grazie a tutti per le risposte.
se non dorvrò leggere da stringa, ma fare una ricerca reale nelle cartelle userò sempre
pathinfo($file, PATHINFO_EXTENSION);

tuttavia nell'esempio che ho postato (che non è tanto un esempio, ma un caso concreto) se controllo con
print_r($estens);
e anche con
var_dump($estens);

mi restituisce le tre voci dell'array tra le quali correttamente anche $estens['extension'] ....

grazie