Dacă v-ați gândit să obțineți o cameră nouă sau v-ați gândit să faceți upgrade la o cameră, probabil că ați auzit totul despre camerele cu senzor de cultură, dar ce înseamnă? Cum afectează factorul de recoltă selecția lentilelor? Când luați în considerare sistemele, de multe ori nu trebuie să luați în considerare doar corpurile camerei, ci și selecția obiectivelor pentru sistemul respectiv.
Senzori optici și echivalențe
Optică senzor de cultură
Majoritatea fotografilor noi încep adesea cu camere cu senzor de cultură, deoarece sunt de obicei mai puțin costisitoare. Dar pe măsură ce devii mai avansat, are sens să faci upgrade la un sistem full frame? Dacă vă gândiți la actualizare, există o cale rezonabilă de actualizare?
De exemplu, ar trebui să cumpărați lentile cu cadru complet pentru a le folosi cu corpul senzorului de recoltă? Pare atât de confuz și de corect, este puțin complicat, iar regulile simple nu spun întreaga poveste. Mai degrabă decât să analizăm diferențele dintre senzorii camerei în sine (toți sunt destul de buni), să încercăm să dăm sens obiectivelor în sine.
Obiective similare cu distanță focală - Olympus micro 4 / 3rds 40-150mm f / 2.8 (echivalent 80-300mm) și Canon’s 100-400mm f / 4.5-5.6 (pentru cadru întreg).
Dimensiunile lentilelor
Dacă vă uitați la lentile, veți vedea multe distanțe focale și diafragme diferite. Chiar și de la același producător pentru același corp al camerei, există adesea combinații diferite de diafragme și distanțe focale. Deoarece o parte importantă a fotografiei este optica, cum puteți începe să comparați lentilele pentru senzori de dimensiuni diferite? Cum se leagă obiectivele de corpul camerei la care te uiți?
Nifty 50mm (cadru complet în stânga) și micro 4 / 3rds 25mm (echivalent 50mm) în dreapta.
Mergând mai departe, cum afectează senzorii de cultură de dimensiuni diferite optica obiectivului? Este un obiectiv f / 2.8 pe o cameră cu senzor de cultură de fapt obiectiv f / 2.8 sau este altceva? Dar camerele cu format mai mare? De ce diafragmele mai mici (f-stopuri) par atât de mari, dar imaginile sunt atât de superbe, cu o separare de fundal excelentă și bokeh?
Toate acestea se referă la optica obiectivului și echivalențele senzorilor de cultură, unul dintre marile mistere ale fotografiei pe care majoritatea fotografilor nu le înțeleg cu adevărat.
Elementele de bază ale opticii obiectivului
Pentru a înțelege optica obiectivului trebuie să înțelegeți ce face un obiectiv cu lumina care intră în el. Lumina care trece printr-un obiectiv inversează de fapt, răsucind imaginea cu susul în jos. Lumina se proiectează apoi pe senzorul digital după ce a trecut prin obiectiv.
Distanța focală și imaginea se rotesc pe senzor.
Majoritatea obiectivelor sunt definite de lungimea focală și diafragma maximă. Cu cât este mai mare distanța focală, cu atât apar obiecte îndepărtate. Deci, de exemplu, sportivii și observatorii de păsări doresc de obicei distanțe focale mult mai mari pentru a se apropia.
Numerele mai mici lărgesc câmpul vizual pentru a face mai multe lucruri să se încadreze în imagine (lentile cu unghi larg) și sunt adesea instrumentele profesionale pentru fotografii de peisaj. În echivalenți de 35 mm, un obiectiv de 200 mm este un obiectiv lung, iar un obiectiv de 20 mm este un obiectiv foarte larg.
Ilustrație relativă a dimensiunii diafragmei.
Numărul f-stop al diafragmei reprezintă dimensiunea irisului sau a găurii din obiectiv. O lentilă va fi evaluată pe baza celei mai mari deschideri pe care irisul o poate deschide. Cu cât lăsați mai multă lumină, cu atât veți avea nevoie de o viteză mai mare a declanșatorului. Datorită acestei proprietăți, lentilele cu deschidere maximă mai mare sunt numite lentile mai rapide. De exemplu, un obiectiv f / 2.8 este considerat destul de rapid și un obiectiv f / 5.6 (obiectivul kitului de gândire) ar fi considerat destul de lent.
Matematică optică
Să păstrăm matematica geeky minimă, dar într-adevăr ajută la înțelegerea opticii obiectivului.
Distanța focală nu este o măsurare a lungimii reale a unui obiectiv, ci un calcul al distanței optice față de punctul în care lumina converge pentru a forma o imagine clară pe senzorul digital la planul focal al camerei. Diafragma, pe de altă parte, este dimensiunea găurii create de iris în obiectiv. Diafragma este legată geometric de distanța focală a obiectivului. De exemplu, un obiectiv f / 2,8 pe un obiectiv de 100 mm distanță focală este 100 împărțit la 2,8 = 35,7 mm. Deoarece distanța focală a obiectivului dictează dimensiunea diafragmei, aceasta este independentă de dimensiunea senzorului, dar depinde de distanța focală.
Lentile utilitare care acoperă o gamă similară - Canon 24-105mm f / 4 și Olympus 12-40mm Sensing of Lens Optics pentru camere cu senzor de recoltă f / 2.8 (echivalent 24-80mm).
Obiectivele cu zoom pot avea mai multe diafragme, deoarece irisul nu devine mai mare pe măsură ce obiectivul devine mai lung. Deoarece este o relație matematică, distanța focală mai mare cu aceeași deschidere a irisului face ca diafragma să fie mai mică. Obiectivele cu zoom mai scumpe au aceeași diafragmă pentru întreaga gamă, dar aceasta este un pic o realizare tehnică, deoarece irisul trebuie să crească pe măsură ce obiectivul se apropie de o distanță focală mai mare.
Reîmprospătarea formatului senzorului camerei
În epoca de aur a fotografiei de film, existau mai multe formate dictate de film. Una dintre cele mai frecvente dimensiuni a fost pelicula de 35 mm dictată de filmul pinion cu lățimea de 34,98 ± 0,03 mm (1,377 ± 0,001 țoli). În vremurile filmului, existau și mai multe formate, cu stocuri de film mai mari și mai mici disponibile care au afectat și dimensiunile și performanța obiectivelor.
Când s-au dezvoltat inițial senzori digitali pentru camere fixe, senzorii mai mari erau prohibitiv de costisitori, așa că s-au folosit senzori mai mici. Există o gamă largă de dimensiuni ale senzorilor și această varietate de dimensiuni ale senzorilor afectează mecanica modului în care funcționează obiectivele de pe camere.
Când un senzor este aproape de dimensiunea stocului de film de 35 mm, acesta se numește cadru complet. Orice lucru mai mic se numește senzor de cultură. Orice lucru mai mare este denumit în general format mediu, deși există o mare variabilitate în dimensiuni mai mari decât cadru complet. Senzorii variază nu numai în ceea ce privește dimensiunea, ci și geometria.
Dimensiunile relative ale senzorului de cultură
Dimensiuni senzor
În general vorbind, un senzor de cadru complet are forma unui dreptunghi de aproximativ 36 mm x 24 mm, care are un raport lungime / lățime de 3: 2, acoperind o suprafață de 862 mm mp. În schimb, un senzor de recoltare micro 4 / 3rds este de 17,3 mm x 13mm (raport de 4: 3) care acoperă o suprafață de 224,9mm sq. Un senzor de cultură Nikon / Pentax APS-C are 23,6mm x 15,7mm (raport de 3: 2) acoperind o suprafață de 370mm sq, în timp ce un Canon APS -Sensorul C este de 22,2 mm x 14,8 mm (raport de 3: 2), dar doar 328,5 mm pătrați. Formatele mai mari (mai mari decât full frame) tind să fie pătrate.
De multe ori factorii de recoltare sunt calculați prin mărimea distanței diagonale de la colț la colț al senzorului. De exemplu, un senzor full frame este de două ori diagonală ca un senzor micro 4 / 3rds, prin urmare raportul de recoltare este de 2x. Pentru un senzor de cultură Nikon APS-C, raportul este de 1,5x, iar pentru un senzor de cultură Canon APS-C, este de 1,6x.
Compararea amprentelor senzorului
Pătrat versus Rundă
Lentilele sunt rotunde, în timp ce senzorii sunt dreptunghiulari sau pătrati. Deci, toate camerele decupează o parte a imaginii, deoarece obiectivele rotunde proiectează o imagine circulară pe senzor, care este un dreptunghi. Aceasta înseamnă că marginile cercului imaginii sunt tăiate.
Producătorii de camere își proiectează combinațiile de obiective / camere astfel încât întregul senzor să aibă o acoperire excelentă din cercul imaginii (aceasta se numește putere de acoperire). Acest lucru poate crea probleme atunci când aveți o nepotrivire între dimensiunea senzorului și dimensiunea senzorului pentru care a fost fabricat obiectivul.
Cerc de imagine cu cadru întreg și cadru micro 4/3 suprapus
Deci, cum afectează factorul de cultură imaginile?
Există o mulțime de factori care vă afectează imaginile. Dimensiunea senzorului afectează imaginile, la fel și distanța focală și dimensiunea diafragmei, dar acestea sunt proprietăți fizice ale obiectivului și nu sunt afectate de factorul de recoltare. Cel puțin nu direct.
Pentru a ilustra efectul senzorilor de cultură asupra colectării luminii și a distanței focale, au fost configurate o serie de imagini de testare (acestea nu sunt prea științifice, ci mai ilustrative). Folosind un Olympus EM1 Mark II (senzor Micro 4 / 3rds - factor de recoltare de 2 ori) și un Canon 5D Mark IV (cadru complet).
Olympus EM1 Mark II, cameră micro 4 / 3rds
Cameră full frame Canon 5D Mark IV.
Pentru a ilustra conversia diferenței focale și conversia culegerii luminii, camerele au fost configurate unul lângă altul folosind doar conversia distanței focale. Geometria senzorilor nu este exact aceeași, așa că au fost decupate pentru a se potrivi (raport 8 × 10).
Compararea dimensiunii camerei (cadru complet în stânga, micro 4/3 în dreapta)
Ambele camere au fost vizate pe aceeași vedere.
Testați configurarea unul lângă altul.
Regulile degetului mare versus realitate
Distanțele focale sunt în mod obișnuit convertite în echivalenți pentru senzorii cu cadru complet pentru a oferi același câmp vizual prin înmulțirea distanței focale cu raportul diagonal al senzorului. De exemplu, un obiectiv de 25 mm pe un senzor micro 4 / 3rd este echivalentul unui obiectiv de 50 mm pe o cameră cu cadru complet (factorul de recoltare este 2: 1).
Un obiectiv Canon EFS (senzor de cultură) care se potrivește cu un obiectiv de 50 mm este de 31 mm. Acest lucru funcționează și invers. Dacă puneți un obiectiv cu cadru întreg pe corpul camerei cu senzor de decupare, distanța focală se înmulțește (același obiectiv de 50 mm devine ca un obiectiv de 75 mm pe un senzor de decupare). Această regulă generală funcționează.
Nota editorului: Optica nu este aceeași, dar aceasta este o metodă general acceptată de înțelegere a senzorilor de cultură.
La echivalenți de 24 mm - aceeași viteză a obturatorului și ISO, cadru complet în stânga și Micro 4/3 în dreapta (ambele la f / 4, ISO200, 1 / 160th).
Diafragmă și adâncime de câmp
O altă regulă generală care nu funcționează atât de bine este să adăugați o oprire sau două pentru deschidere (în funcție de cultură). De ce nu funcționează? Ei bine, aici se joacă mai multe.
Diafragma afectează capacitatea de colectare a luminii unui obiectiv, dar cu o cameră cu senzor de cultură, senzorul mai mic face ca adâncimea de câmp (zona de focalizare) să fie mai mare. Ceea ce înseamnă asta este că un obiectiv f / 2,8 cu o sensibilitate de 200 ISO ar trebui să aibă o viteză de declanșare foarte apropiată pentru orice corp de cameră (există variații ale contoarelor de lumină de la un corp de cameră la altul). Deci, un obiectiv f / 2.8 este întotdeauna un f / 2.8 pentru colectarea luminii.
La echivalenți de 70 mm - aceeași viteză a obturatorului și ISO, cadru complet în stânga și Micro 4/3 în dreapta (ambele la f / 4, ISO200, 1 / 80th).
A face lucrurile mai complexe este aspectul unei imagini. Bokehul unui senzor de decupare nu va fi niciodată la fel de bun ca un senzor full-frame, deoarece suprafața suplimentară a unui senzor full frame modifică adâncimea de câmp (cantitatea imaginii focalizate) față de un senzor de decupare. Aceasta nu este o funcție a obiectivului la fel de mare ca și dimensiunea senzorului. Acest lucru poate fi destul de subtil, dar este un factor, în special pentru portrete.
La echivalenți de 200 mm - aceeași viteză a obturatorului și ISO, cadru complet în stânga și Micro 4/3 în dreapta (f / 4, ISO 200, 1 / 30th).
La echivalenți de 200 mm - aceeași viteză a obturatorului și ISO, cadru complet în stânga și Micro 4/3 în dreapta (f / 4, ISO 200, 1/40).
Lentile cadru complet pe camerele senzor de cultură
Obiectivele tind să dureze mult mai mult decât camerele cu obiective bune care durează atât timp cât două sau trei iterații ale corpului camerei. Atât de mulți oameni merg după zicala de a investi în sticlă. Deci, dacă utilizați un corp de senzor de cultură care acceptă lentile cu cadru complet, de ce să nu cumpărați lentile cu cadru complet până când nu sunteți gata să cumpărați corpul cu cadru complet? Răspunsul nu este neapărat pentru că este posibil să nu fie la fel de ascuțit ca obiectivele tăiate, chiar dacă obiectivul pare nominal de aceeași dimensiune.
Lentilele cu cadru complet sunt mai scumpe decât lentilele de cultură, dar plătiți adesea pentru alte caracteristici, inclusiv etanșarea la intemperii și o construcție mai durabilă. Datorită diferențelor mari de dimensiuni ale senzorilor, obținerea obiectivelor cu cadru complet pe un senzor de cultură înseamnă că utilizați doar porțiunea centrală a obiectivului, dar detaliile sunt mai concentrate pe acea zonă. Acest lucru poate contesta calitatea optică a obiectivelor cu cadru complet.
De multe ori sunt de o calitate mai bună, dar nu suficient pentru a ține cont de diferențele de dimensiune dintre senzori. Deci, cu excepția cazului în care știți că vă modernizați camera iminent, este posibil să nu doriți să folosiți lentilele cu cadru complet pe corpurile de cultură.
O altă considerație este că trebuie să utilizați factorul de recoltare în sens invers. Pe un corp de recoltare Canon (1,6 factor de recoltare), un obiectiv de 24 mm devine un obiectiv de 38,4 mm. Aceasta înseamnă că nu puteți obține un unghi de vedere cât mai mare pe un corp de cultură cu lentile largi.
O lentilă cu cadru complet pe un corp de cultură va crește distanța focală cu factorul de cultură
Concluzie
Există o mulțime de concepții greșite cu privire la lentile atunci când le comparăm între dimensiunile senzorilor. Înțelegerea funcției de bază, a capacităților de colectare a luminii și a relațiilor geometrice vă poate ajuta să comparați obiectivele din sistemele camerei și de la dimensiunile senzorilor.
Există obiective grozave disponibile pentru toate sistemele de camere care pot produce rezultate fantastice. Obiectivele sunt la fel de importante ca și corpul camerei. Deci, atunci când alegeți un sistem, asigurați-vă că aveți selecția obiectivului de care aveți nevoie pentru stilul dvs. particular de fotografie.