La mia fotocamera con sensore di ritaglio trasforma effettivamente i miei obiettivi in ​​una lunghezza focale maggiore?

Quindi, monto un obiettivo da 200 mm sulla mia Canon 450D. Diventa effettivamente un obiettivo da 320 mm. È l'equivalente di 320 mm su una fotocamera full frame? Cioè, da quello che ho capito ottengo un campo visivo equivalente, ma nulla di ciò che ho letto indica che ottengo l'ingrandimento per seguirlo.

Quindi, come dice la mia domanda nel titolo, la mia fotocamera con sensore di ritaglio trasforma davvero il mio obiettivo in uno più lungo (in termini di ingrandimento) o sembra solo basato sul campo visivo ridotto che ottengo?

In realtà l'obiettivo non si trasforma in una diversa lunghezza focale, poiché si tratta di una proprietà fisica reale dell'ottica che non può essere modificata senza ulteriori ottiche. Quindi da quel punto di vista, la risposta è un no definitivo .

Tuttavia, quando si arriva alla domanda è effettivamente lo stesso in termini di ingrandimento , la risposta è "praticamente, dati alcuni presupposti".

Un presupposto fondamentale è che stai stampando con le stesse dimensioni. Ciò significa: stai aumentando l'ingrandimento dell'immagine dal sensore più piccolo. Se si stampa in formati diversi per lo stesso rapporto del fattore di ritaglio, si ottiene esattamente lo stesso risultato di una foto a pieno formato, stampata in grandi dimensioni e ritagliata al centro.

Quindi, se si stampa l'immagine a pieno formato a 12 × 9 "e si stampa l'immagine a fattore di ritaglio a 7.5 × 5.6" (per Canon; 8 × 6 "per gli altri, o 6 × 4.5" o qualsiasi altra cosa), e quindi tagliare la stampa a pieno formato per abbinarla, saranno più o meno le stesse.

"All'incirca" arriva perché, ovviamente, i sensori reali non saranno equivalenti nella qualità dell'immagine. (La stampa con fattore di ritaglio potrebbe avere una risoluzione maggiore, ma da fotositi più densi, a seconda della generazione di tecnologia utilizzata in ciascuna fotocamera.)

Fare esplodere l'immagine ritagliata - o dalla stampa ritagliata a pieno formato o dal sensore ritagliato - ha due effetti che sono molto simili alla modifica della lunghezza focale . E queste due cose sono gli effetti più visibili della modifica della lunghezza focale - campo visivo , come hai notato; e profondità di campo , che cambia (quasi) esattamente come se avessi regolato il f-stop in base alla quantità del ritaglio .

Se hai mai usato una fotocamera point and shoot con "zoom digitale", è quello che sta succedendo. Taglia la foto e poi la espande. Da un punto di vista pratico, lo zoom è indistinguibile dal ritaglio. Ma, naturalmente, ciò aumenta lo spettro della riduzione della qualità dell'immagine: sappiamo tutti che lo zoom digitale può essere terribile. La risposta è semplicemente che la tecnologia dei sensori è davvero molto buona, e risultati sorprendenti ed eccellenti possono essere prodotti anche con formati di stampa anche di grandi dimensioni anche con un ritaglio di 1,5 o 1,6 × - ma se si desidera aumentare le dimensioni delle stampe, alla fine è necessario un sensore più grande . E, equivalentemente, se si desidera ingrandire di più, è possibile farlo con più ritaglio, ma alla fine è necessario un vetro a focale più elevata.

Si noti che questo non riguarda le riprese macro. Non lo faccio davvero, quindi lascerò che qualcun altro gestisca quell'aspetto della domanda - che ritengo sia ben affrontata qui: il fattore di ritaglio di una fotocamera si applica all'ingrandimento delle riprese macro?

Il sensore di ritaglio non modifica alcuna proprietà dell'obiettivo, ma vedendo solo il centro dell'immagine, fa sembrare che tutto venga moltiplicato per il fattore di ritaglio.

La lunghezza focale non cambia, ma guardando solo al centro dell'immagine la fa sembrare simile a quella che ottieni usando un obiettivo più lungo.

Anche l'ingrandimento non cambia, un obiettivo macro con ingrandimento 1: 1 avrà comunque un ingrandimento 1: 1 (dimensione dell'oggetto in realtà = dimensione dell'oggetto sul sensore) ma ora che il sensore è più piccolo l'oggetto sull'immagine sarà 1.6 più grande, per esempio:

Full frame:                              Crop Sensor:
+-sensor----------------+
|                       |
|   +-subject--------+  |                +-subject--------+
|   |                |  |                |   +--sensor--+ |
|   |                |  |                |   |          | |
|   |                |  |                |   +----------+ |
|   +----------------+  |                +----------------+
+-----------------------+        
subject is entirely inside image         subject is exactly the same size and 
                                         position but is now larger than image

La proiezione del soggetto sul sensore ha esattamente le stesse dimensioni (l'ingrandimento dell'obiettivo non è cambiato) ma occupa un'area più grande dell'immagine perché il sensore è più piccolo.

Anche la profondità di campo, come definita dall'apertura, non cambia. L'unico motivo per cui è più grande (più a fuoco) rispetto a un sensore full frame, è a causa del fattore di ritaglio, la persona deve spostarsi all'indietro (o rimpicciolire) per ottenere un frame identico all'interno dell'immagine.

In altre parole, se si disponeva di una configurazione a corpo intero con un obiettivo da 50 mm a F / 1,8 rivolto a un soggetto a 2 m di distanza, sostituire la fotocamera con un sensore di ritaglio ma utilizzare lo stesso obiettivo e posizione (2 m), la profondità di campo sarà sempre esattamente lo stesso, ma vedrai meno dell'immagine vista nel corpo dell'intero fotogramma (ritaglio).

Man mano che la profondità di campo aumenta con la distanza di messa a fuoco e poiché è necessario tornare indietro per inquadrare la stessa composizione, la distanza di messa a fuoco sul corpo del raccolto aumenta, aumentando effettivamente la profondità di campo a qualcosa di più grande dell'immagine del fotogramma intero profondità di campo.

Una volta ho chiesto questo e ho ottenuto molte risposte confuse, ma alla fine l'ho capito e cercherò di spiegarlo il più semplicemente possibile:

1. Nulla sull'obiettivo è mai cambiato. Dopotutto non è un Transformer, quindi ogni sua proprietà rimane la stessa.

2. Una foto scattata con una fotocamera APS-C è come scattare una foto su una fotocamera Full-Frame e quindi stamparla, quindi ritagliarla per renderla più piccola tagliando una porzione da tutti e quattro i lati.

Se capisci (1) e (2), capirai immediatamente che nulla è cambiato, nemmeno la profondità di campo, non la lunghezza focale, ecc.

Quindi, come dice la mia domanda nel titolo, la mia fotocamera con sensore di ritaglio trasforma davvero il mio obiettivo in uno più lungo (in termini di ingrandimento) o sembra solo basato sul campo visivo ridotto che ottengo?

La dimensione dell'immagine proiettata sul sensore è la stessa in entrambi i casi.

Ma un sensore più piccolo con le stesse proporzioni e lo stesso numero totale di pixel avrà pixel più piccoli. Quindi, se togli un obiettivo, dì una fotocamera full frame da 10 megapixel e la metti su una fotocamera con sensore di ritaglio da 10 megapixel (con le stesse impostazioni, la stessa distanza dal soggetto ecc.) La dimensione in pixel degli oggetti nell'immagine aumenterà.

È stato menzionato che due sensori di dimensioni diverse ma contenenti un uguale numero di pixel (ad esempio un sensore 1 "x 1" con un milione di pixel e un sensore 2 "x 2" con un milione di pixel) darebbero risultati diversi se il Il sensore da 1 "è stato espanso (ingrandito) a 2".

Va notato che, se, per amor di discussione, entrambi i sensori nella loro configurazione originale avessero i pixel messi l'uno contro l'altro senza spazio tra loro, quindi quando si ingrandiva il sensore da 1 ", i pixel ora avrebbero spazio tra loro in qualunque importo fosse necessario per raggiungere la dimensione di 2 ".

Ciò renderebbe un'immagine molto pixelata e di bassa qualità, proprio come farebbero le persone con le stampanti ad aghi nei vecchi tempi.

Un altro modo di pensarci è che tutti abbiamo visto le immagini della testa di uno spillo con il preambolo della nostra Costituzione scritto su di esso, o un chicco di riso con le preghiere del Signore scritte su di esso.

Quindi, immagina se hai preso quella testa a spillo e allungato il metallo fino a quando non aveva le stesse dimensioni della pagina reale del preambolo. Mentre tecnicamente tutte le parole sarebbero ancora lì, sarebbero illeggibili e richiederebbero un po 'di visualizzazione anche per "vedere" le parole. La stessa cosa accade, in misura molto minore, quando si espande una versione del sensore ritagliata alle dimensioni di un'acquisizione completa del sensore. Pertanto, ora trasformiamo la conversazione in mele e arance perché non stiamo parlando della stessa cosa.

Espandi il sensore full frame della stessa quantità e assume anche un aspetto molto più ingrandito.

La cosa importante da ricordare è che l'obiettivo cattura e trasmette le stesse informazioni indipendentemente da ciò che sta catturando il suo contenuto. Tuttavia, la dimensione dell'immagine (ingrandimento) dipende da dove si posiziona il piano focale e dalla qualità del sensore alla distanza del piano focale.

Quindi, se hai preso la stessa impostazione, rimosso la parte posteriore della fotocamera e lasciato che l'obiettivo proiettasse su una parete bianca 10 'dietro la fotocamera, il soggetto potrebbe essere alto 20'. Ora tutto ciò che devi fare è inventare un sensore in grado di catturare un'immagine alta 20 '.

Quindi, come ha detto la persona precedente, un sensore APS-C con 21MP e un sensore full frame con 21MP, avrai pixel più grandi sull'FF e più piccoli sul ritaglio, o ci sarà più spazio tra i pixel (meno denso) ma le immagini catturate saranno identiche e rifletteranno solo i loro tratti (qualità) quando si cambiano le dimensioni.

In effetti, una fotocamera con sensore di ritaglio esegue le seguenti trasformazioni:

f _{crop, eff} = f _{crop, reale} * C

N _{crop, eff} = N _{crop, reale} * C

_Ritaglio ISO _{, eff} = _Ritaglio ISO _{, reale} * C ²

dove f è la lunghezza focale e N è il numero di apertura. Queste trasformazioni, quando applicate, danno lo (1) stesso campo visivo, (2) la stessa profondità di campo, (3) la stessa sfocatura dello sfondo, (4) lo stesso rumore data la tecnologia equivalente del sensore, (5) la stessa esposizione.

Un esempio: hai una fotocamera con sensore di ritaglio Canon (ritaglio 1.6x) con obiettivo 50mm f / 1.2 che scatta a ISO 100. In effetti, l'obiettivo è un obiettivo 80mm f / 1.92 e scatti effettivamente a ISO 256. Quindi, per scattare una foto equivalente utilizzando una fotocamera full frame, è necessario trovare un obiettivo 80mm f / 1.92 (il più vicino a questo è un obiettivo 85mm f / 1.8) e scattare a ISO 256 (la chiusura è probabilmente ISO 250).

Ciò che alcune persone dimenticano è la trasformazione in apertura. Ad esempio, se si dispone di uno zoom crop 17-55mm f / 2.8, non si può pretendere che sia equivalente allo zoom full frame 24-70mm f / 2.8. Le lunghezze focali sono abbastanza vicine: 17-55mm equivalgono a 27.2-88mm, ma l'apertura è equivalente a f / 4.48! Quindi lo zoom ritaglio f / 2.8 è più simile allo zoom full frame af / 4.

Se dimentichi di trasformare l'apertura, stai dimenticando due cose:

• Profondità di campo equivalente e sfocatura dello sfondo: una fotocamera full frame avrà una profondità di campo più bassa e più sfocatura dello sfondo con lo stesso numero di apertura. Ma se trasformi anche il diaframma, stai ottenendo DoF e sfocatura dello sfondo equivalenti.
• È possibile utilizzare un sensore full frame con 1,6 ² = 2,56 volte la sensibilità ISO allo stesso livello di rumore, poiché l'area del sensore è 2,56 volte più grande.

Per ricordare l'importanza dell'apertura, pensa nel modo seguente: se hai un obiettivo 50mm f / 1.2 e rendi il sensore molto piccolo (ritaglio 8x), hai un obiettivo f / 1.2 equivalente a 400mm? Certo che no, dato che anche 400mm f / 2.8 sono enormi, costano oltre $ 10000! Quindi hai un obiettivo equivalente a 400mm equivalente a f / 9.6.

Quindi, per rispondere alla tua domanda: sì , una fotocamera con sensore di ritaglio moltiplica efficacemente la lunghezza focale con il fattore di ritaglio. Ma, allo stesso tempo, moltiplica anche l'apertura con il fattore di ritaglio.