Fotosite

Panoramica

Un photosite (chiamato anche "sensel", da sensor element) è la più piccola unità strutturale sensibile alla luce di un sensore di immagine digitale (CMOS o CCD). Sul sensore di una cinepresa o di una fotocamera si trovano milioni di queste celle disposte a griglia. Ogni photosite raccoglie la luce incidente e la converte in una carica elettrica – la base fisica di ogni ripresa digitale.

Importante per la comprensione sul set: un photosite non è la stessa cosa di un pixel. Il photosite è un componente fisico sul sensore; il pixel viene creato solo dopo la conversione e l'elaborazione (demosaicing) come punto immagine digitale. Finché il segnale è analogico, si parla correttamente di photosites, non di pixel.

Struttura di una cella Photosite

Una singola cella photosite è tipicamente composta da diversi strati sovrapposti:

• Microlente: focalizza la luce incidente a imbuto sulla superficie sensibile alla luce, aumentandone così la resa luminosa.
• Filtro colore: nei sensori a colori, sopra ogni cella si trova un filtro rosso, verde o blu (Color Filter Array). Diffuso è il pattern Bayer, che contiene il doppio di filtri verdi rispetto a quelli rossi o blu.
• Fotodiodo: l'elemento sensibile alla luce vero e proprio, che converte i fotoni in carica elettrica.
• Circuito di lettura: elettronica associata che trasmette la carica raccolta.

Poiché un singolo fotodiodo è insensibile al colore e misura solo la luminosità, il filtro colore genera l'informazione cromatica. I valori di colore mancanti per ciascun punto immagine vengono successivamente interpolati dalle celle vicine (demosaicing).

Significato sul set

La dimensione dei photosites è un parametro centrale per la qualità dell'immagine e quindi anche per la pianificazione dell'illuminazione:

• Sensibilità alla luce: photosites più grandi raccolgono più luce e forniscono un'immagine con meno rumore in condizioni di scarsa illuminazione o con valori ISO elevati – rilevante per riprese in condizioni di poca luce e per una messa in scena luminosa ristretta.
• Gamma dinamica: la quantità di carica che una cella può immagazzinare al massimo (Full Well Capacity) dipende dalla sua dimensione fisica e determina, tra le altre cose, quanto può essere luminoso un dettaglio prima di bruciarsi.
• Compromesso risoluzione vs. sensibilità: a parità di superficie del sensore, più photosites significano una risoluzione maggiore, ma singole celle più piccole. Maggiore sensibilità e dinamica richiedono invece celle più grandi, quindi tendenzialmente meno numerose. Questo spiega perché alcune cineprese scelgano consapevolmente una risoluzione moderata con photosites grandi.

In pratica, ciò significa: un sensore con photosites grandi perdona più facilmente la scarsa illuminazione e lascia più margine di manovra all'illuminazione, mentre sensori ad altissima risoluzione con celle piccole richiedono maggiore quantità di luce o un'esposizione più accurata.