Full-frame

Il top della creatività per la cinematografia digitale

Presentazione del sensore full-frame con dimensioni fisiche e modella.

Che cosa è il full-frame?

Un sensore full-frame è caratterizzato dalle sue dimensioni (36 mm x 24 mm) e dall’effetto che permette di ottenere. Rispetto a un sensore Super35 mm, il sensore full-frame ha una superficie doppia, offrendo un angolo di visione più ampio e una profondità di campo più ridotta. 
I sensori full-frame sono di gran lunga i sensori dell’immagine più comuni oggigiorno e sono ampiamente considerati il top della cinematografia digitale grazie ai vantaggi offerti dal sensore stesso e all’ampia gamma di tecnologie all’avanguardia che supportano.

Il grafico illustra le dimensioni relative di una gamma di sensori per telecamere che spaziano da 1/3" a Super35 e full-frame.

Tradizione full-frame

Le dimensioni fisiche del sensore full-frame risalgono ai primi del ‘900, quando la pellicola 35 mm si affermò come standard universale per la produzione cinematografica e, successivamente, come pellicola 135 per la fotografia. Nella produzione cinematografica tradizionale, la pellicola si sposta in verticale attraverso la telecamera, offrendo svariati formati dell’immagine.

Uno di questi, il 3 Perf, sfrutta appena 3 perforazioni sulla pellicola per frame, l’equivalente di un frame widescreen singolo di 24,89mm x 14m, comunemente chiamato Super35 mm. Per le fotografie, la pellicola si sposta orizzontalmente nella macchina fotografica, offrendo il più grande tra tutti i formati dell’immagine diffusi per la pellicola 35 mm, con un frame di 36 mm x 24 mm, sfruttando 8 perforazioni sulla pellicola per frame. Questo formato è comunemente definito full-frame.

All’inizio del XXI secolo, le telecamere digitali con sensori Super35 mm (inclusa la rivoluzionaria F35 di Sony) si sono dimostrate una valida alternativa alle telecamere da presa dando il via alla rivoluzione digitale di Hollywood e del resto del mondo. Per le telecamere per la produzione cinematografica di ultima generazione, tuttavia, i produttori hanno iniziato a pensare più in grande del Super35. Molto più grande.

Dimensioni di sensore Super 35 mm e full-frame a confronto con la pellicola 35 mm.

Vantaggi dei sensori full-frame

Il full-frame ha le stesse dimensioni del frame delle fotocamere a pellicola 35 mm, permettendo così di utilizzare le stesse ottiche e gli stessi attacchi dei vecchi modelli a pellicola con le nuove fotocamere digitali, mantenendone inalterati effetto, impatto e meccanismi fotografici, come inquadratura, messa a fuoco e profondità di campo. Inoltre, offre anche la retrocompatibilità con Super 35 e altri formati.

Campo visivo più ampio

Poiché un sensore full-frame è più grande di un sensore Super35 mm, riesce a catturare un’immagine più ampia. Girando dalla stessa posizione e con la stessa ottica, una telecamera full-frame consente di vedere una scena più ampia: un aspetto molto utile in alcune situazioni di ripresa. Le immagini di seguito illustrano meglio questo concetto.

Campo visivo offerto da un sensore full-frame.

Full-frame

Campo visivo offerto da un sensore Super 35.

Super 35 mm

Profondità di campo creativa

I sensori full-frame consentono di sfruttare una profondità di campo ridotta moltiplicando le possibilità creative delle ottiche ad ampia apertura. Utilizzando un’ottica dall’apertura massima ampia abbinata a un sensore full-frame, è possibile ottenere immagini dalla profondità di campo molto ridotta. Una profondità di campo molto ridotta consente di mettere particolarmente in evidenza determinati soggetti nella scena, lasciando che gli elementi in primo piano e sullo sfondo dell’immagine restino fuori fuoco. Gli spettatori possono essere indirettamente indotti a soffermarsi su particolari soggetti della scena, in base alla sceneggiatura o al processo narrativo.

Immagine di una scacchiera con profondità di campo ridotta.

Profondità di campo ridotta

Immagine di una scacchiera con ampia profondità di campo.

Ampia profondità di campo

Più formati con il full-frame

Le dimensioni del sensore full-frame consentono alla telecamera di supportare ancora più formati. Selezionando e registrando determinate aree del sensore, è possibile estrarre numerose immagini di alta qualità in base ai diversi requisiti e formati di ripresa. Ad esempio, la possibilità di cambiare modalità dell’imager di VENICE permette di ottenere un ampio numero di rapporti di formato cinematografici, garantendo così la massima libertà creativa. 

Il diagramma illustra una serie di dimensioni dell'immagine diverse supportate per le riprese con sensore full-frame.

Risoluzione elevata per sovracampionatura e nitidezza eccezionali

Dal momento che un sensore full frame ha dimensioni maggiori, offre una risoluzione superiore (con un numero maggiore di photosite) o una sensibilità superiore (con photosite di dimensioni maggiori) o, come in genere avviene, un attento mix di entrambi. L’alta risoluzione può essere utilizzata anche per la sovracampionatura, in cui il sensore cattura più pixel rispetto all’immagine finale richiesta e sfrutta l’elaborazione avanzata nella telecamera per migliorare la nitidezza e conservare più dettagli che altrimenti andrebbero persi con un sensore più piccolo dalla risoluzione inferiore.

Photosite per vari sensori con risoluzioni simili

Confronto di tre sensori che mostra le diverse misure e le differenze nelle dimensioni dei singoli photosite.

Full-frame e nuove tecnologie

In aggiunta a tutti i vantaggi intrinseci dei sensori full-frame, esistono tecnologie aggiuntive che possono ulteriormente migliorare le prestazioni effettive e la flessibilità creativa.

Range dinamico e Exmor R 

Normalmente, il range dinamico è quantificato in stop, una misura dell’apertura o dell’iris dell’ottica. Un sensore migliore è in grado di identificare più intervalli di stop di grigio tra il bianco e il nero. Ad esempio, l’occhio umano ha una range dinamico di circa 10-15 stop. 

I sensori full-frame offrono un range dinamico ottimizzato, con spazio di progettazione e photosite più ampi. Il sensore Exmor R di Sony, adottato nell’FX9, sfrutta questo vantaggio per riallineare completamente la struttura dei pixel, come illustrato di seguito. Di conseguenza, i sensori full-frame di Sony possono raggiungere range dinamici equivalenti o superiori a quello dell’occhio umano. 

Un normale sensore Exmor CMOS ha un cablaggio in metallo tra l'ottica e la tecnologia di acquisizione della luce

Sensore CMOS “EXMOR®”

Sensore convenzionale con illuminazione frontale, utilizzato con FS7 II

Un sensore CMOS Exmor R ha un cablaggio in metallo al di sotto della superficie di ricezione della luce, per immagini più luminose.

Sensore CMOS “Exmor R”

Sensore con retroilluminazione, utilizzato con FX9

Doppia base ISO

I sensori dell’immagine digitali offrono prestazioni ottimali se impostati sulla relativa base ISO. È a questo valore ISO di base che è possibile ottenere immagini molto pulite con rumorosità ridotta, il miglior rapporto segnale/rumore e molto probabilmente il più ampio range dinamico. Questo avviene perché all’impostazione ISO di base, non vi è alcuna amplificazione o guadagno (voltaggio) aggiunto al segnale proveniente dal sensore. L’aggiunta di guadagno o l’aumento di ISO per rendere un’immagine più luminosa aggiunge ulteriore rumore. Se si aumenta il guadagno per far apparire un’immagine due volte più luminosa si sta introducendo anche il doppio del rumore al segnale con un impatto sulla qualità dell’immagine. Mentre la grana sulla pellicola analogica, come ad esempio con ASA 400, potrebbe risultare gradevole e migliorare l’aspetto di un’immagine, l’introduzione di rumore digitale in un’immagine raramente porta un risultato similmente piacevole.

Pertanto, il sensore full frame delle telecamere VENICE e FX9 offre una funzionalità denominata doppia base ISO. La doppia base ISO significa che il sensore dell’immagine della telecamera ha due diverse sensibilità alla luce.

VENICE offre un valore base ISO di 500 per fornire un range dinamico ottimale nelle applicazioni con illuminazione standard da set. La seconda base ISO più elevata di 2500 è ideale per ottenere immagini High Dynamic Range in condizioni di scarsa illuminazione. L’FX9 ha una sensibilità base ISO di 800, con un range dinamico ottimale per applicazioni come le riprese in esterni o in interni molto illuminati. La seconda base ISO con sensibilità più elevata di 4000 è ideale per le riprese in scenari con luce scarsa.

Schema che mostra range dinamico e latitudine a ISO 800.

Base ISO 800

Ideale per le scene ben illuminate

Schema che mostra range dinamico e latitudine a ISO 4000.

Base ISO 4000

Ideale per le scene con scarsa illuminazione

ISO 500 è ideale per le riprese a metà giornata con molta luce e permette di acquisire i dettagli del cielo.

ISO a base ridotta

Una famiglia riunita intorno al fuoco la sera mostra come l'ISO 2500 consenta di acquisire dettagli in condizioni di scarsa luminosità.

ISO a base elevata

Uso creativo del filtro ND variabile elettronico con il full-frame 

FX9 è il primo camcorder full-frame al mondo con filtro ND (Neutral Density) elettronico che, in sostanza, elimina la necessità di montare e cambiare manualmente i filtri fissi. Non è un vantaggio da poco e, combinando il full-frame con un’ottica auto iris ad ampia apertura e un filtro ND elettronico, è possibile creare scene dagli effetti mai ottenuti prima. Modificando il filtro ND durante le riprese, l’iris si regola automaticamente per mantenere una buona esposizione, modificando al tempo stesso la profondità di campo in base alla scena. E se l’ottica non è di tipo auto-iris? Nessun problema! Basta impostare il filtro ND elettronico sulla modalità automatica e regolare l’iris durante le riprese per ottenere lo stesso effetto. Dai un’occhiata alla Guida tecnica al filtro ND elettronico per ulteriori informazioni su come utilizzare il filtro ND elettronico.

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Messa a fuoco automatica full-frame avanzata di Sony

La profondità di campo ridotta, che contraddistingue le telecamere full-frame, rappresenta anche una sfida per il cameraman, che deve mantenere una messa a fuoco precisa e accurata. Per una telecamera cinematografica high-end come VENICE, generalmente un addetto dedicato si occupa di mantenere sempre l’immagine a fuoco. In altre applicazioni senza script, come documentari o news, questa operazione può rivelarsi complessa.

Normalmente, i cameraman giudicano i sistemi di messa a fuoco automatica poco accurati e vincolanti in termini di flessibilità creativa. Tuttavia, con l’FX9, Sony ha implementato un avanzato sistema di messa a fuoco automatica mai visto prima su un camcorder full-frame professionale. L’elevata precisione di tale sistema offre una profondità di campo ridotta eccezionale, senza tuttavia rinunciare a un ampio ventaglio di opzioni creative in termini di velocità e tracking. In questo modo, anziché limitare le possibilità creative dei cameraman, il sistema si rivela un prezioso strumento creativo aggiuntivo e permette di sfruttare la profondità di campo ridotta del full-frame in pressoché qualunque applicazione, dai drammi in costume dal ritmo lento all’azione incalzante delle scene sportive.

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Telecamere professionali full-frame di Sony

Telecamera cinematografica digitale VENICE

La telecamera VENICE è la prima telecamera cinematografica digitale high-end con sensore full-frame di Sony. Questo modello non ha rivali nella gamma di prodotti Sony in termini di varietà di formati di registrazione supportati ed è provvisto di doppia base ISO 500 / ISO 2500.

Telecamera cinematografica digitale VENICE
Camcorder PXW-FX9 con sensore 6K full-frame.

PXW-FX9

L’FX9 è dotato di un sensore 6K full-frame con riprese di alta qualità in risoluzione DCI 4K*, Ultra HD e HD. La potente elaborazione delle immagini con debayering e sovracampionatura garantisce una qualità dell’immagine che supera i limiti dei sensori convenzionali Super 35mm. Si tratta del primo camcorder full-frame al mondo con filtro ND variabile elettronico, Fast Hybrid AF ad alta velocità e doppia base ISO 800 / ISO 4000.

*È richiesto un aggiornamento futuro.