Sensor+: il primato di Phase One

Phase One apporta una straordinaria innovazione con i dorsi P65+ e P40+ : l'esclusiva tecnologia Sensor+, che permette di quadruplicare la sensibilità ISO e di innalzare ulteriormente il livello di prestazioni e di versatilità dei dorsi digitali.

Sensor + è una tecnologia in via di brevetto da parte di PhaseOne, che permette di scalare i pixel in modo dinamico.
Questo permette ad un fotografo di passare in un attimo da uno scatto a 60 megapixel ad uno a 15 megapixel per il dorso P65+, o da 40 a 10 megapixel per il dorso P40+, aumentando allo stesso tempo la sensibilità ISO di ben 4 volte.

Fino ad ora, la tecnologia del pixel scaling era stata utilizzata con sucecesso solo nel bianco e nero: le videocamere con funzione di ripresa notturna, tipicamente usano questa tecnologia per produrre immagini monocrome.
Phase One ha implementato questa tecnologia portandola al successo con il dorso P65+ e con il nuovo P40+. Il dorso Phase One P65+ è il primo con formato fullframe 645, capace di catturare immagini a pieno sensore a ben 60.5 megapixel. Semplicemente selezionando la funzionalità Sensor+, il dorso cattura una immagine full frame di 15 megapixel con senssibilità fino a 3200 ISO.
E in aggiunta, ci sono una serie di sorprendenti vantaggi per il fotografo: file più leggeri, maggiore velocità di ripresa, minor effeto moiré, ripresa fullframe.
E' sempre difficile trovare il giusto bilanciamento fra qualità e prestazioni: spesso, la velocità di ripresa o la sensibilità ISO sono così importanti da mettere che la qualità veien compromessa con i filtri anti-alias delle reflex digitali. Ora, alta qualità e prestazioni sono disponibili solo premendo un pulsante grazie alla funzionalità Sensor+.

P65+ modalità standard	P65+ modalità Sensor+
• 50 ISO • 100 ISO • 200 ISO • 400 ISO • 800 ISO • Up to 1 FPS • 12.5 f-stop range • 60.5 megapixels • Full frame	• 4X gamma ISO P 65+ • 200 ISO • 400 ISO • 800 ISO • 1600 ISO • 3200 ISO • Ripresa più veloce fino a 1.4 FPS • Gamma 12.5 f-stop • File più leggeri • Minor effetto moiré • 15 megapixels • Full frame

Sensibilità quadruplicata
Usando l'esclusivo processo in via di brevetto da parte di Phase One, la  modalità Sensor+ aumenta di ben 4 volte la sensibilità ISO rispetto alla normale regolazione, sorprendemente mantenendo la qualità dell'immagine come se la sensibilità ISO rimanesse invariata.

P65+  modalità standard	P65+ modalità Sensor+
ISO 50 qualità =  ISO 100 qualità =  ISO 200 qualità =  ISO 400 qualità =  ISO 800 qualità =	ISO 200 qualità  ISO 400 qualità  ISO 800 qualità  ISO 1600 qualità  ISO 3200 qualità

La maggiore sensibilità ISO fornisce eccezionale qualità di immagine, comparabile a quella di una reflex digitale che offra simile ISO ma con due importanti differenze: i dorsi Phase One non usano filtri anti-alias e utilizzano sensori di formato molto più ampio di quello di una reflex, avvantaggiandosi della qualitò ottica del medio formato.

Files più leggeri con Sensor+
Sensor+ compatta i dati provenienti da 4 pixel in un unico dato. Una ripresa a 60.5 megapixel produce un file di 60MB con formato IIQ grande e di 40 MB conformato IIQ piccolo. Quando la funzione Sensor+ è abilitata, la ripresa è di 15 megapixel e la dimenzione del file e 15MB con IIQ grande e 10 MB con IIQ piccolo ( IIQ è il formato di compressione brevettato da Phase One).
Per molte applicazioni nelle quali l'altissima risoluzione non è fondamentale, la minore dimensione del file di SEnsor+ è un vero vantaggio, specialmente in quanto la qualità dell'immagine è mantenuta!

Ripresa più veloce con Sensor+
La velocità di ripresa è un vero vantaggio, che insieme all'altissima qualità garantita dai dorsi P65+ e P40+, garantisce prestazioni veramente sorprendenti, se paragonate sia ad altri dorsi digitali che alle migliori reflex digitali sul mercato.
A differenza delle fotocamere reflex tradizionali, la velocità di trasmissione dei dati in questi dorsi è talmente veloce da non saturare il buffer. Pertanto Phase One continua a catturare ad alta velocità e va avanti finché il supporto di memorizzazione (la card Compact Flash o il computer) è pieno.
Così è molto più semplice scattare e continuare a scattare in velocità - la tempestività è più semplice e le sequenze risultano riprese a distanze di tempo omogenee.

Minor effetto moiré con Sensor+
Il vantaggio di Sensor+ sull'effetto moiré è più difficile da spiegare. Prima di tutto, è importante ricordare più grande è il pixel, maggiore è l'effeto moiré. La dimensione dei pixel del P65+ è di 6x6 micron. Sensor+ crea un "set dati" di 12x12micron combinando i dati del sensore con un approccio binario. Se comparata con un''immagine catturata da un sensore con pixel 12x12 micron, quella catturata da Sensor+ è virtualmente priva di moiré in quanto i dati di base sono catturati a 6x6 micron.

Immagini FullFrame con Sensor+
Le reflex digitali ed alcuni dorsi concorrenti risolvono l'esigenza del fotografo di creare files di dimensioni più piccole riducendo le dimensioni del sensore che lo acquisisce. Lo svantaggio di questa scelta è che la copertura dell'ottica cambia.
Il brillante vantaggio di Sensor+ invece è che tutta l'area del sensore è utilizzata, non c'è bisogno di modificare fuoco, ottica o posizione, perché la copertura dell'ottica rimane invariata rispetto a quella utilizzata nella modalità a piena risoluzione.

Spiegazione tecnica della tecnologia Sensor+
La tecnologia qui esplicata è detta "color pixel scaling". Questa tecnologia ha da anni successo nel bianco e nero, ma la vera sfida è stata quella di replicare questa tecnologia per immagini a colori. Phase One ha dovuto superare due importanti ostacoli tecnici per ottenere l'attuale successo di Sensor+: le soluzioni trovate prima dell'introduzione di Sensor+ producevano eccessivo rumore o riportavano una fortissima perdita di dettaglio dell'immagine (1/16 dell'originale) quando i dati di 4 pixel venivano combinati per contribuire ad un unico pixel immagine.

Pixel scaling tradizionale
Prendiamo come esempio 4 pixel, che sono descritti nell'immagine. In rosso è indicato il rumore e i dati in verde. Ogni pixel ha 10 elettroni e anche il rumore è 10 elettroni in ciascuno.
Con la normale operazione del sensore, ogni pixel è scaricato dal sensore attraverso un processo di amplificazione che aggiunge rumore. Quando il rumore viene confrontato con i dati catturati, sono uguali, forniscono cioè un quoziente Segnale/Rumore (SNR) di 1:1. La cosa importante da ricordare  è che ogni pixel ha 10 elettroni di rumore.
Nell'esempio, dai dati provenienti dai 4 pixel viene creata una media, per generare un pixel più grande. Fare la media può ridurre il rumore nel pixel aggregato in misura della radice quadrata del numero di campioni che spartecipano a comporre la media.
In questo esempio, viene fatta la media di 4 campioni. Il rumore si riduce della radice quadrata di 4, per cui 2, quindi l'iniziale apporto complessivo di rumore che era 40 si ridurrà a 20 elettroni. Il rapporto da Segnale/Rumore risultante è 2:1 (40 diviso per 20). In una normale operazione a piena risoluzione, ogni pixel finale ha solo 10 elettroni di rumore. Mentre attraverso la media dei 4 pixel, risultano 20 elettroni di rumore. La riduzione del rumore ottenuta con questo metodo non è sufficiente a garantire la qualità di immagine che Phase One vuole ottenere.

Riduzione della risoluzione
In questo esempio di pixel scaling tradizionale, prendiamo un'area di 16 pixel. I 16 pixel vengono etichettati per indicare  come i 4 grandi pixel vengono composti.
Apparentemente la copertura ottica del pixel composto è omogenea, come rappresentato nella prima illustrazione a sinistra.
Se invece estrapoliamola sola area del verde, notiamo grandi buchi e aree che non vengono nemmeno considerate; riducendo fortemente la qualità dell'immagine. Questo modo di combinare 4 pixel in 1 produce un risultato molto peggiore del previsto. Invece di ottenere un potere di risoluzione 1/4 dell'originale, raggiungiamo soltanto 1/16.

La soluzione di Sensor+
La soluzione di Sensor+ al problema del rumore è quella di sommare i valori dei 4 pixel che compongono l'aggregato prima del processo di amplificazione e quindi all'interno del sensore medesimo.Così facendo l'amplificazione del rumore viene significativamente ridottaragiungendo il quoziente Segnale/Rumore di 4:1.
Ogni super-pixel ha ora 10 elettroni di rumore, cioè la stessa quantità che avevamo su ogni singolo pixel in modalità piena risoluzione; la sensibilità invece (i valori di segnale) risulta quadruplicata perché è la somma dei valori di 4 pixel.
Questo significa che il rumore del super-pixel è 4 volte minore di quello di un pixel a piena risoluzione a parità di ISO.

Per superare il problema della perdita di qualità, la tecnologia Sensor+ organizza i dati dei pixel in un modo assolutamente unico per creare il proprio super-pixel.


Questa geometeria evoluta è il primo passo della tecnologia Sensor+.
Nel il secondo passo, aggregando i dati come nello schema, si simula un cambiamento di angolazione, cosicché ogni super-pixel include i dati in un pattern molto più uniforme.

In questo modo, la modalità Sensor+ aumenta significativamente la qualità dell'immagine, come dimostrato dagli esempi.

Sensor+ rappresenta una pietra miliare nella tecnologia industriale della fotografia. I vantaggi per il fotografo sono un utilizzo estremente semplice, una versatilità ancora maggiore del proprio dorso, che in un secondo passa dalla modalità a piena ridoluzione alla Sensor+ senza interrompere le riprese, mantenendo qualità dell'immagine e allo stesso tempo guadagnando sensibilità ISO, velocità e leggerezza dei files. La tecnologia Sensor+ fa di P65+ e P40+ le soluzioni più versatili per la fotografia digitale, sia utilizzati con una fotocamera medio formato che con banco ottico.