Кроп фактор что это в фотоаппаратах
Что такое кроп-фактор
Кроп-фактор представляет собой отношение размера кадра формата 35mm к размеру матрицы фотокамеры (Kf = диагональ 35мм≈43,3мм / диагональ матрицы). Используя кроп-фактор, можно определять эквивалентное фокусное расстояние вашего объектива и сопоставлять объективы разных цифровых зеркальных фотоаппаратов.
Кроп-фактор – это показатель, обозначающий разницу между размером матрицы вашей цифровой камеры и традиционным пленочным кадром формата 35mm. Данный показатель используется преимущественно для определения фокусного расстояния объектива при его установке на разные камеры, что на самом деле очень важно.
Не смотря на то, что данный термин кажется сложным, в действительности все достаточно просто, к тому же кроп-фактор является одним из тех понятий в фотографии, в которых важно разобраться. Поняв, что такое кроп-фактор, вы сможете делать более осознанный выбор объективов при покупке и использовании.
Проблема
Объектив проецирует круглое изображение на фиксирующий элемент камеры. Для каждого отдельного объектива это изображение будет постоянным, независимо от того, с какой камерой объектив используется. Когда проецируемое изображение попадает на пленку или матрицу, лишь определенная его часть фиксируется.
До появления цифровой фотографии зеркальные камеры (в большинстве своем) использовали пленку формата 35mm. Это значит, что все они захватывали одинаковую часть проецируемого объективом изображения и картинка, которую давал конкретный объектив, была постоянной.
Цифровые камеры устроены более сложно в данном смысле. Пленка в них заменена на матрицу, которая обычно меньше, чем кадр формата 35mm. Так как матрица физически меньше, то она и захватывает меньшую часть проецируемого изображения, в результате фактически сужается угол поля зрения объектива.
(подписи сверху вниз: изображение, сохраняемое матрицей; изображение, фиксируемое пленкой формата 35mm)
Матрица захватывает меньшую часть проецируемого изображения. Меньший угол поля зрения создает впечатление, что используется объектив с большим фокусным расстоянием. Автор фотографии Барри.
Уменьшенный угол поля зрения создает впечатление зума (приближения). Это порождает определенную проблему: если одинаковые объективы дают отличный результат на разных камерах, как фотографу точно сопоставлять объективы и определять, какой именно угол поля зрения будет характерен для конкретной камеры. Кроп-фактор был придуман как раз для того, чтобы ответить на эти вопросы.
Что такое кроп-фактор?
Кроп-фактор обозначает разницу между пленкой формата 35mm и размером матрицы. Например, если ваша камера имеет кроп-фактор, равный 2, это означает, что матрица в два раза меньше, чем кадр формата 35mm.
Современные цифровые камеры бывают оснащены самыми разными матрицами. В лучших цифровых камерах установлены матрицы того же размера, что и 35mm кадр пленки, поэтому они имеют кроп-фактор 1 (также называют «полным кадром»). На противоположном конце линейки цифровых камер те, что оснащены очень маленькой матрицей, поэтому их кроп-фактор может достигать 5-6. Чем выше кроп-фактор, тем значительнее эффект зумирования для каждого конкретного фокусного расстояния.
Вы можете рассчитать кроп-фактор вашей камеры путем деления длины диагонали кадра формата 35mm на длину диагонали матрицы камеры (Kf = диагональ 35мм≈43,3мм / диагональ матрицы). Чтобы не запутаться в цифрах и сэкономить время, можно воспользоваться руководством от производителя камеры, там должно быть указано значение кроп-фактора.
Эквивалентное фокусное расстояние
Кроп-фактор очень важен. Но как он влияет на съемку? Что стоит знать при покупке объектива или новой камеры? Благодаря кроп-фактору мы можем без проблем сопоставлять различные объективы и камеры.
Умножив фокусное расстояние объектива на значение кроп-фактора, вы получите эквивалентное фокусное расстояние, которое определяет угол поля зрения объектива, аналогичный тому, что был бы у пленочной камеры формата 35mm. Именно поэтому кроп-фактор также называют мультипликатор фокусного расстояния (FLM).
Например, объектив 50mm с камерой, кроп-фактор которой равен 1.5, будет давать эквивалентное фокусное расстояние в 50mm, т.к. 50 x 1.5 = 75. Таким образом, при использовании объектива 75mm с пленочной камерой 35mm вы получите аналогичный угол поля зрения.
Благодаря кроп-фактору удается устранить некоторую неопределенность при выборе объектива. Возможно вам захочется выбрать объектив, который сымитирует эффект от использования телеобъектива 200mm с полнокадровой камерой. Произведя расчеты с поправкой на кроп-фактор, вы сможете точно определить, какой объектив вам приобрести.
Следующая таблица содержит эквивалентное фокусное расстояние, рассчитанное для распространенных соотношений фокусных расстояний объективов и кроп-факторов камер.
Эквивалентное фокусное расстояние для основных объективов и кроп-факторов
Надеюсь, теперь у вас есть четкое понимание того, что обозначает кроп-фактор и как его можно использовать для сопоставления объективов так, чтобы можно было не обращать внимания на саму камеру. Эти знания помогут вам принимать более обоснованные решения при покупке и выбирать объективы, наиболее подходящие для реализации задуманного, исключая догадки и путаницу.
Фотография для чайников: размер матрицы, что такое «кроп»
Мне в почте приходит немало вопросов начинающих любителей фотографии, и я решил, что уже пора сделать небольшую серию статей из серии «Фотографии для чайников», в которых предполагается дать объяснения различным фотографическим терминам, рассказать о том, как подбирать себе фотоаппарат под любительские задачи, ну и обязательно будет несколько статей о работе с программой Adobe Lightroom, ибо обработка сделанных снимков не менее важна, чем сам процесс фотографирования.
В данной статье мы поговорим о таком важном параметре, как размер матрицы фотоаппарата, и раскроем завесу тайны над загадочным термином «кроп-фактор».
Что за матрица такая?
Так называемая полная матрица (Full Frame) имеет размер, приблизительно равный размеру кадра 35-миллиметровой пленки, на которую производилась съемка в пленочных аппаратах.
Полная матрица дорога в производстве (там высок процент брака), фотоаппараты с ней, как правило, имеют немаленькие размеры, солидный вес и в любом случае стоят дорого, в результате чего камеры с полной матрицей используют в основном только профессионалы. Ну или продвинутые любители с хорошими заработками, для которых термин Full Frame является сакральным.
Кроп-фактор 1,5 или 1,6 (самый популярный вариант в любительских зеркалках) означает, что матрица тут уменьшена в 1,5 или 1,6 раза по сравнению с полноформатной.
Вот, например, визуальное сравнение размеров матрицы фотокамеры с Full Frame и матрицы любительской зеркалки (с сайта Cameraimagesensor.com).
Теперь вопрос: какую все-таки матрицу предпочесть? Нужно ли сразу стремиться к Full Frame, чтобы на нее ежедневно молиться?
С одной стороны, чем больше сенсор, тем лучше качество получаемой фотографии. Конечно, тут играют и многие другие факторы, прежде всего объектив, но просто чисто физически: чем больше матрица, тем лучше качество.
(Кстати, существуют так называемые среднеформатные камеры с сенсорами от 40 мм по ширине и больше, но они уже только для профессионалов и стоят, как хорошие автомобили.)
В чем проявляется это «лучше качество»? В детализации, резкости, четкости, в качестве получаемого отпечатка: если снимок нужно будет использовать в полиграфии, то там полный формат матрицы практически обязателен, чтобы как можно меньше проиграть в качестве при заметном увеличении во время печати.
Кроме того, чем больше исходное изображение, тем проще его кадрировать: то есть вырезать из него кусок кадра и при этом получать приемлемое качество.
Размер матрицы имеет значение.
Одним из самых важных и основных параметров любой фототехники является величина светочувствительного сенсора фотоаппарата. И речь здесь идет не о мегапикселях, а о реальной физической площади светочувствительного элемента.
Что такое кроп фактор
Раньше большинство фотографов снимали на пленочные фотоаппараты, которые использовали так называемую 35мм пленку (стандарт пленки с далеких 1930 годов). То были довольно давние времена, а где-то начиная с 2000 года очень популярными стали цифрозеркальные фотоаппараты (ЦЗК), принцип работы которых остался такой же, как и в пленочных камерах, но вместо пленки ЦЗК начали использовать электронную светочувствительную матрицу, которая и формирует изображение.
Вот только цена на изготовление такой матрицы в сотни раз дороже обычной пленки. В связи с огромной ценой на изготовления аналога 35мм пленки и общей сложностью изготовления огромной матрицы с миллионами транзисторов, ряд производителей начали выпускать камеры с кропнутой матрицей. Понятие ‘кропнутая матрица’ означает, что речь идет о матрицы меньшего размера за стандартный размер 35мм пленки.
Кроп-фактор (Crop – от английского «резать») – это показатель для кропнутых матриц, он измеряет соотношения диагонали стандартного кадра 35мм пленки к диагонали кропнутой матрицы. Самые популярные кроп факторы среди ЦЗК, это K=1.3, 1.5, 1.6, 2.0. Например, К=1.6 означает, что диагональ матрицы камеры в 1.6 раза меньше за диагональ полнокадровой матрицы или за диагональ 35мм пленки.
На самом деле не все ЦЗК оснащены кропнутой матрицей, сейчас существует очень много камер, у которых размер матрицы равный размеру35мм пленки, а K=1.0. Фотоаппараты, у которых имеется матрица размером с классическую 35мм пленку, называются полнокадровыми цифрозеркальными камерами.
Кропнутые камеры обычно являются APS-C камерами с K=1.5-1.6, или APS-H камерами с K=1.3. Полнокадровые камеры обычно называются Full Frame. Для примера, кропнутые камеры APS-C Nikon именуют Nikon DX, а полнокадровые имеют название Nikon FX.
DX (кропнутая камера, APS-C типа, К=1.5) имеет матрицу с размерами приблизительно 23.6 на 15.8 мм, площадь такой матрицы буде равна 372,88 кв.мм.
FX (полнокадровая камера, К=1.0) имеет матрицу с размерами приблизительно 36 на 23.9 мм, площадь такой матрицы буде равна 860,4 кв.мм
Теперь поделим площади матриц и получим, что DX матрица меньше полнокадровой матрицы в 2,25 раза. Чтобы быстро посчитать реальную разницу в физических размерах полнокадровой и кропнутой камеры, достаточно возвести в квадрат кроп фактор. Так, DX камеры используют кроп фактор K=1.5, получим, что площади у DX и FX камер разнятся на1.5*1.5=2.25 раза.
Если мы установим стандартный (для примера) объектив с фокусным расстоянием в 50мм на кропнутую камеру и посмотрим в видоискатель, то увидим, что угол обзора стал уже, нежели с тем же объективом на полнокадровой камере. Не волнуйтесь, с объективом все в порядке, просто из-за того, что матрица кропнутой камеры меньше, она «вырезает» только центральную область кадра, как показано на примере ниже.
Разница между кропнутой и полнокадровой камерой. Первый снимок сделан на полнокадровую камеру и объектив 50мм, второй снимок сделан на кропнутую камеру и тот же объектив. Угол обзора на кропнутой камере стал меньше.
При этом у многих людей складывается мнение, что меняется фокусное расстояние объектива – но это просто иллюзия. На самом деле меняется угол обзора, который человек наблюдает в видоискателе, фокусное расстояние объектива не изменяется. Фокусное расстояние – это физическая величина объектива и она будет оставаться такой же на любой камере. Но из-за такой иллюзии удобно говорить, что на кропнутой камере видимая картинка подобна объективу в 75мм (50мм*1,5=75мм) при использовании на полнокадровой матрице. То есть, если взять два штатива и две камеры – одну полнокадровую, другую кропнутую и на полнокадровую прикрутить объектив с фокусным расстоянием 75мм, а на кропнутую с фокусным расстоянием в 50мм – то в конечном итоге мы увидим идентичную картинку, так как углы обзора у них будут одинаковые.
Пересчитанное фокусное расстояние называют Эквивалентным Фокусным Расстоянием, сокращенно ЭФР. ЭФР пересчитывается даже для кропнутых объективов, таких как Nikon DX и Canon EF-S.
Снимок на полнокадровую камеру в полнокадровом режиме
И пример того же снимка, снятого с той же дистанции, без изменения настроек, но только в кропнутом режиме:
Снимок на полнокадровую камеру в DX режиме. Видна разница в угле обзора. DX режим, или DX камера как будто вырезает с оригинального изображения, которое дает объектив, только центральную область.
Фактически, при использовании объективов от Фул фрейм камер на кропнутых камерах мы получаем некие весомые преимущества:
Также, используя объективы от кропнутых матриц мы получаем удешевление объективов. Хотя тут есть свои минусы. Объективам от кропнутых камер нужно крыть меньший участок светочувствительного элемента, а значит можно использовать меньше дорого стекла, сделать меньший вес и т.д. В то же время покупая объективы для кропнутых матриц и при последующем переходе на полный кадр придется дополнительно покупать новые объективы для полного кадра. Советую ознакомится со смежной статьей – различия объективов Nikon, и – Особенности кропнутых камер и объективов
Выводы:
Кропнутые камеры (кропнутые матрицы) – это просто матрицы меньшего размера, и для того, чтобы понять величину уменьшения матрицы используют понятие кроп фактора. Кроп фактор удобно использовать для получения ЭФР объективов при использовании их на кропнутых камерах. Чтобы получить ЭФР любого объектива, при использовании его на кропнутой камере, достаточно умножить значение фокусного расстояния этого объектива на коэффициент кроп фактора камеры.
Что такое кроп-фактор и что он значит
Это числовая пропорция между диагональю кадра 35-миллиметровой пленки (24 x 36 мм) и матрицы цифровой камеры, имеющей обычно меньший или почти такой же размер. Служит для вычисления эквивалентного фокусного расстояния сменных объективов.
При использовании 35-миллиметровой оптики на пленочных камерах стандартным считается объектив с фокусным расстоянием 50 мм, широкоугольным — не длиннее 35 мм. Для портретов используется объектив 75–120 мм, а более «дальнобойная» оптика применяется для решения специальных задач (например, съемки спорта). Если матрица имеет меньший размер, чем кадр 35-миллиметровой пленки, то из центра формируемого объективом изображения как бы вырезается часть — кроп. Портретный объектив превращается в телевик, стандартный — в портретный и т.д.
Производителями принято указывать фокусное расстояние для кадра 24 x 36 мм, даже если объектив может использоваться только с цифровыми камерами (современная оптика Olympus, серия AF-S от Canon, DX от Nikon). Цифровые объективы имеют меньшее кроющее поле, чем обычные. Они не могут использоваться с пленочными и полнокадровыми цифровыми зеркальными камерами, но имеют свои плюсы — компактность и большую светосилу при меньшей цене. Правда, не все три качества сразу, а всего два на выбор. Минусом такой оптики является виньетирование (падение яркости ближе к краям кадра), в той или иной степени присущее любому объективу EF-S или DX. Бороться с этим эффектом научились в компании Olympus, уже много лет не выпускающей «пленочные» объективы.
Классификация зеркальных ЦФК
Зеркальные цифровые камеры выпускают Canon, Fuji, Nikon, Olympus, Pentax, Sigma, Sony… Фотоаппараты этих производителей, в свою очередь, подразделяются на профессиональные и любительские. Но что лежит в основе всех различий? В чем главное отличие одной от другой? Можно с уверенностью говорить, что фундаментальным является именно формат матрицы — кроп-фактор. Общая тенденция такова, что чем больше матрица — тем «профессиональнее» и дороже сама камера. Хотя встречаются исключения из этого правила (например, Sigma SD14). В настоящее время можно говорить о пяти классах цифровых зеркальных камер:
| Кроп-фактор | Особенности |
|---|---|
| 2x | Самыми маленькими матрицами оснащено семейство ЦФК стандарта 4/3. Модели Olympus и Panasonic (также встречаются под маркой Leica) |
| 1,7x | Зеркалки Sigma с необычными трехслойными матрицами Foveon X3 |
| 1,6x | Canon EOS, кроме камер серии 1 |
| 1,5x | Многочисленное семейство цифровых зеркалок. Производители — Fuji, Nikon, Pentax, Sony, Konica Minolta |
| 1,3x | Профессиональные репортерские камеры Canon 1D Mark I/II/III. Дальномерная Leica M8 |
| Full Frame (FF) | Новый Nikon D3. Профессиональные камеры Canon 1Ds Mark I/II/III. Canon 5D, благодаря которому FF «пошел в массы» |
К перечисленным категориям необходимо добавить разношерстное семейство камер, матрицы которых больше Full Frame, — среднеформатные камеры со сменными задниками. Наряду с цифровым задником можно использовать пленочный, поэтому свой кроп-фактор есть и здесь — он отсчитывается от размера пленочного кадра. 56 x 56 мм — для Hasselblad 500-й серии, Rolleiflex 6000-й серии. 41,5 x 56 мм — для систем Contax, Mamiya 645 AFD.
Исключениями являются изначально цифровые среднеформатные камеры, не совместимые с пленкой: самая доступная модель этого класса Mamiya ZD, Hasselblad H3D, не запущенный в серийное производство Pentax 645 Digital.
Добро или зло?
Типичная проблема «кропнутых» камер — шумы. Она будет заметна, если сравнивать картинку, которую дают на высоких ISO 12-мегапиксельная Canon 5D и, к примеру, Sony A700, имеющий такое же разрешение, но меньший размер матрицы. Чем больше сенсор, тем меньше шумы и шире динамический диапазон (охват яркостей между самой светлой и темной точками изображения).
Минус full frame-камер — виньетирование и падение резкости по краям кадра. Оно обусловлено особенностями оптики и светочувствительных ячеек. Матрицы «правильно» улавливают только фронтальный свет, а ближе к периферии кадра он падает под углом, что приводит к заметному падению детализации и яркости на этих участках. Пленочные камеры избавлены от этого недостатка, потому что для светочувствительной поверхности пленки совершенно неважно, под каким углом на нее падает свет.
Чем меньше матрица, тем больше глубина резкости. При съемке портрета с помощью Canon 5D на диафрагме f/2,8 резким может быть, например, только часть лица модели. А если у вас в руках псевдозеркалка Fuji S9600, то при той же диафрагме резкой будет вся модель целиком. Для макро и пейзажей изображение должно быть резким — здесь хороши зеркальные Олимпусы и качественные компакты вроде упомянутого Fuji S9600. При съемке портретов, напротив, нужен красиво размытый фон и пластичная картинка, передающая нюансы тональности. Лучшим вариантом здесь будет студийная камера среднего формата с цифровым задником.
Пути прогресса
Качество изображения, полученного с помощью цифровой камеры, зависит не только от площади кадра, но и от структуры элементов, отвечающих за формирование картинки, и от потерь на этапе превращения «сырого» аналогового сигнала в цифровое изображение (разрядности аналогово-цифрового преобразователя, алгоритма баеровской интерполяции). На соотношение детализация/шум непосредственное влияние также оказывает интенсивность фильтра низких частот (low-pass filter), расположенного перед матрицей. Даже при идентичных матрицах камеры одних производителей обходят другие в плане качества картинки. За счет большего размера микролинз, которые размещены перед каждым пикселем и отвечают за формирование светового пучка, в новой зеркалке Canon 40D удалось добиться меньшего уровня шума, чем в любительской 400D, оснащенной, казалось бы, такой же 10-мегапиксельной матрицей.
Самое интересное, что даже при одинаковом размере матриц и разрешении полезная площадь каждого пикселя может варьироваться. Матрицы HR (в компактных камерах) отличаются формой пикселей — в виде шестигранника. Пиксели образуют структуру, похожую на пчелиные соты. Образец из природного мира подсказал инженерам, как можно более эффективно использовать площадь матрицы. Результат: компактные камеры Fuji, вроде F31fd или S9600, несмотря на крохотную матрицу, приближаются к зеркалкам по качеству картинки.
Точно такая же структура имеет место и в «профессиональных» матрицах Super CCD SR, которыми оснащены зеркальные модели Fuji (в том числе новая S5 PRO). Она дополнена другой полезной находкой инженеров: под каждой микролинзой находится шестиугольный S-пиксель, формирующий информацию о цвете, и дополнительный R-пиксель меньшего размера, который реагирует на сильный свет. Строго говоря, R-пиксель не увеличивает детализацию: микролинза одна на пару разных пикселей. Он выполняет функцию саббуфера, позволяя получать изображения с лучшим «объемом». Перепад яркостей (динамический диапазон) на каждом участке может достигать существенно большего значения, чем в случае обычной матрицы. А это позволяет спокойно снимать с прямой вспышкой, не опасаясь пересветов и получая при этом хорошо проработанное изображение в тенях. Для приверженцев Fuji данная особенность намного ценнее, чем абстрактная разрешающая способность, измеряемая тестами.
Альтернативный вариант предлагает Sigma, использующая трехслойные матрицы Foveon X3. В обычной матрице, придуманной инженером Kodak Баером в конце 70-х, цвет достигается за счет группы из четырех пикселей — красного, синего и двух зеленых (в зеленом больше информации о яркости). Все бы хорошо, но при большом увеличении мы видим мутную картинку — это связано с самим принципом получения изображения. Проблема частично устранима методом сложной обработки в программе Photoshop (или процессором вашей камеры). В основе «революционной» матрицы Foveon — свойство кремния пропускать лучи различного цвета на разную глубину. Пиксель конечного изображения требует сразу трех ячеек матрицы, расположенных последовательно друг за другом, на разных слоях. Каждый слой обеспечивает разрешение 2652 x 1768 пикселей (4,7 Мп). На выходе получаем изображение, где каждый пиксель имеет строго точный цвет, что дает превосходную резкость при печати небольших форматов (до А4). Недостаток такого подхода — невысокое по современным меркам разрешение. Новая зеркалка SD14 имеет общее разрешение 14 Мп, но эффективное, конечное разрешение картинки не достигает даже 5 Мп. Компания Olympus сумела устранить главный минус своих прежних моделей — плохое качество на высоких ISO. Отставание новых зеркалок Olympus и Panasonic от большинства конкурентов не превышает одной ступени ISO (при отключенном шумодаве). За счет лучшего в истории стабилизатора изображения в профессиональной модели E-3 (до пяти ступеней) на этот недостаток можно просто не обращать внимание!
Цифровые зеркалки с полноформатной матрицей становятся более доступными, но это вовсе не означает, что метод улучшения картинки за счет увеличения площади матрицы — единственная дорога к идеальному качеству картинки. Есть много вариантов добиться того качества, к которому мы стремимся, не выходя за рамки «кропа», акцентируя внимание на внутренних характеристиках пикселя, более разумно используя имеющуюся площадь.
Кроп фактор что это в фотоаппаратах
Являетесь ли вы только начинающим фотографом или вы уже бывалый, но если вы интересуетесь фотографией немного больше чем «увидел, нажал кнопку, победил», то вы наверняка слышали термин «кроп фактор».
Сегодня, когда существует так много различных камер и систем камер, этот термин очень часто встречается в спецификациях продуктов, в маркетинговых материалах, статьях, книгах, и вы можете даже услышать его в разговорах между фотографами.
Если вы не знаете, что это на самом деле означает, или хотите лучше понять что означает этот термин, то эта статья поможет вам в этом. Помните, что эта статья написана для начинающих, поэтому многие термины и пояснения слишком упрощены.
Немного истории
Сейчас идет эпоха цифровой фотографии. Но до цифры, фотографы на протяжении более чем ста лет, использовали фотопленку. И самой популярной и распространенной стала фотоплёнка стандарта 35 мм. На этой пленке размер кадра был 36 мм на 24 мм.
И большинство фотоаппаратов, объективов, как любительского класса, так и профессионального, ориентировались на этот размер. Фотографы, беря объектив от одной камеры, и ставя его на другую камеру, знали точно, что «войдет» в кадр на их камере.
Но вот пришла цифровая эпоха. Вместо кусочка плёнки, для получения изображения стал использоваться светочувствительный сенсор камеры. А что такое сенсор камер? По сути, это ну очень большая микросхема. И чем больше микросхема, тем дороже её выпускать, тем дороже она станет для нас, для покупателей. И в тоже время, технологии миниатюризации развивались огромными темпами, и теперь вместить сотни миллионов светочувствительных элементов на крошечной площади, стало не проблема.
Но вот выпускать большие микросхемы, это по прежнему проблема и это по прежнему дорого. Поэтому, производители нашли простой выход — они стали использовать микросхему меньшего размера и помещать там столько же элементов, как на микросхемах большего размера.
Всё это вполне себе неплохо, но тогда появилась другая проблема. Вот иллюстрация, которая показывает эту проблему.
Когда у вас на камере установлен сенсор меньшего размера, но объектив прежний, то вы получите «урезанный» кадр.
Чтобы всем было удобнее, производители фототехники меж собой договорились, что самый популярный ранее размер кадра фотоплёнки, будет ориентиром для цифровых камер. И тогда этот размер, напомню, это 36мм х 24 мм, стали называть полным кадром (full frame). Но при этом, начали производить камеры, у которых размер светочувствительного сенсора меньше. Причем, таких размеров стало довольно много, что нам показывает следующая иллюстрация, взятая из англоязычной википедии.
Хотя «полнокадровый» и «кропнутый» являются довольно распространенными названиями для датчиков цифровых камер, некоторые производители по-разному относятся к камерам и датчикам. Например, Nikon часто называет свои полнокадровые камеры «FX», а камеры с «кропнутыми» датчиками называет — «DX», в то время как другие называют камеры по размеру датчика, например, «35 мм» и «APS-C».
На данный момент вся эта номенклатура не имеет значения — еще раз посмотрите на третье изображение и посмотрите полученные фотографии справа от камеры. Обратите внимание, что эти две фотографии выглядят совершенно по-разному. Фотография, снятая меньшим датчиком, выглядит уже или более «увеличенной», в то время как фотография, снятая полнокадровым датчиком, выглядит шире. Это проблема, о которой я упоминал ранее — хотя объектив и его фокусное расстояние могут быть одинаковыми, съемка одной и той же сцены с сенсором меньшего размера, чем у полнокадровый, даст другое, более узкое поле зрения.
Хорошей аналогией для понимания этого эффекта является использование реальной фотографии. Если вы берете фотографию 8×10 и используя ножницы, обрезаете её до размера 6×8, вы, по сути, делаете то же самое, что и «кропнутый» датчик. Однако здесь есть одна оговорка — разрешение сенсора, которое может сделать изображение более увеличенным. Пока не беспокойтесь об этом, так как я объясню это более подробно ниже.
Что такое кроп фактор
Теперь, когда вы знаете, что происходит с полем зрения и получающимся изображением при использовании камер с сенсорами разных размеров, давайте поговорим о кроп факторе. Что это такое и что он делает? Чтобы фотографам было легче понять, как будет выглядеть поле зрения объектива по сравнению с полнокадровой камерой, производители разработали простой способ расчета «эквивалентного» фокусного расстояния объектива.
Поскольку углы изображения обрезаются и выбрасываются, широкоугольный объектив, очевидно, уже не такой широкий, а телеобъектив заставляет вещи выглядеть ближе. «Кроп фактор» — это соотношение размера сенсора фотокамеры к полноразмерному датчику, то есть, к датчику имеющему размер 36х24 (см. ниже). Вы берете предоставленное значение кроп фактора, умножаете его на фокусное расстояние своего объектива и получаете эквивалентное фокусное расстояние относительно полнокадрового изображения.
Например, камеры Nikon «DX» имеют кроп фактор 1,5x, поэтому, если вы возьмете 24-мм широкоугольный объектив и умножите его на это число, то результат составит 36 мм. В основном это означает, что с объектива 24-мм на DX-камере с «кропнутой» матрицей, вы получите примерно такие же фотографии, как и на полнокадровой камере, с объективом 36-мм.
По сути, если вы установите 24-миллиметровый объектив на «DX» камеру, затем установите 36-миллиметровый объектив на полнокадровую камеру, расположите их рядом и сделаете снимки одного и того же объекта на одном и том же расстоянии, то с обоих фотоаппаратов, вы получите одинаковые фотографии по полю зрения. Однако это не означает, что получающиеся фотографии будут выглядеть совсем одинаково — изменение фокусного расстояния или расстояния между камерой и объектом может сильно повлиять на перспективу, глубину резкости и размытие фона, но это еще одна тема, которую мы ещё не готовы обсуждать.
Вот небольшой список камер, которые имеют различные кроп факторы:
Как рассчитывается кроп фактор
Математика для получения кроп фактора довольно проста. Зная физический размер датчика, вы сначала вычисляете диагональ, используя теорему Пифагора (a² + b² = c²), а затем делите число на диагональ «кропнутого» сенсора. Вот пример того, как вывести кроп фактора для сенсора Nikon CX:
35 мм / диагональ полного кадра: 36² + 24² = 1872, поэтому диагональ составляет 43,27 (√1872)
Диагональ датчика Nikon CX: 13,20 ² + 8,80 ² = 251,68, поэтому диагональ составляет 15,86 (√251,68)
Кроп фактор: 43,27 / 15,86 = 2,73
Таким образом, мы можем видеть, что кроп фактор датчика Nikon CX составляет 2,73x, который обычно округляется до 2,7x.
Распространенные кроп факторы и эквивалентные фокусные расстояния
А теперь давайте посмотрим на распространенные фокусные расстояния и кроп факторы, а также на эквивалентные фокусные расстояния:
Как вы можете видеть, размер датчика и его кроп фактор могут сильно повлиять на эквивалентное фокусное расстояние объектива. Объектив 200 мм на маленьком сенсоре с кроп фактором 2,7х (камеры Nikon CX) дает эквивалентное фокусное расстояние 540 мм!
Эквивалентное фокусное расстояние
К сожалению, это то, что может запутать многих фотографов. Фокусное расстояние объектива является физическим свойством объектива и никогда не изменяется от сенсора камеры. Поэтому, когда вы смотрите на приведенную выше таблицу, всегда имейте в виду, что физически меньший сенсор волшебным образом не превращает ваш объектив в более длинный объектив — он просто обрезает большую часть изображения, как показано на рисунке ниже:
Размер объектива / Размер системы
Теперь еще раз взгляните на второе изображение в этой статье и на изображение выше и отметьте, сколько пространства отрубается. Производители быстро поняли, что существуют преимущества в использовании меньших датчиков. Поскольку сокращается физическая площадь сенсора, то объектив тоже будет физически меньшим. Что в итоге привело к уменьшению размера и веса объектива. И всё это привело к уменьшению системы в целом.
Затем, по мере развития технологий, появились беззеркальные камеры, которые изначально стали выпускаться с меньшими фото сенсорами и объективами. Что позволило сделать эти камеры более компактными.
Сегодня, оценивая объективы для зеркальных камер, вы часто сталкиваетесь с объективами, которые созданы специально для камер с обрезанным сенсором. Поскольку эти объективы имеют меньший круг изображения, они либо не будут работать вообще на полнокадровых камерах, либо будут работать (при условии, что они имеют одинаковое крепление объектива, как показано ниже), но на полученных снимках будут очень темные углы, как показано ниже:
Чтобы потенциальным покупателям было легче различать объективы, специально созданных для камер с кропнутой матрицей, производители придумали различные сокращения, которые добавляются к названиям объективов. Вот список сокращений для объективов с кроп фактором от разных производителей:
Например, если вы посмотрите на объектив Nikon и увидите «DX» на его этикетке, это означает, что объектив предназначен для использования только на камерах Nikon DX с кропнутой матрицей, в то время как объективы Canon будут иметь маркировку «EF-S».
Одно значение, разные объективы
Имейте в виду, что некоторые объективы специально предназначены для использования с камерами с кроп фактором, в то время как стандартные полнокадровые, будут работать как кропнутыми матрицами, так и с полнокадровыми. Довольно часто встречается один вид крепления, но который используется для разных размеров. Например, F-крепление Nikon позволит устанавливать как полнокадровые, так и DX-объективы.
То же самое относится и к беззеркальным камерам Sony, которые имеют крепление Sony E, которое работает как с полнокадровыми объективами, так и с объективами с кроп фактором. Вот новая Sony A7 II по сравнению с Sony A6000:
Как видите, обе камеры имеют одинаковое E-крепление, но различия в размерах сенсора очевидны. При выборе объективов для A7 II, вам придется покупать полнокадровые объективы «FE», а для A6000 вы сможете использовать как объективы FE / full-frame, так и обычные объективы серии E с меньшим кругом изображения.
Важно понимать, что лучшими объективами для цифровых камер обычно являются полнокадровые (за некоторыми исключениями), поэтому они часто стоят дороже и, как правило, со временем сохраняют свою стоимость лучше, чем их меньшие аналоги. К сожалению, ни Nikon, ни Canon не стремились выпускать очень высококачественные объективы для своих камер с кроп фактором — у обоих есть только пара объективов профессионального уровня, а остальная часть линии в основном состоит из объективов с медленным зумом …
Размер сенсора против разрешения
Помните напечатанную фотографию 8 × 10, о которой я говорил выше? Это правда, что взять ножницы и обрезать края рамки, чтобы получить фотографию 6 × 8, похоже на то, что делает датчик обрезки. Однако есть один важный фактор, о котором мы не должны забывать — разрешение сенсора. Поскольку каждый датчик цифровой камеры состоит из миллионов пикселей, при использование меньшего датчика должно использоваться меньшее количество пикселей, верно? На самом деле, нет. Если датчик сделан с физически меньшими пикселями, то два датчика имеющих разную площадь (полнокадровый и кропнутый), могут иметь одинаковое разрешение.
Например, Nikon D4 имеет 16 миллионов пикселей на своем полнокадровом датчике размером 36,0 x 23,9 мм, в то время как Nikon D7000 также имеет 16 миллионов пикселей на своем датчике 23,6 x 15,6 мм. При такой резкой разнице в размере сенсора, но при одинаковом количестве пикселей, разница между ними — это физический размер каждого пикселя.
Nikon D4s имеет гораздо большие пиксели размером 7,3 мкм, в то время как D7000 размер пикселей намного меньше и составляет 4,78 мкм, поэтому эти пиксели в основном упакованы ближе друг к другу. Поскольку меньшие пиксели приводят к большему шуму и меньшему динамическому диапазону на изображениях, Nikon D7000 в этом случае просто не может соответствовать качеству изображения Nikon D4 в условиях низкой освещенности.
Вот почему производители так любят говорить о мегапикселях, а не о размерах сенсоров! Они хотят, чтобы вы обратили внимание на причудливое число мегапикселей, и они не хотят упоминать, насколько маленький датчик на самом деле. Ваша телефонная камера может иметь то же разрешение, что и ваша цифровая зеркальная камера, но это точно не означает, что они будут делать фотографии одинакового качества. (Даже без учета разницы в объективах).
В то же время современные кропнутые матрицы очень хорошо справляются с шумом, особенно при низких и средних уровнях ISO. При хорошем освещении вам будет трудно увидеть разницу в качестве изображения между полнокадровыми и с кроп фактором в 1,5-1,6.
Таким образом, у камер с кроп фактором здесь есть определенные преимущества. Меньшие пиксели довольно хорошо работают при хорошем освещении, поэтому, если два датчика разных размеров, но с одинаковым разрешением работают одинаково при дневном освещении, то тогда камера с меньшим датчиком на самом деле может быть более полезной для приближения к объекту. Хотя изображение все еще обрезается, оно в то же время увеличивается!
Если мы вернемся к примеру с напечатанными фотографиями 8×10, представьте, что обрезали фотографию, чтобы получить новую с размером 6×8, но затем взяли эту фотографию 6×8 и растянули её до 8 × 10 (например, путем сканирования и перепечатки). В камерах, в основном, тоже так и происходит.
Фотографы, занимающиеся спортивной съемкой и съемкой дикой природы, могут предпочесть такую такую камеру, потому что при одинаковых объективах, камера с кроп фактором даст большее приближение к объекту съемки. Например, 300-мм объектив на камере с кропнутой матрицей эквивалентен 450-мм объективу на полнокадровой камере с точки зрения поля зрения.
Если производительность при слабом освещении не критична, это довольно большое увеличение досягаемости, что, безусловно, является преимуществом. Это, очевидно, предполагает, что используемый объектив на самом деле способен передать столько деталей. Некоторые старые объективы, не предназначенные для датчиков с высоким разрешением, могут не обеспечивать достаточной детализации и, следовательно, не обязательно становятся лучше.
Надеюсь, что из этой статьи вы разобрались с кроп фактором. Не позволяйте техническим деталям встать на вашем пути — учитесь эффективно использовать имеющееся у вас оборудование и сосредоточьтесь на том, чтобы делать более качественные снимки. Помните, что большинство современных камер удивительны, поэтому барьер для фотографий профессионального качества — это вы, а не ваше снаряжение …