Hvis du har vurdert å skaffe deg et nytt kamera eller har vurdert å oppgradere et kamera, har du sannsynligvis hørt alt om avlingssensorkameraer, men hva betyr det? Hvordan påvirker beskjæringsfaktor linsevalg? Når du vurderer systemer, er det ofte ikke bare kamerahusene du må vurdere, men også utvalget av objektiver for det systemet.
Sensoroptikk og ekvivalenser
Beskjæringssensoroptikk
De fleste nye fotografer starter ofte med avlingssensorkameraer fordi de vanligvis er billigere. Men når du blir mer avansert, er det fornuftig å oppgradere til et fullformatsystem? Hvis du tenker på å oppgradere, er det en rimelig oppgraderingsbane?
Skal du for eksempel kjøpe linser i full ramme som du kan bruke med beskjæringssensorkroppen? Det virker så forvirrende og for å være rettferdig, det er litt komplisert, og de enkle tommelfingerreglene forteller ikke hele historien. I stedet for å se på forskjellene i kamerasensorene selv (de er ganske bra), la oss prøve å gi mening om linsene selv.
Lignende brennviddeobjektiver - Olympus micro 4 / 3rds 40-150mm f / 2.8 (tilsvarende 80-300mm) og Canons 100-400mm f / 4.5-5.6 (for fullformat).
Objektivstørrelser
Hvis du ser på linser, vil du se mange forskjellige brennvidder og blenderåpninger. Selv fra samme produsent for samme kamerahus, er det ofte forskjellige blenderåpning og brennvidde kombinasjoner. Siden en viktig del av fotograferingen er optikk, hvordan kan du begynne å sammenligne linser for sensorer i forskjellige størrelser? Hvordan forholder linsene seg til kamerahuset du ser på?
Nifty 50mm (full ramme til venstre) og micro 4 / 3rds 25mm (tilsvarende 50mm) til høyre.
Når vi går videre, hvordan påvirker beskjæringssensorer i forskjellige størrelser objektivoptikken? Er et f / 2.8-objektiv på et beskjæringssensorkamera faktisk f / 2.8-objektiv, eller er det noe annet? Hva med kameraer i større format? Hvorfor virker de mindre blenderåpningene (f-stopp) så store, men bildene er så nydelige med stor bakgrunnsskille og bokeh?
Alt dette relaterer seg til objektivoptikk og beskjæringssekvivalenser, et av de store mysteriene ved fotografering som de fleste fotografer ikke forstår.
Grunnleggende om objektivoptikk
For å forstå linseoptikk må du forstå hva en linse gjør mot lyset som kommer inn i den. Lyset som kommer gjennom en linse snur seg faktisk og vender bildet opp ned. Lyset projiserer deretter på den digitale sensoren etter at den har passert gjennom linsen.
Brennvidde og bilde vender mot sensoren.
De fleste linser er definert av brennvidde og maksimal blenderåpning. Jo høyere brennvidde, desto nærmere synes objekter. Så for eksempel vil sports- og fuglekikkere vanligvis ha mye større brennvidder for å komme i nærheten.
Lavere tall utvider synsfeltet for å få flere ting til å passe inn i bildet (vidvinkellinser) og er ofte verktøyet for landskapsfotografer. I 35 mm-ekvivalenter er en 200 mm linse en lang linse og en 20 mm linse er en veldig bred linse.
Illustrasjon av relativ blenderstørrelse.
Blenderåpningens f-stopp-nummer representerer størrelsen på iris eller hull i linsen. En linse vil bli vurdert basert på den største blenderåpningen iris kan åpne. Jo mer lys du slipper inn, jo raskere trenger du lukkerhastigheten. På grunn av denne egenskapen kalles større maksimale blenderlinser raskere linser. For eksempel betraktes et f / 2.8-objektiv som ganske raskt, og et f / 5.6-objektiv (tenk kit-objektiv) vil bli ansett som ganske tregt.
Optisk matematikk
La oss holde den nerdete matte minimal, men det hjelper virkelig å forstå objektivoptikk.
Brennvidde er ikke en måling av den faktiske lengden på et objektiv, men en beregning av en optisk avstand fra det punktet hvor lyset konvergerer for å danne et skarpt bilde på den digitale sensoren ved fokalplanet i kameraet. Blenderåpning er derimot størrelsen på hullet som er skapt av iris i linsen. Blenderåpning er geometrisk relatert til linsens brennvidde. For eksempel er et f / 2.8-objektiv på et 100 mm brennviddeobjektiv 100 delt på 2,8 = 35,7 mm. Ettersom objektivets brennvidde dikterer størrelsen på blenderåpningen, er den uavhengig av størrelsen på sensoren, men avhengig av brennvidden.
Nyttelinser som dekker et lignende område - Canon 24-105mm f / 4 og Olympus 12-40mm Making Sense of Lens Optics for Crop Sensor Camera f / 2.8 (tilsvarende 24-80mm).
Zoomlinser kan ha mer enn en blenderåpning fordi iris ikke blir større etter hvert som linsen blir lengre. Siden det er et matematisk forhold, gjør lengre brennvidde med samme irisåpning blenderåpningen mindre. Dyrere zoomlinser har samme blenderåpning for hele området, men det er litt av en teknisk prestasjon da irisen må bli større ettersom objektivet zoomer til en lengre brennvidde.
Kameraoppdateringsformat
I filmfotograferingens gullalder var det flere formater diktert av filmlager. En av de vanligste størrelsene var 35 mm film diktert av tannhjulsfilmlager som var 34,98 ± 0,03 mm (1,377 ± 0,001 tommer) bred. Tilbake i filmdagene var det også flere formater, med større og mindre filmbeholdning tilgjengelig som også påvirket linsestørrelser og ytelse.
Da digitale sensorer opprinnelig ble utviklet for stillkameraer, var større sensorer uoverkommelig dyre, så mindre sensorer ble brukt. Det er et bredt utvalg av sensorstørrelser, og denne variasjonen av sensorstørrelser påvirker mekanikken til hvordan linser på kameraer fungerer.
Når en sensor er nær størrelsen på 35 mm filmstamme, kalles den fullformat. Alt mindre kalles en avlingssensor. Alt større kalles vanligvis mediumformat, selv om det er stor variasjon i størrelser større enn fullformat. Sensorer varierer ikke bare i størrelse, men også geometri.
Beskjæringssensor relative størrelser
Sensorstørrelser
Generelt sett er en fullrammesensor i form av et rektangel som er omtrent 36 mm x 24 mm, som er et lengde / bredde-forhold på 3: 2 som dekker et område på 862 mm kvadrat. Omvendt er en mikro 4 / 3rds avlingssensor 17,3 mm x 13 mm (forhold 4: 3) som dekker et område på 224,9 mm kvadrat. En Nikon / Pentax APS-C avlingssensor er 23,6 mm x 15,7 mm (forhold 3: 2) som dekker et område på 370 mm kvadrat, mens en Canon APS -C-sensoren er 22,2 mm x 14,8 mm (forholdet 3: 2), men bare 328,5 mm kvadrat. Større formater (større enn fullformat) pleier å være firkantede.
Mange ganger beregnes avlingsfaktorene av størrelsen på den diagonale avstanden fra hjørne til hjørne av sensoren. For eksempel er en fullformatsensor dobbelt så diagonal som en mikro 4/3-sensor, derfor er avlingsforholdet 2x. For en Nikon APS-C avlingssensor er forholdet 1,5x og for en Canon APS-C avlingssensor er det 1,6x.
Sammenligning av sensoravtrykkene
Kvadrat kontra Rundt
Objektivene er runde, mens sensorene er rektangulære eller firkantede. Så, alle kameraer kutter en del av bildet fordi de runde linsene projiserer et sirkulært bilde på sensoren som er et rektangel. Dette betyr at kantene på bildesirkelen er kuttet av.
Kameraprodusenter designer linser / kamerakombinasjoner slik at hele sensoren får god dekning fra bildesirkelen (dette kalles dekningskraft). Dette kan skape problemer når du har et misforhold mellom sensorstørrelsen og størrelsen på sensoren som linsen ble laget for.
Bildesirkel med full ramme og mikro 4/3 ramme overlagt
Så, hvordan påvirker avlingsfaktor bilder?
Det er mange faktorer som påvirker bildene dine. Sensorstørrelsen påvirker bilder, men det samme gjør brennvidde og blenderåpning, men de er linsens fysiske egenskaper og påvirkes ikke av avlingsfaktoren. I det minste ikke direkte.
For å illustrere effekten av avlingssensorer på lyssamling og brennvidde ble det satt opp en serie testbilder (disse er ikke altfor vitenskapelige, men mer illustrative). Bruker en Olympus EM1 Mark II (Micro 4 / 3rds-sensor - 2 ganger beskjæringsfaktor) og en Canon 5D Mark IV (fullformat).
Olympus EM1 Mark II, micro 4 / 3rds kamera
Canon 5D Mark IV fullformatskamera.
For å illustrere konvertering av brennstoffforskjell og konvertering av lyssamling, ble kameraene satt opp side om side ved bruk av kun konvertering av brennvidde. Sensorenes geometri er ikke akkurat den samme, så de har blitt beskåret for å matche hverandre (forholdet 8 × 10).
Sammenligning av kamerastørrelse (full ramme til venstre, micro 4/3 til høyre)
Begge kameraene var målrettet mot samme utsikt.
Test oppsett side om side kameraer.
Regler for tommelen mot virkeligheten
Brennvidder blir ofte konvertert til ekvivalenter for fullformatsensorer for å gi det samme synsfeltet ved å multiplisere brennvidden med sensorens diagonale forhold. For eksempel tilsvarer et 25 mm objektiv på en 4/3-mikro-sensor et 50 mm objektiv på et fullformatskamera (beskjæringsfaktor er 2: 1).
Et EFS-objektiv (beskjæringssensor) som passer til et 50 mm-objektiv, er 31 mm. Dette fungerer også omvendt. Hvis du setter et fullformatobjektiv på en beskjæringssensor på kamerahuset, multipliseres brennvidden (den samme 50 mm linse blir som en 75 mm linse på en beskjæringssensor). Denne tommelfingerregelen fungerer.
Redaktørens merknad: Optikken er ikke den samme, men dette er en allment akseptert metode for å forstå avlingssensorer.
Ved 24 mm-ekvivalenter - samme lukkerhastighet og ISO, full ramme til venstre og Micro 4/3 til høyre (begge ved f / 4, ISO200, 1/160.).
Blenderåpning og dybdeskarphet
En annen tommelfingerregel som ikke fungerer så bra, er å legge til et stopp eller to for blenderåpningen (avhengig av avlingen). Hvorfor fungerer det ikke? Det er mer som spiller her.
Blenderåpningen påvirker linsesamlingsevnen til et objektiv, men med et beskjæringssensorkamera får den mindre sensoren dybdeskarpheten (området i fokus) til å bli større. Hva det betyr er at et f / 2.8-objektiv med 200 ISO-følsomhet skal ha nær samme lukkerhastighet på ethvert kamerahus (det er variasjoner i lysmålere fra kamerahus til kamera). Så et f / 2.8-objektiv er alltid et f / 2.8 for lysinnsamling.
Ved 70 mm ekvivalenter - samme lukkerhastighet og ISO, full ramme til venstre og Micro 4/3 til høyre (begge ved f / 4, ISO200, 1/80.).
Å gjøre ting mer komplekse er utseendet på et bilde. Bokeh på en beskjæringssensor vil aldri være like god som en fullformatsensor fordi det ekstra området til en helbildesensor endrer dybdeskarpheten (mengden av bildet i fokus) i forhold til en beskjæringssensor. Dette er ikke en funksjon av linsen så mye som sensorstørrelsen. Dette kan være ganske subtilt, men det er en faktor, spesielt for portretter.
Ved 200 mm ekvivalenter - samme lukkerhastighet og ISO, full ramme til venstre og Micro 4/3 til høyre (f / 4, ISO 200, 1/30).
Ved 200 mm ekvivalenter - samme lukkerhastighet og ISO, full ramme til venstre og Micro 4/3 til høyre (f / 4, ISO 200, 1 / 40.).
Fullrammelinser på beskjæringssensorkameraer
Linser har en tendens til å vare mye lenger enn kameraer med gode linser som varer så lenge som to eller tre kamerahusgenerasjoner. Så mange mennesker går etter ordtaket med å investere i glass. Så hvis du bruker en beskjæringssensorkropp som godtar fullrammelinser, hvorfor ikke kjøpe fullrammelinser før du er klar til å kjøpe fullrammekroppen? Svaret er ikke nødvendigvis fordi det kanskje ikke er så skarpt som avlingslinsene dine, selv om linsen ser ut til å ha samme størrelse.
Fullrammelinser er dyrere enn avlingslinser, men du betaler ofte for andre funksjoner, inkludert værforsegling og bedre og mer holdbar konstruksjon. På grunn av store forskjeller i sensorstørrelser betyr det at du får fullformatlinser på en beskjæringssensor at du bare bruker den midtre delen av linsen, men detaljene er mer konsentrert om det området. Dette kan utfordre den optiske kvaliteten på helrammelinsene.
De har ofte bedre kvalitet, men ikke nok bedre til å redegjøre for størrelsesforskjellene mellom sensorene. Så med mindre du vet at du oppgraderer kameraet med en gang, vil du kanskje ikke bruke fullformatlinser på beskjæringshus.
En annen vurdering er at du må bruke avlingsfaktoren i omvendt retning. På et Canon crop body (1,6 crop factor) blir et 24 mm objektiv til et 38,4 mm objektiv. Dette betyr at du ikke kan få så bred synsvinkel på en beskjæringsdel med brede linser.
Et fullformatobjektiv på en beskjæringsdel øker brennvidden med avlingsfaktoren
Konklusjon
Det er mange misforståelser om linser når man sammenligner dem på tvers av sensorstørrelser. Å forstå den grunnleggende funksjonen, mulighetene for å samle lys og geometriske forhold kan hjelpe deg med å sammenligne linser i kamerasystemer og på tvers av sensorstørrelser.
Det er gode linser tilgjengelig for alle kamerasystemer som kan gi fantastiske resultater. Objektiver er like viktige som kamerahuset. Så når du velger et system, må du sørge for at du har linsevalg du trenger for din spesielle fotografistil.