Come si calcola la differenza nella portata dell'obiettivo tra un obiettivo superzoom compatto e uno zoom DSLR?

So che è una domanda per principianti, ma ho trascorso gli ultimi 3 giorni a leggere questo forum e altre risorse su Internet e ho raggiunto un punto di rottura.

Quindi ho deciso di porre la domanda, dopo tutto, poiché non riuscivo a capire la risposta in base agli altri post.

Domanda:

Ho una fotocamera compatta con un sensore minuscolo (fattore di crop 5.6) e una lunghezza focale massima di 1365 mm. Quella fotocamera mi permette di avvicinarmi in modo soddisfacente ai miei soggetti (fauna selvatica). Voglio passare a una fotocamera con obiettivi intercambiabili che avranno un fattore di ritaglio di 1,6 (tra gli altri vantaggi rispetto a un super-zoom compatto)

Ho ragione a dire che avrò bisogno di un obiettivo con una lunghezza focale di 390 mm, per avvicinarmi al soggetto come prima?

Come sono arrivato a questa conclusione è stato (1365 / 5.6) * 1.6 = 390

È corretto o sto semplificando troppo e confondendo le cose? C'è qualche altro parametro che può dirmi "quanto vicino" posso arrivare alla mia materia?

In fotografia, ciò che è interessante è soprattutto l' angolo di vista (AOV) . L'AOV è l'angolo offerto da un obiettivo su un sensore: può essere specificato in orizzontale, in diagonale o in verticale.

AOV [°] = 2 * arctan ( sensor_height|width|diagonale [mm] / (2 * focal_length [mm]) )

La formula per passare da una lunghezza focale (FL) specificata su un sensore non full frame alla lunghezza focale equivalente full frame è:

equivalent_FL [mm] = true_FL [mm] * crop_factor

Il fattore di ritaglio può essere determinato confrontando le diagonali:

crop_factor = full_frame_diag [mm] / your_sensor_diag [mm]

Questo significa:

• Con la stessa lunghezza focale, un sensore più grande (ma lo stesso formato) darà un AOV maggiore
• Con le stesse dimensioni del sensore, una lunghezza focale minore fornirà un AOV maggiore
• AOV è diverso negli assi verticale, orizzontale e diagonale (tranne in un sensore quadratico, dove vert e hor sarebbero gli stessi) assi

Oppure, in termini pratici:

• Un obiettivo da 10 mm sul sensore con fattore di crop 5,6 ti darà un AOV equivalente a quello di un obiettivo da 56 mm su un sensore full frame.
• Lo stesso obiettivo da 10 mm su un sensore con fattore di crop 1.6 ti darà un AOV equivalente a quello di un obiettivo da 16 mm su un sensore full frame.
• Un obiettivo da 1600 mm su un sensore full frame fornirà la stessa lunghezza focale di un obiettivo da 1000 mm su APS-C (1.6 crop) o un obiettivo di ~ 285 mm sul punto e scattare.
• Un obiettivo da 16 mm su un sensore full frame fornirà la stessa lunghezza focale di un obiettivo da 10 mm su APS-C o un obiettivo da ~ 2,85 mm sul punto e sparare.
• Tutti gli altri fattori lasciati da parte, i sensori più piccoli favoriscono AOV più piccoli / maggiore portata, mentre i sensori più grandi favoriscono AOV più grandi.
  • Tra i fattori ignorati ci sono:
  • Densità dei pixel (un sensore da 20 mm² con 20 MP ha pixel grandi la metà rispetto a un sensore da 40 mm² con 20 MP) che influenza il rumore (i pixel più piccoli sono generalmente peggiori nel raccogliere la luce e quindi contengono più rumore)
  • Apertura (f / 4 su un fattore di ritaglio 5,6 è qualcosa come f / 24 a pieno formato)
  • Limitazioni fisiche (ad es. Lunghezze focali con valori negativi (-1mm) non sono possibili)

Perché quindi utilizziamo le lunghezze focali (in mm) sugli obiettivi? Perché AOV non è una funzione dell'obiettivo, ma della combinazione sensore-obiettivo. Un obiettivo manterrà la sua lunghezza focale per sempre, ma in base al sensore su cui è montato, il suo AOV varierà. (Naturalmente, il cerchio di immagini che un obiettivo può fornire limiterà le sue capacità ad un certo punto, quindi montare un obiettivo da 3 mm per smartphone su un sensore di medio formato non farebbe molto bene ;-))

Oh, e perché confrontarlo con il full frame? Perché avevamo bisogno di un po 'di metrica per confrontarlo con - potremmo anche usare IMAX o Super35 o 1 / (⅔ * π) [inches]se vogliamo.

Ora per rispondere effettivamente alla domanda:

La tua formula era:

(1365 / 5.6) * 1.6 = 390

Il che significherebbe:

effective_FL / crop_factor_PnS = real_FL_PnS
real_FL_PnS * crop_factor_APS-C = ??

Ciò che calcoli è quindi la lunghezza focale effettiva dell'obiettivo del tuo punto e scatta la fotocamera sul sensore della tua nuova fotocamera.

I tuoi 1365 mm sono già equivalenti a pieno formato, quindi puoi calcolare la vera lunghezza focale relativa all'APS-C con questo valore già.

Questo significa:

1365 / 1.6 = 853.125 [mm]

Quindi avresti bisogno di un obiettivo con quella lunghezza focale per ottenere lo stesso AOV stretto con un sensore a fattore di crop 1.6.

Nota che la differenza di AOV tra 100-200mm è maggiore di quella tra 500-600mm !

Si noti che - come già affermato da twalberg - gli obiettivi da 400 mm + sono generalmente molto costosi e per lo più limitati ai numeri primi (e / o all'uso di teleconvertitori, che potrebbero disattivare la messa a fuoco automatica della fotocamera se l'obiettivo non è abbastanza veloce). Questo perché sono in genere un mercato di nicchia creato per i professionisti che hanno bisogno / desiderano ogni ultimo bit di qualità d'immagine, e la maggior parte degli obiettivi da 15000 € su corpi da 5.000 € offrono una qualità d'immagine migliore nelle peggiori circostanze di qualsiasi altra fotocamera da 500 €. Ciò significa che ti renderà un fotografo migliore o che hai bisogno di quella configurazione? No!

Non ho alcun interesse in questo, ma se vuoi un sistema modulare con quel tipo di portata, penso che µ4 / 3 potrebbe essere una scelta migliore se hai un budget limitato: offre un ritaglio 2x e obiettivi 100-400mm non lo sono abbastanza costoso come un prime 800mm di Canon ;-)

Supponendo che la lunghezza focale di 1365 mm indicata sia in termini equivalenti a pieno formato di 35 mm (perché altrimenti sarebbe enorme), la lunghezza focale effettiva del gruppo obiettivo è di circa 1365 / 5,6 ~ = 244 mm. Per ottenere una lunghezza focale equivalente di 1365 mm con un fattore di taglio di 1,6, è necessario un obiettivo con lunghezza focale effettiva di circa 854 mm. Non sono a conoscenza di nulla di così lungo che non sia proibitivo (Canon EF 800mm f / 5.6L IS USM costa solo $ 13000, ma forse il denaro non è un problema per te), ma potresti essere in grado di permetterti un obiettivo da 400 mm con un tele-extender 2X, che ti porterebbe a una lunghezza focale effettiva di 800 mm o equivalente a circa 1280 mm.

Sulla base del calcolo di altri che avresti bisogno di circa un obiettivo da 850 mm - che non sarà davvero nel budget di una persona normale, né addirittura portatile - vedi l'articolo umoristico La domanda di obiettivi 18-300 mm, Parte Deux per vedere quanto è grande [e costoso, $ 16.000] è la Nikon 800mm.

L'articolo lo confronta con l'obiettivo 18-300mm che personalmente adoro per gli stessi motivi dell'autore - ma non sarà abbastanza per avvicinarti a ciò che stai effettivamente cercando.

Né Nikon né Canon ^[1] , per quanto ne so, fanno un 150-600, ma altri lo fanno - vedi questo confronto tra Nikon 200-500mm, Tamron 150-600mm e Sigma 150-600mm
Ora, nessuno di questi sono sarà affilato come un Nikkor 600 o 800 prime, ma sono solo $ 1,000 anziché più di $ 10.000.

Non avrai abbastanza la portata che hai avuto con la tua compatta, ma in compenso avrai un sensore enorme in confronto, probabilmente con un numero di megapixel molto più alto, quindi alla fine della giornata potresti probabilmente sparare più ampio e ritagliare ancora allo stesso campo visivo, pur avendo un'immagine complessivamente ad alta risoluzione di quella che avevi prima.

A proposito, ho girato questo con uno dei 18-300 di cui sopra. Non sono perfetti, ma non sono affatto male;)

^{Fare clic per la dimensione [effettivamente metà]}

^[1] Dai commenti : Canon realizza un obiettivo 200-400mm f / 4 con un extender 1.4X incorporato, che lo rende un obiettivo 280-560mm f / 5.6 con l'estensione estesa. Mettilo su un corpo di ritaglio 1.6X e dà l'equivalente FoV di un obiettivo 448-896mm su FF.
Sono $ 11.000.

La matematica della fotocamera offre molti modi equivalenti per risolvere questo problema ottico. Sai che il desiderio del tuo cuore è un fattore di raccolto digitale compatto 1.6 (potrebbe essere 1,5 a seconda del modello). Un approccio consiste nel trovare il valore inverso del fattore di coltura e moltiplicarlo.

Per un fattore di ritaglio 1.6 della videocamera, la matematica è 1 / 1.6 = 0.625. Per questo formato dovrai cercare 1365 x 0,625 = 853 mm. Per una fotocamera con un fattore di ritaglio 1,5, la formula è 1 / 1,5 = 0,66. Quindi è necessario cercare un 1365 x 0,66 = 900 mm.

Un altro approccio: il valore di 1365 mm è la lunghezza focale effettiva di un obiettivo montato sulla venerabile macchina da presa da 35 mm circa dal 1935 ad oggi. Per questo formato, un 50mm è etichettato come "normale" che significa non grandangolare e non teleobiettivo. Montare un 1365mm su questo formato e i risultati sono un formidabile teleobiettivo. Questa sferzata raffigura oggetti distanti come se fossero vicini. Supponi che un uccello sia distante 100 metri (328 piedi). Con un 1365 mm montato, l'uccello viene ingrandito 1365: 50 = 27x. L'immagine dell'uccello è come se fosse 100 ÷ 27 = 3,7 metri (12 piedi) di distanza.

Di quale equivalente lunghezza focale avrei bisogno se uso un digitale compatto? Il digitale compatto sfoggia un obiettivo “normale” da 30 mm. Questo deriva dalla misura diagonale della cornice. La dimensione del telaio è di 16 mm di altezza per 24 mm di lunghezza. La misura da angolo ad angolo è di 30 mm. La misura diagonale di qualsiasi formato, nella terminologia della fotografia, è intesa come la lunghezza focale "normale".

La risposta è 30 x 27 = 810 mm.

Ho una fotocamera compatta con un sensore minuscolo (fattore di crop 5.6) e una lunghezza focale massima di 1365 mm.

No, non lo fai. Se avesse una lunghezza focale di 1365 mm, la descrizione "compatta" non verrebbe mai utilizzata per esso e sarebbe più simile a un telescopio che a una fotocamera. La lunghezza focale effettiva è stampata sulla parte anteriore dell'obiettivo. È probabile che sia qualcosa come 244 mm. Che non deve essere starnutito, ma con un piccolo sensore come quello fattibile con una quantità tollerabile di vetro probabilmente distribuito su un sacco di elementi.

Il 1365 mm è la lunghezza focale "equivalente" dopo aver applicato il ritaglio del piccolo sensore. Quindi la cattiva notizia è ottenere la stessa lunghezza focale equivalente, è necessario ottenere la stessa lunghezza focale equivalente.

Contrariamente a ciò che viene stampato sull'obiettivo (e con quali obiettivi isolati vengono venduti come da specifiche), le fotocamere compatte pubblicizzano di solito una lunghezza focale equivalente di 35 mm poiché sembra più impressionante.

Quindi, con un fattore di ritaglio di 1,6, per la stessa portata ti consigliamo di pubblicizzare una fotocamera con 1365 mm di lunghezza focale (equivalente) mentre la stampa sulla parte anteriore dell'obiettivo avrà una lunghezza focale di 835 mm (e le specifiche dettagliate potrebbero menzionarlo quando si descrive l'obiettivo). Se acquisti il ​​corpo della fotocamera e l'obiettivo separatamente, l'obiettivo verrà pubblicizzato con una lunghezza focale di 835 mm.

Sì, questo è un po 'sciocco, ma quelle sono le convenzioni attuali. Naturalmente, l'ovvia conclusione è "impossibile". Ora puoi ottenere una portata un po 'più evidente sacrificando la risoluzione e ritagliando l'immagine da solo. Tuttavia, sprecherai gran parte del sensore e gran parte del vetro e pagherai comunque tutti i rifiuti.

Per quel tipo di portata, se necessario su base costante, la fotocamera con sensore di piccole dimensioni offre una soluzione mirata che non è possibile migliorare molto con uno sforzo ragionevole. Una modifica ha senso soprattutto quando si scopre che si utilizza l'intera estensione piuttosto raramente.

Se si desidera un obiettivo da 1365 mm per il proprio corpo digitale del sub frame, è sufficiente dividere l'equivalente di 35 mm di 1365 mm per il fattore di ritaglio di 1,6. Che è 853 mm. Spero che tu abbia un sacco di soldi a portata di mano. Avrai bisogno di un obiettivo da 1000 mm f3.5 o più veloce con un teleconvettore 1.4x. Potrebbe anche essere necessario assumere qualcuno per portarlo per te.