Differenze tra sensore Full Frame 35mm e sensore APS-C

Uno dei criteri di scelta da valutare quando si decide di acquistare una macchina fotografica reflex digitale è la dimensione del sensore, che solitamente può essere di tipo APS-C (Advanced Photo System type-C) o Full Frame, entrambi mutuati dal mondo della pellicola.

Che cosa vogliono dire questi nomi? Beh innanzitutto bisogna dire che da sempre la fotografia ha fatto uso di un variegato insieme di supporti impressionabili su cui catturare le immagini, sia in funzione dei costi che dell’uso che si voleva fare delle fotografie stesse.

Per quanto riguarda il mondo delle pellicole, il formato più comune e che sicuramente ciascuno di noi ha usato almeno una volta è il cosiddetto 35 mm o “135”, introdotto da Kodak nel 1934¹ e che poi ha avuto successo anche nel mondo del cinema. In questo caso il segmento di pellicola impressionabile è alto 24 mm ed è lungo 36 mm.

Quando nacquero le macchine fotografiche digitali per il grande pubblico, negli anni ’90, subito si dovette fare i conti con gli ingenti costi dei sensori digitali che, in quanto apparati microelettronici, seguono una legge in base alla quale più sono piccoli e meno costano (per tutta una serie di motivi che non discuteremo qui). Inoltre un sensore piccolo occupa meno posto, consente l’utilizzo di ottiche più compatte e quindi consente una riduzione dell’ingombro della macchina fotografica, del suo peso e del suo costo. Per quanto riguarda in particolare le macchine reflex, che utilizzano elementi aggiuntivi quali specchi e prismi, l’utilizzo di sensori più piccoli consente di ridurre le dimensioni di tutti questi componenti aggiuntivi con evidenti vantaggi pratici ed economici.

Tuttavia l’utilizzo del formato 135 ha avuto talmente tanto successo da essere diventato uno standard, e quindi anche nel mondo digitale sono stati creati sensori grandi 36×24 mm, che dati i costi, però, sono sempre stati relegati alle macchine fotografiche professionali, che hanno un prezzo decisamente meno abbordabile rispetto a tutte le altre fasce di mercato e che risultano più ingombranti e pesanti. Tali macchine sono appunto le cosiddette Full Frame.

E quali altri formati esistono? La fotografia digitale ha consentito di introdurre sensori fotografici nei dispositivi più disparati, dalle macchine reflex ai cellulari passando per le centinaia di modelli di compatte. Per questo motivo non esiste solo il sensore full frame, ma sono presenti sul mercato moltissimi formati, che vanno dal formato APS-C (il più usato sulle reflex, appunto) ai piccolissimi sensori da un quarto di pollice.

Per quanto riguarda il sensore APS-C ne esistono due versioni ossia quella Canon da 22,2×14,8 mm o quella usata da Nikon, Sony e Pentax da 23,6×15,7 mm.

Impatto della dimensione del sensore sulla fotografia

La scelta del formato, sia nel mondo della pellicola che dei sensori digitali, non è neutra e ha sempre impatti positivi e negativi sulla fotografia che vogliamo scattare e su altri fattori molto importanti.

Ottiche

Essendo la fotografia essenzialmente una proiezione della realtà su una superficie piana (il sensore appunto) fatta con l’utilizzo di un obiettivo che ha una determinata lunghezza focale, è evidentemente diversa l’immagine che si ottiene con due sensori di area differente, in quanto sul sensore più piccolo si perderà una certa porzione d’immagine ai lati (considerando appunto l’immagine come rettangolo).

Da un altro punto di vista, che riguarda però sempre lo stesso fenomeno, l’utilizzo di un sensore più piccolo ma con una maggiore densità di elementi sensibili (pixel) consente di ottenere un’immagine più dettagliata di quel frammento di immagine, consentendo così di parlare, a volte impropriamente, di focale equivalente, in quanto quello che si ottiene a parità di risoluzione, è un’immagine più “ingrandita”, o, per essere più precisi, più ravvicinata.

Questi due effetti hanno a che fare col concetto di angolo di campo, ossia la porzione di realtà circondante l’obiettivo che viene effettivamente catturata dal sensore e che si misura in gradi. Come vedremo più avanti, gli obiettivi con focale più corta tendono a catturare angoli di campo più vasti (ad esempio sono adatti alle foto panoramiche) e si chiamano pertanto “grandangoli”, mentre quelli con focale più lunga riprendono un angolo di campo più stretto e pertanto sono detti “teleobiettivi” in quanto isolano una porzione più piccola dell’immagine dando l’idea di essere più vicini al soggetto.

Torniamo un attimo sul concetto di focale equivalente.

Tutti gli obiettivi in commercio sono contraddistinti da una lunghezza focale o da un intervallo di lunghezze focali (per gli obiettivi zoom) espresse in mm. Ad esempio posso utilizzare un grandangolo da 16mm o un teleobiettivo da 200 mm. Queste dimensioni sono, in base allo standard in uso, relative al formato 135, ossia sono effettivamente ottiche da 16 mm e da 200mm solo se usate su sensori da 36×24 mm.

I sensori più piccoli pertanto hanno sempre un fattore di “taglio” (detto crop factor) che è relativo al formato 135 (se lo standard fosse un altro, magari proprio il sensore APS-C, sarebbe il Full Frame ad avere un fattore di “aggiunta”, quindi tutto è relativo) e che per i sensori Canon è di 1,6x mentre per quelli Nikon-Sony-Pentax è di 1,5x. Questo “taglio” è proprio dovuto al fatto che l’angolo di campo catturabile sul sensore in realtà è appunto 1,6 o 1,5 volte più piccolo rispetto a quello che si ottiene su un 135.

Se però proiettiamo un’immagine e ne catturiamo una porzione più piccola su un sensore con una maggior densità di pixel rispetto ad un Full Frame, riusciamo di fatto a fare quello che la stessa Full Frame potrebbe fare (cioé ottenere lo stesso angolo di campo e lo stesso dettaglio) solo con una focale più lunga. Quanta lunghezza focale abbiamo guadagnato, dunque, con l’utilizzo di un sensore più piccolo? Esattamente il rapporto di taglio, ossia il crop factor! Quindi un 200mm su sensore APS-C Canon ha un angolo di campo equivalente a quello che si ottiene con un’ottica da 200×1.6=320mm su Full Frame.

Questo è evidentemente un vantaggio enorme per chi adora fotografare esemplari di fauna ai quali, per mille motivi, non è possibile avvicinarsi, in quanto l’utilizzo di ottiche con lunghezze focali più corte consente di ridurre i costi e gli ingombri.

E’ assai penalizzato chi invece vuole fare scatti con focali corte, magari con grandangoli molto spinti, in quanto nella fotografia andrà a perdere proprio i bordi dell’immagine, che in questo tipo di fotografia accentuano l’impressione di essere “in mezzo alla scena”.

Per questo motivo esistono in commercio obiettivi grandangolari specializzati per i sensori APS-C, che hanno cioé una serie di caratteristiche ottiche che consentono di accorciare notevolmente la lunghezza focale per ottenere, nonostante il crop factor, un angolo di campo elevato.

Tuttavia il concetto di lunghezza focale equivalente è corretto solo se ci si limita a considerare l’angolo di campo. L’immagine che l’obiettivo proietta sul sensore è a monte di quest’ultimo e pertanto, ad esempio, la profondità di campo che si ottiene con un 200mm è comunque superiore a quella di un 320mm, e questa differenza si ripercuote identica su qualsiasi sensore si voglia considerare.

Altre differenze

I sensori Full Frame, come abbiamo visto, solitamente hanno una concentrazione di pixel inferiore rispetto agli APS-C e questo consente ai primi di avere un vantaggio sui secondi per quanto riguarda il rumore che si manifesta nelle fotografie quando scattate ad alte sensibilità. Infatti, una minore densità dei componenti elettronici consente di ridurre le interferenze che questi percepiscono, e quindi permettono ai fotografi di scattare ad alti ISO con disturbi inferiori.

Dall’altro lato, però, l’esperienza insegna che le ottiche hanno una qualità che è la migliore al centro e che più o meno velocemente degrada quando ci si sposta verso i bordi. I sensori APS-C, come abbiamo detto, catturano la parte centrale dell’immagine restitituita dalla lente e pertanto ne usano la parte migliore.

A parere di chi scrive i sensori APS-C, che indubbiamente sono visti un po’ da tutti come i “fratelli minori” dei blasonati full-frame, hanno molto da dire in futuro. Gli unici svantaggi che presentano sono il ridotto angolo di campo e il maggiore rumore nelle fotografie ad alti ISO, mentre i vantaggi in termini di costo e ingombro sono ben evidenti. Per quanto riguarda gli svantaggi, però, notiamo che le cose sono in evoluzione. Sempre di più sono a disposizione ottiche dedicate che consentono di raggiungere angoli di campo comunque elevati (chi vi parla ha da poco acquistato un Sigma 8-16mm, equivalente circa al comune grandangolo 12-24) o, comunque, di ridurre l’ingombro e il peso degli obiettivi. Il rumore sul sensore è un fattore su cui l’avanzamento tecnologico può incidere parecchio e già lo sta facendo. Una delle differenze da valutare tra modelli vecchi e nuovi presentati dalle case madri, prima ancora degli abusatissimi megapixel, è la riduzione del rumore raggiunta alle alte sensibilità, che di fatto consente di salvare molti scatti in più fatti in condizioni di scarsa illuminazione.

Non perderti il nostro articolo: “Come si classificano gli obiettivi fotografici?”