Recensione tecnica della Canon EOS R6

Negli ultimi anni il mercato delle fotocamere digitali si è orientato sempre di più verso le mirrorless, che essendo prive del blocco pentaprisma e specchietto sono più compatte delle reflex, e hanno una distanza parecchio inferiore tra innesto dell’obiettivo e piano focale del sensore. Tutti i principali produttori di fotocamere digitali hanno nel loro assortimento una linea di modelli mirrorless, in molti casi relegando le reflex tradizionali a uno sparuto gruppo di modelli o abbandonando del tutto quel segmento di mercato.

Si sa da tempo che le fotocamere digitali possono essere utilizzate assai proficuamente per applicazioni di fotografia astronomica, con l’unica limitazione che essendo relativamente poco sensibili alle nebulose ad emissione (riga H-alfa, lunghezza d’onda 656.3 nm) spesso necessitano di modifiche invasive come la sostituzione del filtro taglia-IR posto davanti al sensore, il che però invalida la garanzia e ne limita l’utilizzabilità per fotografia tradizionale diurna.

Prima di tutto, è necessario verificare quali prestazioni possa offrire il modello che abbiamo “puntato”. Le specifiche fornite dai costruttori sono il più delle volte troppo generiche per poter decidere con cognizione di causa: ecco che si rende necessario un metodo più rigoroso e quantitativo per poter valutare le prestazioni e avere un metro di paragone uniforme. Christian Buil, astrofilo francese assai noto e pioniere dell’acquisizione di immagini digitali sin dagli anni ‘80, descrive sul suo sito un protocollo di test quantitativo per le reflex digitali, allo scopo di poterne valutare parametri specifici come il range dinamico, il rumore di lettura, ecc., come si farebbe con una camera scientifica (CCD o CMOS): solo in questo modo si possono valutare e confrontare seriamente le prestazioni. Alcuni anni fa, il noto astrofilo (e mio caro amico) Lorenzo Comolli ha sviluppato una sua versione di questa procedura di test, automatizzandola parzialmente con Maxim DL e MATLAB, e ha raccolto in una pagina molto interessante i parametri di numerose fotocamere digitali. 

Gli ultimi test effettuati da Lorenzo risalgono al 2016 su fotocamere uscite ancora precedentemente, come ad esempio la Sony A7s o la Sony A6000, ambedue uscite nel 2014. Come si suol dire, ne è passata di acqua sotto i ponti, soprattutto in termini di tecnologia, e quindi è interessante vedere il progresso degli ultimi anni. Recentemente ho potuto mettere le mani su una mirrorless Canon EOS R6, modello a pieno formato con un sensore di 20 megapixel e dinamica a 14 bit. Le caratteristiche di base sono dunque piuttosto simili ad una vecchia conoscenza degli astrofotografi, la Canon 6D, uscita sul mercato però ormai quasi un decennio fa.

Risultati del test

La procedura di calcolo messa a punto da Lorenzo ha avuto qualche problema iniziale poiché nel frattempo è cambiato il formato raw di Canon, passato dal vecchio CR2 al nuovo CR3. E’ venuto in nostro aiuto PixInsight, tramite il quale sono riuscito a convertire i file CR3 in FITS tradizionali, rendendo possibile in tal modo il test della Canon R6. Vale anche la pena notare che il pannello luminoso utilizzato nelle prove ha sofferto di una lieve instabilità nel tempo, la qual cosa non pregiudica comunque il risultato del test.

Il primo parametro che esaminiamo è il guadagno in funzione della sensibilità (ISO), descritta nel grafico sottostante: la sensibilità a guadagno unitario (cioè pari a 1) è pari a 705 ISO per la Canon R6.

Gain profile of the Canon R6 as a function of ISO sensitivity

Il secondo parametro è il rumore di lettura (readout noise). Senza scendere nei dettagli, possiamo dire che esso rappresenta la quota parte di rumore causato dall’elettronica durante il processo di lettura del sensore, cioè di conversione della carica elettronica raccolta da ciascun pixel in corrispondenti livelli di intensità luminosa (le cosiddette “ADU”). Essendo una componente di rumore intrinseca e non eliminabile, più è bassa meglio è. Nel caso della Canon R6, il valore migliore (pari a 1.26 e-, che è ottimo) si ottiene a 12800 ISO. In questa camera, tutte le sensibilità oltre 6400 ISO offrono valori di rumore di lettura molto contenuti, sempre sotto 2 e-.

Read noise profile of the Canon R6 as a function of ISO sensitivity

Il valore più alto degli ISO utilizzabile proficuamente è quello che minimizza il valore del rumore di lettura senza penalizzare troppo la gamma dinamica. Nel caso della R6 sono 6400 e 12800 ISO i valori di ISO che soddisfano questo requisito.

Altro parametro molto importante è la gamma dinamica o range dinamico, cioè il rapporto tra il livello di intensità massimo e minimo che la camera è in grado di distinguere correttamente. Di fatto esso esprime la latitudine di posa di una camera, e ovviamente più elevato è meglio è. Il range dinamico è comunemente misurato in scala logaritmica (dB), e nel caso della R6 esso è risultato essere di 82.6 dB ottenuto alla sensibilità di 100 ISO.  Lo stesso valore si ottiene anche allo scatto a 50 ISO, che in realtà prevede lo scatto a 100 ISO, ottenendo un file raw identico; l'unica differenza è nell'eventuale salvataggio in JPG dove i valori di luminosità dei pixel vengono algebricamente divisi per 2.

Dynamic range (dB) of the Canon R6 as a function of ISO sensitivity

Gli istogrammi alle diverse sensibilità ISO sono molto regolari: non si notano strani buchi e artefatti, segno che il formato raw è veramente tale, come da tradizione Canon.

Dopo aver esposto e discusso i valori prestazionali grezzi, sorge ovvia una domanda: come si comporta la R6 nei confronti di altri modelli? Per un confronto più ampio vi rimando direttamente al sito web di Lorenzo, mentre qui mi limito a paragonarla con due camere a pieno formato molto conosciute: la Sony A7S, famosa per le sue prestazioni a ISO elevatissimi, e la Canon 6D, una reflex tra le più gettonate tra gli astrofili. Sarà utile la seguente tabella:

Camera Date announced Lowest read moise (e-) Highest recommended ISO Best dynamic range (dB) ISO at unity gain
Canon EOS R6 2020 1.26 6400, 12800 82.6 705
Sony A7s 2014 0.85 25200, 51200 82.5 4529
Canon EOS 6D 2012 1.81 6400 68.7 575

Da questo confronto si nota subito l’ottimo valore del range dinamico della R6, praticamente uguale a quello della A7S; la Canon 6D invece è molto indietro. Ottimo anche il valore del rumore di lettura della R6. Il valore di ISO utilizzabile più alto è inferiore a quello della A7S, ma comunque piuttosto buono: ciò tuttavia non è a priori uno svantaggio, anzi permette di riprendere a basso rumore con una gamma dinamica più ampia.

La Canon R6 segna un progresso considerevole rispetto alla 6D e senza dubbio non sfigura nei confronti della Sony A7s. Bisogna considerare che la A7s ha pixel più grandi (8.32 um contro 6.54 um), ma soprattutto che il formato raw della Sony non è un vero formato raw, e che probabilmente ad ISO elevati è anche applicata una qualche riduzione del rumore, quindi la R6 è la vera vincitrice. Sarebbe interessante poter testare un modello Sony più recente per vedere se è ancora così. Chi ha voglia di aiutarmi a rispondere a questa domanda si faccia avanti!

Conclusione e ringraziamenti

Per concludere, la Canon EOS R6 ha dimostrato di essere una fotocamera veramente valida: sei anni di avanzamento tecnologico si vedono, eccome. Il formato raw della Canon è veramente raw, e questo vale anche per la Canon R6. Come fotocamera per astrofotografia la R6 promette assai bene, perciò appena possibile cercherò di fare qualche test fotografico su oggetti del cielo profondo.

Io stesso ho acquisito gli scatti grezzi per l’analisi, mentre i calcoli quantitativi e i relativi grafici sono stati realizzati da Lorenzo Comolli. Un ringraziamento speciale va a Edoardo Radice per l’aiuto con PixInsight, ma soprattutto ad Alessia Monaco per avermi prestato la sua R6 e aver così permesso la realizzazione di questo test.

Appendice: grafici dettagliati per differenti valori di sensibilità ISO

Canon EOS R6's gain curve at 50 ISO

Gain_50ISO

Canon EOS R6's gain curve at 100 ISO

Gain_100ISO

Canon EOS R6's gain curve at 200 ISO

Gain_200ISO

Canon EOS R6's gain curve at 400 ISO

Gain_400ISO

Canon EOS R6's gain curve at 800 ISO

Gain_800ISO

Canon EOS R6's gain curve at 1000 ISO

Gain_1000ISO

Canon EOS R6's gain curve at 1250 ISO

Gain_1250ISO

Canon EOS R6's gain curve at 1600 ISO

Gain_1600ISO

Canon EOS R6's gain curve at 3200 ISO

Gain_3200ISO

Canon EOS R6's gain curve at 6400 ISO

Gain_6400ISO

Canon EOS R6's gain curve at 12800 ISO

Gain_12800ISO

Canon EOS R6's gain curve at 25600 ISO

Gain_25600ISO

Canon EOS R6's gain curve at 51200 ISO

Gain_51200ISO

Canon EOS R6's gain curve at 102400 ISO

Gain_102400ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 50 ISO

Lin_50ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 100 ISO

Lin_100ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 200 ISO

Lin_200ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 400 ISO

Lin_400ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 800 ISO

Lin_800ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 1000 ISO

Lin_1000ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 1250 ISO

Lin_1250ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 1600 ISO

Lin_1600ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 3200 ISO

Lin_3200ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 6400 ISO

Lin_6400ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 12800 ISO

Lin_12800ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 25600 ISO

Lin_25600ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 51200 ISO

Lin_51200ISO

Canon EOS R6's linearity curve at 102400 ISO

Lin_102400ISO

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