Om du har funderat på att skaffa en ny kamera eller har övervägt att uppgradera en kamera, har du förmodligen hört allt om beskärningssensorkameror men vad betyder det? Hur påverkar beskärningsfaktorn linsvalen? När du funderar på system är det ofta inte bara kamerakropparna du måste tänka på, utan också valet av linser för det systemet.
Sensoroptik och ekvivalenser
Beskärningssoptik
De flesta nya fotografer börjar ofta med gröda sensorkameror eftersom de vanligtvis är billigare. Men när du blir mer avancerad är det vettigt att uppgradera till ett helbildssystem? Om du funderar på att uppgradera finns det en rimlig uppgraderingsväg?
Ska du till exempel köpa fullramslinser för att använda med din kroppsgrödesensor? Det verkar så förvirrande och för att vara rättvist, det är lite komplicerat och de enkla tumreglerna berättar inte hela historien. I stället för att titta på skillnaderna i kamerans sensorer själva (de är alla ganska bra), låt oss försöka förstå linserna själva.
Liknande brännviddslinser - Olympus micro 4 / 3rds 40-150mm f / 2.8 (motsvarande 80-300mm) och Canons 100-400mm f / 4.5-5.6 (för full bild).
Linsstorlekar
Om du tittar på linser ser du många olika brännviddar och bländare. Även från samma tillverkare för samma kamerakropp finns det ofta olika bländare och brännviddskombinationer. Eftersom en viktig del av fotografering är optik, hur kan du börja jämföra linser för olika sensorer? Hur relaterar linserna till kamerakroppen du tittar på?
Snygg 50mm (full ram till vänster) och mikro 4 / 3rds 25mm (motsvarande 50mm) till höger.
Om vi går längre, hur påverkar beskärningssensorer med olika storlek linsoptik? Är ett f / 2.8-objektiv på en beskärningssensorkamera faktiskt f / 2.8-objektiv eller är det något annat? Vad sägs om kameror med större format? Varför verkar de mindre bländarna (f-stopp) så stora men bilderna så underbara med stor bakgrundsseparation och bokeh?
Allt relaterar till linsoptik och ekvivalenser för grödsensorer, ett av de stora mysterierna för fotografering som de flesta fotografer inte riktigt förstår.
Linsoptik Grunderna
För att förstå linsoptik måste du förstå vad en lins gör för ljuset som kommer in i den. Ljuset som kommer genom en lins inverterar faktiskt och vänder bilden upp och ner. Ljuset projicerar sedan på den digitala sensorn efter att ha passerat genom linsen.
Brännvidd och bild vänds mot sensorn.
De flesta linser definieras av brännvidden och maximal bländare. Ju högre brännvidd desto närmare avlägsna objekt verkar. Så till exempel vill sport- och fågelskådare vanligtvis ha mycket större brännvidd för att komma nära.
Lägre siffror vidgar synfältet för att få fler saker att passa in i bilden (vidvinkellinser) och är ofta verktyg för landskapsfotografer. I motsvarigheter på 35 mm är en 200 mm-lins en lång lins och en 20 mm lins är en mycket bred lins.
Relativ bländarstorlek illustration.
Bländarens f-stoppnummer representerar storleken på iris eller hål i linsen. En lins klassificeras baserat på den största bländaren som irisen kan öppna. Ju mer ljus du släpper in, desto snabbare behöver du slutartiden. På grund av den här egenskapen kallas större maximalbländarlinser snabbare linser. Till exempel anses en f / 2.8-lins ganska snabb och en f / 5.6-lins (tänk kitlins) anses vara ganska långsam.
Optisk matematik
Låt oss hålla den nördiga matematiken minimal, men det hjälper verkligen att förstå linsoptik.
Brännvidd är inte ett mått på den faktiska längden på ett objektiv, utan en beräkning av ett optiskt avstånd från den punkt där ljuset konvergerar för att bilda en skarp bild på den digitala sensorn vid fokalplanet i kameran. Aperture, å andra sidan, är storleken på hålet som skapas av iris i linsen. Bländare är geometriskt relaterad till linsens brännvidd. Till exempel är en f / 2.8-lins på en 100 mm brännviddslins 100 dividerad med 2,8 = 35,7 mm. Eftersom objektivets brännvidd dikterar bländarens storlek är den oberoende av sensorns storlek men beroende av brännvidden.
Verktygslinser som täcker ett liknande intervall - Canon 24-105mm f / 4 och Olympus 12-40mm Making Sense of Lens Optics for Crop Sensor Camera f / 2.8 (motsvarande 24-80mm).
Zoomlinser kan ha mer än en bländare eftersom irisen inte blir större när linsen blir längre. Eftersom det är ett matteförhållande gör den längre brännvidden med samma irisöppning bländaren mindre. Dyrare zoomobjektiv har samma bländare för hela sortimentet, men det är lite av en teknisk prestation eftersom irisen måste bli större när linsen zoomer till en längre brännvidd.
Uppdatering av kamerasensorformat
Under filmfotograferingens guldålder fanns det flera format som dikterades av filmbeståndet. En av de vanligaste storlekarna var 35 mm film dikterad av kedjehjulfilm som var 34,98 ± 0,03 mm (1,377 ± 0,001 tum) bred. Tillbaka på filmdagarna fanns det också flera format, med större och mindre filmlager tillgängliga som också påverkade linsstorlekar och prestanda.
När digitala sensorer ursprungligen utvecklades för stillkameror var större sensorer oöverkomligt dyra, så mindre sensorer användes. Det finns ett brett utbud av sensorstorlekar och denna variation av sensorstorlekar påverkar mekaniken för hur linser på kameror fungerar.
När en sensor är nära storleken på 35 mm filmmaterial kallas den fullbild. Något mindre kallas en grödssensor. Allt större kallas vanligtvis mediumformat även om det finns stor variation i storlekar större än fullbild. Sensorer varierar inte bara i storlek utan också geometri.
Beskärningssensor relativa storlekar
Sensorstorlekar
Generellt sett är en fullbildssensor i form av en rektangel som är ungefär 36 mm x 24 mm, vilket är ett längd-till-breddförhållande på 3: 2 som täcker ett område på 862 mm kvadrat. Omvänt är en mikro 4/3-rds gröda sensor 17,3 mm x 13 mm (förhållandet 4: 3) som täcker en yta på 224,9 mm kvadrat. En Nikon / Pentax APS-C beskärningssensor är 23,6 mm x 15,7 mm (förhållande 3: 2) som täcker ett område på 370 mm kvadrat, medan en Canon APS -C-sensorn är 22,2 mm x 14,8 mm (förhållandet 3: 2) men endast 328,5 mm kvadrat. Större format (större än fullbild) tenderar att vara kvadratiska.
Många gånger beräknas beskärningsfaktorerna av storleken på det diagonala avståndet från sensorn till hörnet. Till exempel är en fullbildssensor dubbelt så diagonal som en mikro 4/3-sensor, därför är beskärningsförhållandet 2x. För en Nikon APS-C gröda sensor är förhållandet 1,5x och för en Canon APS-C crop sensor är det 1,6x.
Jämförelse av sensorns fotavtryck
Fyrkantig kontra rund
Linserna är runda medan sensorerna är rektangulära eller fyrkantiga. Så, alla kameror skär bort en del av bilden eftersom de runda linserna projicerar en cirkulär bild på sensorn som är en rektangel. Detta innebär att kanterna på bildcirkeln är avskurna.
Kameratillverkare utformar sina lins- / kamerakombinationer så att hela sensorn får stor täckning från bildcirkeln (detta kallas täckkraft). Detta kan skapa problem när du har en obalans mellan sensorstorleken och storleken på sensorn som linsen gjordes för.
Bildcirkel med fullram och mikro 4/3 ram överlagrad
Så, hur påverkar skördfaktorer bilder?
Det finns många faktorer som påverkar dina bilder. Sensorstorleken påverkar bilder, men också brännvidd och bländarstorlek, men det är objektivets fysiska egenskaper och påverkas inte av grödfaktorn. Åtminstone inte direkt.
För att illustrera grödessensorernas effekt på ljussamling och brännvidd, sattes en serie testbilder in (dessa är inte alltför vetenskapliga men mer illustrativa). Med en Olympus EM1 Mark II (Micro 4 / 3rds-sensor - två gånger beskärningsfaktor) och en Canon 5D Mark IV (fullbild).
Olympus EM1 Mark II, mikro 4 / 3rds kamera
Canon 5D Mark IV fullbildskamera.
För att illustrera konvertering av brännskillnad och konvertering av ljus samlades kamerorna in sida vid sida med endast konvertering av brännvidd. Sensornas geometri är inte exakt densamma så de har beskurits för att matcha varandra (förhållande 8 × 10).
Jämförelse av kamerastorlek (full bild till vänster, mikro 4/3 till höger)
Båda kamerorna var riktade mot samma vista.
Testa installationen sida vid sida kameror.
Regler för tumme mot verklighet
Brännvidden omvandlas vanligen till ekvivalenter för fullbildsensorer för att ge samma synfält genom att multiplicera brännvidden med sensorns diagonala förhållande. Till exempel är en 25 mm-lins på en mikro 4/3-sensor motsvarande en 50 mm lins på en fullbildskamera (beskärningsfaktor är 2: 1).
Ett Canon EFS-objektiv (beskärningssensor) som passar ett 50 mm-objektiv är 31 mm. Detta fungerar också i omvänd ordning. Om du sätter en helbildslins på en beskärningssensorkamera, multipliceras brännvidden (samma 50 mm-lins blir som en 75 mm-lins på en beskärningssensor). Denna tumregel fungerar.
Redaktörens anmärkning: Optiken är inte densamma, men detta är en allmänt accepterad metod för att förstå gröda sensorer.
Vid motsvarande 24 mm - samma slutartid och ISO, full bild till vänster och Micro 4/3 till höger (båda vid f / 4, ISO200, 1/160: e).
Bländare och skärpedjup
En annan tumregel som inte fungerar så bra är att lägga till ett stopp eller två för bländaren (beroende på beskärningen). Varför fungerar det inte? Det spelar mer här.
Bländaren påverkar linsens samlingsförmåga men med en beskärningssensorkamera gör den mindre sensorn att skärpedjupet (område i fokus) blir större. Vad det betyder är att ett f / 2.8-objektiv med 200 ISO-känslighet ska ha mycket nära samma slutartid på vilken kamerakropp som helst (det finns variationer i ljusmätare från en kamerakropp till en annan). Så ett f / 2.8-objektiv är alltid ett f / 2.8 för ljussamling.
Vid 70 mm ekvivalenter - samma slutartid och ISO, full bild till vänster och Micro 4/3 till höger (båda vid f / 4, ISO200, 1/80).
Att göra saker mer komplexa är utseendet på en bild. Bokeh på en beskärningssensor kommer aldrig att vara lika bra som en fullbildssensor eftersom det extra området för en fullbildssensor ändrar fältets djup (mängden bild i fokus) i förhållande till en beskärningssensor. Detta är inte en funktion av linsen lika mycket som sensorstorleken. Detta kan vara ganska subtilt men det är en faktor, särskilt för porträtt.
Vid 200 mm ekvivalenter - samma slutartid och ISO, full bild till vänster och Micro 4/3 till höger (f / 4, ISO 200, 1/30).
Vid 200 mm ekvivalenter - samma slutartid och ISO, full bild till vänster och Micro 4/3 till höger (f / 4, ISO 200, 1/40: e).
Fullramslinser på beskärningssensorkameror
Linser tenderar att hålla mycket längre än kameror med bra linser så länge som två eller tre kamerakroppar. Så många människor talar om att investera i glas. Så om du använder en beskärningssensorkropp som accepterar fullramslinser, varför inte köpa fullramslinser förrän du är redo att köpa fullramskroppen? Svaret är inte nödvändigtvis för att det kanske inte är så skarpt som dina gröda linser även om linsen verkar ha samma storlek.
Fullramslinser är dyrare än grödaobjektiv men du betalar ofta för andra funktioner inklusive väderförslutning och bättre och mer hållbar konstruktion. På grund av stora skillnader i sensorstorlekar innebär det att du får fullbildslinser på en beskärningssensor att du bara använder linsens mittparti, men detaljerna är mer koncentrerade till det området. Detta kan utmana den optiska kvaliteten på fullramslinser.
De är ofta av bättre kvalitet men inte tillräckligt bättre för att ta hänsyn till storleksskillnaderna mellan sensorerna. Så om du inte vet att du uppgraderar kameran omedelbart, kanske du inte vill använda fullramslinser på gröda kroppar.
Ett annat övervägande är att du måste använda grödfaktorn i omvänd riktning. På en Canon-skördekropp (1,6 grödfaktor) blir ett 24 mm-objektiv till ett 38,4 mm-objektiv. Det betyder att du inte kan få en så stor synvinkel på en grödkropp med breda linser.
En fullramslins på en gröda kropp ökar brännvidden med beskärningsfaktorn
Slutsats
Det finns många missuppfattningar om linser när man jämför dem mellan sensorstorlekar. Att förstå den grundläggande funktionen, funktionerna för att samla ljus och geometriska förhållanden kan hjälpa dig att jämföra linser inom kamerasystem och mellan sensorstorlekar.
Det finns fantastiska linser tillgängliga för alla kamerasystem som kan ge fantastiska resultat. Linser är lika viktiga som kamerahuset. Så när du väljer ett system, se till att du har det objektivval du behöver för just din fotograferingsstil.