Ottimizzare le prestazioni degli obiettivi: on-camera o su RAW/NEF in Nikon Capture NX-D

A cura di: Valerio Pardi

La qualità ottica offerta dagli obiettivi Nikkor non ha certo bisogno di presentazioni, ma le potenzialità digitali che crescono nel tempo offrono perfezionamenti ormai parte integrante dell’imaging. Nikon permette di ottimizzarne le prestazioni ottiche attraverso specifici profili di correzione delle aberrazioni ottiche per ottenere la massima qualità dalla propria combinazione corpo/obiettivo sia che si scatti in jpeg dalla fotocamera sia in fase di sviluppo del file RAW/NEF dal software gratuito Capture NX-D.

 

Introduzione Correzioni on-camera e profili firmware “L:” di controllo distorsione
Correzioni fotocamera/obiettivo di Nikon Capture NX-D Aberrazione cromatica laterale e longitudinale
Controllo distorsione e vignettatura Correzioni geometriche obiettivo fisheye e luce parassita di schemi a lenti PF
Image Dust-Off: rimozione degli effetti polvere e impurità sul sensore Riduzione moiré colore, link correlati

Introduzione

La fotografia digitale ha spostato molto in alto la qualità media raggiungibile con la propria strumentazione fotografica permettendo di sfruttare il potenziale combinato ottico e numerico, di campionamento dei sensori. Citiamo la combinazione ottica/sensore includendo negli aspetti ottici dell’obiettivo anche le componenti ottiche del sensore di immagine che sia per il filtro Low-Pass, che per il filtro di protezione/rimozione polvere, concorrono in certe situazioni e particolarmente a diaframmi aperti, ad aggiungere variabili di aberrazione soprattutto su immagini che vengono proiettate su sensori “grandi” FX con forti inclinazioni periferiche. Nikon offre possibili interventi attraverso dedicati profili legati agli aspetti fisici di aberrazioni ottiche come il controllo di caduta di luminosità ai bordi, aberrazioni cromatiche laterali e longitudinali oltre al controllo di distorsione geometrica. Malgrado i sensori abbiano raggiunto risoluzioni e densità di pixel elevate, di pari passo sono cresciute le prestazioni delle ottiche Nikkor e delle possibilità di ottimizzarle. Oggi il fotografo ha diverse possibilità di intervento per garantire le massime prestazioni dalla propria strumentazione. Infatti sia dalla fotocamera che sfruttando le possibilità di ottimizzazione delle prestazioni degli obiettivi offerta dal software di sviluppo RAW/NEF Nikon Capture NX-D, si possono raggiungere risultati di elevata qualità. Quando si abbina un obiettivo a un sensore da 36 Mpixel in formato FX oppure a un sensore DX con risoluzione di 24 Mpixel, le prestazioni e le geometrie ottiche devono essere di elevata qualità per evitare di non sfruttare adeguatamente la risoluzione del sensore a cui viene accoppiato. Le elevate esigenze qualitative di sensori di questo tipo portano Nikon a rinnovare costantemente gli schemi ottici dei propri obiettivi Nikkor per permetterne di sfruttare al meglio le capacità di catturare i dettagli più minuti. Tuttavia, in talune circostanze si possono riscontrare ancora dei "difetti" ottici che, seppur in parte fisiologici ed alcuni non risolvibili otticamente, possono ridurre la qualità potenziale dell'accoppiata obiettivo/fotocamera. Anche l'obiettivo più nitido può soffrire di caduta di luce ai bordi alle aperture maggiori (vignettatura), oppure può lamentare una certa distorsione geometrica correlata alla distanza e focale in uso, oppure non essere corretto perfettamente per alcune aberrazioni (cromatica, sferica, coma, ecc..), mentre certi schemi ottici possono essere frutto di un compromesso che “chiude un occhio” su certe prestazioni a vantaggio di altre in funzione di mantenere peso, dimensioni e prezzo ridotti al minimo. Fortunatamente molti di questi limiti possono essere perfettamente corretti via software, sia che si agisca direttamente dalla fotocamera, sia che si lavori in postproduzione di file RAW con un computer. Vedremo le principali potenzialità possibili direttamente on-camera illustrando su Nikon D750 e, in certe grafiche, utilizzando anche le fantastiche immagini di Alberto Ghizzi Panizza che ci ha concesso in privilegio ma, i concetti trattati, riguardano l’intero attuale parco reflex Nikon in abbinata all’estesa gamma di obiettivi Nikkor.

Correzioni on-camera e profili firmware “L:” di controllo distorsione

Le reflex digitali Nikon D-SLR offrono una possibile correzione automatica dell’immagine direttamente on-camera, sia che si scatti in formati RGB JPG o TIF (il formato non compresso TIF è disponibile su DSLR di fascia alta) che, ovviamente, in RAW/NEF potendo lo stesso essere trattato comunque on-camera dalle opzioni di sviluppo oppure gestito a computer attraverso il software Nikon Capture NX-D. Indifferentemente dal percorso usato in base alle necessità, i dati grezzi dell’immagine scattata dal sensore attraverso la matrice Bayer, potranno essere corretti on-camera su eventuali residui di aberrazione cromatica laterale o vignettatura nella fase di demosaicizzazione e costruzione immagine RGB quindi salvataggio. La possibilità di correzione è permessa grazie ai profili di correzione forniti da Nikon che li sviluppa analizzando fisicamente i risultati di abbinamento ottico obiettivo/sensore quindi calcolo matematico delle correzioni da apportare on-camera alla matrice di pixel immagine o dal software Capture NX-D. I profili di correzione sono aggiornabili proprio per supportare nel tempo abbinate di nuovi obiettivi su generazioni precedenti di fotocamere, oppure “vecchi” obiettivi su nuove generazioni di reflex. Gli aggiornamenti dei profili di correzione ottica sono parte integrante degli aggiornamenti software a computer come nel caso di Capture NX-D ma, per quanto concerne la funzionalità on-camera, devono essere aggiornati via firmware. Le fotocamere reflex che supportano la versione 2.0 del controllo della distorsione sono attualmente le Nikon D4s, D4, D810, D800E, D800, Df, D750, D610, D600, D7200, D7100, D7000, D5500, D5300, D5200, D3300, D3200 e D90.

Controllo vignettatura on-camera su scatti JPG oppure in sviluppo RAW/NEF
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La funzione “Elaborazione NEF (RAW)” presente tra le varie opzioni dell’esteso menù di ritocco consente di creare direttamente dalla reflex, delle copie JPG sviluppate dai RAW/NEF. Permette la regolazione soggettiva dei parametri di compressione jpg, risoluzione in pixel, bilanciamento del bianco, compensazione dell’esposizione, variazione del Picture Control, applicazione della riduzione disturbo “NR”, variazione dello spazio colore, applicazione del D-Lighting oltre all’attuazione del controllo vignettatura nei tre parametri selezionabili. Dopo aver selezionato la foto RAW/NEF si accede alla pagina di regolazioni quindi, per creare la copia JPG applicando le impostazioni scelte, si seleziona l’esecuzione EXE.
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Dal menù di ripresa è possibile raggiungere le opzioni preferite tra i controlli di vignettatura e di controllo distorsione per essere applicati in fase di costruzione immagine quindi salvataggio file RGB nella scheda di memoria. Scattando in RAW/NEF le regolazioni scelte sono certamente applicate alla miniatura del file ma saranno “realmente” applicate al file di immagine solo all’atto dello sviluppo fatto via software dalla funzione esporta e converti file del browser Nikon ViewNX-i oppure dall’editor Nikon Capture NX-D. Se si sviluppano RAW/NEF attraverso altri software non saranno applicate le correzioni vignettatura e controllo aberrazioni Nikon ma tali correzioni saranno da ricercare all’interno del software in uso come ad esempio permesso dai profili obiettivo di Adobe Camera RAW di Lightroom oppure Photoshop, di Capture ONE Pro o di DXO OpticsPro per citarne solo alcuni tra i più usati.

Impostazioni di controllo vignettatura e distorsione geometrica on-camera
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Il menù di ripresa sopra mostrato su Nikon D750 permette di escludere oppure abilitare la correzione di caduta di luminosità ai bordi (vignettatura maggiormente rilevabile su grandi formati sensore e percettibile in forma più marcata su scene illuminate uniformemente scattate a diaframmi aperti e con obiettivi molto luminosi tendenzialmente grandangolari) offrendo la possibilità di intervento su tre soglie di controllo denominate Alto, Normale oppure Basso. Sempre dal menù di ripresa è raggiungibile il controllo distorsione che, abilitandolo, applica in automatico le correzioni descritte nel profilo fotocamera/obiettivo gestite dalla versione L: 2.xxx del firmware.

Attivando i controlli di vignettatura e/o di controllo aberrazioni, la fotocamera riconosce l'ottica montata e applica automaticamente la correzione più appropriata all’abbinata obiettivo/fotocamera per eliminare l'eventuale residuo di distorsione presente nell'obiettivo in uso. I firmware più aggiornati incorporano i dati anche degli ultimi obiettivi lanciati sul mercato di recente. Per poter ottenere le massime prestazioni o “semplicemente” per aggiungere il supporto di correzione verso i nuovi obiettivi immessi sul mercato da Nikon, occorre verificare che la versione del firmware dei dati dell'obiettivo per il controllo distorsione, indicato con "L" nel menù "Versione firmware" della fotocamera, sia l'ultima versione disponibile (la L: 2.009 a maggio 2015). Per farlo è sufficiente richiamare la voce "Versione firmware" dal Menù impostazioni della fotocamera e controllare il numero di fianco alla lettera “L”. Se risulta inferiore a quello presente in “Dati controllo distorsione versione 2” del Centro download Nikon si può procedere con l'aggiornamento. La procedura è piuttosto semplice e priva di complicazioni, a patto di lavorare con la batteria della fotocamera perfettamente carica e una card operativamente sicura. Una volta scaricato il file dal sito ed eseguito l’applicativo, verrà creata una cartella sul PC con il firmware (oltre ad una cartella contenente l’accordo di licenza). Questo singolo file dovrà poi essere copiato su una scheda di memoria nella directory principale, non in una sottocartella, utilizzando un lettore di schede. Inserita poi la scheda di memoria nella fotocamera, dal menù Impostazioni - Versione firmware, si potrà accedere al comando "Aggiorna firmare" che si abilita solo se è presente un file di aggiornamento valido. Seguendo le istruzioni a schermo in pochi secondi si sarà aggiornato il firmware con i dati di profilo correzione distorsione dei nuovi obiettivi. Per maggiori dettagli sui dati controllo distorsione che dichiarano anche un completo elenco aggiornato di obiettivi e fotocamere supportate, rimandiamo alla dedicata pagina Nikon che offre specifiche istruzioni di installazione aggiornamento verso utenti Windows oppure Macintosh. Le Nikon reflex DSLR che supportano la versione 2.0 del controllo della distorsione sono a maggio 2015 le Nikon D4s, D4, D810, D800E, D800, Df, D750, D610, D600, D7200, D7100, D7000, D5500, D5300, D5200, D3300, D3200 e D90.

Aggiornamento profili di controllo distorsione del firmware “L:” on-camera
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La versione firmware indicata con la lettera “L” riporta la versione dei profili di controllo distorsione in uso sulla fotocamera. Dopo aver scaricato il file della più recente versione dal Centro Download Nikon ed averlo copiato nella directory principale della card poi inserita nella fotocamera, il menù mostra l’aggiornamento possibile chiedendo autorizzazione a procedere. Confermando, saranno aggiornati i profili obiettivo usati on-camera ed il nuovo numero di versione “L” sarà adeguato in conseguenza. Nella grafica sopra mostrata su Nikon D750 è presentata l’originaria versione L: 2.005 poi aggiornata alla più recente L: 2.009 rilasciata in maggio 2015.

Correzioni fotocamera/obiettivo di Nikon Capture NX-D

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Sebbene sia possibile applicare correzioni on-camera come visto in precedenza, la soluzione software esterna, in fase di postproduzione su scatti RAW/NEF, permette un intervento ancora più completo e radicale sull'immagine oltre a costituire utile reversibilità di eventuali più versioni di sviluppo magari operate in bach di intere cartelle di immagini.
L’ingegnerizzazione di nuovi obiettivi può integrare anche le possibilità di correzione ottica applicabile a posteriori, ciò permette di progettare uno schema ottico tenendo conto anche di queste possibilità, così da ridurre i costi senza per questo intaccare il livello di qualità raggiungibile. Ci sono infatti alcune aberrazioni che possono essere corrette via software e che pertanto possono venire trascurate in fase di progetto, mantenendo la realizzazione dell'ottica più economica o più specializzata su altre caratteristiche magari complementari.
Ovviamente non tutto può essere corretto a posteriori: aberrazione sferica e coma, ad esempio, sono ancora immuni dalle possibilità di recupero software, tuttavia sono aberrazioni ottiche che si compensano in altro modo: diaframmando l'obiettivo.

Il software Nikon Capture NX-D offre ben otto possibilità di intervento sulle implicazioni legate all’aspetto obiettivo/sensore che vedremo in seguito circa aberrazione cromatica laterale e longitudinale, controllo distorsione e vignettatura, correzioni geometriche fisheye e luce parassita di lenti PF oltre che riduzione moirè colore e gestione di sottrazione effetti “polvere sensore” di Image Dust Off. Queste possibilità si hanno ovviamente in forma integrale se si scatta in formato RAW/NEF, in quanto le correzioni vengono apportate nel momento in cui l'immagine viene sviluppata dal formato grezzo RAW generato allo scatto dal sensore della fotocamera. Nel caso si scatti in formato JPG le uniche correzioni applicabili da Nikon Capture NX-D su JPG non originali saranno emulazioni di ritocco regolabili da cursore legate ai soli parametri di aberrazione cromatica laterale e longitudinale; si aggiungono emulazioni di controllo distorsione e vignettatura su file JPG originali quindi così come scattati. L'importanza del RAW/NEF come formato di registrazione delle immagini è quindi evidente, non solo per le possibilità di intervento maggiori sul recupero dei dettagli nelle alte e basse luci, gestione del bilanciamento del bianco a posteriori, applicazione o modifica del preferito Picture Control eccetera, ma anche e soprattutto per la possibilità di ottenere la massima qualità possibile dal proprio sistema reflex Nikon e obiettivi Nikkor.

Aberrazione cromatica laterale

L'immagine digitale viene creata utilizzando un algoritmo di decodifica di demosaicizzazione Bayer presente sia nella fotocamera (quando genera un file RGB JPG, un TIF o anche solo la miniatura integrata nel RAW/NEF), sia nel software di decodifica dei RAW/NEF come in Capture NX-D ma anche in ViewNX-i, che analizza i dati provenienti dal sensore e ricostruisce l'informazione colore, calcolandola dai valori di luminosità dei pixel e considerando i filtri colore ad essi applicati. La possibilità di eseguire una simile procedura tramite un computer esterno piuttosto che attraverso il potere di memoria e calcolo del motore interno della fotocamera, offre una potenza di calcolo superiore e di conseguenza una potenziale qualità migliore del processo. Inoltre, la struttura fisica dei sensori che possono utilizzare microlenti di focalizzazione sui singoli pixel per aumentarne l'efficienza quantica, può generare, assieme agli aspetti fisici del filtro low-pass ed implicazioni Bayer di blooming o purple fringing, artefatti che in unione alle aberrazioni ottiche dell'obiettivo, presenti soprattutto ai bordi del campo inquadrato, possono rendere evidente la presenza di aberrazione cromatica laterale, ovvero l'incapacità del sistema obiettivo/fotocamera, di focalizzare esattamente i tre colori primari nel medesimo punto. Ciò si manifesta principalmente con soggetti a forte contrasto, in cui nelle zone di transizione si crea un leggero orlo magenta/rosso ed è tanto più evidente più ci si allontana dal centro del fotogramma. Capture NX-D, così come i processori di immagine Expeed presenti nelle reflex Nikon, sono in grado di individuare questo “difetto” e correggerlo automaticamente, riallineando i tre canali e assicurando così immagini nitide e contrastate. Si tratta di un'opzione che viene attivata di default in Capture NX-D, ed è quindi possibile solo disattivarla, anche se tale procedura è sconsigliata poiché può generare solo un degrado della qualità complessiva della fotografia.

PALETTE CORREZIONI FOTOCAMERA/OBIETTIVO
CONTROLLO ABERRAZIONE
CROMATICA LATERALE ATTIVA
ABERRAZIONE CROMATICA
LATERALE DISATTIVATA
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La palette correzioni fotocamera/obiettivo, analogamente ad ogni altra, può essere gestita all’interno dei controlli laterali oppure svincolata e spostata nella posizione più gradita anche fosse su secondo monitor. Sopra sono mostrate, su stessa immagine RAW/NEF, schermate di riduzione dell’aberrazione cromatica laterale attiva di default e i risultati disattivando l’opzione. Se l'obiettivo è affetto da aberrazioni cromatiche laterali magari enfatizzate dal particolare contrasto di illuminazione della scena ulteriormente accresciute da effetti di blooming e purple fringing, le parti dell'immagine vicino ai bordi, nelle zone di maggior contrasto, mostreranno dei bordi orlati di magenta e verde, artefatti creati dal processo di demosaicizzazione dell'immagine. Gli strumenti relativi alla correzione degli obiettivi presenti in Capture NX-D sono:
- Aberrazione Cromatica Laterale - Aberrazione Cromatica Longitudinale - Controllo Distorsione - Controllo Vignettatura - Obiettivo Fisheye - Controllo luce parassita PF - Image Dust-Off - Riduzione Moirè colore.

Aberrazione cromatica longitudinale

Questa aberrazione si manifesta nelle aree di fuori fuoco, sia poste prima che dopo il piano di messa a fuoco ed è causata dalla diversa correzione generata dalle lenti dell'obiettivo in funzione della lunghezza d'onda della luce. Così si avranno residui cromatici tendenti al rosso nelle zone poste prima del piano di messa a fuoco e verdi nelle zone posteriori. Di norma è trascurabile, ma in obiettivi molto luminosi usati su forti piani inclinati e particolarmente su soggetti ravvicinati in presenza di forti contrasti, può arrecare disturbo alla pulizia dell'immagine. È un'aberrazione che può essere corretta in modo naturale anche in fase di ripresa, diaframmando l'obiettivo; tuttavia ciò non è sempre possibile ai fini della corretta esposizione o per la gestione della profondità di campo, ma è comunque gestibile tramite l'apposita funzione di Nikon Capture NX-D.

Aberrazione cromatica longitudinale
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Trovare zone dell'immagine con evidenti segni di aberrazione cromatica longitudinale non è semplice a causa dell'elevata correzione ottica degli obiettivi Nikkor. In questo particolare ingrandito di un'immagine scattata con diaframma f/1,4 su un soggetto contrastato, si nota l'insorgenza di aberrazione cromatica longitudinale man mano che ci si allontana dal piano ideale di messa a fuoco.
Attivando la funzione di correzione dell'aberrazione cromatica longitudinale e agendo sull'apposito cursore è possibile dosare l'intervento del filtro fino ad ottenere una correzione ottimale dell'immagine.
La stessa foto scattata con diaframma f/8 senza attivare la funzione di correzione dell'aberrazione cromatica longitudinale, non mostra la presenza della stessa.
Questo tipo di aberrazione infatti tende a scomparire diaframmando l'ottica.