Czy mój aparat z czujnikiem kadrowania faktycznie zmienia moje obiektywy na dłuższą ogniskową?

Więc zamontowałem obiektyw 200 mm na moim Canonie 450D. Skutecznie staje się obiektywem 320 mm. Czy jest to odpowiednik 320 mm w aparacie pełnoklatkowym? Oznacza to, że z tego, co wymyśliłem, otrzymuję równoważne pole widzenia, ale nic, co przeczytałem, nie wskazuje na to, aby uzyskać odpowiednie powiększenie.

Tak więc, jak mówi moje pytanie w tytule, czy moja kamera z czujnikiem kadrowania naprawdę zmienia obiektyw w dłuższy (pod względem powiększenia), czy może po prostu wygląda na to, że opiera się na ograniczonym polu widzenia?

Obiektyw tak naprawdę nie zmienia ogniskowej, ponieważ jest to prawdziwa fizyczna właściwość optyki, której nie można zmienić bez dodatkowej optyki. Z tego punktu widzenia odpowiedź brzmi zdecydowanie nie .

Jednak, gdy dojdziemy do pytania, czy jest to właściwie to samo pod względem powiększenia , odpowiedź brzmi „ właściwie , biorąc pod uwagę pewne założenia”.

Kluczowym założeniem jest to, że drukujesz w tym samym rozmiarze. Oznacza to: zwiększasz powiększenie obrazu z mniejszego czujnika. Jeśli drukujesz w różnych rozmiarach o ten sam współczynnik współczynnika przycinania, uzyskasz dokładnie taki sam wynik, jakbyś właśnie zrobił zdjęcie pełnoekranowe, wydrukował duży obraz, a następnie przyciął środek.

Jeśli więc wydrukujesz zdjęcie pełnoklatkowe w formacie 12 × 9 "i wydrukujesz obraz o współczynniku przycięcia w rozmiarze 7,5 × 5,6" (dla Canon; 8 × 6 "dla innych lub 6 × 4,5" lub cokolwiek innego), i następnie przytnij wydruk pełnoklatkowy, aby go dopasować, będą mniej więcej takie same.

Pojawia się „z grubsza”, ponieważ, oczywiście, rzeczywiste czujniki nie będą równoważne pod względem jakości obrazu. (Wydruk współczynnika przycięcia może mieć większą rozdzielczość, ale z gęstszych stron fotograficznych, w zależności od generacji technologii stosowanej w każdym aparacie).

Powiększenie przyciętego obrazu - z przyciętego wydruku na pełnym ekranie lub z przyciętego czujnika - ma dwa efekty, które są bardzo podobne do zmiany ogniskowej . I te dwie rzeczy są najbardziej widocznymi efektami zmiany ogniskowej - pola widzenia , jak zauważyłeś; i głębia ostrości , która zmienia się (prawie) dokładnie tak, jakbyś dostosował przysłonę o wielkość kadrowania .

Jeśli kiedykolwiek używałeś aparatu punktowo-fotograficznego z „zoomem cyfrowym”, tak właśnie się dzieje. Przycina zdjęcie, a następnie je rozwija. Z praktycznego punktu widzenia zoom jest nie do odróżnienia od kadrowania. Ale oczywiście podnosi to spektrum obniżonej jakości obrazu - wszyscy wiemy, że zoom cyfrowy może być okropny. Odpowiedź jest prosta, że technologia czujnika jest naprawdę bardzo dobre, i niesamowite, doskonałe wyniki mogą być produkowane na nawet dużą czcionką wielkości nawet 1,5 lub 1,6 x upraw - ale jeśli chcesz iść większe z wydruków, w końcu trzeba większy czujnik . Odpowiednio, jeśli chcesz powiększyć, możesz to zrobić przy większym kadrowaniu, ale ostatecznie potrzebujesz prawdziwego szkła o większej ogniskowej.

Pamiętaj, że nie dotyczy to fotografowania makro. Naprawdę nic z tego nie robię, więc pozwolę komuś innemu poradzić sobie z tym aspektem pytania - które, jak myślę, zostało tutaj dobrze rozwiązane: czy współczynnik kadrowania aparatu ma zastosowanie do powiększania zdjęć makro?

Czujnik kadrowania nie zmienia żadnej właściwości obiektywu - ale widząc tylko środek obrazu, sprawia, że ​​wszystko wygląda jak pomnożone przez współczynnik kadrowania.

Ogniskowa nie zmienia się - ale patrząc tylko na środek obrazu, wygląda podobnie do tego, co uzyskuje się przy użyciu dłuższego obiektywu.

Powiększenie również się nie zmienia, makroobiektyw z powiększeniem 1: 1 nadal będzie miał powiększenie 1: 1 (rozmiar obiektu w rzeczywistości = rozmiar obiektu na czujniku), ale teraz, gdy czujnik jest mniejszy, obiekt na obrazie będzie większy o 1,6, na przykład:

Full frame:                              Crop Sensor:
+-sensor----------------+
|                       |
|   +-subject--------+  |                +-subject--------+
|   |                |  |                |   +--sensor--+ |
|   |                |  |                |   |          | |
|   |                |  |                |   +----------+ |
|   +----------------+  |                +----------------+
+-----------------------+        
subject is entirely inside image         subject is exactly the same size and 
                                         position but is now larger than image

Projekcja obiektu na matrycy ma dokładnie ten sam rozmiar (powiększenie obiektywu się nie zmieniło), ale zajmuje większy obszar obrazu, ponieważ matryca jest mniejsza.

Głębia ostrości, zdefiniowana przez przysłonę, również się nie zmienia. Jedyny powód, dla którego jest on większy (bardziej skupiony) niż na czujniku pełnoklatkowym, to ze względu na współczynnik kadrowania, osoba musi się cofnąć (lub pomniejszyć), aby uzyskać takie samo zdjęcie w kadrze.

Innymi słowy, jeśli miałeś konfigurację z pełną klatką z obiektywem 50 mm przy przysłonie F / 1.8 skierowanej na obiekt znajdujący się w odległości 2 m, to wymień aparat na korpus czujnika kadrowania, ale użyj tego samego obiektywu i pozycji (2 m), głębi pola nadal będzie dokładnie taki sam, ale zobaczysz mniej obrazu widocznego w pełnej klatce (kadrowanie).

Wraz ze wzrostem głębi ostrości wraz z odległością ustawiania ostrości oraz ze względu na fakt, że musisz cofnąć się, aby wykadrować tę samą kompozycję, twoja odległość ustawiania ostrości na korpusie kadrowania rośnie, skutecznie zwiększając głębię pola do czegoś większego niż obraz pełnej klatki głębia pola.

Kiedyś zadałem to pytanie i otrzymałem wiele mylących odpowiedzi, ale w końcu to zrozumiałem i postaram się wyjaśnić tak prosto, jak to możliwe:

1. Nic w tym obiektywie nigdy się nie zmienia. W końcu nie jest to Transformator, więc każda jego własność pozostaje taka sama.

2. Zdjęcie zrobione aparatem APS-C przypomina fotografowanie aparatem pełnoklatkowym, a następnie wydrukowanie go, a następnie przycięcie go w celu zmniejszenia, odcinając część ze wszystkich czterech stron.

Jeśli zrozumiesz (1) i (2), natychmiast zrozumiesz, że nic się nie zmieniło, nawet głębia ostrości, nie ogniskowa itp.

Tak więc, jak mówi moje pytanie w tytule, czy moja kamera z czujnikiem kadrowania naprawdę zmienia obiektyw w dłuższy (pod względem powiększenia), czy może po prostu wygląda na to, że opiera się na ograniczonym polu widzenia?

Rozmiar obrazu wyświetlanego na matrycy jest taki sam w obu przypadkach.

Ale mniejszy czujnik o tym samym współczynniku kształtu i tej samej całkowitej liczbie pikseli będzie miał mniejsze piksele. Jeśli więc zdejmiesz obiektyw, powiedz 10-megapikselowy aparat pełnoklatkowy i umieść go w 10-megapikselowym aparacie z czujnikiem przycięcia (z tymi samymi ustawieniami, taką samą odległością od obiektu itp.), Rozmiar pikseli na obiektach wzrośnie.

Wspomniano, że dwa czujniki o różnych wymiarach, ale zawierające jednakową liczbę pikseli (na przykład czujnik 1 „x 1” z milionem pikseli i czujnik 2 ”x 2” z milionem pikseli) dałyby różne wyniki, gdyby Czujnik 1 "został rozszerzony (powiększony) do 2".

Należy zauważyć, że jeśli ze względu na argumenty oba czujniki w ich oryginalnej konfiguracji miały piksele przylegające do siebie bez odstępu między nimi, wówczas po powiększeniu czujnika 1 "piksele miałyby teraz przestrzeń między nimi jakakolwiek ilość była konieczna, aby osiągnąć rozmiar 2 ”.

To stworzyłoby bardzo pikselowany obraz o niskiej jakości, podobnie jak ludzie z drukarkami igłowymi w dawnych czasach.

Innym sposobem, aby o tym myśleć, jest to, że wszyscy widzieliśmy zdjęcia główki szpilki z wypisaną na niej preambułą naszej Konstytucji lub ziarna ryżu z wypisanymi na nim modlitwami Pańskimi.

Więc wyobraź sobie, że wziąłeś tę główkę szpilki i rozciągnąłeś metal, aż będzie miał ten sam rozmiar, co rzeczywista strona preambuły. Choć technicznie wszystkie słowa nadal tam byłyby, byłyby nieczytelne i wymagałyby sporo wizualizacji, aby nawet „zobaczyć” słowa. To samo dzieje się w znacznie mniejszym stopniu, gdy rozszerzysz przyciętą wersję czujnika do rozmiaru pełnego przechwytywania czujnika. W ten sposób rozmawiamy teraz o jabłkach i pomarańczach, ponieważ nie mówimy o tym samym.

Rozwiń czujnik pełnej klatki o tę samą wartość, a także będzie wyglądał znacznie bardziej powiększony.

Ważne jest, aby pamiętać, że obiektyw przechwytuje i przesyła te same informacje, niezależnie od tego, co przechwytuje jego treść. Jednak rozmiar obrazu (powiększenie) zależy od tego, gdzie umieścisz płaszczyznę ogniskowania i jakości czujnika w odległości płaszczyzny ogniskowej.

Jeśli więc zastosowałeś tę samą konfigurację, zdjąłeś tylną część aparatu i pozwoliłeś obiektywowi wystawać na białą ścianę 10 'za aparatem, obiekt może mieć 20' wysokości. Teraz wszystko, co musisz zrobić, to wynaleźć czujnik, który może uchwycić obraz o wysokości 20 stóp.

Tak więc, jak powiedziała poprzednia osoba, czujnik APS-C z 21MP i czujnik pełnoklatkowy z 21MP, będziesz miał większe piksele na FF i mniejsze na przyciętym obrazie lub będzie więcej miejsca między pikselami (mniej gęsta), ale uchwycone obrazy będą identyczne i będą odzwierciedlać ich cechy (jakość) przy zmianie rozmiaru.

W efekcie kamera z czujnikiem kadrowania dokonuje następujących przekształceń:

f _{crop, eff} = f _{crop, real} * C

N _{crop, eff} = N _{crop, real} * C

_Kadrowanie ISO _{, eff} = _kadrowanie ISO _{, rzeczywiste} * C ²

gdzie f jest ogniskową, a N jest liczbą przysłony. Te transformacje, po zastosowaniu, dają (1) to samo pole widzenia, (2) tę samą głębię pola, (3) to samo rozmycie tła, (4) taki sam szum przy równoważnej technologii czujnika, (5) taką samą ekspozycję.

Przykład: masz aparat z czujnikiem kadrowania Canon (kadrowanie 1,6x) z obiektywem 50 mm f / 1.2, który fotografuje z czułością ISO 100. W rzeczywistości obiektyw jest obiektywem 80 mm f / 1,92 i skutecznie fotografujesz z czułością ISO 256. Tak więc aby zrobić równoważne zdjęcie aparatem pełnoklatkowym, musisz znaleźć obiektyw 80 mm f / 1,92 (najbliższy znajdziesz obiektyw 85 mm f / 1.8) i strzelać z czułością ISO 256 (zbliżenia, które znajdziesz prawdopodobnie to ISO 250).

To, co niektórzy ludzie zapominają, to transformacja do apertury. Na przykład, jeśli masz zoom kadrowania 17–55 mm f / 2.8, nie możesz twierdzić, że jest to odpowiednik pełnoklatkowego zoomu 24–70 mm f / 2.8. Ogniskowe są wystarczająco blisko: 17–55 mm odpowiada 27,2–88 mm, ale przysłona odpowiada f / 4,48! Zatem zoom kadrowania f / 2.8 bardziej przypomina zoom pełnoklatkowy af / 4.

Jeśli zapomnisz przekształcić przysłonę, zapomnisz o dwóch rzeczach:

• Równoważna głębia ostrości i rozmycie tła: aparat pełnoklatkowy będzie miał płytszą głębię ostrości i więcej rozmycia tła przy tej samej liczbie przysłony. Ale jeśli również zmienisz przysłonę, otrzymasz równoważną głębię ostrości i rozmycie tła.
• Można zastosować czujnik pełnoklatkowy z wartością 1,6 ² = 2,56 razy czułość ISO przy tym samym poziomie hałasu, ponieważ obszar czujnika jest 2,56 razy większy.

Aby przypomnieć o znaczeniu przysłony, pomyśl w następujący sposób: jeśli masz obiektyw 50 mm f / 1.2 i sprawiasz, że czujnik jest bardzo mały (8-krotny kadr), czy masz obiektyw równoważny 400 mm f / 1.2? Oczywiście, że nie, ponieważ nawet 400 mm f / 2.8 jest ogromny, kosztuje ponad 10000 USD! Masz wtedy obiektyw o odpowiedniku 400 mm f / 9,6.

Tak więc, aby odpowiedzieć na twoje pytanie: tak , kamera z czujnikiem przycięcia skutecznie zwielokrotnia ogniskową przez współczynnik przycięcia. Ale jednocześnie zwielokrotnia on również aperturę ze współczynnikiem przycinania.