Qualità ad alti ISO nelle riprese video con fotocamere Nikon DX

A cura di: Gianfranco Corigliano

Riprese notturne e in condizioni di scarsa luminosità. La riduzione del rumore a sensibilità elevate attraverso la funzione “Noise Reduction” on camera. Impostazioni di ripresa più indicate in condizioni di scarsa illuminazione. Slow motion ad alti ISO. Plug-in di noise reduction video.

 

Introduzione Riprese video ad alti ISO
Il rumore digitale nel video -codec- e l'amplificazione del segnale Riduzione rumore da fotocamera - Noise Reduction “NR”
Slow motion ad alti ISO Diaframmi chiusi ad alti ISO ed uscita Clean HDMI
Tempi rapidi ad alti ISO Plugin di riduzione del rumore clip video
Filmati girati con D5300 ad alti ISO
Conclusioni, consigli e link correlati

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Le riprese video in condizioni di scarsa illuminazione hanno rappresentato nel recente passato un'enorme sfida per gli operatori del mondo video. La tecnologia negli ultimi tempi ha fatto passi da gigante tanto da permettere alle fotocamere reflex High Definition di raggiungere qualità elevate anche ad alti ISO in condizioni di scarsa illuminazione. Poter riprendere con più serenità anche a valori ISO non propriamente bassi, estende il potenziale qualitativo ma accresce anche la libertà creativa riducendo i vincoli di esposizione legati ai fattori ISO, Tempo e Diaframma. I progressi tecnologici consentono oggi di poter riprendere con facilità anche attraverso l'impiego di fotocamere dal sensore in formato Nikon DX in condizioni di luminosità molto critiche. La “grana” digitale presente nelle sequenze riprese ad alti ISO con le nuovissime Nikon D3300 e D5300 è molto ridotta, consentendo l'impiego di sensibilità che fino a pochissimo tempo fa erano appannaggio dei soli modelli di classe superiore. Si può essere sorpresi di quanto sia modesta la presenza di rumore digitale nelle sequenze video riprese con le moderne fotocamere Reflex Nikon anche con sensore DX alle sensibilità ISO 1600, 3200 e 6400, soprattutto se si seguono i suggerimenti che contempliamo all'interno di questo eXperience.

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Riprese video ad alti ISO

L'era digitale consente di variare la sensibilità del sensore attraverso l'elettronica della fotocamera agendo sulla sensibilità ISO. Il vantaggio della ripresa digitale rispetto alla pellicola cinematografica sta nel fatto che la sensibilità ISO può essere variata in ogni singola ripresa; ciò rende la regolazione degli ISO un potente strumento per tutti i filmmakers, permettendo loro di ottenere riprese di qualità in svariate condizioni di luce. Raddoppiando il valore degli ISO si raddoppia la sensibilità del sensore; ogni duplicazione degli ISO aumenta la sensibilità di uno “stop”, cioè di 1 EV di luce (Exposure Value).

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Nikon D5300 e D3300 rappresentano un punto di svolta nel panorama delle fotocamere reflex video High Definition entry level, essendo le prime APS-C in formato Nikon DX a permettere di catturare sequenze video in Full-HD a 50/60 fotogrammi progressivi al secondo. La presenza di uno schermo orientabile su D5300 come mostrato in figura, costituisce ottimo ausilio nelle riprese video; offre numerosi spunti creativi ai filmmakers.

Più alto è il valore degli ISO e maggiore sarà la sensibilità del sensore nel catturare la luce, questo a discapito di un aumento del rumore dei fotogrammi. La classica scala ISO è la seguente: 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 6400, 12.800 e cosi via. La sensibilità ISO ha effetti diretti sulla combinazione tempo d'otturazione e apertura del diaframma. In ambienti dove la luminosità della scena ripresa sia insufficiente le sole opzioni disponibili per poter filmare con una corretta esposizione sono quelle di utilizzare ottiche luminose ad ampia apertura oppure di incrementare l'amplificazione della sensibilità ISO. A differenza della fotografia non si potranno utilizzare tempi di otturazione inferiori al reciproco del frame rate utilizzato, nel caso di riprese video effettuate a 25fps il tempo di posa dovrà essere di 1/50” (regola dell'otturatore in gradi).

Nel mondo delle Reflex High Definition uno dei consigli più diffusi è quello di riprendere alla sensibilità ISO più bassa possibile permessa dalla fotocamera; giustamente c'è una buona ragione in questa affermazione, come la qualità dei fotogrammi ripresi sia sempre superiore a ISO inferiori rispetto a quelli superiori.

Ma ciò che spesso non si menziona è che la qualità ad alti ISO di una moderna reflex digitale è davvero molto elevata anche a sensibilità un tempo considerate estreme, caratteristica assolutamente di rilievo se confrontata con le prestazioni delle videocamere e cineprese attuali, ed è uno dei principali motivi che hanno decretato l'enorme successo delle fotocamere reflex anche nel video. In termini di confronto è bene anche ricordare che Nikon applica una curva caratteristica quindi curva gamma di Picture Control più accentuata rispetto a molte altre marche consentendo, a parità di illuminazione quindi di luminosità scena comparata, l'impiego di valori ISO inferiori, accrescendo così ulteriormente l'efficacia qualitativa di riprese operate in scarse condizioni di luce.

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Il sensore CMOS Nikon DX della D5300 da 24,78 milioni di pixel, derivato da quello di Nikon D7100, senza filtro OPL (Optical Low-pass Filter), ovvero il filtro anti-aliasing, garantisce riprese di filmati di elevatissima qualità fino a un massimo di 1920x1080 pixel a 50/60p. A sinistra la Nikon D5300 mostrata con il microfono Nikon ME-1 montato sulla slitta porta accessori; il microfono prende l'alimentazione direttamente dalla connessione jack della fotocamera.
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La D3300 in abbinamento al RØDE VideoMic Go, il compatto e direzionale microfono per fotocamere reflex HD provviste dell'ingresso MIC. Il microfono, analogamente al Nikon ME-1, prende l'alimentazione direttamente dalla fotocamera attraverso l'ingresso microfonico; non necessita di batterie. Il sistema di sospensione integrato Rycote® Lyre® consente di ridurre al minimo il rumore dovuto ai movimenti della fotocamera o del filmmaker.

Le riprese video effettuate ad alti ISO consentono di evitare l'impiego di ulteriori fonti di luce artificiale, permettendo di mantenere l'atmosfera originale senza commistioni di diverse temperature di colore. L'utilizzo di una sensibilità ISO più elevata è in genere utilizzata per le situazioni di scarsa luminosità, in quanto rende il sensore della fotocamera più sensibile alla luce disponibile. Un più alto valore ISO sta anche a significare la presenza di un alto livello di rumore digitale. Alcuni filmmakers prediligono la presenza di “grana digitale” di ripresa o applicata in postproduzione, per ricercare un “look” più simile a quello della pellicola cinematografica. La relazione tra la sensibilità e il rumore digitale è sostanzialmente lineare, tuttavia maggiore sarà la sensibilità ISO più luminose saranno le clip video riprese e più rumore conterranno i fotogrammi video. Ciò nonostante, grazie ai processi di riduzione del rumore interni alle fotocamere HD e ai sofisticati software di riduzione del rumore in fase di editing video, le reflex digitali sono capaci oramai di ridurre drasticamente il rumore presente ad alti ISO.

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Tra le fotocamere reflex in formato DX High Definition, la Nikon D5300 prevede la possibilità di registrare clip video con risoluzione Full HD a sensibilità elevate garantendo al tempo stesso un'ottima qualità delle sequenze riprese. Dalle immagini si può notare come ad un aumento di sensibilità si manifesti, a parità di esposizione data da stesso tempo e diaframma, un aumento della luminosità della scena ripresa.
SCALA DI SENSIBILITÀ ISO
I valori ISO sono selezionabili dall'apposito menù o dai comandi diretti di pulsante più ghiera, a “gradini” predefiniti chiamati “stop”, sebbene siano disponibili anche passi intermedi a terzi di stop. Alti valori ISO sono utili in condizioni di scarsa illuminazione della scena ma alzano il livello di “rumore” dell'immagine fotografica o dei singoli frame video.
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12.800 ISO
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3.200 ISO
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800 ISO
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200 ISO
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6.400 ISO
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1.600 ISO
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400 ISO
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100 ISO
La Nikon D5300 permette variazioni ISO da 100 a 12.800 anche a incrementi di 1/3 di stop.
Offre anche ulteriori 3 impostazioni Hi 0,3, Hi 0,7 e Hi 1 che permettono di espandere la sensibilità fino al valore equivalente massimo di ISO 25.600.
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La possibilità di registrare sequenze video di qualità a sensibilità elevate grazie alla D5300 non è più un sogno. È possibile dalla fotocamera selezionare una sensibilità massima pari ad Hi 1 corrispondente a 25.600 ISO. Attraverso l'effetto speciale “Visione notturna” è possibile sperimentare ulteriori sensibilità che hanno dello straordinario. La D5300 infatti consente di registrare in questa modalità clip monocromatiche fino alla sensibilità massima Hi 3 pari a 102.400 ISO.
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Comprendere l'operatività della sensibilità ISO è fondamentale per ottenere il massimo da una fotocamera reflex High Definition. Nella maggior parte delle reflex video la sensibilità più bassa parte normalmente da ISO 100.
La gamma standard della sensibilità ISO nel caso delle Nikon D3300 e D5300 va dai 100 ai 12.800 ISO.

Nel caso una fotocamera disponesse di una sensibilità massima pari a ISO di 3.200, questo sta a significare che è possibile incrementare la sensibilità del sensore attraverso una serie di cinque stop; l'attuale generazione di fotocamere reflex video Nikon con sensore DX è dotata di una sensibilità massima di ISO di 12.800 (7 stop) con la possibilità di espanderla ulteriormente fino a 25.600 (Nikon D3300 e D5300).


Ci sono diversi fattori che contribuiscono all'utilizzo di sensibilità ISO elevate nelle moderne reflex digitali, tra i quali la tecnologia dei sensori, il processore di elaborazione immagini della fotocamera e i sistemi software di riduzione del rumore attivabili da menù. Le più recenti fotocamere Nikon DX utilizzano il potente processore di elaborazione immagine EXPEED 4, che consente di ridurre drasticamente il rumore ad alti ISO attraverso una più precisa nonché rapida elaborazione “real time” delle riprese video. Con l'impiego di sensibilità di 800-1.600 ISO si tende a riprendere in condizioni di luce difficile con obiettivi luminosi che consentono di utilizzare al meglio la luce presente nella scena ripresa; impostando un'ampia apertura di diaframma si cattura una maggiore quantità di luce evitando l'utilizzo di sensibilità estreme che potrebbero portare alla comparsa di maggior disturbo digitale nelle clip video.

In questo modo è possibile filmare in situazioni precluse agli obiettivi “entry level”, quelli dotati di minore luminosità quindi un'apertura di diaframma massima più ridotta (f/4-5,6). Alzando la sensibilità ISO a valori più spinti, 3.200-_6.400 ISO, si guadagnano ulteriori 2-3 stop di luminosità che consentono l'impiego di ottiche meno luminose o nel caso di ottiche ad ampia apertura, di utilizzare diaframmi più chiusi.

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L'incredibile qualità ad alti ISO consente di utilizzare anche il frame rate 50fps con risoluzione Full-HD in abbinamento a tempi rapidi d'otturazione a 3.200-_6.400 ISO, permettendo la registrazione di clip da utilizzare per lo slow motion.
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Il crop del fotogramma ripreso a 6.400 ISO manifesta un'elavata pulizia con la presenza di una piccola quantità di rumore digitale, un'ottima nitidezza e una mancanza assoluta di artefatti dovuti al rolling shutter.



A sinistra. Attualmente uniche tra le fotocamere reflex APS-C High Definition, le D3300 e D5300 prevedono la possibilità di registrare clip video con risoluzione Full HD agli straordinari frame rate 50/60 fotogrammi progressivi al secondo. In abbinamento ad ottiche molto luminose si può prevedere l'impiego delle sequenze riprese a 50p/60p per un possibile slow motion notturno.

Gli alti ISO permettono quindi a una platea di utenti più vasta di poter riprendere e sperimentare diverse combinazioni di esposizione (apertura diaframma / sensibilità ISO) in condizioni di luce critica, aprendo le porte a riprese di scenari notturni o di locali interni poco illuminati. Nel caso di riprese ad alti ISO in abbinamento a ottiche normali dalla grande luminosità come ad esempio per l'AF-S Nikkor 50mm f/1.4G si potrà, a un prezzo piuttosto contenuto, riprendere in condizioni limite come quelle schiarite dalla sola luce di una candela.

Nel caso specifico della Nikon D5300 è possibile, ruotando la ghiera di selezione modo nella posizione “Effects”, accedere all'effetto speciale “Visione notturna”; che può essere utilizzato in condizioni di scarsissima illuminazione per riprendere scene monocromatiche a elevatissime sensibilità ISO. La fotocamera nel caso specifico regolerà automaticamente il valore degli ISO fino a una sensibilità massima di 102.400 (Hi 3). In questa modalità le sequenze riprese sono registrate in bianco e nero e l'esposizione è calcolata automaticamente dalla fotocamera; si potrà intervenire unicamente sulla risoluzione video e frame rate.

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Alla strepitosa sensibilità Hi 2 il fotogramma ripreso dalla Nikon D5300 denota una notevole pulizia, garantendo al tempo stesso un'elevata qualità dell'immagine.
L'utilizzo della sensibilità Hi 3 (102.400 ISO) è possibile solo attraverso l'effetto speciale “Visione Notturna” che consente di filmare con l'oscurità.
L'utilizzo di ottiche luminose, come per esempio l'AF-S Nikkor 85mm f/1.4G, consente di riprendere in condizioni di scarsa luce anche con tempi di otturazione più rapidi del “tradizionale” 1/50” a 25p e 1/100” a 50p.

L'impiego di sensibilità elevate nelle riprese video:

• Consente di effettuare riprese in condizioni di scarsa illuminazione.
• Permette di adottare un tempo di otturazione più rapido congeniale per riprese video ad elevati frame rate (slow motion).
• Permette di utilizzare diaframmi più chiusi quando è necessario aumentare la profondità di campo.


Naturalmente, la maggior parte dei vantaggi ottenuti comportano un compromesso da tenere sotto controllo. Alzando gli ISO il rumore diventerà proporzionalmente più visibile.