Кроп-факторы сенсоров камер и эквивалентность. Часть 4

Рассмотрим еще несколько моментов, которые способны очень быстро вызвать у вас головную боль: круг нерезкости, формат печати, дифракции, плотность пикселей и разрешение датчика. Эта пятерка превращает «эквивалентность» в предмет воистину нескончаемой дискуссии.

Кроп-факторы сенсоров камер и эквивалентность. Часть 1

Кроп-факторы сенсоров камер и эквивалентность. Часть 2

Кроп-факторы сенсоров камер и эквивалентность. Часть 3

Я не стану уделять этим моментам слишком много времени, поскольку считаю, что они не имеют прямого отношения к рассматриваемой нами теме. Поэтому, если предыдущие части вас уже изрядно утомили, то вы можете пропустить все это барахло и не забивать им голову, потому, что на самом деле оно не имеет значения (вообще все, что было написано в этой статье ранее, в итоге не имеет никакого значения, я объясню это в выводе).

Круг нерезкости (пятно рассеяния)

Каждое изображение состоит из множества точек и кругов, потому что лучи света, достигающие пленки/сенсора камеры всегда дают точку круглой формы. Эти круги или «размытые точки» могут быть маленькими или большими. Чем меньше эти круги нерезкости, тем более похожими на точку они воспринимаются нашими глазами. В принципе, Википедия определяет круг нерезкости (пятно рассеяния) как максимально допустимую степень размытия области, при которой она все еще будет восприниматься человеческим глазом как точка. Любая часть изображения – распечатано ли оно или отображается на мониторе компьютера – воспринимается нашими глазами размытым, если оно недостаточно четкое. Когда вы испытываете разочарование из-за размытой фотографии – это вызвано тем, что ваши глаза не могут найти на изображении достаточного количества деталей, поэтому мозг воспринимает его размытым, не в фокусе и т.д. Но если у вас плохое зрение и вы не можете определить разницу между резким и размытым изображением, значит, вы не можете видеть то, что другие могут. Вот почему тема круга нерезкости настолько неоднозначна и запутанна – она не учитывает, что ваше зрение может быть ниже принятого стандарта хорошего зрения (при котором человек способен различать 5 пар линий на миллиметр, при просмотре под углом  60 ° с расстояния в 25 см). Какое это имеет отношение к эквивалентности, спросите вы? Ну, круг нерезкости оказывает косвенное влияние на эквивалентность, поскольку он тесно связан с форматом печати и несколькими другими вещами.

Формат печати и разрешение сенсора

Верите вы или нет, но в настоящее время большинство сравнений камер и сенсоров имеет прямое отношение к размеру печати, как бы странно это ни звучало. Почему? Потому что по умолчанию предполагается, что мы фотографируем для того, чтобы затем распечатать снимки. Так что еще одним элементом жаркого спора вокруг эквивалентности является вопрос «насколько большого формата вы сможете распечатать изображение». Вот тут-то круг нерезкости и вносит дополнительную путаницу, поскольку величина формата печати напрямую зависит от того, насколько резким воспринимается изображение с разного расстояния. Если вам доведется послушать старожилов ,снимающих на 35-мм пленку, вы можете услышать от них, что разрешение или резкость неважны для любой печати, и что они печатают фотографии в огромных форматах – 24 × 36″ или 30 × 40″ (а то и больше) и несмотря на это изображения выглядят великолепно.

Вероятно, аналогичные истории вы сможете услышать и от владельцев первых цифровых фотокамер, которые с радостью продемонстрируют вам огромные отпечатки фотографий, сделанных на 6-8-мегапиксельные камеры. В то же время, вы можете встретить и тех, кто часами будет вам рассказывать о своих отпечатках гигапиксельных изображений со сверхвысоким разрешением. Причем это разрешение будет детальнее, чем то, что ваши глаза могут различать.

Так кто же прав, кто виноват? Тут мнение тоже будет крайне субъективным, так что жарких дебатов не избежать. Старожилы будут смеяться над снимками с высоким разрешением, говоря вам, что, в любом случае, вы никогда не будет рассматривать на таком близком расстоянии, чтобы заметить все мельчайшие детали. Другие, напротив, будут утверждать, что отпечаток фотографии должен быть максимально детальным и должен хорошо смотреться на любом расстоянии, иначе он не достоин занимать драгоценное пространство вашей стены.

И пока некоторые из нас будут спорить, какая камера имеет лучшее соотношение сигнал-шум, успешные фотографы, например, Лаура Мюррей, эксклюзивно снимающая на пленку, будет продавать отпечатки своих фотографий, отсканированные с фотопленки, в любых размерах по желанию заказчика:

Фотограф: Лаура Мюррей

Фотограф: Лаура Мюррей

Большой спойлер для любителей разбирать изображения попиксельно – в фотографиях выше нет большого количества деталей. Фотографы, снимающие на пленку быстро изменяющиеся сцены, например, свадьбы, крайне редко беспокоятся о том, достаточно ли резким вышел ближайший к ним глаз невесты – они находятся в том месте для того, чтобы запечатлеть момент, настроение и окружающую обстановку. Очень немногие фотографы, использующие фотопленку, будут тратить время на чтение вам лекций о круге рассеяния, разрешении, дифракции или других несущественных (для них) темах. Так кто же прав?

Независимо от того, к какому лагерю вы себя относите, вы вынуждены признать, что современный мир движется в сторону увеличения разрешения, формата отпечатков и детализации. На самом деле, производители тратят огромные доли рекламного бюджета на то, чтобы убедить вас в том, что высокое разрешение 4K телевизоров и мониторов лучше. Нравится вам это или нет, вы, скорее всего, уже купились на эту идею. Если нет, то вы представляете небольшой процент от современного населения, которая не поддалась мании последних лет – гонке за мегапикселями.

В самом деле, если вы пользуетесь интернетом достаточно долго, то вы, вероятно, помните, как выглядели тогда веб-страницы, с изображениями миниатюрного размера, которые на наших 256-цветных VGA-мониторах смотрелись достаточно большими.

Признаю, мир не стоит на месте, и, возможно, некоторые наши читатели читают эту статью с 4K монитора, ожидая огромных фотографий, способных раскрыть потенциал их мониторов. Мир движется в этом направлении, нравится нам это или нет.

Давайте вернемся к нашей супер-технической, не-очень-важной дискуссии о том, почему формат печати оказывает влияние на наше сравнение. Учитывая, что возможности принтеров ограничиваются тем, сколько точек на дюйм они могут отпечатать (это значение также растет год за годом), в настоящее время для того, чтобы изображение выглядело приемлемо резким с комфортного расстояния, оно должно быть распечатано с плотностью в пределах 300-240 точек на дюйм (для некоторых изображений приемлема плотность печати в 150 точек на дюйм).

Итак, если привести пиксели и точки в соотношение 1: 1, насколько большого формата вы сможете распечатать 16-Мп изображение против 36-Мп (при условии, что оба изображения достаточно детализированы и резки)?

Здесь мы опять прибегнем к простому расчету – разделим горизонтальное и вертикальное разрешение на значение плотности печати – это и даст размер изображения.

В случае с 36-Мп Nikon D800 / D810, разрешение изображений которого составляет 7360 × 4912, мы получим размер изображения 24, 53 × 16, 37 дюймов (7360/300 = 24.53, 4912/300=16.37). Так что, если вы хотите добиться хорошего качества печати, максимальный размер отпечатка для D800 / D810 будет составлять 24 × 16. А что мы увидим при взгляде на 16-Мп Nikon D4S, разрешение изображений которого составляет 4928 × 3280? Применяя тот же расчет, мы получим максимальный размер отпечатка 16 × 11″! Какого черта? Камера за 6500 долларов может позволить распечатать изображения в максимальном размере не более 16 × 11 дюймов, в то время как камера за 3 000 позволяет печатать фотографии гораздо большего размера?! И что прикажете с этим делать? Подобная путаница превращает дебаты о максимальном формате печати в острую дискуссию. Но минуточку, если все, что имеет значение для максимального формата печати – это только разрешение изображения в пикселях, что говорить о сравнении Nikon D4S с Nikon D7000 или Fuji X-T1, которые имеют сенсоры с тем же 16-Мп разрешением?

Вот тут-то все становится еще более запутанным и болезненным для тех, кому крайне сложно принять мысль о том, что сенсор меньшего формата способен выдавать изображения, которые можно распечатать в таком же размере, как и  изображения с камеры большего формата.

Пришло время запутаться еще сильнее и познакомиться с плотностью пикселей.

Плотность пикселей

Предыдущий раздел мы закончили на том, что сенсоры различных форматов с одинаковым разрешением могут дать изображения, максимальные размеры которых при печати будут одинаковыми. Ну хоть в этом они схожи…надеюсь.

Итак, как только производители начали выпускать более мелкие сенсоры (первоначально из соображений снижения стоимости, о чем мы говорили в первой части этой статьи), они начали понимать, что у сенсоров небольшого размера есть и другие преимущества, на которых они могли бы заработать. Ну, это, в основном, повторение истории широкоформатных и среднеформатных камер, затем среднеформатных и 35-мм камер – чем больше формат, тем дороже его производство.

Это одна из причин, почему 35-мм стал «стандартным» форматом в киноиндустрии – мало кто был готов тратить деньги на оборудование и расходные материалы среднего формата. По этой же причине APS-C обрел широкую популярность – он стал форматом, предлагающим более легкие и компактные камеры, по сравнению с полным кадром.

Производители достаточно быстро поняли, что, сохраняя плотность пикселей (т.е. количество пикселей на дюйм площади поверхности сенсора), можно создать сенсор меньшего размера с тем же разрешением, что и у сенсора большего размера. Так они начали запихивать все больше и больше разрешения в маленькие сенсоры, увеличивая шаг пикселя, и превращая сенсоры в «эквивалентные» (теперь я ненавижу этот термин!) большим форматам. Те же старые мегапиксельные войны, только теперь мы путаем людей ужасно схожими характеристиками: большая, громоздкая полнокадровая DSLR-камера Nikon D4S стоимостью 6500 долларов имеет разрешение 16 Мп, такое же разрешение имеет и беззеркальная камера Fujifilm X-T1 стоимостью 1 700 долларов. А камерофон с крошечным сенсором имеет разрешение 41 мегапиксель…

Однако, несмотря на то что, возможно, это может показаться плохой идеей, в таком стремлении производителей есть один большой плюс. Пиксели меньшего размера меньше страдают от шумов, так что поколдовав с алгоритмами шумоподавления, производители смогли создать небольшие сенсоры с внушительной производительностью на высоких ISO.

Так что, если объединение большего числа пикселей имеет свои преимущества, почему бы не прибегнуть к нему? Собственно, это мы можем наблюдать в последнее время.

APS-C-сенсоры в течение последних пары лет очень быстро прошли путь от 12 до 16 Мп, а затем от 16 до 24 Мп в течение последних 2 лет. Учитывая успехи в этой области у систем Nikon CX и Micro Four Thirds, в ближайшее время можно ожидать, что разрешение DX-камер шагнет 24 Мп (Samsung NX1 уже имеет разрешение 28 Мп).

Плотность пикселей, размер сенсора и дифракция

Теперь мы добрались до интересного момента, который, кажется, предсказуем и не готовит никаких неожиданностей: поскольку размер пикселей сенсора небольшого формата меньше, то и размер круга нерезкости тоже…больше. Таким образом, это позволило «фотогениям» добавить к «эквивалентности» сенсора еще одну переменную – дисперсию круга нерезкости. Они даже вывели так называемую Zeiss formula (которая, как оказывается, на самом деле с Zeiss не имеет ничего общего), позволяющую рассчитать размер кружка нерезкости на основе физического размера сенсора. Она стала настолько распространенной, что такие расчеты уже были интегрированы в большинство калькуляторов глубины резкости. Так что если вам доведется пользоваться одним из них, найдите вкладку или пункт «Круг нерезкости» и вы, вероятно, найдете его размер для выбранного формата сенсора.

Принимая во внимание, что в сенсорах небольшого размера плотность пикселей на дюйм площади поверхности выше, можно предположить, что круг нерезкости (пятно рассеяния) для компактных систем будет меньше. Но фактическое число может меняться, так как то на чем именно должен основываться этот расчет до сих пор является предметом споров. Кроме того, если через несколько лет мы будем использовать на всех сенсорах пиксели вдвое меньшего размера, то существующие формулы придется переписывать…

Теперь о дифракции. Так как дифракция напрямую связана с кругом нерезкости то, можно предположить, что если на небольших сенсорах круг нерезкости увеличивается, то и дифракция на таких сенсорах проявляется на более широкой диафрагме. Вот почему, когда вы снимаете на камеру компактной системы Nikon CX, вы можете заметить воздействие дифракции уже на f/5.6, в то время как на камерах более крупных систем, такое влияние начинает проявляться только с f/8 и выше.

Высокоскоростные APS-C камеры

В настоящее время барьер для вступления в мир полнокадровой фотографии по-прежнему колеблется на уровне около 1 500 долларов, так что появление камер с APS-C сенсорами высокого разрешения, например, Canon 7D Mark II было встречено с большой помпой. Ко всему прочему, появление таких камер вызвало к жизни острые дискуссии о преимуществах и недостатках высокоскоростных APS-C DSLR-камер в сравнении с полнокадровыми (в самом деле, многие владельцы Nikon по-прежнему ждут прямого конкурента Canon 7D Mark II). К сожалению, как и в случае с эквивалентностью, в дискуссии APS-C против полного кадра, приверженцы каждой из сторон будут отстаивать свое мнение до скончания времен.

Возможно, вы слышали, как кто-либо говорил, что он предпочитает снимать на камеру с кропнутым сенсором из-за того, что она дает больше деталей. Этот аргумент имеет смысл – сенсор с более высоким шагом пикселя (т.е. с большим количеством пикселей на дюйм) имеет более высокое разрешение и, следовательно, способен создать изображение, содержащее больше данных (при условии, что используется высококачественный объектив, способный зафиксировать эти детали).

Более высокое разрешение позволяет распечатывать фотографии в более крупном формате: поскольку размер печати зависит от количества точек на дюйм – следовательно, чем больше точек, тем больше размер отпечатка. Наконец, более высокое разрешение дает больший простор при кадрировании фотографии, что особенно актуально для фотографов, снимающих дикую природу.

Если вам интересно узнать, что я думаю по этому поводу, вот мое мнение: есть три фактора, для рассмотрения в данной ситуации: Цена, Плотность пикселей и скорость. Возьмите, например, две 36-Мп камеры Nikon D810 и D800, имеющие сенсор с такой же плотность пикселей, как и 16-Мп АPS-C / DX камера. Если D800 / 810 камеры могли бы предложить ту же скорость, как высококлассные DX-камеры (скажем, 8 кадров в секунду или более), и стоили бы столько же, сколько и высококлассные DX-камеры, рынок топовых DX-камер умер бы, без каких-либо альтернатив.

И если вы утверждаете, что новое поколение 24-Мп DX-камер имеют самую высокую плотность пикселей, то помните, что выходом FX-камер с той же плотностью пикселей (50+ Мп), ваш аргумент станет несостоятельным. В то время, когда вышел Nikon D800, у него была та же плотность пикселей как и у Nikon D7000 – то есть сенсор с кроп-фактором 1.5x выдавал такие же 16-Мп изображения. Некоторые даже утверждали, что D800 – тот же D7000, но с сенсором D800, и в чем-то они были бы правы. В чем-то, но не в плане скорости съемки: 6 кадров в секунду против 4 кадров в секунду – для фотосъемки динамичных сцен это более чем существенная разница. Если Nikon может сделать полнокадровую камеру с сенсором более 50 Мп, скорострельностью 10 кадров в секунду и стоимостью 1 800 долларов, то в производстве топовых DX-камер не будет абсолютно никакого смысла. Но мы знаем, что с учетом современных технологий, выпуск такой камеры невозможен, поэтому выпуск высококлассных камер DX-формата по-прежнему необходим. А теперь давайте взглянем на фактор стоимости более пристально. Далеко не каждый готов расстаться с почти 7 000 долларов, ради приобретения Nikon D4 или Canon 1DX. Но что бы произошло, если бы полнокадровая камера со скорострельностью D4 продавалась бы за 1 800 долларов? Верно, рынок топовых DX-камер умер бы. Так почему же топовые неполнокадровые камеры продолжают пользоваться популярностью? Что ж, перебрав все аргументы, изложенные выше, с уверенностью скажу, что основной из них – более доступная цена. Все остальное второстепенно.

Эквивалентность – это абсурд: CX против DX против FX против MF против LF

Бьюсь об заклад, теперь вы думаете, с какой стати вы вообще начали читать эту статью. Я прекрасно вас понимаю, потому что сам часто ловлю себя на мысли: «А с какой стати я решил написать эту статью?». Буду честен, я на самом деле какое-то время думал не опубликовывать ее. Но снова и снова наталкиваясь на обсуждения эквивалентности, мне хотелось собрать воедино все свои мысли на этот счет и поделиться ими с читателями.

Я считаю, что вопрос эквивалентности абсурден и постоянно вводит в заблуждение все больше и больше людей. Почему мы до сих пор говорим об эквивалентности фокусных расстояний, диафрагм, глубины резкости, степени размытия фона и т.д., когда вся суть создания «эквивалентности» была адаптация фотографов, снимающих на 35-мм пленку, к новым реалиям цифровой фотографии.

Нет, ну правда, что с того, что 35-мм пленка когда-то была популярна? Почему мы до сих пор возводим ее в ранг «Библии» фотографических стандартов?  был популярен – почему мы до сих пор использовать его в качестве “Библии” стандартов? В то время, как средний формат начинает переходить в «доступный» ценовой диапазон (первая ласточка – Pentax 645Z уже есть в продаже), в плане эквивалентности мы собираемся двигаться в обратном направлении?  Не правильнее ли будет начинать смотреть в сторону более крупных форматов?

Давайте обратимся к заключительному аргументу прямо сейчас: в конце концов, в вопросе эквивалентности все сводится к тому, что больше всего интересует именно для вас. Если вы заботитесь только о качестве изображения, значит, больше – всегда будет лучше. Крупный формат, конечно, будет более тяжелым и крупным, но он даст вам возможность печатать фотографии в большом формате, лучшее качество изображения, бумажно-тонкую глубину резкости и т.д.

Но если вас смущает перспектива таскать тяжелую камеру, и вы хотите подобрать что-нибудь легкое и небольших габаритов, то современные компактные камеры достигли того уровня развития, когда они могут удовлетворить все требования 90% фотографов.

Подумайте над этим и, возможно, в следующее свое путешествие вы возьмете с собой камеру формата Nikon CX.

Мне понравилось, как Боб Вишнески дополнил инфоргафику Fuji «Эволюция фотографа», которая изначально показывала, как приятно современному фотографу работать с беззеркальными системами Fujifilm:

Эволюция фотографа

Резюме: Все правы, все неправы

Серьезно, давайте просто откажемся от этой глупости под названием эквивалентность?  Этот вопрос слишком запутан, чересчур перегружен техническими терминами и излишне переоценен. Имейте в виду, что, как только беззеркальные системы станут более доступными, мы получим массу людей, переходящих к ним от цифромыльниц и камер смартфонов. И им нет необходимости разбираться во всем этом барахле – они потратят время с большей пользой, изучая, как использовать те инструменты, которые предлагает им их камера.

Просто пошлите подальше эту глупую дискуссию. Все правы и все неправы одновременно. Время двигаться дальше и снимать отличные фотографии!

Автор: Насим Мансуров

Сейчас читают:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

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