Pixel-Shift con la Sony A7R III

Con la nuova A7RIII Sony ha introdotto la possibilità di scattare nella modlità di Pixel Shift. Che cos’è e a cosa serve?

Le fotocamere digitali usano la cosiddetta matrice di Bayer per separare i tre colori primari Rosso, Verde e Blu durante la fase di scatto. Le informazioni ottenute dallo scatto con la matrice di Bayer davanti al sensore vengono poi interpolate per ricostruire un continuo …che in realtà non c’è. La risoluzione effettiva di un’immagine ottenuta attraverso la matrice di Bayer è pertanto sensibilmente inferiore a quella nominale. E’ superiore però al 1/4 come si potrebbe immaginare perchè esiste comunque una informazione spaziale diversa per ogni dei 4 pixel e le camere sono in grado di operare ottime interpolazioni. La risoluzione effettiva si può stimare che sia circa 1/2 di quella nominale.

Fanno eccezione a questo fenomeno le fotocamere dotate di sensori privi della matrice di Bayer come i Foveon e le macchine “monocromatiche”.

Sony non è stata la prima a introdurre il pixel Shift. Panasonic, Pentax e altre l’hanno già proposto in passato.

Come funziona.

La macchina deve essere collocata su un solido treppiede e se possibile è meglio usare lo scatto remoto (io ho usato Playmemories via smartphone). Si imposta l’opzione “Pixel Shift” sul Menu e si scatta. La A7RIII si imposta automaticamente su RAW, 14 bit non compressi e scatto silenzioso. Premendo lo scatto la fotocamera realizza da sola 4 scatti, per ognuno dei quali il sensore intero viene strategicamente shiftato, cioè spostato in modo parallelo a sè stesso, di una distanza pari alla dimensione del pixel. Questo 4 volte e in modo “circolare” cioè ruotando i 4 pixel colorati della matrice di Bayer. In questo modo ogni posizione-pixel “logica” sarà stata esposta attraverso i 3 colori primari (col verde ripetuto due volte su due posizioni “fisiche” diverse).

E’ possibile impostare l’intervallo di tempo tra uno scatto e l’altro su 1 sec , 3, 5, 10, 30. Lo scopo è di dare il tempo per ricaricare eventuali sistemi di flash, ma io ho voluto comunque testarli tutti per vedere se producessero differenze di qualità, dovute magari alla migliore ri-stabilizzazione del sensore dopo essere stato mosso dal sistema principale. In pratica non ci sono state differenze.

Successivamente i quattro file ARW vanno salvati sul PC e processati col nuovo software di Sony che si chiama Imaging Edge. E’ fatto molto bene, anche se è molto lento. Comunque dopo aver riassemblato i 4 scatti si ottiene una nuova immagine RAW che può essere processata dallo stesso software oppure esportata come Tif o Jpeg.

Test pratico

Ho scelto di usare come obiettivo il Sony FE 28mm f/2 usato a f/5.6 per ridurre le distanze necessarie al nostro scopo con delle foto all’aperto.

La foto d’insieme è questa:

Di seguito riporto 3 crop di 3 punti differenti.

Devo fare un’annotazione importante: nessuna immagine è stata sottoposta a sharpening, ma ho visto in un secondo tempo che l’immagine prodotta da Imaging Edge è già sottoposta a un certo sharpening sicchè non partono tutte dalle stesse condizioni, nonostante questa fosse la mia intenzione originale.

Nelle foto qui sotto l’immagine da Pixel Shift è quella di sinistra…escluso la prima, scusatemi è venuta così e non ho tempo di ricomporle di nuovo 😉

E’ essenziale cliccare sui crop per vedere i pixel 1:1 e quindi formulare un giudizio

E’ essenziale cliccare sui crop per vedere i pixel 1:1 , scusate la ripetizione ma è…essenziale :D Se non ci clicca le immagini vengono ricampionate in basso dal monitor su risoluzione più basse e  quindi  diventano quasi uguali.

Le mie conclusioni:

Le differenze appaiono veramente grandi, superiori a quanto avessi pensato, ma pesa la questione dello sharpening che dovrò chiarire in un prossimo futuro. Sui manufatti come la griglia del condizionatore la foto semplice produce una buona dose di Moiré che scompare nella foto da Pixel Shift.

Sugli aghi dei pini la differenza è di nuovo molto forte, così come sulle foglie e sui fili d’erba.

Aggiungo un test fatto con una mira ottica di cui riporto di nuovo soltanto i crop 1:1

Anche qui si nota il moiré sulla foto “singola” che scompare sull’assemblata.

Conclusioni

Il metodo è facile da usare, ci vuole solo un cavalletto e un soggetto …che non si muova. Poi le quattro immagini vengono caricate su Imaging Edge e lavorate. Ci sono un paio di chicche:

* Su Imaging Edge le 4 immagini vengono riconosciute e gli viene appeso un mini-simbolo della matrice di Bayer più un suffisso 1,2,3,4

* Quando si clicca sulla prima foto, automaticamente vengono caricate tutte e 4 per il processing che produce l’immagine finale.

Il funzionamento di Imaging Edge è davvero “smooth” con dei veri tocchi di classe anche se è piuttosto lento, che denotano un prodotto completo e non in fase beta come spesso accade. Brava Sony! Ho apprezzato questi dettagli.

I risultati sono veramente molto buoni, ma qui va fatto un discorso sullo sharpening che viene applicato di default da Imaging Edge quando “assembla” le 4 foto-base. Durante il mio test non mi sono accorto di quanto fosse intenso e quindi la differenza che si vede è in realtà superiore a quella reale che si avrebbe a parità di sharpening. La mia impressione è che la differenza di risoluzione effettiva sia indiscutibile, ma realmente visibile solo a ingrandimenti superiori al 100% a parità di sharpening. Un aspetto su cui la differenza invece è evidente sta nell’eliminazione del Moiré  e dei falsi colori, così come nella risoluzione delle trame più fitte.

L’esportazione finale dell’immagine lavorata da Imaging Edge  è possibile come Jpeg o Tif (8 o 16 bit) ma solo su sRGB o Adobe RGB, non c’è ProPhotoRGB il che è un peccato pensando a certi panorami molto saturi.

Edit: alcune settimane dopo aver scritto questo articolo, Raw Therapy  e RawDigger si sono attrezzati per supportare il file raw intermediario prodotto da Imaging Edge con terminazione .ARQ. E’ molto interessante perchè potremo così aprire i file RAW già assemblati, ma ancora privi di qualsiasi correzione tra cui lo sharpening

Per soggetti che abbiano avuto qualche movimento durante le 4 esposizioni, c’è un’altra buona notizia: Raw Therapy si è dotato anche di un sistema di correzione automatica delle zone mosse , con una mascheratura automatica, ma regolabile, su cui viene inserita come “donatrice” una delle 4 immagini-base a scelta dell’operatore. Vedremo come funziona in un prossimo articolo. Certo è che non è più necessario fare questo processo a mano come avevo io stesso iniziato a fare nelle prime settimane di uso della Sony A7R III. Le possibilità di uso vengono qui estese in modo enorme considerando che anche nei paesaggi c’è sempre qualche elemento che si sposta tra uno dei 4 scatti-base e il successivo.