000.
La A7R e la A6000 hanno una nitidezza leggermente maggiore grazie agli obiettivi Zeiss usati, mentre per la A7 è stato usato un Sony.
Mi pare che non ci siano altri commenti da fare.

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20 pensieri su “Sony A7, A7R, A6000: confronto rumore”

  1. Ti pare … ed allora Francesco mi permetto di farne io, ancora uno. 😉

    Tu non hai mai visto guardare da qualcuno e non hai mai visto tu stesso le mie stampe-poster Gigapixels.
    Quelle le puoi guardare e le guardi anche da vicino, come faresti per leggere una rivista perchè puoi vedere dettagli straordinari, su tutto il formato, anche di metri!
    Ma io sono un caso a parte naturalmente.

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  2. Grazie Francesco…
    Io sono piuttosto duro di comprensione quando si entra in queste spiegazioni tecnico-pixel-frame-risolutive 😉 che pure capisco sono importanti nella scelta della fotocamera più adatta alle proprie esigenze ( ovviamente non è l’unico parametro – io ad esempio guardo prima che ABBIANO il MIRINO ah ah ah 😀 )…

    Cmq questa spiegazione l’ho capita! Grazie.

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    1. Bariom,
      ti ringrazio, vuol dire che la spiegazione è chiara.
      Anche a me piacciono le fotocamere con mirino e infatti cerco di evitare o non consigliare quelle senza.
      Ciao, Francesco

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  3. Niente da dire, spiegazione impeccabile. Dal punto di vista pratico, però, un sensore FF comporta l’uso di obiettivi francamente ingombranti (e costosi), per cui credo che il compromesso migliore sia quello di usare un sensore di minor superficie. Per fotografi della domenica & dei compleanni come il sottoscritto il prezzo da pagare in termini di rumore è accettabilissimo. Ciao

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    1. Capitano,
      hai ragione non a tutti serve una fullframe.
      l’articolo però vuole evidenziare che il rapporto segnale/rumore non dipende dal numero di pixel, a parità di dimensioni del sensore e sua tecnologia, ma solo dalle dimensioni. Questo vale per i sensori fullframe come per gli APS, i M43 e quelli più piccoli.
      Ciao, Francesco

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  4. Ciao Francesco,
    ti ringrazio per l’interessante l’articolo, io non sono però completamente soddisfatto… mi sarei aspettato, vista la premessa, che nel confronto ci fosse anche la A7s! Come tu scrivi, il rumore deriva anche dall’elettronica che legge e codifica quello che arriva dall’immagine. Quindi la conclusione dovrebbe essere anche che a partià di sensore, quello che ha meno pixel e quindi meno elettronica ha meno rumore.
    Penso sia innegabile che la A7s possa spingersi ben oltre le sensibilità delle sorelle, è la caratteristica principale che la differenzia dalle altre! …ed ha solo 12 Megapixel.
    Dato che la stessa Sony pubblicizza le “sorelle” per ISO 25.600 e la A7s per ISO 409.600, penso che la marcia in più le sia data proprio grazie al ridotto numero di pixel, visto che sono tutte Full Frame.

    Ciao e grazie
    Manuel

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    1. Manuel,
      non ho considerato la Sony A7s in quanto non l’ho ancora avuta in prova e quindi non ho foto scattate con questa macchina nelle stesse condizioni delle altre. Non pubblico mai infatti prove che non ho effettuato direttamente, la A7r me l’ha imprestata un amico per una sera.
      E’ vero quanto ho scritto riguardo al maggiore tempo disponibile per la lettura dei pixel in un sensore che ne ha meno, ma la sua influenza è marginale.
      Il confronto che ti interessa infatti è stato pubblicato sulla rivista Tutti Fotografi del marzo 2015: da questo risulta che la A7s ha un rapporto segnale/rumore a 12800 Iso di 23,5 Db contro 22,7 Db della A7r, 23,2 Db della Nikon D750, 22,8 Db della Nikon D810 e 22,8 Db della Canon EOS 6D, una differenza quindi, fra le due Sony, di 0,8 Db, abbastanza ridotta (ricordo che 3 Db di fifferenza indicano un raddoppio o un dimezzamento del rapporto segnale/rumore) e che non ha grande influenza sulla qualità dell’immagine. Ciò si può vedere anche dal confronto a suo tempo pubblicato da DPReview se si ridimensionano le immagini della A7r alle stesse dimensioni di quelle della A7s.
      La sensibilità Iso molto più alta raggiungibile dalla A7Ss è utile sopratutto per i video Full HD (2 Mpx) per i quali il rumore è molto meno percepibile.
      Ciao, Francesco

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  5. Grazie per la tempestiva risposta!
    Non ho avuto modo di leggere l’articolo sulla rivista da te menzionata, cercherò di procurarmelo…
    In vari siti specializzati (compreso DPReview), ho notato però che si sottolinea sempre una certa differenza sul rumore delle immagini scattate tra la A7s e le “concorrenti” (a favore della A7s ovviamente) e queste differenze sul rumore sono sempre più marcate mano a mano che aumentano gli ISO. Al valore di 12.800 (come nel confronto da te riportato) le differenze sono minime… a 6.400 praticamente nulle, ma il sensore della A7s stacca nettamente le altre quando si sale a 25.600, 51.200, 102.400 e sopra ancora.
    …da qui il mio dubbio… ok la grandezza del sensore, ma evidentemente c’è dell’altro… posso immaginare che mano a mano che si sale con la sensibilità l’aliquota di rumore dovuta all’elettronica diventi preponderante, mentre scendendo diventi trascurabile.

    Ciao
    Manuel

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    1. Manuel,
      a 4009600 Iso la differenz aè infinita visto che le altre non ci arrivano.
      Ho fatto degli scatti con la A7s, non confrontabili però con quelli pubblicati perchè sono all’interno di un negozio, ma i risultati corrispondono a quelli pubblicati da Tutti Fotografi.
      Ciao, Francesco

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      1. Appunto! Il fatto che le altre si fermino 2 o 3 stop prima è significativo; pur avendo un sensore grande uguale la A7s può permettersi di acquisire immagini ad ISO più elevate, evidentemente perché il rumore generato è minore.
        Una differenza oltre alla grandezza del sensore deve esserci!

        Per confrontare la A7s con la sorella A7r e la Canon EOS 5D M3 ho trovato interessante la prova su DPReview; a 51.200 ed a 102.400 ISO io differenze ne vedo molte…!

        http://www.dpreview.com/articles/4613822764/high-iso-compared-sony-a7s-vs-a7r-vs-canon-eos-5d-iii

        Ciao, Manuel

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        1. Manuel,
          ho visto anche io la prova di DPReview che risale a più di un anno fa! Ti consiglio però di scaricare le foto e ridimensionare quelle della A7r a 12 Mpx. Vedrai che la differenza è quasi inesistente. E poi i numeri parlano chiaro: 23,5 Db la A7s, 22,7 Db la A7r a 12800 Iso.
          E’ evidente che la A7s è stata fatta sopratutto per il video 4K che può registrare su dispositivo esterno. Dal punto di vista fotografico se Sony l’avesse limitata a 25600 Iso come le altre non avrebbe avuto argomenti per proporla, quindi evidentemente per motivi anche di marketing, oltre che per il video, ha aumentato la sensibilità a 409600 Iso, ma ti assicuro che le foto oltre i 51200 Iso sono difficilmente utilizzabili.
          Ciao, Francesco

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          1. Sulla questione dei 12.800 ISO ho già scritto anch’io che le differenze sono trascurabili, non serve ribadirla e sopratutto non è il confronto da fare a mio avviso; è come prendere una ferrari a testarla ad 70 km/h e poi dire che va bene come le altre. La questione è cosa succede quando si aumentano gli ISO, perché la sensibilità in queste condizioni è un aspetto che interessa molti (per me è fondamentale); con il tool nel sito DPReview è possibile anche ridimensionare e normalizzare le immagini come tu dici e poi confrontare i dettagli, per me le differenze a 102.400 sono ben visibili; ed ovviamente potrebbero esserci le condizioni per salire ancora con gli ISO e con una A7s una foto magari la porti anche a casa, mentre alle altre non toglieresti neanche il tappo.

            …se così non fosse, significa che degli allocchi hanno comprato una macchina con la META’ dei megapixel del modello base e l’hanno pagata il DOPPIO solo per registrare a 4K (con registratore da comprare a parte), caratteristica che ormai trovi anche nei cellulari.

            Speravo si potesse indagare un po’ oltre sulla questione del rumore dell’elettronica.

            Comunque ti ringrazio per la disponibilità.
            Manuel

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            1. Manuel,
              se ti piace la A7s prendila pure, non sono certo io a sconsigliarti, però le foto a 409600 Iso scordatele. Ovviamente non è possibile un confronto con le altre della serie oltre i 25600 Iso, quindi non riesco a capire come tu possa parlare di confronto a 102400 Iso se non usando foto sottoesposte con tutte le conseguenze negative del caso.
              Personalmente preferirei la Canon 5D III con cui ho scattato delle foto a 51200 Iso, con obiettivo 35 mm f/2,0, ancora accettabili in situazioni in cui non si vedeva ad occhio nudo. Oltre non è necessario andare a meno che non si usino obiettivi poco luminosi. Avrei ottenuto risultati anche migliori con un f/1,4, ottiche disponibili per i migliori sistemi reflex e mirrorless.
              Ciao, Francesco
              Ciao, Francesco

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          2. Sul ragionamento che fai nell’articolo sono in genere d’accordo. Ma non penso che sia sempre applicabile.

            Ma se guardi il test della A7s vedi che una volta aumentati gli iso a cominciare dai 25000iso in su il vantaggio diventa evidente e evidentemente visibile. Oltre al fatto che la a7s ha 102400iso reali e 409600 estesi. Mentre la Canon EOS 5D Mark III ha 25600iso reali.

            Se sul test di dpreview imposti 12Mpix normalizzati e 25000iso la a7s per me è in vantaggio.
            Ad osservare l’immagine (normalizzata a 12Mpix) nel suo insieme a 25000iso mi da l’impressione che quella della a7s rispetto alla Canon sia più nitida, con maggiore dinamica del colore e meno rumore.

            Poi chiaramente con gli iso estesi la qualità crolla molto rapidamente a svantaggio della Canon. Oltre al fatto che la a7s se la cava discretamente anche a 409600iso.

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            1. Gigi,
              i tuoi commenti sul test di DPReview falli, per piacere, sul loro forum e non sul mio blog in cui non ho mai confrontato la Canon 5D III con le Sony.
              Per il resto è evidente che non si possano confrontare le A7r e A7 con la A7s oltre i 25600 Iso visto che le prime due si fermano a questo valore, quindi non capisco di cosa parli.
              Ciao, Francesco

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  6. Ragazzi io ho da un anno una compatta economica (la mia prima ed unica fotocamera) una Samsung st200f f.3.1-5.6. Quasi subito però mi sono reso conto che pur scattando belle foto guardandole sul pc resto sempre deluso dalla poca nitidezza e dettaglio dell’immagine forse causata dal rumore digitale anche a bassi iso. Lasciando da parte il discorso della stampa che non mi interessa, vorrei capire una cosa sola, per ottenere foto decentemente nitide e con un buon dettaglio cosa bisogna avere, più megapixel, lenti migliori o sensore più grande? Vedo che i nuovi modelli delle varie case non seguono una linea univoca per quanto riguarda sensori, megapixel e lenti .

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    1. Mirko,
      la nitidezza delle foto la fa per primo il fotografo. Tutte le attuali fotocamere sono in grado, in buone condizioni di luce, di produrre foto nitide. Per ottenerle però ci si deve preoccupare di operare nel modo corretto.
      Prima di tutto si deve ottenere una corretta messa a fuoco sul soggetto di interesse. Poi ci si deve preoccupare che il tempo di scatto sia abbastanza veloce in rapporto alla focale dell’obiettivo (almeno il reciproco della lunghezza focale equivalente, a 270 mm equivalenti, il massimo per la Samsung ST200F, quindi almeno 1/270) ed eventualmente al movimento del soggetto, se questo non è fermo. Infine si deve usare la minima sensibilità Iso possibile compatibilmente con la luminosità dell’obiettivo e con il tempo di scatto necessario, in base a quanto detto precedentemente ed alle condizioni di luce.
      Se si riesce ad ottenere foto nitide, almeno in buone condizioni di luce, con una compatta come la tua (ed è possibile), dopo ci si può preoccupare di verificare se con una macchina con caratteristiche migliori si possa fare meglio.
      I parametri che influiscono sulla nitidezza delle foto e sui dettagli riprodotti sono, in ordine di importanza: dimensioni del sensore, numero di pixel e qualità dell’obiettivo. Le fotocamere medio formato, con sensori da circa 45×30 mm, sono quelle che producono immagini più nitide, ed anche quelle che hanno il maggior numero di pixel, da 40 a 60 Mpx. Poi vengono le fullframe, con sensori da 36×24 mm e di seguito le altre, APS (23,5×25,5 mm), Micro 4/3 (17,5×13,2 mm), 1″ (13,2×8,8 mm) 2/3″ (8,8×6,6 mm) e infine le compatte coma la ST200F da 1/2,3″ (5,5×4,4 mmcirca).
      In conclusione cerca prima di curare lo scatto delle foto in modo da ottenere immagini nitide, correttamente a fuoco e non mosse, in buone condizioni di luce e poi, se ancora non sarai soddisfatto della tua macchina scrivimi di nuovo per indicazioni su altre fotocamere.
      Ricorda però che si possono fare ottime foto con una compatta da pochi euri o con uno smartphone e pessime foto con una reflex o una medio formato da migliaia di euri. Tutto dipende dal fotografo.
      Ciao, Francesco

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  7. Buongiorno Francesco,
    grazie per l’interessante confronto, se ne avesse voglia e opportunità sarebbe molto bello che potesse estenderlo alle sensibilità più basse (es. 800-3200) che normalmente è più probabile utilizzare nella pratica. Nel confrontare le foto, più che il rumore, noto la terribile sovraesposizione della facciata della chiesa negli scatti della A6000. Si tratta di mancanza di dinamica o di qualche altro fattore?
    Grazie mille

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    1. Alessandro,
      la sovraesposizione della facciata della chiesa non è dovuta alla A6000, ma al fatto che il giorno in cui ho scattato quelle foto la chiesa era illuminata da una luce violenta che di solito non c’è.
      Ho pubblicato le foto alle sensibilità più alte perchè a quelle basse le differenze sono impercettibili e non significative.
      Ciao, Francesco

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