Sensore

La Z50 è dotata di un sensore CMOS di formato APS (DX per Nikon) da 20,9 Mpx comprendente pixel dedicati alla messa a fuoco a rilevamento di fase. La sua sensibilità varia da 100 a 51200 ISO con estensione a 204800.

Rapporto segnale/rumore

In questo grafico è riportato l’andamento del rumore prodotto dal sensore in funzione della sensibilità.
Il rumore viene rilevato fotografando una superficie completamente bianca e convertendo le foto raw così ottenute direttamente in jpeg usando per tutte le fotocamere Adobe Lightroom. In questo modo si uniforma il trattamento di tutti i raw applicando per tutti la stessa compressione jpeg con fattore 100 %.
Per poter confrontare però foto ottenute da fotocamere con diverso numero di pixel tutte vengono ridimensionate alla grandezza di 10 Mpx, adatta per una stampa A4 (circa 21×30 cm).
La curva di rumore della Sony A9 è il riferimento.

La curva del rumore della Z50 è molto vicina a quella del riferimento Sony A9 fino a 1600 ISO, poi se ne distacca con un mezzo stop di svantaggio fino a 12800 ISO. A 25600 è addirittura migliore del riferimento e a 51200 sullo stesso livello per poi perdere circa uno stop alle sensibilità più alte, ma poco significative in quanto in entrambi i casi affette da troppo rumore.
Un’ottima prestazione per un sensore APS.

Le foto di prova sono state scattate a tutte le sensibilità in jpeg e raw, da 100 a 204800 ISO. Le foto raw sono state convertite con Nikon Capture NX-D azzerando la riduzione di rumore; poiché però questo software non consente di calibrare la riduzione di rumore e non distingue fra quella di luminanza e di crominanza, per poter analizzare meglio il comportamento della Z50 ho utilizzato Adobe Lightroom con il quale sono state convertite tutte le foto pubblicate, tranne quelle su cui è poi stato applicato il plug-in Dfine.

Foto da raw senza riduzione di rumore

Il rumore si inizia a vedere a 1600 ISO, ma in una forma finissima e non fastidiosa, a 32000 è maggiormente percepibile, ma può dare fastidio solo quello di crominanza. Oltre, 6400 e 12800 ISO è necessaria una sua riduzione che può consentire di recuperare le foto mentre oltre la cosa è difficile. Le sensibilità estese 10248000 e 204800 ISO sono pervase dal rumore e non utilizzabili.

Foto da raw con riduzione dei falsi colori

Questa riduzione, che non diminuisce la nitidezza, consente di ottenere foto con una leggerissima “grana” costituita da puntini scuri, con foto accettabili fino a 3200 ISO. Oltre e fino a 12800 è opportuna una riduzione anche della componente di luminanza.

Foto da raw con riduzione di rumore

Con la riduzione di rumore si ottengono foto pulite fino a 6400 ISO e anche a 12800 se si rinuncia ad un po’ di nitidezza. Oltre la perdita di nitidezza si fa troppo pesante e le foto alle sensibilità estese sono irrecuperabili.

Foto da raw con riduzione di rumore con Dfine

Applicando la riduzione di rumore sulle foto convertite in tiff con questo plug-in si ottengono foto prive di rumore ed abbastanza nitide fino a 6400 ISO, dopo la perdita di nitidezza è elevata e da 25600 ISO non si riesce nemmeno ad eliminare tutto il rumore.

Foto da raw senza riduzione di rumore a 10 Mpx

Il ridimensionamento a 10 Mpx consente di guadagnare uno stop nella percezione del rumore per cui si possono usare a queste dimensioni anche le foto a 3200 e 6400 ISO.

Foto da raw con riduzione dei falsi colori a 10 Mpx

Le foto fino a 6400 ISO sono accettabili, anche se a questa sensibilità si vedono ancora un po’ di puntini scuri.

Foto da raw con riduzione di rumore a 10 Mpx

Le foto fino a 12800 ISO sono pulite, ma ad un prezzo di una perdita di nitidezza crescente da 6400. Oltre i risultati non sono accettabili.

Foto da raw con riduzione di rumore con Dfine a 10 Mpx

Anche in questo caso il limite per non perdere in nitidezza è 6400 ISO.

Foto jpeg dalla fotocamera

Le foto presentano una buona nitidezza e assenza di rumore fino a 3200 ISO, oltre la perdita di nitidezza causata dalla riduzione di rumore inizia a farsi sentire. Le foto oltre i 25600 ISO sono inutilizzabili.

In conclusione con la Z50 si può scattare senza problemi fino a 3200 ISO e usando il raw fino a 6400.

Gamma dinamica

La gamma dinamica misura la massima differenza di luminosità, fra ombre e luci, registrabile dal sensore prima di arrivare alla saturazione. Nel grafico sono riportate la massima differenza di luminosità in sottoesposizione e sovraesposizione, rispetto all’esposizione misurata dall’esposimetro della fotocamera, alle quali è ancora possibile distinguere dei dettagli nelle ombre e nelle luci, la loro somma che corrisponde alla gamma dinamica complessiva registrata dal sensore, e la gamma dinamica della Sony A9 come riferimento. La gamma dinamica è espressa in valori EV con un intervallo minimo di 1/3 EV.

La Z50 ha una gamma dinamica inferiore al riferimento Sony A9, a tutte le sensibilità, con una differenza di 1 EV.
Una buona prestazione in linea con il formato del sensore APS.

Per verificare anche in pratica la gamma dinamica ho scattato delle foto di paesaggio, tutte alla stessa sensibilità di 100 ISO, partendo da un valore corretto di esposizione e poi sottoesponendo o sovraesponendo fino a 5 stop. La conversione dei raw è stata effettuata con Lightroom.

Foto jpeg originali

Foto da raw corrette

In sottoesposizione si può compensare bene con una buona resa della gamma tonale e dei colori fino a -5 stop, il rumore però con questa sottoesposizione diventa alto. Per non subire un rumore eccessivo ci si deve quindi limitare ad un massimo di -3 stop. In sovraesposizione invece si può recuperare fino a +2 stop, poi la perdita nelle alte luci è irrecuperabile e le foto diventano piatte e grigiastre.

Operando con Lightroom è però possibile cercare di recuperare la foto sovraesposta di +3 stop perdendo però i dettagli sulle alte luci. Oltre questa sovraesposizione non è possibile recuperare le foto.

La Z50 dispone di una funzione automatica per incrementare la gamma dinamica denominata D-Lighting attivo. Questa può essere automatica o a scelta su quattro valori.
Per verificarne l’efficacia ho scattato delle foto in una situazione di alto contrasto usando la sensibilità di 100 ISO. La prima è stata esposta con misurazione spot per le alte luci ed esposizione manuale a 1/400 e f/10. Poi ho scattato con misurazione matrix senza recupero della gamma dinamica e poi con il D-Lighting attivo automatico, basso, normale, alto e molto alto. Tutti gli scatti sono stati effettuati tutti in raw e jpeg normal.

La foto scattata per le luci è ovviamente sottoesposta per le ombre; convertendo il raw però si riesce a recuperare le ombre mantenendo la leggibilità delle alte luci.

Le altre foto presentano un recupero delle ombre sempre maggiore man mano che aumenta l’efficacia del D-Lignting attivo. In conclusione questa funzione può essere di aiuto per recuperare scene a forte contrasto se si vuole usare solo il formato jpeg. Se si vuole il massimo della qualità è sempre preferibile salvare le foto in raw, o raw più jpeg, esponendo prevalentemente per le luci e lavorare su questo per il recupero delle ombre, ma si deve notare che l’esposimetro della Z50 si comporta molto bene con esposizioni che tendenzialmente non bruciano mai le luci e che con l’aiuto del D-Lighting attivo in molti casi si possono ottenere ottimi jpeg in macchina senza passare per il raw e la postproduzione.
Infine propongo le foto precedenti da raw senza correzioni.

Come si vede usando il D-Lighting la fotocamera in automatismo cambia l’esposizione in funzione della sua intensità.

Invarianza ISO

Con questo termine si intende la capacità di alcuni sensori di accettare una sotto esposizione in ripresa e una correzione durante la conversione da raw senza che l’immagine mostri un rumore eccessivo. Ciò permette di recuperare il dettaglio nelle ombre e non bruciare le alte luci senza usare l’HDR e di correggere eventuali errori di esposizione.
Per la prova ho esposto una foto in esterni in poca luce per l’esposizione corretta a 6400 ISO e poi ho ridotto la sensibilità, mantenendo costante l’esposizione, fino a -5 stop, cioè 200 ISO, infine ho convertito l’immagine con Lightroom correggendo l’esposizione.

Anche con una sensibilità inferire di 5 stop, 200 ISO e -5 di sottoesposizione, il rumore aumenta un po’ rispetto all’esposizione corretta a 6400 ISO, ma non in modo drammatico; a – 2 stop 1600 ISO il rumore è praticamente lo stesso. Il sensore quindi consente una buona invarianza ISO con la possibilità di sottoesporre, in caso di necessità di 2 o 3 stop senza particolari problemi.

Autofocus

L’autofocus della Z50 è sempre stato molto veloce e preciso, sia per la messa a fuoco singola su soggetti statici sia per quella continua su quelli in movimento, anche veloce. La modalità di scelta automatica dei punti AF si è rivelata valida in molti casi, ma se si vuole una maggiore precisione e sicurezza è preferibile usare l’area estesa piccola o addirittura il punto singolo. Sia l’una che l’altra si spostano facilmente con il pad a otto vie e non si sente molto la mancanza del joystick. La modalità ad area dinamica si rivela molto efficace: una volta agganciato il soggetto in movimento lo segue senza perderlo, sia per i veicoli in movimento sia per il ciclista, prova nella quale non ha sbagliato quasi nessuno scatto come vedremo più avanti. L’autofocus intercetta immediatamente i soggetti in movimento e li aggancia senza mai posizionarsi su soggetti fermi o sullo sfondo, come mi è capitato qualche volta con altre fotocamere.
Anche la funzione di rilevazione degli occhi è molto efficace e rapida, consentendo di scegliere l’occhio destro o sinistro o un volto se nell’inquadratura ce n’è più d’uno.
La sua sensibilità è buona, -1 EV (4 secondi a f/1,4 a 100 ISO), a differenza dei -4 EV dichiarati, anche se rallenta un po’ quando la luce è scarsa, ma non dimostra mai incertezze.

Obiettivi

Con la Z50 ho avuto la possibilità di provare gli zoom Z DX 16-50 mm f/3,5-6,3 e Z Dx 50-250 mm f/4,5-6,3. Inoltre con l’anello adattatore FTZ ho potuto provare anche gli AF-S DX 35 mm f/1,8 e 18-200 mm f/3,5-5,6 e l’AF-S 70-300 mm f/4,0-5,6.

Z DX 16-50 mm f/3,5-6,3 VR

E’ un obiettivo di uso generale, ma adatto anche a ritratti, che per mantenere molto contenute le dimensioni (è quasi un “pancake”), presenta una luminosità non eccessiva ed ha una costruzione di tipo rientrante per ridurne le dimensioni durante il trasporto. Per poter fotografare è necessario porlo prima nella sua posizione operativa nella quale si allunga di un paio di centimetri. Questo può ritardare l’azione in caso di necessità di scatti al volo.
L’obiettivo è composto da 9 lenti in 7 gruppi con una lente ED e quattro asferiche. Il motore di messa a fuoco è del tipo passo-passo. La distanza di messa a fuoco è di 20 cm a 24 mm di focale con un ingrandimento 0,2x e l’obiettivo non si allunga durante la messa a fuoco.
Le dimensioni sono 32 mm di lunghezza in posizione di riposo con un diametro di 70 mm e un peso di 135 g. Il materiale di costruzione è in plastica compreso l’innesto. La ghiera più grande anteriore serve per lo zoom, mentre quella posteriore, piccola e un po’ scomoda, serve per la messa a fuoco manuale. Agisce elettronicamente perciò quando si è in autofocus non esercita alcuna azione, ma può essere usata come ulteriore ghiera di comando assegnano la a varie funzioni, diaframma, compensazione esposizione o altre.

Caratteristiche ottiche

La variazione dell’apertura è molto lineare in funzione della variazione della focale. La distanza minima di messa a fuoco è 0,2 m fino alla focale di 35 mm e 0,3 a quella massima.

Apertura equivalente

L’apertura equivalente da indicazioni sulla qualità d’immagine ottenibile dalla fotocamera al variare della focale, specialmente per il rapporto segnale/rumore, e alla profondità di campo ottenibile. Più l’apertura è bassa più la qualità è migliore e la profondità di campo ridotta.

L’apertura equivalente è più chiusa di 1-1,5 stop rispetto a quella di un obiettivo per fullframe di equivalente escursione focale.

Risoluzione

Nota importante sulla risoluzione:
il sensore da 20,9 Mpx della Z50 in formato 3:2 produce foto che sul lato orizzontale hanno 5568 pixel. Questo significa che la risoluzione orizzontale massima teoricamente ottenibile è 5568:2= 2784 linee. I sensori con filtratura Bayer, come questo, però non riescono mai ad arrivare alla massima risoluzione teorica, anche senza filtro antialias, a causa dell’interpolazione necessaria per ricostituire l’immagine e si fermano mediamente al 70 % di tale valore, circa 1950 linee. In questo caso si è arrivati a 2115 linee, il 76 % del massimo teorico.

Come spiegato nell’articolo “Risoluzione: obiettivi e sensori” riporto le misure della risoluzione orizzontale relative all’accoppiata obiettivo sensore.

La risoluzione è molto buona al centro a tutte le focali fino a f/11, poi inizia un calo progressivo, ma f/16 è ancora su valori buoni mentre solo alla massima chiusura la risoluzione è decisamente scarsa. I bordi sono distanti, solo discreti, a 16 mm mentre aumentando la focale migliorano molto e si portano vicini al centro e praticamente uguali a 50 mm. La risoluzione è uguale o vicina a quella di un’obiettivo a focale fissa come l’AF-S DX 35/1,8 e questo meraviglia per un obiettivo venduto in kit e lo pone su un piano superiore alla media di questo tipo di obiettivi.
La distorsione è contenuta, indipendentemente dal suo controllo automatico non disattivabile l’ho verificato anche scattando in raw e convertendo in jpeg col controllo per la distorsione disattivato.
La vignettatura è invece abbastanza forte a 16 mm e f/3,5 poi diminuisce annullandosi a f/8,0 a 50 mm è più ridotta e scompare a f/8,0. Il controllo automatico della vignettatura, attivabile su tre livelli, riesce a mitigarla, ma non ad eliminarla completamente.

Stabilizzazione

Il 16-50 è stabilizzato otticamente. Per valutarne l’efficacia ho scattato foto jpeg alla massima focale 50 mm in priorità dei tempi partendo da 1/80 (tempo di sicurezza per la focale equivalente di 75 mm) e raddoppiandolo fino a 0,8 secondi.

La stabilizzazione ha consentito di scattare foto nitide fino a 1/5 guadagnando 4 stop sul tempo di sicurezza.

In conclusione un ottimo obiettivo la cui unica limitazione è la scarsa luminosità alla massima focale e una forte vignettatura a tutta apertura a 16 mm. Evidentemente le nuove metodologie di progettazione e la baionetta Z di grande diametro che consente di avere grandi lenti posteriori che proiettano i raggi di luce perpendicolarmente al sensore stanno dando i loro frutti.

Z DX 50-250 mm f/4,5-6,3 VR

E’ un teleobiettivo zoom di dimensioni contenute per le focali con una luminosità ridotta ed ha una costruzione di tipo rientrante per ridurne le dimensioni durante il trasporto. Per poter fotografare è necessario porlo prima nella sua posizione operativa nella quale si allunga di almeno sei centimetri. Questo può ritardare l’azione in caso di necessità di scatti al volo.
L’obiettivo è composto da 16 lenti in 12 gruppi con una lente ED. Il motore di messa a fuoco è del tipo passo-passo. La distanza di messa a fuoco è di 50 cm a 50 mm di focale con un ingrandimento 0,23x e l’obiettivo non si allunga durante la messa a fuoco.
Le dimensioni sono 110 mm di lunghezza in posizione di riposo con un diametro di 74 mm e un peso di 405 g. Il materiale di costruzione è in plastica compreso l’innesto. La ghiera più grande anteriore serve per lo zoom, mentre quella posteriore, piccola e un po’ scomoda, serve per la messa a fuoco manuale. Agisce elettronicamente perciò quando si è in autofocus non esercita alcuna azione, ma può essere usata come ulteriore ghiera di comando assegnandola a varie funzioni, diaframma, compensazione esposizione o altre.