Una definizione comprensibile di rumore digitale potrebbe essere la "capacità di restituire un segnale elettrico (output) il più fedele possibile alla quantità e qualità della luce ricevuta (input)".Questo fatto non è per nulla scontato. E' infatti inevitabile per i trasduttori elettronici (pixel del sensore che trasformano la luce in corrente elettrica) "sporcare" il segnale con il cosidetto "rumore digitale". Agli effetti pratici un sensore "rumoroso" genera una foto più "sgranata". In questo esempio potete osservare una foto con pochissimo rumore affiancata da una stessa foto prodotta da un sensore decisamente rumoroso.

Ritaglio di una foto scattata con macchina fotografica dotata di sensore a bassissima rumorosità. L'immagine è particolarmente nitida ed ha un notevole livello di dettagli (si osservi per esempio il livello di dettaglio dei mattoni e la pianta sulla finestra).	Ritaglio della stessa foto scattata con una macchina fotografica dotata di sensore particolarmente rumoroso. L'immagine è fortemente sgranata, arricchita di punti colorati casuali e perde parecchi dettagli (ad esempio i mattoni sui muri sono diventati quasi invisibili e la pianta sulla finestra è pressochè indistinguibile dallo sfondo).

Il rumore digitale può essere eliminato con appositi programmi e spesso le macchine fotografiche compatte (ma non solo) adottano speciali algoritmi nell'elaborazione dell'immagine nel tentativo di cancellarlo. Tali interventi non sono tuttavia privi di conseguenze in quanto rendono l'immagine più "morbida". Qui sotto trovate affiancata alla foto "rumorosa" di qui sopra l'immagine trattata con un programma di riduzione del rumore. E' evidente la minore incisione dell'immagine lavorata rispetto alla foto d'origine scattata con un sensore poco rumoroso.

	La foto di sinistra, particolarmente rumorosa, è stata trattata con un software di noise reduction. Il risultato è un immagine meno sgranata e più piacevole da vedere ma anche molto più "morbida" e priva di dettagli (si osservi la scritta sul frgone in basso a sinistra, i mattoni del muro e la pianta sulla finestra ).

Sorge spontanea una domanda: "perchè non si producono solo sensori poco rumorosi?" In effetti non è così semplice e cerchiamo di spiegare perchè. A parità di livello tecnologico, il rumore digitale dipende principalmente da 2 fattori: la dimensione dei pixel e l'amplificazione elettrica del segnale in uscita dagli stessi.

In dettaglio, pixel più piccoli sono naturalmente più rumorosi ma sono spesso necessari per stiparne un congruo numero (alcuni milioni, i famosi megapixel!) all'interno di un sensore. Nelle macchine fotografiche compatte si preferisce sacrificare una migliore qualità del segnale ad una risoluzione maggiore (più megapixel, molto piccoli però!) ed a un maggiore appeal di marketing (scrivere a caratteri cubitali tanti megapixel colpisce il potenziale acquirente poco preparato). In questa tabella ho riportato le dimensioni dei pixel (in microm) per le principali dimensioni di sensore e per le risoluzioni più diffuse sul mercato.

Dalla tabella è facile comprendere perchè una reflex da 16 Mpixel su un sensore Full Frame (detto così perchè ha le stesse dimensioni del negativo di una pellicola 35mm) sia infinitamente meno rumorosa di qualunque digitale compatta che ha tipicamente un sensore da 1/2,5 o 1/1,7 di pollice. E si capisce anche perchè è poco opportuno spingersi su machine fotografiche compatte con tanti (troppi!) pixel e sensori piccoli (molto piccoli!).

Per quanto concerne l'altro fattore che influenza il rumore, l'amplificazione del segnale, questa è tanto più necessaria quanto minore è la quantita di luce che arriva sul pixel. Se arriva poca luce sul pixel questo può essere dovuto ad oggettive condizioni di illuminazione oppure al pixel troppo piccolo per catturarne abbastanza. In ambedue i casi si opera una amplificazione del segnale. Amplificando il segnale si permette alla fotocamera di elaborarlo e di restituire un immagine visibile. Purtroppo però, amplificando il segnale si amplifica anche il rumore digitale. Il risultato è quindi quello di ottenere un sensore più sensibile alla luce ma più rumoroso. Per questa ragione la sensibilità del sensore e la relativa amplificazione di segnale è solitamente modificabile dall'utente o automaticamente dalla macchina a seconda delle condizioni di luce. Con molta luce la macchina imposta basse amplificazioni di segnale e conseguentemente si ha poco rumore nella foto. Viceversa nel caso di poca luce. In questa foto di esempio la scarsa luce ha costretto il fotografo ad usare una elevata sensibilità del sensore con un rumore digitale consistente.

Ciò detto è evidente che il progresso tecnologico permetterà di aumentare sempre di più la sensibilità dei singoli pixel e di ridurre le loro dimensioni pur garantendo un limitato rumore digitale. Tuttavia sono convinto che non appena un congruo numero di consumatori prenderà coscienza dell'inutilità della corsa ai Mpixel le proposte del mercato si orienteranno sempre di più su sensori con un numero standard di pixel (ca. 10 Milioni) ma con sensibilità sempre più elevate e rumore digitale limitato.