Canon APS-C mahsulündeki 50 mm lens, tam çerçeve kameradaki 80 mm lensle tam olarak aynı görüntüyü oluşturur mu?

Senaryo:

• Bir FF kameraya 80 mm lens taktım ve fotoğraf çektim
• Canon APS-C kırpma kamerasına (1.6x kırpma) 50 mm lens taktım ve fotoğraf çektim

1.6x kesime göre, bu iki fotoğrafın görüş alanlarının aynı olacağını anlıyorum, çünkü bir mahsul gövdesindeki 50 mm lensin etkili odak uzunluğu 80 mm'dir.

Bu iki fotoğraf aynı mıdır (yani alan derinliği, perspektif vb.)?

Bu iki fotoğraf aynı mıdır (yani alan derinliği, perspektif vb.)?

• Alan derinliği: tam olarak değil , aynı kırpma faktörünün kullandığı f sayısını da çarparsanız çok benzer . APS-C kamerada 50mm lensinizle f / 2.8 kullanırsanız, aynı genel DoF'ı elde etmek için FF kameralı 80mm lens üzerinde f / 4.48 kullanırsınız. Her iki görüntünün aynı ekran boyutunda ve aynı mesafeden görüntüleneceğini varsayarak aynı miktarda DoF'a sahip olabilirsiniz , ancak gerçek odak mesafesinin önündeki ve arkasındaki dağılım biraz farklı olacaktır. Öte yandan, bir FF kamerada 80 mm lensle f / 1.4 kullanırsanız, aynı DoF'yi elde etmek için 1.6X kırpma gövdesindeki f / 0.875'te 50 mm'lik bir lense ihtiyacınız olacaktır.
• Perspektif: Evet, kamera konumu aynı olduğu sürece , odak uzaklığı, sensör boyutu veya ortaya çıkan görüş alanına bakılmaksızın perspektif aynıdır . Perspektif yalnızca bir şey tarafından belirlenir: Kameranın optik merkezinin, sahnedeki çeşitli nesnelere göre konumu .
• Geometrik çarpıtma: Hayır. Bazı insanlar perspektif ve geometrik çarpıklığı karıştırır, ancak bunlar tamamen farklı iki şeydir . Birincisi, kameranın sahneye göre konumu ile belirlenir. İkincisi, lensin üç boyutlu bir dünyanın iki boyutlu bir kayıt ortamına izdüşümü ile belirlenir. Aynı sensör boyutu için iki farklı 50mm lens tasarımı bile farklı projeksiyon modelleri kullanabilir ve farklı bozulma özelliklerine sahip olabilir.
• Arka plan bulanıklığı: Diyafram bıçaklarının sayısı ve şekli, arka plan (ve ön plan) bulanıklığının görünümü üzerinde derin bir etkiye sahiptir. Biz arka plan bulanıklık bokeh estetik nitelikleri diyoruz . Birden fazla dalga boyunda ışığı kırmak için gerçek kalınlıkta bir lens kullanıldığında sunulan klasik sapmaların birçoğu için ne kadar düzeltme yapıldığını da içeren lensin optik tasarımından etkilenir. Ayrıca optik yolda olabilecek diyafram bıçaklarının şekli ve sayısından da etkilenir. Aynı kamera üzerinde aynı odak uzunluğuna ve çok benzer optik formüllere sahip iki lens, odak alanlarını farklı şekilde oluşturabilir ve diyafram açıklıkları farklı şekilde yapılırsa bokeh'leri çok farklı görünecektir.
• ISO, deklanşör zamanı, vb .: Hayır. Aynı DoF değerini elde etmek için diyaframı değiştirirseniz, aynı pozlamayı korumak için diğer pozlama parametrelerinden birini değiştirmeniz gerekir. Telafi etmek için ya deklanşör süresi ya da ISO ya da her ikisinin de değiştirilmesi gerekir.

Sonuçta, farklı büyüklükteki sensörleri kullanırken tam eşdeğerlik diye bir şey yoktur . Yukarıdaki noktalara ek olarak, DoF eşdeğeri makro mesafelerde hyper ve hiperfokal mesafeleri hesaplarken (DoF'a ve DoF'ın ne kadarının önünde ve gerçek odak noktasının ne kadar arkasında olduğuna) ayrılır.

_{Lens Mercekler 1: 1'e yaklaşan büyütme sağlamak için çok yakın "makro" mesafelere odaklandığından, etkili odak uzunlukları bir merceğin "belirtilen" odak uzunluğunu kullanmanın artık beklendiği alan derinliğini doğru bir şekilde hesaplayamayacağı kadar değişir. .}

Farklı lenslerden görüntüler farklı görünecektir çünkü lensler farklıdır . Ancak, farklılık toleransınıza bağlı olarak, yeterince yakın sonuçlar elde edebilirsiniz.

Tartışma amacıyla, aynı objektif olduğunu kabul edebilir fiziksel olarak imkansız olsa bile, aynı görüntüyü üretirler. Görüntülerin mükemmel bir şekilde eşleşmediğinden endişe duyanlar için, "özdeş görüntüler", "farkı sıfıra yaklaştıkları koşullardaki fark olarak sıfıra yaklaşan görüntüler" olarak da tanımlanır.

Ayrıca, mevcut olmayan lenslerle ilgili sorunları önlemek için görüntüleri daha küçük formatta çekilen daha büyük formatlarda yeniden oluşturmaya odaklanacaktır. Bununla birlikte, eğer birisi gerekli lensleri yaparsa, daha büyükten daha küçüğe geçmek sorun olmaz.

• Görüş Alanı - Odak uzaklığını kırpma faktörü ile çarptıktan sonra aynı.

• Perspektif - Kamera aynı konumda tutulduğunda aynıdır.

• Alan Derinliği - Diyaframın kırpma faktörü ile çarpıldığı sürece aynı. İşte alan derinliği formülü:

  DOF = 2 u ² NC / f ²

  N = diyafram F değeri
  C = kafa karışıklığı
  u = konuya mesafe
  f = odak uzunluğu

  Odak uzaklığı kırpma faktörü ile çarpıldığında, paydada kare olduğunu unutmayın. DOF'u sabit tutmak için, payın kırpma faktörünün karesiyle de çarpılması gerekir. Bunu yapmak için diyafram açıklığı F sayısı ve karışıklık çemberinin boyutu. Kırpma sensöründen tam kareye geçeceğimizden, aynı DOF'u elde etmek için her birini kırpma faktörü ile çarpabiliriz.

• Arka Plan Bulanıklığı - Hem odak uzaklığı hem de diyafram kırpma faktörü ile çarpıldığında aynı tutulabilir. İşte arka plan bulanıklığı için bir formül:

  b = fm _s x _d / (N (s ± x _d ))

  b = bulanıklık
  f = odak uzaklığı
  N = diyafram F değeri
  m _s = nesne büyütme (bu nedir?)
  x _d = nesne ve arka plan arasındaki mesafe
  s = konu mesafesi 

• Michael C'nin tartıştığı bazı faktörler burada ele alınmayacaktır.

Bununla birlikte, formüller mercek deformasyonunu, sapmayı ve mercek tasarımıyla ilgili diğer faktörleri göz ardı eder.  Bu nedenle, kırpma lensi ve tam kare arasında geçiş yaparken farklı lenslerin aynı parametreleri ve görünümü paylaşan görüntüler üretmesi "mümkün" olsa da , genellikle aynı görünmezler. "Aynı" tasarıma sahip lensler bile farklı görünecek kadar küçük farklılıklara sahiptir. Farklı lenslerin farklı karakterleri vardır .

Tümü mahsul sensöründe, f / 2.8'de farklı 35mm lensler tarafından üretilen arka plan bulanıklığının ve bokeh efektinin farklı görünümlerini düşünün. Farklı boyutlar, farklı kenar vurguları, farklı pürüzsüzlük, farklı şekiller. Sensör boyutlarının değiştirilmesi, sensör boyutu aynı tutulduğunda daha önce görülen değişimi daha da artıracaktır.

Ancak, farklılık toleransınıza bağlı olarak, yeterince yakın sonuçlar elde edebilirsiniz. F4'te 50 mm lensle çekilen aşağıdaki altıncı görüntüyü düşünün. Ayrıca, tamamen açık çekilen yedinci (35 / 1.4) ve dokuzuncu (50/2) görüntüleri karşılaştırın.

Cimko 35 / 2.8; Hansa 35 / 2.8; Vivitar Serisi-1 35-85 / 2.8;
FujiFilm XF 35 / 1.4; Fujian 35 / 1.7 (c montaj); Pentax SMC 50/2 (0,7x)

FujiFilm, Fujian ve Pentax açık:

(Aynı sayıda piksele varsayıldığında, bu şekil ve aynı açıklık veren alan derinliği özdeş olacaktır olmayan bitki kamerayı 2.56 faktörüyle ve daha büyük bir ISO değeri kullanılarak: xy oranı açıklık sayısı, ancak tam f). Aynı ISO ve aynı diyafram numarasını kullandığınızda, alan derinliği kırpma faktörü ile büyür.

İnsanların daha fazla ışık ve / veya daha az alan derinliği için daha büyük sensörler kullanmasının bir nedeni vardır.

Basit cevap Hayır. Konuya aynı mesafe verildiğinde çerçeveleme amaçları için benzer bir görüş alanı oluşturabilir. Ayrıca, tüm camlar eşit yaratılmaz, bu nedenle biri netlik ve keskinlik açısından diğerine göre bir kenara sahip olabilir. Kırpma sensörünün bir avantajı, bir kırpma sensörü gövdesinde tam çerçeve lens kullanıyorsanız, lensin sadece merkezini yakalamasıdır. Bu durumda, 50 mm'deki köşe keskinliğinin, tam çerçevedeki 80 mm'den daha iyi olması mümkündür.

Her şey tamamen eşit olsaydı, kırpma sensörü tam olarak aynı koşullarda daha az ışık toplardı, bu yüzden ISO'yu yukarı itmek veya deklanşörü yavaşlatmak zorunda kalacaktı (mercek zaten tamamen açılmış olsa da).

FF ve kırpılmış kamera arasındaki yakın denklik ilişkileri şunlardır:

FocalLength _FF = FocalLength _kırpma * CropFactor

Fstop _FF = Fstop _kırpma * CropFactor

ISO _FF = ISO _kırpma * CropFactor ²

çoğu insan ilk denklemi bilir, ancak çoğu ikinci ve son denklemleri unutur.

İlk denklem, aynı görüş alanını korumak için kırpma faktörünü hesaba katmak için odak uzunluğunun nasıl değiştirilmesi gerektiğini açıklar. Çoğu insan bunu biliyor.

Şimdi, odak uzunluğunu daha küçük yaparsanız ancak aynı F-durağını tutarsanız, lensin daha az ışık toplayacağı anlamına gelir, çünkü açıklık açıklığının çapı:

ApertureOpening = Odak Uzaklığı / Fstop

... ve kesiri aynı tutmak için, pay ve payda, kırpma faktörü ile çarpılarak değiştirilmelidir. Bu, diyafram açıklığının açılmasını ve böylece ışık toplama yeteneğinin aynı kalmasını sağlar.

Şimdi, maruziyet ve ISO, maruziyet şöyle olacak şekilde tanımlanmaktadır:

Pozlama = ISO * Pozlama Süresi / Fstop ²

Eşdeğer fotoğraf çekmek istiyorsanız FF ve kırpma kameralarında pozlama süresi kesinlikle aynıdır. Şimdi, ışık toplama yeteneğini korumak için Fstop'u CropFactor ile çarpmanız gerektiğini açıkladığım gibi. Bu nedenle, pozlamayı korumak için CropFactor ^{2 ile} birden fazla ISO gerekir . Bu bir sorun mu? Hayır, FF sensörleri alan açısından fiziksel olarak daha büyük olduğundan, CropFactor ^2'yi tahmin ettiniz , bu nedenle herhangi bir olumsuz gürültü efekti olmadan ISO'yu CropFactor ^{2 ile} çarpabilirsiniz , yani piksel boyutunun daha büyük olduğunu varsayarak, yani megapiksel sayısı aynısı.

Öyleyse kontrol edelim:

1. Görüş alanı: korunur
2. Işık toplama yeteneği: korunur
3. Gürültü seviyesi: korunur
4. Pozlama: korunur

Şimdi, ekipman seçiminizi etkileyebilecek iki faktör daha var. Bunlar alan derinliği (DOF) ve arka plan bulanıklığıdır.

@Xiota'nın açıkladığı gibi DOF formülü:

DOF = 2 SubjDistance ² Fstop CoC / Odak Uzunluğu ²

Nesne mesafesi aynı kalır, Fstop CropFactor ile çarpılır, CoC (karışıklık çemberi) kırpma faktörü ile de çarpılır, çünkü sensör boyutları bir CropFactor faktörü ile daha büyüktür. Payda, CropFactor ^{2 ile} de çarpılır , bu nedenle alan derinliği (DOF) aynı kalır.

Ancak, başka bir yönü daha var, arka plan bulanıklığı. Anladığım kadarıyla arka plan bulanıklığı:

Blur = FocalLength SubjMagnification BgDistance / (Fstop (SubjDistance ± BgDistance))

SubjMagnification birimsizse, payın kare uzunluk birimleri vardır. Payda uzunluk birimlerine sahiptir. Yani, bulanıklığın uzunluk birimleri vardır.

Bir FF kamera için neler olduğunu kontrol edelim. FocalLength, kırpma faktörü ile çarpılır, ancak Fstop da kırpma faktörü ile çarpılır. Nesne büyütme, görünüşe göre sensörün boyutunun öznenin boyutuna bölünmesidir. Nesnenin boyutu aynı kalır, ancak sensör boyutu CropFactor faktörü ile daha küçük veya daha büyüktür. Yani, FF'de SubjMagnification, CropFactor ile çarpılır. Bu nedenle, Blur CropFactor ile çarpılır. Böylece, bulanıklık diski boyutu büyür, ancak sensör boyutu da büyür, bu nedenle bulanıklık diski sensörün aynı yüzdesini kaplar!

Öyleyse, arka plan özelliklerini kontrol edelim:

5. Alan derinliği: korunur
6. Arka plan bulanıklığı: korunur

Yani, evet, eşdeğer bir lens kullanırsanız fotoğraflar aynı olur. Bununla birlikte, muhtemelen 80mm f / 1.2 lensi çok kolay bir şekilde bulabileceğinizi unutmayın (iyi, tamam, 85mm olabilir ama yeterince yakın olabilir), ancak 50mm f / 0.75 lens bulmak biraz zor olabilir. Bu nedenle, çok fazla arka plan bulanıklığı, sığ alan derinliği ve düşük gürültü istiyorsanız, tam kare kullanmanın bir faydası vardır: muhtemelen bir kırpma kamerası için istediğiniz lensi bulamazsınız!

Daha da küçülürsek ve cep telefonu sensörlerini (7-8 kırpma faktörü) düşünürsek, yaklaşık f / 0.15 - f / 0.17 F-stoplu 10-11mm lense ihtiyacınız olacaktır. Eminim böyle bir lens bulamazsınız!

Yakın denklik ilişkilerinin geçerliliğini hızlıca kontrol edelim. Canon 17-55mm f / 2.8 IS USM zoom 645 gram ağırlığında. Tam çerçeve üzerinde, 27-88 mm f / 4.5 olacaktır. 600 gram ağırlığında 24-70 mm f / 4 IS USM lensi ve 669 gram ağırlığında 24-105 mm f / 4 IS USM lensi bulabilirsiniz. Filtre dişi boyutu tüm lenslerde 77 mm'dir. Bu yüzden sanırım neredeyse aynı miktarda cam var.

Bununla birlikte, 24-70 mm f / 2.8 IS olmayan USM ağırlığı 953 gramdır, bu yüzden içinde daha fazla cam vardır.

Ayrıca, örneğin Coolpix P1000'i düşünün. 24-3000 mm'ye eşdeğer 125x zoom, 4.3 - 539 mm olarak tanıtılır. F-stop f / 2.8 - f / 8'dir, ancak üreticinin rahatça unuttuğu F-stop için "eşdeğer" spesifikasyonu yoktur. 3000 mm f / 8 lens gördünüz mü? Yapmadım, ama en azından 3000mm / 8 = 375mm çapında olmak çok büyük honking olurdu. Üretici, f / 2.8 - f / 8'in f / 15.6 - f / 44.5 eşdeğeri olduğunu söylemeyi hatırlamalıdır. Bu, insanların tipik olarak F-stop için denklik ilişkisini unuttuğunu ve sadece odak uzaklığı ilişkisini hatırladığını gösterir.