Кроп-факторы сенсоров камер и эквивалентность. Часть 1

Кроп-факторы сенсоров и их эквивалентность стали предметом достаточно острых споров между фотографами, выливающимися в ожесточенные дебаты на сайтах и форумах о фотографии. На эту тему было так много написано, что писать о ней снова, казалось бы, излишне. Но к сожалению, из-за большого количества полезной и не очень полезной информации многие фотографы только еще больше запутались.

Благодаря большому количеству различных форматов, доступных сегодня, в том числе 1″/CX, Micro Four Thirds, APS-C, 35/ полный кадр, средний формат (в различных размерах) фотографы постоянно, сравнивают эти системы путем расчета их эквивалентных фокусных расстояний, диафрагмы, глубины резкости, расстояния от камеры до снимаемого объекта, гиперфокального расстояния и т.д., обосновывая неполноценность или превосходство одной системы над другой.

Прежде чем начать, давайте пройдемся по истории форматов сенсоров, чтобы лучше понимать последние происходящие события и проще усвоить материал, который последует далее.

Появление формата APS-C

Когда я впервые начал свой путь в качестве фотографа, термин «эквивалент» был мне чужд. Первый приобретенный мною объектив – китовый Nikkor 18-135mm DX, который пришел вместе с моим Nikon D80. Это достаточно хороший объектив для новичка, каким я и был в тот момент. Когда я подбирал камеру и объектив, сравнение с 35-мм пленкой меня не беспокоили, так как до этого я не снимал на пленку (и, таким образом, не использовал формат больший, чем APS-C). В то время, Nikon еще не выпустила полнокадровую камеру, и лишь немногие могли позволить себе высококлассные полнокадровые зеркалки Canon, так что термин «эквивалент» в основном был ориентирован на фотографов, снимающих в 35-мм формате. Но почему первые цифровые зеркальные фотокамеры получили сенсоры, которые были меньше, чем размер кадра классической 35-мм пленки? И почему у нас встал вопрос об эквивалентности, занимающий умы многих фотографов?

Сегодня, APS-C (или любой другой формат, который меньше полного кадра) позиционируется как компактный и недорогой выбор, а рынок наполнен зеркалками и компактными камерами со сменными объективами. Уменьшение размеров сенсора позволило уменьшить размеры и вес камер и объективов. Но так было не всегда, и, конечно, это не главная причина популярности формата APS-C. Из-за технических проблем с проектированием сенсоров большого размера и их высокой стоимостью, в то время производителям камер было не так просто сделать полнокадровую зеркалку.

А сенсоры меньшего формата были не только дешевле в производстве, но и продавались гораздо лучше. Более того, формат APS-C / DX изначально не был призван стать «легким и компактным», каким мы видим его сегодня. На самом деле, первые камеры формата APS-C, как Nikon, так и Canon были большими – как современные высококлассные зеркалки – и, конечно, недешевыми. Например, Nikon D1 с 2,7-мегапиксельным APS-C сенсором продавался за колоссальные 5 500 долларов, в то время как стоимость Canon EOS D30 с 3.1 МП APS-C сенсором начиналась с 3 000 долларов.

FX-and-DX-camera

Сравнение поля зрения 35-мм пленочной / полнокадровой камеры с камерой с APS-C / кропнутым сенсором

В результате введения нового формата, производители должны были найти способ объяснить, его особенности. Например, используя 50-мм объектив на камере с APS-C  сенсором, вы не получите такое же поле зрения, как при использовании этого же объектива на 35-мм пленочной или полнокадровой цифровой камере. Как вы объясните это покупателю? Поэтому производители начали использовать такие термины, как «эквивалент» и «сопоставимый» со ссылкой на 35-мм пленку, в первую очередь, ориентированные на фотографов, работающих с пленкой.

Затем полнокадровые камеры стали набирать популярность, в ответ на это производители стали выпускать более компактные и дешевые объективы для формата APS-C, многие увидели в этом «преимущество» кропнутого формата перед полным кадром.

Маркетологи быстро это смекнули, и начали активно твердить массам потенциальных покупателей, что меньший формат – отличный выбор, поскольку он был легче и дешевле.

Обобщая, можно сказать, что формат APS-C появился только потому, что он был более экономичен при производстве и проще продавался – он не предназначался для конкуренции с полнокадровыми камерами по весу и габаритам, как это происходит в наше время.

Появление APS-C /  DX / EF-S объективов

Хотя первые камеры формата APS-C и использовали 35-мм объективы, разработанные для пленочных камер, производители знали, что APS-C / кропнутые сенсоры не используют полный круг изображения. Кроме того, существовала проблема, связанная с использованием пленочных объективов на камерах с APS-C сенсорами – они были недостаточно широки! В связи с различиями в поле зрения, использование по-настоящему широкоугольных объективов для 35-миллиметровой пленки было довольно дорогим удовольствием, да и выбор соответствующих объективов был достаточно мал. Почему бы не сделать объективы меньшего размера, с меньшим кругом изображения, способные покрыть более широкие углы, без увеличения веса и габаритов? Именно так и появились первые APS-C/ DX / EF-S объективы. Первым DX объективом Nikon стал Nikkor 12-24mm f/ 4G, а у Canon – Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 и Canon EF-S 10-22mm f/4.5-5.6. Однако, несмотря на усилия обоих производителей сделать объективы компактнее и более доступными по цене,  ни DX, ни EF-S линейки такими не стали. На сегодняшний день компания Nikon выпустила всего 23 модели DX-объективов, из которых лишь 2 можно отнести к «профессинальным». Линейка же EF-S объективов Canon насчитывает 21 объектив, 8 из которых являются вариациями одного и того же 18-55mm объектива. Среди всех моделей EF-S объективов у Canon нет ни одного объектива профессионального класса известной L-серии.

Так что, похоже, идея о выпуске легких и компактных объективов высокого класса – не то, что Canon и Nikon собирались сделать на самом деле. Лучшие объективы они все-таки приберегли для полнокадровых камер.

Кроп-фактор и необходимость в эквивалентности объективов

Так как формат APS-C был относительно новым и нуждался в быстрой адаптации к отрасли, где доля 35-мм пленочных камер была крайне высокой, в качестве аналога эквивалентности поля зрения часто использовалось понятие «эквивалентное фокусное расстояние». Важно, чтобы люди понимали, что 50-мм объектив на APS-C давал узкое поле зрения, сопоставимое с полем зрения, получаемого с 75-мм объективом на 35-мм / полнокадровой камере. Производители также придумал формулу для расчета эквивалентного поля зрения, учитывающую «кроп-фактор» — соотношения диагонали кадра 35-мм пленки к диагонали APS-C сенсора. APS-C сенсоры Nikon имеют размеры 24×16мм с диагональю 29 мм, в то время как полнокадровый сенсор имеет размер 36 × 24 мм и диагональ 43 мм. Соотношение между ними составляет около 1.5x. APS-C сенсоры камер Canon немного меньшего размера и, соответственно, имеют кроп-фактор 1,6х.

Исходя из этого, расчет эквивалентного поля зрения проводится довольно просто: фокусное расстояние объектива умножается на кроп-фактор сенсора. Следовательно, можно легко вычислить, что поле зрения 24-мм объектива на DX / APS-C камере Nikon будет подобно полю зрения 36-мм объектива на полнокадровой камере.

Тем не менее, с течением времени, кроп-фактор породил среди начинающих фотографов серьезную путаницу. Люди начали говорить что-то вроде этого: «изображение было сделано на фокусном расстоянии 450 мм», при том, что на самом деле они снимали с 300-мм объективом на камеру APS-C сенсором. Они полагают, что их система дает им большее увеличение, чем есть на самом деле, ведь все, что их система может им предложить — это лишь эквивалентно узкое поле зрения, обусловленное обрезкой кадра сенсором камеры.

Итак, давайте обозначим самый первый факт: фокусное расстояние объектива не изменяется независимо от того, на какую камеру он установлен.

Фокусное расстояние объектива и Эквивалентное фокусное расстояние

Если вы установите полнокадровый объектив на полнокадровую камеру, камеру с APS-C сенсором, камеру с сенсором Micro Four Thirds или камеру 1″CX, физические характеристики объектива не изменится – его фокусное расстояние и диафрагма останутся неизменными. И это логично, поскольку единственная переменная в этом случае – размер сенсора.

Таким образом, те, кто говорит, что 50mm f/1.4 объективы – это 50mm f/1.4 объективы, независимо от того на какую тушку они установлены, правы – при условии, что это одинаковые объективы (подробнее об этом ниже). Единственное, что может изменить физические характеристики объектива – телеконвертер. Помните, фокусное расстояние – это расстояние от оптического центра объектива, сфокусировавшегося на бесконечность, до поверхности сенсора камеры или пленки, измеренное в миллиметрах. Все, что происходит в результате уменьшения формата изображения/ размера сенсора – это кадрирование, как показано на рисунке ниже:

Full-Frame-vs-APS-C-vs-M43-vs-CX

Если бы я установил полнокадровый 24-мм объектив на камеру формата APS-C, чтобы сделать снимок, который вы видите выше, я просто получил бы изображение, обрезанное по краям – все объекты в кадре не станут ко мне ближе физически. Мое фокусное расстояние также не изменится в любом случае. 24-мм объектив по-прежнему будет 24-мм объективом. С точки зрения эквивалентного фокусного расстояния, итоговое кадрирование даст мне более узкое поле зрения, эквивалентное полю зрения, которое даст 36-мм объектив на полнокадровой камере. Тем не менее, ключевым словом здесь является «поле зрения», как единственная вещь, которая на самом деле будет различаться. Именно поэтому я предпочитаю использовать термин «эквивалентное поля зрения», а не «эквивалентное фокусное расстояние», так как фокусное расстояние ни коим образом не изменяется.

Если бы вы могли провести быстрый эксперимент, установив полнокадровый объектив сначала на полнокадровую камеру, а затем, используя адаптеры (без изменения каких-либо переменных), – на различные камеры с сенсорами меньшего размера, вы бы получили результат подобный тому, что вы видите на изображении выше. Помимо различий в разрешении (об этом в следующих частях статьи), все остальное будет аналогичным, в том числе перспектива и глубина резкости (ГРИП на самом деле может различаться для каждого размера сенсора, подробнее об этом смотрите в следующих частях статьи). Так что объекты на заднем или переднем плане не будут ближе или дальше, а также не будут находиться в фокусе менее или более. Все, что вы увидите – всего лишь результат внутрикамерной обрезки изображения, и ничего больше.

Выше рассмотрен упрощенный случай, когда мы берем полнокадровый объектив с большим полем изображения и устанавливаем его при помощи адаптеров на камеры с различными датчиками меньшего размера. Несомненно, в таком случае мы бы всегда получали одни и те же результаты, за исключением поля зрения.

Однако, с практической точки зрения, в настоящее время мы не получили бы таких результатов, поскольку камеры с более мелкими сенсорами используют небольшие объективы собственных систем и с собственным байонетом.

Мало кто использует большие объективы с камерами  формата, меньшего чем APS-C, поскольку разница в размере байонетов вынуждает использовать различные адаптеры, которые не только усложняют процесс использования камеры с таким объективом, но и могут служить потенциальным источником различных оптических проблем. Опять же, в использовании больших объективов на камерах всех форматов нет никакого смысла, поскольку их поле обзора полностью не используется.

Когда производители проектируют объективы для небольших систем, они хотят, чтобы они были как можно более компактными и легкими. Поэтому, когда появились компактные камеры со сменными объективами таких производителей как Sony, Fuji, Olympus, Panasonic и Samsung, все они стали поставляться с «родными» компактными и легкими объективами, имеющими собственный тип байонета.

Кроп-факторы сенсоров камер и эквивалентность. Часть 2

Автор: Насим Мансуров

Сейчас читают:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *