Aynı kamera ayarları farklı sensör boyutlarında aynı pozlamaya yol açıyor mu?


21

Diyelim ki aynı ışıkta aynı sahnenin resmini çeken bir mikro-4 / 3. kamera ve her ikisi de f / 2.8'de 1/60 olarak ayarlanmış tam kare bir kameram var. Farklı sensör boyutlarına rağmen pozlama her iki kamera için aynı olacak mı?

Sormamın nedeni, mikro-4/3 ve tam kare sensörler arasındaki alan derinliği farkından kaynaklanıyor. Mikro-4 / 3. kamera ile aynı alan derinliğine sahip tam kare kamerayla belirli sahnelerin bir fotoğrafını çekmek için, bu sırada beni krank etmeye zorlayan açıklığı arttırmam gerekiyor. ISO.


1
İyi cevapların var ama ilginç bulabileceğin bir şeyi belirtmek isterim. Aynı pozlama ile iki fotoğraf çekebilseniz bile, farklı dinamik aralıklar nedeniyle aynı görünmeyebilir. Bir kamera 9 stop DR, diğeri ise 14 stoplu olabilir. DR'yi 9 VEYA 14 durur bir sabit DR ortama (LCD ekran veya baskı gibi) sıkarak, gördüğünüz tonlar aynı olmaz.
Itai

Yanıtlar:


12

Evet. Pozlama, tüm alan için toplam ışık miktarına değil, sensör (veya film) üzerindeki herhangi bir noktaya vuran ışık miktarına dayanır. (Köşelere çarpan ışığın, merkeze çarpan ışığa veya başka bir yere çarpan herhangi bir etkisi yoktur.) Ya da tam tersi bir şekilde koyarsak, tam kare bir sensör daha genel bir ışık kaydeder, ancak aynı pozlama için tam olarak daha fazla sensör alanı olduğu kadar çok ışık.

Bunu şöyle düşünün: tam kare bir görüntü çekip ortadan küçük bir dikdörtgen çizerseniz, oradaki pozlama (vinyet ve ışık kaybını görmezden gelen), her şeyin pozuyla aynıdır.

Şimdi kırpma yerine, tam kare sensörünü daha küçük olanla değiştirmeyi düşünün. Aynı pozlama, kaydedilen görüntünün sadece daha az.

Elbette, kırpılmış bir görüntünün toplam ışığı daha azdır . İşin sırrı, büyürken hile yaptığımızdır. Alan başına kaydedilen gerçek foton sayısı “gerilmiş” olsa da parlaklığı aynı tutarız. Diğer bir deyişle, algılayıcıda, bir kare içinde toplanan 200 milyon fotonun orta griyi temsil etmesi durumunda, eğer o kare 10 "x 10" olacak şekilde basarsak, parlaklığı çok daha sönük hale getirerek yaymayız - bunun yerine parlaklık yani aynı gri.

Ayrıca, evet, aynı son görüntü parlaklığını elde etmek için ISO'yu (veya deklanşör hızını) arttırmanız gerekir, daha büyük bir sensörde daha yüksek alan derinliği için daha küçük bir açıklık ile. Ancak, kabaca eşit bir teknoloji olduğu varsayıldığında, daha büyük sensör, daha düşük hassasiyetlerde olduğu gibi, daha yüksek olan ISO ile aynı miktarda gürültü vermelidir.


Aşağıdaki uzun yorum dizisine imtiyaz olarak şunu ekleyeceğim: gerçek dünyadaki iki kamera kombinasyonunu kelimenin tam anlamıyla karşılaştırıyorsanız, kesin pozlama çeşitli nedenlerden dolayı değişebilir. Bunlardan biri, belirli bir f-stop konumunda belirli bir mercek için ışığın gerçek iletimidir - mercek elemanlarının kendisi mükemmel değildir ve bir miktar ışığı engeller. Bu, mercekten merceğe farklılık gösterir. İkincisi, mercek yapıcılar diyaframı belirtirken en yakın durağa doğru yuvarlar ve tam olarak doğru olmayabilir. Üçüncüsü, ISO’nun doğruluğu üreticiden üreticiye değişir - bir kameradaki ISO 800 diğer kameradaki ISO 640 ile aynı pozu verebilir. Bu faktörlerin tümü (hatta kümülatif olarak) durmadan az olmalıdır. Ve en önemlisi, bu faktörlerin tümü sensör boyutundan bağımsız ve ilgisizdirbu yüzden onları orijinal cevapların dışında bıraktım.


1
Bekle ... Göz önünde bulundurulması gereken ek değişkenler var gibi görünüyor, değil mi? Her iki kamera da aynı lensi kullanmadıkça pozlamalarının mutlaka aynı olmayacağını söylerdim. Mantığım orada kusurlu mu?
Jay Lance Photography,

1
F sayıları mercekler arasında aynı olduğu ve üretici toleransları ve gerçek aktarım faktörleri gibi şeyleri göz ardı ettiği sürece, aynı olacaktır. Aynı deklanşör hızında ve isoda, iphone'umdaki f / 2.8, 4 × 5 formatlı bir kameradaki f / 2.8 ile aynı pozlamayı verecek. Sonuncusu 800 × 'den fazla yüzey alanına sahip olsa da. :)
mattdm

1
Ama bu bireysel bir lens olayı, format sorunu değil. Mikro 4 / 3'lü lensin parlak tarafındaki hatayla karşılaştırılması iyi olabilir. Sorunun cevabı amaçları doğrultusunda, tüm inekler küresel olduğunu kabul ....
mattdm

3
:) Fakat yine, soru, sensör formatının bir fark yaratıp yaratmadığıdır ve faydalı cevap, fark etmez.
mattdm

3
Ben bir sysadmin'im, o yüzden teoriye değil, olayların gerçek dünyasına katılıyorum. :) Ama burada seninle aynı fikirde değilim. Standartlaşmış duraklara sahip olmanın tüm noktası, belirli bir ekipmandan bağımsız olarak maruz kalmanın karşılaştırılabilmesidir. Belirli bir deklanşör hızı ve ISO için açıklığınızı f / X olarak ayarladığınızı söyleyen bir ışık ölçer satın alabilirsiniz. Bu değer herhangi bir format için doğrudur ve bu önemlidir! Bireysel ekipmanın standarttan farklı olabileceği gerçeği de faydalı, pratik bilgilerdir, ancak sadece ellerinizi havaya fırlatıp "her şey farklı olduğunu söyleyemezsiniz!" Demenin faydası yoktur.
mattdm

14

Diyelim ki aynı ışıkta aynı sahnenin resmini çeken bir mikro-4 / 3. kamera ve her ikisi de f / 2.8'de 1/60 olarak ayarlanmış tam kare bir kameram var. Farklı sensör boyutlarına rağmen pozlama her iki kamera için aynı olacak mı?

Evet - aynı mercekse veya her iki mercek de aynı şanzımana sahipse ve "aynı pozlama" derken aynı ISO derecesini kullandığınızı varsayarak (sensör verimindeki farklılıkları eşitlemek için) varsayalım.

Uyarılar:

  • Aynı ISO aynı gürültü seviyesi anlamına gelmez.

    Aynı ISO seviyesinde çalışan farklı sensörler, farklı miktarlarda ışık yakalar, ancak aynı pozlamaya dönüştürür. Ancak, maruz kalma aynı olsa da, gürültü arasındaki ayrıntıyı çözme yeteneği farklı olacaktır. ISO derecelendirme sistemi, sensör verimliliğindeki farklılıkları saptamak için tasarlanmıştır, böylece ISO200'e göre boyut veya verimden bağımsız olarak herhangi bir sensörü ayarlayabilir ve aynı pozlamayı elde edebilirsiniz. Bunu başarmak için, ISO200'de çalışan tam kare bir sensör, aynı sahne için ISO200'de 4/3 sensörden çok daha fazla ışık topluyor ve sahneyi aynı alana çevirmek için yalnızca dahili olarak farklı miktarda bir kazanç uyguluyor. parlaklık değerleri

    Tam karenin daha hafif bilgilerle başladığından beri düşük gürültü seviyelerine sahip olması haricinde, sonuç pozlama açısından sonuçta eşdeğer görünecektir. Verimlilikte aynı boyuttaki sensörler arasında da farklılıklar olabileceğini unutmayın; Bu nedenle, temel faktör bu olsa da, yalnızca sensör boyutuyla ilgili değildir. Kısacası, FF'deki ISO 800, 4/3'te ISO 800 ile aynı pozlamadır , ancak aynı sensör verimi olmadığından, bunlarda farklı ses ve dinamik aralıklar elde edersiniz.

  • Aynı f-stop mutlaka aynı lens iletimi anlamına gelmez.

    Objektiften ne kadar ışık geldiğini belirlemenin ortak yöntemi bir f-stop. Bununla birlikte, bu ölçü açıklığın çapına dayanmaktadır, ancak mercek elemanlarının aktarıcı özelliklerini (yani mercek içindeki cam tarafından ne kadar ışık emdiği) dikkate almamaktadır. Tüm lens camı bir miktar ışığı emer. Çok katlı kaplamalara sahip modern lensler daha azını emer ve basit bir modern lensin ışığın% 99'undan fazlasını iletmesi nadir değildir.

    Filtreler olmadan, modern çok kaplamalı bir mercekteki iletim kaybının etkisi o kadar küçüktür ki, neredeyse tüm durumlarda göz ardı edilebildiğinden, bu biraz pratik değeri olmayan akademik bir alıştırmadan daha fazlasını yapar. Göz ardı edilemediği durumlar, çok farklı bir lens kullansalar bile, ardışık çoklu çekimlerin aynı pozlamaya sahip olması gereken sinema için çekimi içerebilir. Bu yüzden t-stoplar icat edildi; Tüm camınızın iletim özelliklerini dikkate alarak f-stop gibidirler.


2
Tüm bu t-stop tartışmasına eklemek için: tam kare bir merceğin f-stop'a göre t-stop'a eşdeğer mikro-dörtte üçüne (veya diğer) merceğe göre daha yüksek veya daha düşük bir t-stopuna sahip olması için doğal bir neden yoktur. Bu tam anlamıyla sensör boyutundan tamamen ayrı bir faktördür.
mattdm

Evet. Aynı lensin kullanılıp kullanılmadığı belirtilmedi. Gerçekten sadece farklı lenslerden de bahsediyorsanız geçerlidir; sensör boyutuna bağlı değil.
thomasrutter

2

Not: Aşağıdaki cevap başlangıçta, buna çok benzer olmasına rağmen, özellikle düşük ışıklı durumlarda çekim yaparken sensör boyutları arasındaki farklarla ilgili olan başka bir sorunun cevabına yazılmıştır.

1 inçlik sensör, APS-C sensörüne kıyasla aynı diyafram ve ISO ayarlarında aynı pozlamayı verecek mi?


Maruz kalma, ışığın alan yoğunluğunun bir ölçüsüdür . Bu, alan birimi başına ne kadar ışık yakalandığının bir ifadesidir.

Aynı ISO, f sayısı ve deklanşör süresine sahipseniz aynı pozlamayı elde edersiniz . Fiili ISO, Deklanşör süresi ve diyafram açıklığı gibi farklı kameraların yanlışlıklarının yanı sıra, çeşitli merceklerde dolaşırken kaybolan değişen ışık miktarı nedeniyle küçük farklılıklar olabilir. Ancak, yaratıcı fotoğrafçılık için 1/6 ila 1/3 durak arasındaki her şey yeterince yakın olarak görülüyor .

Küçük bir sensörle kaybettiğiniz şey, özellikle çok düşük ışık koşullarında çekim yaparken toplanan toplam ışık miktarıdır . Işığın alan yoğunluğu aynı olduğunda, her bir milimetreye düşen ışığın miktarı aynıdır, ancak alan olarak dört kat daha büyük olan sensör, alanın dört katına yayılan fotonların dört katıdır. Bakış açısının farklı odak uzaklığı lensleri nedeniyle her iki kamera ile aynı olduğu varsayılırsa, her mm²'nin parlaklığı aynı olacaktır ancak daha büyük sensör daha büyük bir görüntü üretir. Bu, görüntüyü sensördeki boyuttan görüntülemek istediğimiz boyuta büyütdüğümüzde önemlidir.

Her iki sensörden gelen görüntüler aynı ekran boyutuna büyütülürse, daha büyük sensörden gelen görüntü, küçük sensörden gelen görüntüden daha az büyütme gerektirir. Görüntüler boyuttan büyütüldüklerinde algılayıcıya yansıtılırlar, her şey büyür: algılayıcıya yansıtılan ve kaydedilen ışığın görüntüsü, kamera tarafından üretilen gürültü, ışığın rasgele doğası tarafından oluşturulan gürültü, bulanıklaştırma Hareket ve odaklanma / DOF sorunları ve objektif nedeniyle oluşabilecek optik kusurlar.

Sonunda, daha büyük bir sensörün size sağladığı şey, aynı ekran boyutuna ulaşmak için daha az büyütme yeteneğidir; bu, fotoğraftaki tüm kusurların, daha küçük bir sensörle olduğu gibi büyütülmediği anlamına gelir.

Bazı durumlarda, hem küçük hem de büyük sensörlerin performansının iyileştirilmesine olanak sağlayacak teknikler vardır. Örneğin, daha uzun pozlama için daha düşük ISO değerlerinde çekim yapılması, foton çekimi gürültüsünün etkisini azaltır. Tabii ki bu bir tripod veya kamerayı dengelemek için başka araçlar gerektirebilir. Karanlık çerçeve çıkarma kullanmak, kamera tarafından üretilen sabit okuma gürültüsünün etkisini azaltabilir. Aynı sahnenin birden fazla görüntüsünün istiflenmesi, her karedeki rastgele gürültüyü azaltır. İstifleme neredeyse kesinlikle bir tripod gerektirir. Ancak , daha küçük sensörü kullanarak yaptığınız herhangi bir iyileştirme , daha büyük sensörü kullanarak da yapılabilir. Böylece büyük sensör her zaman ışık toplama avantajını koruyacaktır her ikisi de aynı teknolojiye dayandığında.


0

Deklanşör hızı , anlaşılması kolay pozlama bileşenidir. Deklanşör hızını yarıya düşürdüğünüzde, sensöre çarpan ışığın yarısını alırsınız. Küçük bir algılayıcıda 1/50, büyük bir algılayıcıda metrekare başına aynı miktarda ışık verir. Büyük sensör sadece daha geniş bir alanı yakalar.

Görüş alanı ve diyafram açıklığı ilginç bir bileşenidir. Bu nedenle açıklığın odak uzaklığına göreceli bir boyutta olmasının nedeni budur . Olmazsa, her değiştirişimizde cebimizdeki hesap makinelerine ihtiyacımız olacaktı.

Açıklık çapının 5 mm (78,5 mm² alan) olduğunu ve görüş alanınızı iki kat artıracağınızı (30º ila 60 increase) düşünün. Bu, aynı alana çarpan ışık miktarını dört katına (pi.R²) yükseltir, bu da ISO'nuzun dört faktöre inmesi gerekebileceği veya enstantane hızınızın dört kat azalması gerektiği anlamına gelir.

Şimdi, fiziksel açıklık boyutunu doğrudan görüş alanıyla orantılı tutarsanız (odak uzaklığı ve sensör boyutu tarafından belirlenir), görüş alanı bileşenini iptal etmiş olursunuz. Burası f- stop'un devreye girdiği yer. Şimdi tek önemli olan oran. Açıklığınız 1 / 2.8 olduğunda, odak uzunluğunun boyutu, örneğin, belirli bir enstantane hızında aynı ışık miktarı, odak uzunluğundan bağımsız olarak sensöre çarpacaktır.

Bu, açıklığın fiziksel açılardan geniş açılarda (yakınlaştırma) daha küçük ve daha küçük alanlarda (yakınlaştırma) büyüdüğü anlamına gelir.

Bu küçük ve büyük sensörler üzerinde nasıl çalışır? Büyük bir sensörde, aynı görüş alanı (ışık konisi) lensin açıklığı ile aynı miktarda kısıtlanır, ancak sensörde daha büyük bir yer kaplayacak şekilde genişletilir.

Öte yandan ISO standarttır. Herhangi bir enstantane hızında ve açıklıkta standart bir pozlama belirler.

Açıklama için düzenlenmiş

Büyük bir sensörün daha az gürültülü pozlama üretmesinin nedeni, her pikselin alanının daha büyük olmasıdır (bazen önemli ölçüde daha büyük). Bunun anlamı, her bir piksele çarpan gürültü seviyesine kıyasla sinyal seviyesinin (ışık) daha yüksek olmasıdır. Dipte aynı miktarda kurum bulunan bir kova su olarak düşünün. Bir 5L kova, 2L kovaya göre kurumdan daha fazla suya sahip olacak ve bu kovaın kullanışlılığını artıracaktır.

Bu, sinyal-gürültü oranıdır (SNR). Bir nokta ve çekimde, sinyalin gürültüye oranı oldukça azdır. ISO’yu tüm amaç ve amaçlar için kullanmak SNR’yi yarıya indirir. Dijital bir SLR üzerindeki bu büyük kova foto siteleri nedeniyle, ISO, sensör çipine çarpan aynı ışık hacmine rağmen, önemli ölçüde daha yüksek bir şekilde genişletilebilir ve hala bir nokta ve çekime göre daha az gürültü elde edebilir.

Uf. Bu kafa karıştırıcı şeyler.


Cevaplar ilerledikçe bu iyi bir cevap, ama bence farklı bir sorunun cevabı - soru, odak büyüklüğü değil, tamamen ayrı bir şey olan sensör boyutu ile ilgili.
mattdm

1
Ve aslında, tekrar okuduğumda, sonunda ilgili olan kısım, tamamen yanlış. P&S sensörünün aldığı ışık miktarı, tam kare sensörün eşdeğer alanının aldığı ile aynıdır, bu nedenle amplifikasyon tamamen aynıdır. Küçük sensörler daha gürültülüdür, çünkü 1) daha fazla elektronik çok daha küçük bir alanda paketlenir ve 2) aynı boyutta bir baskı yapmak için, daha fazla büyütmek zorunda kalırsınız (biri dosyalarla çalışırken genellikle böyle düşünmez) - daha az maruz kaldıkları için değil.
mattdm

Bu doğru. Bunu açıklığa kavuşturacağım.
Nick Bedford,

@Nick Bedford - Düzenleme bölümünüzde "... her piksele vurmak daha büyük" daha küçük olmalıdır . In "... sinyale gürültü oranı önemli ölçüde daha az olduğu" olmalıdır daha . SNR daha büyük piksel boyutlarında daha yüksektir (daha büyük sensörler, aynı çözünürlük).
Ocak'ta

Bunun için teşekkürler! Kelimeleri yanlış yöne çevirdiğime inanamıyorum.
Nick Bedford,
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.