CCD

Un sensore CCD utilizzato per la fotocamera digitale Nikon D60.
Il CCD è un sensore digitale che ha la dimensione di un francobollo. Consiste in un chip in silicio che contiene milioni di microscopici elementi fotosensibili chiamati “fotositi”. Un CCD, è in grado di catturare e misurare i raggi della luce (fotoni) convertendoli in segnali elettrici (elettroni) e successivamente, attraverso un circuito di conversione analogico-digitale,  stabilire un valore numerico (pixel) che compongono l'immagine.

Una sequenza degli spostamenti di carica in un pixel.

Conversione analogico-digitale dei fotoni in elettroni in un pixel.

Ogni pixel è un recettore di fotoni e il processore della fotocamera calcola quanti fotoni sono stati catturati da ogni pixel per tutti i pixel della matrice. La densità di pixel su un sensore, viene calcolato in megapixel. Tale calcolo, viene tradotto in “bit”, e l’informazione sul colore sarebbe solo in scala di grigi se ogni pixel non fosse stato rivestito di un filtro con uno dei tre colori primari, rosso o verde o blu, in modo da far passare solo le lunghezze d’onda corrispondenti.

Schema di un filtro chiamato Bayer.


Nel mondo fotografico delle reflex digitali, la dimensione del sensore varia a seconda della marca e del prezzo; i più comuni sono comunque il “Full-Frame” 24x36 mm, l’ “APS-H” 20.7x19.1 mm e l’ “APS-C” 22.5x15 mm. Una fotocamera digitale montata con il formato Full-Frame è più costosa e pesante ma, rispetto all’APS-H e all’APS-C, garantisce una qualità d’immagine migliore, quindi più utilizzata dai professionisti.

Un sensore CCD Full-Frame montato su fotocamera digitale Sony Alpha A850.


Il CCD fu ideato nel 1969 nei laboratori Bell, da Willard Boyle e George Smith i quali, nel 1975, utilizzarono il primo CCD per una videocamera.

Willard Boyle e George Smith, premio nobel per la fisica nel 2009 e inventori del  sensore CCD.


Un CCD viene misurato in pollici e dal numero di pixel; è utilizzato in molti campi della scienza, in particolare in quello astronomico: il telescopio “Pan-Starrs”, utilizzato per individuare eventuali asteroidi in rotta in collisione con la Terra, possiede un CCD con la più alta risoluzione del Pianeta (60 CCD che generano 1.9 megapixel, dove un megapixel corrisponde a 1 milione di pixel). Una scansione con tecnologia CCD garantisce immagini di migliore qualità, una maggiore sensibilità di acquisizione, una riduzione del rumore sulle immagini e quindi la possibilità di cogliere una più ampia gamma di sfumature.

Il telescopio Pan-Starrs,operativo dal 2008 e che si trova alle Hawaii, possiede 60 CCD che generano 1.9 megapixel.

Un sensore CCD per fotocamera digitale.

CD

Un CD visto dal lato su cui avviene la lettura e scrittura.
Il compact disc, “disco compatto” in sigla CD, è un disco ottico utilizzato in vari ambiti per la memorizzazione di informazioni in formato digitale. Oggi il CD è utilizzato da chiunque. Il compact disc è composto da un disco di policarbonato trasparente di 12 centimetri di diametro, accoppiato nella parte superiore ad un sottile foglio di materiale metallico sul quale, nella parte inferiore vengono memorizzate delle informazioni, per essere lette in seguito da un laser.

Dimensioni di un CD.

L'origine del CD risale al 1979, e fu inventato dalla Sony e dalla Philips. Nel 1982 il primo CD commerciale venne prodotto in una fabbrica della Philips ad Hannover in Germania. Il disco consentiva di immagazzinare oltre 600MB di dati e oltre un'ora di musica in formato digitale. I CD hanno una struttura paragonabile a quella dei normali dischi musicali: i dati sono ordinati lungo un'unica traccia a forma di spirale. Il laser deve leggere i dati a velocità uniforme, variando la velocità di rotazione del disco, che passa da 500 a 200 giri al minuto. I CD dati invece possono essere letti anche a velocità variabile. I tipi di CD sono:

CD Audio: (Compact Disc Digital Audio, acronimo CDDA, abbreviato in CD Audio) è uno standard di registrazione audio digitale su compact disc, il supporto di memoria removibile attualmente più utilizzato per l’ascolto di musica. Lo standard è stato creato dalla Sony insieme alla Philips e rilasciato nel 1980, anno della commercializzazione dei primi CD Audio. Il CD Audio è stato la prima applicazione pratica implementata per il compact disc da cui sono derivati tutti gli altri suoi formati e utilizzi. La struttura fisica del disco è descritta nel cosiddetto “Red Book”, prevede una capacità di 747 MB e una capacità di registrazione di 74 minuti. Con la nascita del CD-R, nel 1988, e del CD-RW, nel 1997, è diventato anche uno dei formati di registrazione più utilizzati nell' “home audio” sostituendo le cassette nel giro di una decina d'anni.

Un comune CD Audio per ascoltare musica.



CD-ROM: (Compact Disc - Read-Only Memory) è una tipologia di compact disc utilizzata in ambito informatico per la distribuzione di software. Più specificatamente è una tipologia di memoria di massa a sola lettura. Il CD-ROM è stato la seconda applicazione pratica implementata per il compact disc ed è stato sviluppato dalla Sony insieme alla Philips.

Un CD ROM contenente un software da installare nel PC.



CD-R: (Compact Disc-Recordable) introdotto nel 1997 è la sigla che contraddistingue i compact disc masterizzabili. I CD-R appartengono alla famiglia di supporti di tipo WORM (Write Once Read Many), cioè di quelli che possono essere masterizzati una sola volta. Hanno una capacità di spazio di 700 MB (circa 80 minuti di musica) e possono contenere un po' più di spazio attivando il comando “over-burn” da un programma di masterizzazione. Esistono anche CD-R da 800 MB, ma sono poco diffusi. Un'altra caratteristica dei CD-R è la velocità di scrittura, che può variare da 1x a 52x.

Un CD-R della Sony masterizzabile una sola volta.



CD-RW: (CDRW, Cd Rewritable, CD riscrivibile) introdotto nel 1997 è un tipo di CD in cui i dati possono essere modificati anche dopo la prima masterizzazione. Mentre in un compact disc le informazioni sono permanentemente stampate nel suo substrato plastico, un CD-RW ne contiene un altro registrabile.

Un CD-RW da 650 MB masterizzabile più volte.



CD-i: (Compact Disc Interactive) è il nome di un lettore interattivo di CD sviluppato dalla Philips. Il nome si riferisce anche allo standard di memorizzazione utilizzato dai CD riprodotto dal lettore. Il primo lettore CD-i venne presentato dalla Philips nel 1991. Il lettore, in grado di leggere dischi in formato CD-i, CD audio, CD+G, CD karaoke e Video CD, richiedeva l'acquisto di una scheda di decodifica MPEG-1 opzionale.

Un lettore CD-i 450 della Philips.



Photo CD: sistema lanciato dalla Kodak nel 1992. Formato specifico di digitalizzazione e archiviazione che permette di memorizzare 100 immagini ad alta, media e bassa risoluzione su un singolo disco. Il disco può essere letto da un lettore ottico CD-i o da un computer con un software adeguato.

Un Photo CD prodotto dalla Kodak.



Video CD: (Digital Video Compact Disc, abbreviato in Video CD, in sigla VCD) è uno standard di videoregistrazione su compact disc. In passato ebbe solo una timida diffusione, non arrivando mai a rappresentare un vero e proprio concorrente per lo standard VHS. Agli inizi del XXI°, fu sostituito completamente dal DVD-Video, sopravvivendo solo in ambito amatoriale. Oggi, un Video CD può essere letto da un lettore DVD-Video e da un computer dotato di lettore di CD o DVD. Lo standard Video CD nacque dall'attività, ad esso dedicato, dalla Sony, Philips, Panasonic e JVC. Il logo è rilasciato su licenza della Philips.

Un CD Video dei Queen con copertina.



CD-XA: (Enhanced Music CD e CD+G) è uno standard per un formato disco sviluppato tramite la collaborazione tra Sony, Philips e Microsoft. La prima sessione di un disco CD-XA contiene le informazioni audio. La seconda sessione contiene dei file di dati con informazioni relative alle tracce come ad esempio titolo dell'album, lista delle canzoni, testi delle canzoni. Generalmente un comune lettore di CD Audio legge solo la prima sessione, quella dell’audio, e un computer con un lettore CD-ROM legge entrambi le sessioni (audio + dati). Oggi in commercio ci sono lettori CD XA che supportano il formato Enhanced Music CD, e questa caratteristica ha preso la sigla di CD-Extra.

Un lettore CDpXA55es della Sony per ascoltare musica e leggerne informazioni.

Nikon D1

La prima reflex digitale Nikon D1
Nel 1999 la Nikon mette in vendita la reflex D1, la prima fotocamera digitale professionale. Di color nero e munita di obiettivi intercambiabili Nikon AF, è in grado di montare tutti gli obiettivi Nikon con innesto a baionetta, prodotti dal 1959 fino ad oggi. Solo gli obiettivi IX Nikkor della Pronea non sono utilizzabili. Simile ai modelli precedenti F100 e F5, la Nikon D1 è una reflex autofocus automatica motorizzata, con mirino non intercambiabile. Pesa oltre un Kg ed è stata progettata per un uso professionale. Dispone di un sensore CCD da 15.6x23.7mm e con risolvenza di oltre due milioni e mezzo di pixel.

Un particolare del sensore della Nikon D1.

Un particolare del mirino della Nikon D1.
Le dimensioni dell'immagine sono di 1312 x 2000 pixel e con una scheda da 96MB permette la registrazione da 12 a 23 immagini non compresse oppure da 66 fino a 265 immagini compresse. La Nikon D1 offre la ripresa singola o in sequenze rapide fino ad oltre quattro scatti al secondo. La messa a fuoco automatica può essere disattivata o regolata per i soggetti statici o dinamici, con commutazione automatica, e la rilevazione attraverso un modulo Multi CAM 1300 avviene su cinque zone allargate. La rilevazione esposimetrica può avvenire a scelta con il sistema Color Matrix 3D, con il sistema semi spot o spot. L'esposizione può essere regolata manualmente o in automatico. Le velocità di otturazione della Nikon D1 vanno da 30/s a 1/16000s con sincro flash a 1/500s. La Nikon D1 utilizza il flash Nikon SB 28DX con controllo flash TTL, funzione fill-flash con bilanciamento a sensore multiplo 3D e funzionamento Auto Aperture.

Un particolare dello stato del mirino digitale della Nikon D1.
Il mirino pentaprismatico fisso utilizza uno schermo intercambiabile e le immagini possono essere visionate attraverso un display da due pollici posto sul retro della fotocamera stessa. Insieme alla Nikon D1, c’è il software Nikon Capture con il quale è possibile modificare le foto sul PC. Rispetto all'impiego sulle fotocamere Nikon reflex 35mm la Nikon D1 utilizza solo la parte centrale dell'area inquadrata dall'obiettivo, per cui la lunghezza focale viene aumentata di circa la metà. Un obiettivo da 50mm montato sulla Nikon D1 offre la stessa inquadratura di un obiettivo da 75mm ed un obiettivo da 100mm si comporta come un tele da 150mm.

Controllo remoto e terminali di sincronizzazione flash della Nikon D1.
Scheda tecnica:
Marca: Nikon
Modello: D1
Tipo Sensore: CCD
Dimensione Sensore: 23.7” pollici
Risoluzione effettiva
sensore: 2.7 pixel
Compensazione
esposizione: -5 EV a +5 EV in passi da !/2 o 1/3 EV
Bilanciamento bianchi
manuale: Si
Settaggio Manuale
dell’Apertura: Si
Settaggio Manuale
dei Tempi: Si
Numero Massimo
degli Scatti al secondo: 4.5 fps
Formato non compresso: RAW, TIFF
Filmati: No
Lente moltiplicatrice
di Focale: 1.5x

Connettore Firewire (IEEE1394) porta per il trasferimento di immagini e di controllo della telecamera della Nikon D1.

Un particolare del vano CompactFlash della Nikon D1.

ME-F

Fotocamera ME-F della Pentax, prima reflex autofocus, prodotta nel 1981.
La ME-F, prodotta dalla Pentax nel 1981, è la prima reflex autofocus. Sensori e logica di controllo sono posti all'interno del corpo macchina mentre l'obiettivo dispone di motore e batterie per attuare i comandi dell'autofocus. Il collegamento fra macchina e obiettivo avviene tramite i contatti elettrici che caratterizzano l'innesto KF per ottiche. Questa soluzione, con i sensori separati dagli attuatori, permise alla Pentax di mantenere la piena compatibilità con le ottiche non autofocus e di fornire informazioni per una corretta messa a fuoco, ruotando manualmente la ghiera dell’obbiettivo, dal mirino.

La ME-F della Pentax del 1981, usa 5 contatti elettrici per per attuare i comandi dell'autofocus.


Caratteristiche tecniche:
ME F
Anno introdotto
1981
Monte
KF
Contatore gamma
1-19
EV
Meter modello
c
Gamma ISO
12-1600
DX gamma ISO
Nessuna codifica DX
Modalità di esposizione
Av, M, X, B
Compensazione dell'esposizione
+ / -2
EV
Esposizione di memoria di blocco
No
Velocità di scatto (auto)
4 - 1/2000s
Tempi di posa (manuale)
4 - 1/2000s
Tempi di posa (meccanica)
1/125s, B
Autoscatto
Specchio di lock-up
No
Auto Bracketing
No
Esposizioni multiple
Winder
Esterno avvolgitore 2
fps
Flash incorporato
No
TTL flash
No
P-TTL flash
No
Sync velocità
1/125s
Flash esposizione comp
No
Autofocus
Sì (1 punto)
Messa a fuoco automatica della sensibilità
4-16
EV
Power zoom
No
Mirino
0.87x, 92%
Tipo di mirino
Pentaprisma
Correzione diottrica
No
schermo intercambiabile
No
Anteprima della profondità di campo
No
Dimensioni immagine
24 x 36 mm
Panorama formato
No
Batteria
4 x S76
Battery Grip / pacchetto
No
Dimensioni (L x A x P)
132 x 87,5 x 49 mm
Peso
480 g

Visione dall'alto della fotocamera ME-F della Pentax, prima reflex autofocus, prodotta nel 1981.

Mavica

Mavica, la prima fotocamera con supporto digitale prodotta dalla Sony.
La fotografia digitale nacque dall’esigenza di abbattere i limiti della pellicola; la Mavica (Magnetic Video Camera) creata della Sony nel 1981, fu la prima fotocamera che utilizzò un floppy come supporto di memorizzazione principale. I modelli Mavica furono i primi a registrare le immagini su un supporto digitale mobile invece che su una normale pellicola. La linea Mavica, all’apice negli anni ottanta, fu ritirata dal commercio. La Sony continua a produrre fotocamere digitali con tecnologia di memorizzazione di tipo Memory Stick. Inizialmente la Mavica memorizzò le immagini su un floppy disk da 2 pollici (contenente circa 50 foto a colori) chiamata ProMavica, presente all’interno della fotocamera;

la Pro Mavica della Sony del 1981.

inoltre vi era la possibilità di visionare gli scatti fotografici collegando un apposito lettore ad un televisore o ad un monitor. In seguito dai modelli Mavica con floppy disk, furono progettati e prodotti modelli con memory stick. Con la Sony Mavica, si ovviò a diverse limitazioni soppiantando al livello consumer il tanto glorioso rullino, tra le quali il numero limitato di foto scattabili; l’inconveniente del fotografo per sviluppare le fotografie e il rischio di “bruciare” l’intera pellicola se esposta alla luce.

Una fotocamera Mavica FD-7 della Sony.

Una fotocamera Mavica MVC-FD100 della Sony.