Pentax K1: prestazioni

Sensore

La K1 è dotata di un sensore CMOS di formato fullframe (36×24 mm), con 36 Mpx. La sensibilità della K1 varia da 100 a 204.800 Iso a passi di 1/3 EV.
Per valutarne le caratteristiche e la qualità pubblico oltre alle foto di prova il grafico del rapporto segnale/rumore in funzione della sensibilità e quello della gamma dinamica massima registrabile in funzione sempre della sensibilità.

Rapporto segnale/rumore

In questo grafico è riportato l’andamento del rumore prodotto dal sensore in funzione della sensibilità Iso. Questo viene rilevato fotografando una superficie completamente bianca e convertendo le foto raw così ottenute in jpeg con la minima compressione possibile (100 %). Le foto sono convertite, ridimensionate e salvate in tiff. La conversione da raw è stata effettuata con Adobe Lightroom. Poi viene effettuata la conversione in jpeg, sempre con lo stesso programma, Acdsee Pro, e con compressione minima in modo da applicare a tutte le foto tiff gli stessi algoritmi di compressione jpeg. In questo modo più è alto il rumore, che si presenta in forma di punti scuri e colorati invece di punti bianchi, meno è possibile comprimere la foto e quindi questa risulta di maggiori dimensioni. Per un confronto omogeneo fra fotocamere con differenta numero di pixel è necessario standardizzare queste dimensioni ad un valore uniforme. Il valore scelto è 10 Mpx che consente di confrontare tutte le macchine disponibili attualmente e consente di effettuare una stampa di formato A4 senza ridimensionamento.

L’andamento della curva di rumore della K1 usando Lightroom per la conversione dei raw è molto vicino a quello della fotocamera di riferimento, la Canon EOS 6D, mantenendosi leggermente migliore (mediamente 1/3 stop) fino a 3200 Iso e poi praticamente uguale fino a 25600 Iso. Alle sensibilià più alte il rapporto segnale/rumore peggiora drasticamente arrivando a valori inaccettabili. La cosa però è scarsamente preoccupante perchè queste sensibilità in pratica non si usano mai e si ha l’impressione che siano inserite solo per motivi di marketing. A confronto con un’altra fullframe ad alta risoluzione, la Sony A7R II da 42 Mpx, si vede che alle basse sensibilità, fino a 1600 Iso, la K1 prevale, da 3200 a 51200 Iso le due curve sono uguali, e solo alla massima sensibilità della Sony, 102400 Iso, questa si dimostra migliore.
Un’ottima prestazione che conferma la validità delle fulframe per le foto in luce scarsa.

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 corretta (come misurata dall’esposimetro della macchina), 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 Pentax 6D come riferimento. La gamma dinamica è espressa in valori EV con un intervallo minimo di 1/3 EV.

La K1 ha una gamma dinamica migliore di quella della Canon EOS 6D di 2/3 di EV dalla sensibilità minima di 100 Iso fino a 1600. Poi la differenza diminuisce a 1/3 di EV fino a 12800 e a diventare uguale a 25600. Oltre si ha un peggioramento, come avviene per il rapporto segnale/rumore, e a 102400 Iso la gamma dinamica della K1 è decisamente inferiore a quella della 6D proprio a causa del rumore, tanto che non ho rilevato nemmeno quella a 204800.
Anche questa un ottima prestazione, non influenzata dal calo alle sensibilità più alte per la irrilevanza di queste nell’uso pratico.

Le foto di test notturne sono scattate a tutte le sensibilità da 100 a 204800 Iso.

Foto raw convertite con Lightroom senza riduzione di rumore.

Le foto, fino a 1600 Iso raw non presentano segni di rumore. A 3200 Iso si può vedere un leggero rumore che però non disturba minimamente la foto. A 6400 Iso il rumore aumenta e può cominciare ad essere necessaria una sua riduzione. Questo vale ancora di più per le foto a 12800 Iso in cui il rumore è presente nel nero del cielo e che potrebbero essere utilizzate solo con una riduzione di rumore. Le foto a 25600 Iso invece sono difficilmente recuperabili e possono essere eventualmente usate a risoluzioni inferiori. Oltre il rumore prevale e queste sensibilità non sono praticamente usabili. La nitidezza rimane ottima fino a 3200 Iso ed è ancora buona a 6400.

Foto raw convertite con Lightroom con riduzione di rumore.

Applicano una rduzione di rumore ben calibrata si possono recperare bene le foto a 6400 Iso e discretamente quelle a 12800.

Foto raw convertite con Lightroom senza riduzione di rumore e ridimensionate a 10 Mpx.

Nelle foto ridimensionate a 10 Mpx, sufficienti per una stama A4 il rumore diventa visibile a 6400 Iso, con un guadagno di almenouno stop, e anchela sensibilità di 12800 Iso diventa utilizzabile pur conservando un po’ di rumore.

Foto raw convertite con Lightroom con riduzione di rumore e ridimensionate a 10 Mpx.

In questo caso la sensibiltà di 12800 Iso è pienamente utilizzabile e quella di 25600 può essere ancora usata anche se con un po’ di rumore..

Foto Jpeg prodotte direttamente dalla fotocamera

Oltre i 1600 Iso la riduzione di rumore applicata dalla macchina è un po’ aggressiva e le foto perdono di nitidezza. Per una macchina di questa classe è preferibile operare in raw per la migliore qualità d’immagine, a meno di motivi di urgenza e rapidità.

In conclusione con la K1 è possibile scattare senza problemi fino a 6400 Iso e con qualche riserva fino a 12800. Scattando in raw e convertendo le foto con Lightroom con la riduzione di rumore personalizzata si possono anche ottenere risultati leggermente migliori.

Obiettivi

Con la K1 ho avuto a disposizione per la prova lo zoom D-FA 28-105 mm f/3,5-5,6 ED DC WR. E’ un obiettivo di nuova progettazione leggero e compatto, anche se non molto luminoso, che copre le focali di uso più frequente per il fotografo.
Ho anche provato altri due obiettivi, il FA 35 mm f/2,0, un grandangolo moderato luminoso progettato per le fotocamere a pellicola, ma ancora valido e un Tamron LD AF 28-200 mm f/3,5-5,6 Macro, uno dei primi esempi di zoom ad ampia escursione, risalente anche questo ai tempi della pellicola.

Pentax D-FA 28-105 mm f/3,5-5,6 ED DC WR

La sigla WR vuol dire Water Resistent e significa che è munito di guarnizioni per la protezione da polvere ed acqua come il corpo K1. E’ un obiettivo dotato di motore autofocus DC e consente di passare alla messa a fuoco manuale semplicemente muovendo la ghiera di messa a fuoco. E’ composto da 15 elementi in 11 gruppi. Le dimensioni sono 86,5×73 mm e il peso di 440 grammi.

Caratteristiche ottiche

L’apertura diminuisce progressivamente all’aumento della focale. La distanza minima di messa a fuoco è di 50 cm con un ingrandimento 0,22x.

Risoluzione

Come spiegato nell’articolo “Risoluzione: obiettivi e sensori” riporto le misure della risoluzione orizzontale relative all’accoppiata obiettivo sensore per le focali di 16, 24 e 35 mm equivalenti per l’APS a 26, 38 e 56 mm.

28 mm:

La risoluzione è eccellente al centro da tutta apertura f/3,5 e si mantiene costante fino a f/16 per poi calare leggermente mantenendosi però ancora molto buona a f/22. I bordi sono inferiori, buoni fino a f/4,0, molto buoni fino a f/16 e poi di nuovo buoni.

53 mm:

Il centro è eccellente da f/4,5 a f/16, poi la risoluzione scende, ma si mantiene molto buona fino a f/32. I bordi sono poco inferiori buoni a tutta apertura con un miglioramento a molto buoni da f/5,6 a f/22, poi tornano buoni a f/32.

105 mm:

Al centro è molto buona da tutta aperturafino a f/22, poi buona a f/32 e solo discreta a f/40. I bordi molto buoni e sempre molto vicini al centro seguono un andamento simile passando da buono a tutta apertura a molto buono da f/8,0 a f/16, poi buoni fino a f/32 e solo discreti a f/40.

La distorsione e la vignettatura sono molto ridotte anche a tutta apertura.

In conclusione un ottimo obiettivo con prestazioni elevate che diminuiscono un po’ solo alla massima focale.

Pentax FA 35 mm f/2,0

E’ un obiettivo progettato ai tempi della pellicola, ma valido ancora oggi col digitale ed ancora in listino. Non è dotato di motore autofocus, ma usa quello integrato nel corpo macchina. Per questo motivo per mettere a fuoco manualmente è necessario commutare la messa a fuoco sulla macchina. La distanza minima di messa a fuoco è di 30 cm.

Risoluzione

La risoluzione al centro è ottima a tutta apertura f/2,0, poi eccellente da f/2,8 a f/16 e molto buona a f/22. I bordi sono un po’ inferiori, discreti a tutta apertura, buoni fra f/2,8 e f/4,0, poi migliorano, molto buoni a f/5,6, ottimi a f/8,0, con un calo leggero successivo, molto buoni fra f/11 e f/16 e buoni ad f/22.

Un’ottima prestazione per un grandangolo luminoso e di progettazione non recente e non specifica per le fotocamere digitali.

Tamron LD 28-200 mm f/3,5-5,6

Avendone la possibilità ho avuto la curiosità di provare questo obiettivo, il primo zoom ad ampia escursione posto sul mercato alla fine degli anni 90, su una fotocamera digitale moderna e ad alta risoluzione. Sapevo comunque che è abbastanza scarso a livello di prestazioni, ma ho voluto comunque misurarlo.
L’obiettivo non è dotato di motore autofocus quindi fa uso di quello interno della macchina e mette a fuoco, in posizione macro, fino a 50 cm. Ha funzionato perfettamente sulla K1 a dimostrazione che anche i vecchi obiettivi con innesto K possono essere usati sulle recenti Pentax purchè dotati di diaframma con la posizione A.

Risoluzione

28 mm

Il centro è discreto a tutta apertura, poi migliora, buono da f/4,0 a f/5,6, molto buono da f/8,0 a f711 e buono fino a f/22. I bordi sono decisamente inferiori, scarsi a tutta apertura, sufficienti da f/4,0 a f/5,6, e discreti alle altre aperture.

50 mm

La resa in questo caso è migliore. Il centro è buono da tutta apertura, f/4,5, a f/5,6, poi molto buono fino a f/22 con un calo a buono a f/29. I bordi sono allo stesso livello del centro.

113 mm

Il cenro è duono da f75,6 a f/8,0, molto buono fino a f/22 e buono a f/32. I bordi un po’ inferiori, discreti a tutta apertura, Buoni da f/8,0 a f/16, molto buoni a f/22 e solo discreti a f/32.

La risoluzione però non basta a definire la qualità di un obiettivo. Si devono considerare anche il microcontrasto che, insieme alla risoluzione, determinano la nitidezza percepita che si può misurare con la MFT (Modulation Transmission Function), le aberrazioni, la distorsione e la vignettatura. In tutte queste prestazioni il Tamron 28-200 è molto carente, con un bassissimo microcontrasto, una forte vignettatura ed un’elevata distorsione, come si vede nei ritagli a confronto con il Pentax 28-105.

Le sue prestazioni complessive sono quindi piuttosto scarse, già lo erano con la pellicola, e non è il caso di usarlo su una moderna reflex fullframe o anche APS.

Le foto di prova per il 28-105 ed il 35/20,0confermano le misure con una buona nitidezza ed uniformità di resa.

Come considerazione generale si osserva che la risoluzione massima, sia con il 28-105 che con il 35 è limitata a 2412 linee, come se questo fosse un limite del sensore piuttosto che degli obiettivi. Questa risoluzione corrisponde al 65 % della risoluzione massima ottenibile di 3680 linee (7360 pixel/2). Nonostante l’assenza del filtro antialias questo insieme sensore/elaboratore d’immagine non dimostra una risoluzione elevata, in altri casi ho ottenuto di meglio. Quest’ipotesi è confermata dai risultati ottenuti con la funzione Pixel Shift Resolution.

Pixel Shift Resolution

La K1 dispone, grazie alla possibilità di muovere il sensore, della funzione Pixel Shift Resolution, illustrata nella pagina Descrizione e uso. Per verificarne il funzionamento e l’efficacia ho effettuato alcune misurazioni e scattato delle foto di prova.

Risoluzione

Per misurare l’aumento di risoluzione consentito da questa funzione che, ricordo, consente di evitare l’interpolazione Bayer ho usato l’obiettivo 35 mm f/2,0 che si è dimostrato il migliore nelle prove di risoluzione. Ho ripreso le consuete mire ottiche con il diaframma a f/8,0, il migliore secondo quanto misurato e riportato in diagramma la risoluzione ottenuta accanto a quella misurata senza la Pixel Shift resolution attiva.

La funzione consente effettivamente un guadagno di risoluzione sia al centro dove si arriva al massimo consentito dalle mire ottiche (forse quindi la risoluzione potrebbe essere anche maggiore), ma anche ai bordi.

Foto di prova

Ho scattato alcune foto dalla terrazza del Pincio a Roma riprendendo Piazza del popolo, con la fotocamera su treppiedi, per potere valutare l’aumento di nitidezza consentito e l’effetto che il movimento di eventuali soggetti può provocare sulle foto.

La prima foto è scattata senza Pixel Shift Resolutio, la seconda con la funzione attiva senza la correzione per i soggetti in movimento; entrambe sono jpeg prodotti direttamente dalla fotocamera.

La differenza di risoluzione è minima, anche se percepibile in qualche dettaglio.

Si nota però uno strano fenomeno con la generazione di figure fantasma dovute al movimento di alcune persone durante il tempo necessario per effettuare i quattro scatti.
Ho poi converito il file raw della foto, contenente tutti e quattro gli scatti (177 Mb invece di 48) con Pentax Digital Camera Utility 5 attivando la correzione per i soggetti in movimento.

Il programma è riuscito ad eliminare la maggior parte dei fantasmi, anche se non tutti.
Lo stesso effetto, non totale e non perfetto, lo si può ottenere attivando la correzione dei soggetti in movimento direttamente sulla fotocamera.

Riguardo ai colori si notano differenze leggerissime. Forse i colori ottenuti con la Pixel Shift Resolution sono più naturali e fedeli all’originale in quanto non sono generati tramite l”interpolazione Bayer, ma è difficile dirlo anche perchè i colori in digitale possono essere facilmente alterati e sono soggetti all’interpretazione di chi produce il software di conversione raw-jpeg e del fotografo che può scegliere il profilo che risponde meglio ai suoi gusti ed alle sue intenzioni.

In conclusione la funzione Pixel Shift Resolution è efficace e può dimostrarsi utile nei casi in cui, con soggetti statici, si cerca la massima risoluzione, ma richiede l’uso di obiettivi di alta qualità ed il suo campo di azione è limitato.

Simulazione filtro antialias

Sfruttando sempre il movimento del sensore è possibile simulare l’effetto del filtro antialias. Ho effettuato nello stesso luogo alcuni scatti attivando il filtro nelle due posizioni previste, medio e massimo. Le immagini da raw sono state convertite in tiff e poi sono stati effettuati i ritagli salvando in jpeg con compressione minima. Le immagini complete derivano dai tiff con la compressione abituale.

La differenza si può vedere guardando attentamente, ma è minima.

Stabilizzazione

Per la prova ho scattato le foto con lo zoom 28-105 alla massima focale di 105 mm, a mano libera con tempi di scatto a partire da 1/125 di secondo, tempo di sicurezza per la focale usata e raddoppiandolo ad ogni scatto successivo, prima con la stabilizzazione attiva e poi esclusa.

Con la stabilizzazione attiva ho ottenuto foto nitide fino a 1/4 di secondo, 5 stop sopra il tempo di sicurezza, mentre senza stabilizzazione anche a 1/125 la foto non è perfettamente nitida.
Un’ottima prestazione.

HDR

La Pentax K1 dispone anche della funzione HDR. Con questa è possibile scattare automaticamente diverse foto, in situazioni di alta dinamica non riproducibili correttamente dal sensore, con esposizioni diverse che poi vengono automaticamente fuse insieme per ottenere una foto che riproduca correttamente sia le alte luci che le ombre.
Si possono effettuare 3 o 5 scatti e si può definire la differenza di esposizione fra l’uno è l’altro da 1 a 3 stop.

La foto di prova è stata ottenuta in 3 scatti con 3 stop fra l’uno e l’altro.
Il risultato è buono con una foto che in una situazione di luminosità molto difficile è pienamente leggibile sia nelle ombre che nelle luci. Se sia piacevole dipende dai gusti del fotografo

Obiettivi consigliati

Nella descrizione ho elencato gli obiettivi Pentax e di alti produttori disponibili per la K1 fullframe.
La fotocamera è venduta solo corpo o in kit con lo zoom D-FA 28-105 WR che si è dimostrato un ottimo obiettivo adatto ad un uso generico per la maggior parte delle foto, con l’unico limite della scarsa luminosità, compensato però dalle dimensioni e peso ridotti.
Per un uso professionale però sono più indicati i tre zoom ad alta luminosità proposti da Pentax, D-FA 15-30/2,8, 24-70/2,8 e 70-200/2,8. Interessanti poi i tele DA che coprono il formato fullframe, 200/2,8, 300/4,0 e 560/5,6. Mancano dei focale fissa ultraluminosi escluso il FA 50/1,4. Come grandangolo luminoso l’unica scelta è il Sigma Art 35/1,4, mentre come obiettivo da ritratto c’è solo il Pentax Limited 77/1,8.

Raffica

Pentax dichiara  per la K1 una velocità di raffica di alta a 4,4 fg/s, media a 3 fg/s e bassa a 0,7 fg/s a pieno formato e 6,5, 3 e 1 fg/s rispettivamente in formato APS. La messa a fuoco è continua foto per foto, oppure manuale.
Le prove sono state effettuate con una scheda SD UHS I di classe 3, foto jpeg standard, raw e raw più jpeg a pieno formato 36 Mpxe APS a 15 Mpx, priorità dei tempi a 1/1000, messa a fuoco manuale per non rallentare la raffica.

Formato fullframe jpeg

Alla velocità alta H la K1 ha scattato 23 foto in 5 secondi, 4,6 fg/s, per poi rallentare a un fotogramma ogni 1-2 secondi.

A quella media M ha scattato 24 foto in 8 secondi, 3 fg/s per poi ugualmente rallentare ad una foto ogni 1-2 secondi.

A quella bassa L ha scattato a 0,7 fg/s circa continuando indefinitamente.

Formato fullframe raw

Alla velocità alta H la ha scattato 13 foto in poco meno di 3 secondi, 4,4 fg/s, per poi rallentare vistosamente e riprendere, dopo circa 4 secondi al ritmo di un fotogramma ogni 1-2 secondi.

A quella media M ha scattato 13 foto in 4,5 secondi, 3 fg/s per poi ugualmente rallentare e dopo circa 4 secondi procedere ad una foto ogni 1-2 secondi.

Formato APS jpeg

In questo caso alla velocità alta H ho ottenuto circa 6,5 fg/s per 10 secondi, poi il ritmo è rallentato a 2 fg/s.

Formato APS raw

Alla velocità più alta la K1 scatta a 6,5 fg7s per circa 4,5 secondi, poi rallenta a 1,5 fg/s.

La velocità di raffica è influenzata, oltre che dalle grandi dimensioni dei file nel formato pieno, anche dalla lentezza con cui la K1 scrive sulla scheda di memoria e dalle dimensioni del buffer evidentemente non molto ampie. Con schede più veloci probabilmente si potrebbe ottenere di meglio almeno per la durata della raffica.

Nelle prove pratiche sul campo scattando solo in jpeg normal, priorità dei tempi a 1/1000 e AFC con priorità alla messa a fuoco, con un soggetto in movimento veloce in allontanamento e in accelerazione, o in allontonamento o avvicinamento fino a 80 kmh, la K1 ha raggiunto circa 4,3 fg/s a pieno formato e circa 6 fg/s in formato APS con foto sempre perfettamente a fuoco, questo a dimostrazione anche dell’ottima prestazione dell’autofocus.
Complessivamente quindi una buona prestazione, limitata però oltre che dalla quantità di dati per foto da trattare anche dalla velocità di scrittura non elevata sulla scheda di memoria.
In caso di necessità di una raffica più veloce si può comunque ricorrere allo scatto in formato APS che consente anche la copertura quasi completa dell’inquadratura con i punti AF.

Video

La ripresa video consente di riprendere video Full HD a 1920×1080 pixel o HD a 1280×720 pixel con audio stereo. La ripresa può essere effettuata in totale automatismo, oppure in manuale regolando la sensibilità Iso, il diaframma, il tempo di scatto ed il bilanciamento del bianco. La messa a fuoco può essere continua oppure  totalmente manuale.
Nelle prove ho riscontrato una corretta esposizione e bilanciamento del bianco. La messa a fuoco ha funzionato abbastanza bene per soggetti in movimento, ma con qualche incertezza durante l’uso dello zoom recuperata solo dopo qualche secondo. Il passaggio di ostacoli davanti al soggetto non ha influenzato la messa a fuoco. Buona anche la resa audio con i microfoni interni.
Una prestazione buona, ma manca la ripresa 4K

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Descrizione & uso
Galleria
Conclusioni
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