il formato 4K

by / sabato, 01 dicembre 2018 / Published in Alta Fotografia, Fotografia, Il blog

 

Il Formato 4K

Il recente formato 4K.

Quali scenari ci sta aprendo?

 

Da poco tempo il mercato degli apparati fotografici e cinematografici ha subito una forte accelerazione verso il formato 4K in special modo ad opera dei marchi Sony e Panasonic. Il formato 4K è stato presentato nei primi aspetti realizzati al CES (Consumer Electronics Show) del 2012 ed ha subito una grande accelerazione al recente CES del 2014.

Va subito detto che il massimo dello sviluppo della tecnologia è stato rivolto verso la tecnica cinematografica piuttosto che quella fotografica. In fotografia il formato 4K è superato dalle fotocamere che presentano una risoluzione maggiore di 10 megapixel.

La risoluzione di 4K in realtà è un termine generico che individua i dispositivi di visualizzazione (televisione, cinema, fotografia) che hanno una risoluzione orizzontale della grandezza di circa 4000 pixel. La sigla 4K è presa dall’elettronica digitale e numericamente è il risultato del calcolo di 2 elevato alla 12 cioè il valore 4096 che viene abbreviato in 4K.

Riportiamo nella prima tabella i vari formati che sono stati definiti per la risoluzione. La prima colonna ci indica il numero di pixel presenti in altezza per l’immagine. Nei vari formati presi in considerazione (i principali possiamo considerare il 4:3 ed il 16:9) vengono riportati i pixel che sono presenti per ogni riga dell’immagine e la sigla del formato corrispondente.

Linee\formato

5:4 = 1.25

4:3 = 1.3

3:2 = 1.5

16:10 = 1.6

16:9 = 1.7

480

640 VGA 720 WVGA 854 FWVGA

600

800 SVGA

640

960 DVGA 1024 1136

720

1152 1280 HD/WXGA

768

1024 XGA 1152 WXGA 1366 WXGA

800

1280 WXGA

900

1440 WXGA+ 1600 HD+

960

1280 SXGA− 1440 WSXGA

1024

1280 SXGA

1050

1400 SXGA+ 1680 WSXGA+

1080

1920 FHD

1152

2048 QWXGA

1200

1600 UXGA 1920 WUXGA

1536

2048 QXGA

1600

2560 WQXGA

1800

2880 3200 WQXGA+

2048

2560 QSXGA 3200 WQSXGA

2160

3840 UHD (4K)

2400

3200 QUXGA 3840 WQUXGA

2560

4096 4K

2880

5120 UHD+

3072

4096 HXGA

3200

5120 WHXGA

4096

5120 HSXGA 6400 WHSXGA

4320

7680 FUHD (8K)

4800

6400 HUXGA 7680 WHUXGA

8640

15360 QUHD (16K)

Nella tabella successiva riportiamo nella seconda colonna per ogni sigla il corrispondente significato, in inglese visto che è la lingua universalmente utilizzata. Nella terza e quarta colonna riportiamo misurate in megapixel le dimensioni minime e massime delle immagini, che dipendono dal formato scelto.

Dimensioni in megapixel
sigla significato da a
VGA

Video Graphics Array

0.307

WVGA

Wide VGA

0.345 0.384
FWVGA

Full Wide VGA

0.410
SVGA

Super VGA

0.480
HD High Definition 0.921
XGA

Extended Graphics Array

0.786
WXGA

Wide Extended Graphics Array

0.884 1.049
SXGA

Super Extended Graphics Array

1.310 1.470
WSXGA

Widescreen Super EGA

1.764
FHD

Full HD

2.073
QWXGA

Quad Wide Extended Graphics Array

2.359
UXGA

Ultra Extended Graphics Array

1.920
WUXGA Widescreen Ultra Extended Graphics Array 2.304
WQXGA

Wide Quad Extended Graphics Array

4.096 5.184
UHD 4K

Ultra HD o 4K (4 Kappa)

8.294

18.662
QUXGA

Quad Ultra Extended Graphics Array

7.680

WQUXGA

Wide Quad Super Extended Graphics Array

9.216
HXGA

Hex[adecatuple] Extended Graphics Array

12.582
WHXGA

Wide Hex[adecatuple] Extended Graphics Array

16.384
HSXGA

Hex[adecatuple] Super Extended Graphics Array

20.971
WHSXGA

Wide Hex[adecatuple] Super Extended Graphics Array

26.214
FUHD (8K)

Full Ultra HD o 8K (8 Kappa)

33.178
HUXGA

Hex[adecatuple] Ultra Extended Graphics Array

30.720
WHUXGA

Wide Hex[adecatuple] Ultra Extended Graphics Array

36.864
QUHD (16K)

Quad Ultra HD o 16K (16 Kappa)

132.72

I primi televisori, a partire dall’anno 2013, ad altissima risoluzione (UHDTV) hanno utilizzato lo standard 4K ma il mercato attuale risulta ancora carente di contenuti con questo formato. Di conseguenza non hanno avuto larga diffusione. Il mercato attuale è nella grande maggioranza dei casi per il formato 1080 pixel (cioè quello che è stato definito come FHD), dove troviamo la maggior quantità di prodotti commercializzati.

Nella figura 1, a titolo esemplificativo riportiamo il confronto tra i principali formati ad oggi utilizzati.

AL CES 2014 Samsung ha presentato un prototipo di televisore LCD retro illuminato da 98 pollici con una risoluzione di 8K (7680*4320 pixel). Oltre al prezzo finale non si conosce ancora la possibile data per l’uscita sul mercato.

Nel caso del cinema le prime cineprese commerciali nel formato 4K sono dell’azienda Dalsa Origin intorno al 2005; poco dopo è stata commercializzata la Red One. La prima ha una risoluzione di 4096*2048 pixel mentre la seconda possiede una risoluzione di 4096*2304. La Sony ha commercializzato una macchina da ripresa ed un proiettore in 4K che ha riunito sotto il marchio Sony 4K. Infine in commercio è stata lanciata la Red Epic che attraverso il sensore da 14 megapixel MYSTERIUM-X™ ha raggiunto la risoluzione di 5K (figura 2).

Di Tom Lowe è Il primo documentario commercializzato con questa tecnologia mentre Giuseppe Lazzari nel 2011 con la cinepresa Red One ha girato in 4K un lungometraggio dal titolo “Sentirsi dire quello che i genitori non vorrebbero mai”. Tutta la recente serie girata da Peter Jackson su “Lo Hobbit” è stata girata con la Red Epic in risoluzione 5K.

Se prendiamo in considerazione le fotocamere che permettono di fare i filmati con le caratteristiche citate e recentemente presentate vediamo che non tutte sono delle reflex.

Cerchiamo di fare chiarezza sull’argomento cominciando dal nome che i vari costruttori hanno adottato per queste fotocamere. Alcuni continuano a chiamarle impropriamente reflex; altro termine che viene usato è bridge (ponte) oppure hybrid (questi nomi danno il senso che queste fotocamere sono un ponte, ovvero un ibrido, tra le fotocamere compatte e le reflex). Termine più consono è mirrorless (senza specchio) ma va subito notato che anche le compatte non hanno al loro interno uno specchio. Il termine più rappresentativo a mio avviso è EVIL (Electronic Viewer Interchangeable Lens = Mirino elettronico, Obiettivo intercambiabile) che ben rappresenta la grande maggioranza delle fotocamere digitali con la possibilità di avere delle ottiche intercambiabili senza essere reflex (figura 3).

Per le fotocamere EVIL l’immagine passa attraverso l’obiettivo e raggiunge contemporaneamente sia il mirino, che può essere un mirino posizionato a lato dell’obiettivo o uno schermo LCD posto sul dorso della fotocamera; ci sono ovviamente sistemi che permettono contemporaneamente le due soluzioni. Questo schema costruttivo del mirino sostituisce il sistema dello specchio ribaltabile, dal vetro smerigliato e dal prisma riflettente che nelle fotocamere reflex è stato interamente acquisito dalle fotocamere tradizionali a pellicola. La stessa immagine raggiunge il sensore. I primi sensori d’immagine erano nel formato 4:3 o ancora più piccoli. Successivamente sono stati implementati sensori di formato APS-C e recentemente sono state prodotte delle fotocamere EVIL con un sensore “full frame” cioè a pieno formato (figura 4).

Riportiamo nella tabella un confronto qualitativo delle principali caratteristiche tra i tre tipi di fotocamere che possiamo trovare sul mercato.

TIPO DI FOTOCAMERA

caratteristiche

Compatte

EVIL

Reflex

Ottiche intercambiabili NO SI SI
Consumo energetico (per lo stesso tipo di sensore) Basso Medio Medio-Basso
Accessori Pochi Medi Tanti
Qualità dell’immagine Media-Bassa Media-Alta Alta
Peso – dimensioni Basso – Piccole Basso – Ridotte Medio-Grandi

Assenza di vibrazioni – rumore al momento dello scatto

SI – Basso SI – Basso NO – Medio
Creatività Media Media-Alta Alta
Prezzo Basso Medio Alto

Naturalmente il confronto è pensato sulle caratteristiche medie di una classe di fotocamere. Potremmo trovare una reflex economica che costa meno di una compatta di fascia alta ma se andiamo a confrontare solo i prezzi massimi per le categorie citate possiamo trovare un fattore moltiplicativo di dieci; ovviamente anche la qualità generale della fotocamera sarà moltiplicata per dieci. In figura 5 vediamo il confronto tra una fotocamera di tipo reflex e una EVIL.

Facciamo un rapido resoconto del mercato delle fotocamere EVIL.

Nel 2008 la Panasonic è stato il primo produttore di fotocamere EVIL a presentare la Lumix G1. Fotocamera basata su un sensore in formato 4:3. Nello stesso anno l’Olimpus ha presentato la fotocamera EPL-1 basata su un sensore in formato 4:3 (13×18 mm).

Nel 2010 la Samsung ha presentato il sistema NX. La fotocamera ha il mirino elettronico e somiglia alla Lumix G1 ma il formato del sensore e quello APS-C (circa 15×22 mm).

Nello stesso anno la Sony ha presentato il sistema NEX con il formato del sensore APS-C. Le prime due fotocamere sono state la NEX-3 e la NEX-5 che sono prive di mirino elettronico per essere molto compatte. La NEX-7 presentata nel 2011 ha anche il mirino elettronico ed un display basculabile.

Nel 2011 Pentax ha presentato il sistema Pentax Q. L’obiettivo principale è quello della miniaturizzazione: usando un sensore con dimensioni minime (4.55 x 6.17 mm paragonabili a quelle delle vecchie cineprese super 8) ne è scaturito il più piccolo sistema a lenti intercambiabili. Le dimensioni molto ridotte del sensore non hanno favorito la qualità delle immagini, specie alle alte sensibilità.

Nello stesso anno la Nikon ha presentato il sistema Nikon 1. Il sensore utilizzato è un sensore CMOS di dimensioni 13.2×8.8 mm. Di particolare rilievo è il sistema autofocus ibrido.

Nel 2012 l’Olimpus ha presentato la fotocamera EVIL con mirino elettronico incorporato, monitor LCD basculabile e corpo in metallo: la OM D E M5. Il cui nome e look richiamano chiaramente la OM1 degli anni settanta. Questa fotocamera possiede delle caratteristiche molto interessanti ma ad un prezzo non basso.

Nel 2012 la Pentax ha presentato il suo secondo sistema EVIL: la Pentax K che monta un sensore di formato APS-C.

Nel 2012 la Canon ha presentato la EOS M. Questa fotocamera non ha un mirino elettronico ma solo il display LCD ed è basata su un sensore APS-C.

Nell’ottobre 2013 la Sony ha lanciato sul mercato la α7 e la α7R, prime fotocamere EVIL a montare un sensore CMOS full frame.

Nel 2014 la Panasonic ha mostrato la Lumix GH4. Corpo macchina in lega di magnesio a prova di polvere. Sensore CMOS di 4:3 di formato con una risoluzione di 16 megapixel che raggiunge i 25600 ISO. Filmati in 4K a 24 o 30 fotogrammi al secondo visualizzabili su un monitor esterno e dotata di ingresso audio XLR (figura 6).

Ricordiamo che le fotocamere EVIL si dividono pressappoco a metà tra i sensori di tipo CMOS e CCD . Va inoltre specificato che il mercato delle fotocamere EVIL sta sempre di più allargando la sua quota nel mercato delle fotocamere tradizionali.

Una menzione a parte va fatta per la Canon EOS-1D C che è l’unica fotocamera di tipo professionale che permette di registrare filmati in formato 4K (figura 7).

Analizziamo i prodotti che troviamo in commercio per videoregistrare in formato 4K oltre alle cineprese professionali, il cui prezzo è fuori della portata di molte tasche.

1- Sony AX100 Handycam® 4K Ultra HD per esperti (2000 euro).

2- Sony AX1 Handycam® professionale 4K (4500 euro)

3- la camcorder GY-HMQ10 con video 3840*2160 (4K) (5500 euro)

4- la camcorder Blackmagic Production Camera 4K (3000 euro)

5- Sony NEX-FS700 4K camcorder (7500 euro)

6- GoPro Video camera HERO3+ Black Edition (450 euro) [web cam]

7- Galaxy Note 3 permette di girare filmati in 4K, (3840*2160) [telefonino]

8- Canon EOS-1D C (10000 euro) [fotocamera professionale]

9- Panasonic Lumix GH4 (prezzo da stabilire ma probabilmente sotto i 2000 euro) [fotocamera EVIL].

Arrivando alle conclusioni possiamo dire che il formato 4K è utilizzato per le riprese video ed in questo momento i produttori stanno investendo molto sui possibili sviluppi futuri del formato. Il costo degli apparati in commercio è però ancora troppo alto per un utilizzo di massa che si potrebbe intravedere utilizzando delle fotocamere EVIL che sono rivolte ad un numero di utenti vasto. Personalmente per i professionisti vedo una netta differenza tra la ripresa video e la fotografia con la conseguenza che saranno sempre utilizzate delle tecnologie specialistiche piuttosto che una tecnologia che le racchiuda entrambe.

 

FRANCESCO

questo articolo è stato pubblicato sulla rivista FOTOGRAFARE 4 (Aprile) del 2014 nella rubrica di ALTA FOTOGRAFIA.

P.S. Visto il tempo trascorso dalla pubblicazione va precisato che l’impianto tecnico dell’articolo è sempre valido ma risulteranno poco attendibili le eventuali ricerche di mercato o le scansioni temporali dei prodotti fotografici citati nel medesimo.

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