Afgrødefaktor

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 28. juni 2022; checks kræver 18 redigeringer .

Crop factor ( engelsk fra crop factor ← crop “crop” + factor “multiplikator”) er en betinget koefficient , der afspejler ændringen i linsens synsfelt, når den bruges med et reduceret rammevindue. Denne værdi optrådte samtidig med digital fotografering og fortolkes oftest som en virtuel stigning i brændvidden af ​​optik designet til en filmramme i lille format , når der bruges en mindre fotomatrix . Den fysiske betydning af afgrødefaktoren kan beskrives ved forholdet mellem diagonalen af ​​en standardramme og diagonalen af ​​den anvendte.

= diagonal 35 mm / diagonal matrix (diagonal ramme i lille format 24×36 mm ≈ 43,3 mm)

Således er beskæringsfaktoren for en "full-frame" matrix svarende til størrelsen af ​​en lille-format ramme lig med én. Ved praktisk fotografering kan beskæringsfaktoren ikke være mindre end én, da brug af en ramme større end den beregnede størrelse fører til vignettering . Beskæringsfaktoren er kun en vejledende værdi og påvirker ikke objektivets faktiske brændvidde, afhængigt af deres optiske design.

Oprindelse af udtrykket

I analog fotografering eksisterede begrebet afgrødefaktor ikke på trods af det enorme udvalg af kamerarammestørrelser . Hvert format af negativet svarer til en vis brændvidde på objektivet, hvilket anses for normalt . Normalt er den omtrent lig med rammens diagonal eller overskrider den lidt [1] . Så for storformatkameraer med en ramme på 9 × 12 cm anses et objektiv med en brændvidde på 135 mm som normalt. For en mellemformatramme på 6x6 cm er et normalt objektiv 80 mm, og for et lille format 50 [2] . Objektiver med kortere brændvidde end normalt betragtes som vidvinkel (kort afstand), og dem med længere brændvidde betragtes som telefoto . Brændvidden på 50 mm, som anses for normal for en billedramme i lille format, svarer således til et vidvinkelobjektiv i mellemformat, og til et objektiv med langt brændpunkt til 16 mm film  . Begrebet "crop factor" blev dog aldrig brugt, da der for hver type udstyr med forskellige stelstørrelser blev produceret tilsvarende linser, herunder udskiftelige.

Ordet "afgrødefaktor" fik valuta samtidig med fremkomsten af ​​hybrider skabt af masseproducerede spejlreflekskameraer og CCD digitale set-top- bokse . De mest kendte er sådanne hybrider som Kodak DCS 100 , Kodak NC2000 og Canon EOS DCS 3 baseret på småformatkameraer [3] . Sådanne enheder brugte standardfilmobjektiver til at optage på meget mindre sensorer. I 1990'erne var skabelsen af ​​store matricer forbundet med store teknologiske vanskeligheder, og den største tilgængelige størrelse var den nuværende APS-H [4] . Matricer med reduceret størrelse er stadig meget billigere end dem i fuldformat og bruges i digitale spejlreflekskameraer i forbindelse med objektiver, der er frigivet til 35 mm film eller senere udviklet til en ramme af samme størrelse. Som et resultat, når der optages, bruges kun den centrale del af billedet givet af objektivet, hvilket indsnævrer dets beregnede vinkelfelt [5] . I dette tilfælde tjener beskæringsfaktorværdien som et relativt mål til bestemmelse af billedskalaen givet af linsen på den reducerede ramme . Efterfølgende er begrebet afgrødefaktor blevet anvendt i hele digital fotografering som et middel til at matche fotosystemer med forskellige matrixstørrelser.

For digitale spejlreflekskameraer er crop-faktoren normalt i området 1,0-1,6. De mest almindelige værdier er 1,6 og 1,5 ( APS-C og Nikon DX - standarder), og værdien på 1,3 ( APS-H- standard ) findes kun i kameraer fra Canon EOS-1D- familien . Beskæringsfaktoren for spejlløse kameraer er normalt højere: 1,5-2 ( Samsung NX og Micro 4/3 ). I nogle tilfælde bruges begrebet afgrødefaktor i forhold til matricer større end små formater. Digitale bagsider til Hasselblad mellemformat 6x6 cm kameraer er således udstyret med en 37x37 mm matrix, hvilket giver en crop-faktor på 1,5 i forhold til den originale filmramme [6] .

Nedsat synsfelt

Tilstedeværelsen af ​​beskæringsfaktoren reducerer den effektive billedvinkel og det tilhørende vinkelfelt på objektivet . For eksempel har et objektiv med en brændvidde på 28 mm ved fuld billedramme et vinkelfelt på ca. 73° diagonalt. På et billede med en crop-faktor på 1,6 vil denne vinkel kun være 50° diagonalt, hvilket svarer til et objektiv med en brændvidde på cirka 45 mm for 35 mm film.

Dette er ubelejligt, når der er behov for en vidvinkel. Ultravidvinkelobjektiver bliver kun vidvinkel, når billedstørrelsen reduceres , og vidvinkelobjektiver bliver normale . For teleobjektiver har beskæringsfaktoren dog visse fordele. For eksempel giver et 300 mm objektiv med en crop-faktor på 1,6 samme vinkelfelt som et teleobjektiv med en brændvidde på 480 mm [7] . Derudover falder egenskaberne af eventuelle linser mod billedfeltets kanter , så kvaliteten er mere ensartet på en reduceret matrix [8] .

Et bestemt objektiv producerer altid det samme billede, uanset hvilket kamera det er monteret på. Billedet forstørres kun, fordi den mindre del af billedet bruges, som ser forstørret ud på samme skærm, og når det udskrives i samme format. Indsnævring af synsfeltet for en linse på en reduceret sensor kan undgås ved at bruge en speciel type bredkonverter fremstillet af Metabones kaldet "Speed ​​​​Booster".

Enheden er designet til spejlløse kameraer og giver dig mulighed for at gemme synsfeltet for "full-frame" objektiver på en APS-C størrelse matrix [9] . Samtidig øges blændeforholdet for disse objektiver proportionalt med kvadratet på konverterforstørrelsen, mens dybdeskarpheden bevares.

Tilsvarende brændvidde

For professionelle fotografer, der er vant til forholdet mellem brændvidder og synsfelt for udstyr i lille format, har dets ændring medført besvær ved valg af optik til digitale kameraer. Derfor begyndte man at bruge udtrykket " ækvivalent brændvidde " (EFF), som karakteriserer brændvidden af ​​en linse med et ækvivalent vinkelfelt for en specifik afgrødefaktor [5] . For eksempel vil et 31 mm-objektiv (når det er monteret på et kamera med en beskæringsfaktor på ≈1,6) blive omtalt som 50 mm-ækvivalenten for 35 mm-kameraer.

For at sammenligne brændvidderne for to objektiver, der er designet til forskellige kameraer, er det nødvendigt at gange de brændvidder, der er angivet på objektiverne, med kameraets beskæringsfaktor. For eksempel:

1. "SMC Pentax-DA"-objektiv er mærket "18~55mm". Beskæringsfaktoren for kameraet, som dette objektiv er monteret på, er 1,53. Hvis vi multiplicerer brændvidderne med afgrødefaktoren, får vi EGF: 28 ~ 84 mm.

2. Objektivet på kameraet "Olympus C-900Z" er mærket "5.4~16.2mm". Afgrødefaktoren for denne enhed er 6,56. Ved at multiplicere får vi EGF: 35 ~ 106 mm.

Nu, ved at konvertere brændvidden af ​​begge objektiver til EGF, kan vi sammenligne dem. Den første har et bredere vinkelfelt ved vidvinkel, den anden har et længere telefoto.

Tilsvarende skarp blænde

Ikke et almindeligt og ukorrekt udtryk, hvis udseende er forbundet med en forenklet forståelse af forholdet mellem dybdeskarphed og relativ blændeåbning . Den findes ikke i special-, undervisnings- og referencelitteratur.

Det antages, at et objektiv med en brændvidde, for eksempel 1,6 gange mindre, på en 1,6 mindre sensor, ved samme blændeåbninger, vil have en større dybdeskarphed end et objektiv med den oprindelige brændvidde og tilsvarende vinkelfelt. Derfor foreslås det for samme dybdeskarphed at bruge den såkaldte "ækvivalent skarphedsblænde", hvis værdi er større (nævneren er mindre) end den originale linse.

Da denne antagelse ikke tager højde for hverken fotodetektorens opløsning eller forstørrelsesskalaen (størrelsen af ​​det endelige print), kan den faktiske dybdeskarphed afvige væsentligt fra den forventede.

Udskiftelige objektiver til crop factor-kameraer

De fleste DSLR-producenter har skabt forenklede linselinjer og monteringsstandarder , der er kompatible med det dominerende objektiv, men som giver mulighed for en kortere back -off og reduceret synsfelt . Sådanne linealer er kun designet til digitale kameraer af samme standard og er ikke kompatible med fuldformat- og filmkameraer. Men billigelsen af ​​designet af sådanne linser, især vidvinkel , giver dig mulighed for at skabe optik på forbrugerniveau af høj kvalitet. Standarder som Canon EF-S og Nikon DX er blevet de mest berømte . Objektiver af disse standarder producerer et billede af høj kvalitet inden for et felt på 22,5x15 mm, svarende til en APS-C sensor.

Objektiver designet til crop factor-kameraer kan normalt ikke bruges med standardobjektiver, på trods af det identiske monteringsdesign. Dette kan forhindres af en anden enhed med en hale, der strækker sig dybere ind i kameraet (såsom Canon EF-S-serien). Selv i mangel af tekniske begrænsninger på installationen ( Pentax , Nikon) kan objektivet give mærkbar vignettering eller endda begrænse billedfeltet til grænserne af den centrale cirkel. Samtidig kan standardobjektiver bruges med beskårne kameraer uden begrænsninger.

Nogle matrixstørrelser

Det skal tages i betragtning, at forskellen i arealet af en fuld-frame og "beskæret" matrix er kvadratet af afgrødefaktoren, for eksempel med en afgrødefaktor på 1,5x fra en fuld ramme på 35 mm , vil arealet af matrixen være 2,25 gange mindre [10] , og med en afgrøde på 1,6x vil arealet af matrixens afgrøde være 2,56 gange mindre (da størrelsen af ​​matrixen afviger lidt fra erklæret afgrødefaktor for alle producenter i den mindre retning - forskellen viser sig faktisk at være endnu større - 2,3 gange for standard 1,5x afgrøde og 2,6 gange for standard 1,6x afgrøde) . 4/3 matrix med en afgrødefaktor på 2x, arealet er mindre end en fuld ramme med 4 gange. Følgelig opfanger sensorer med en afgrødefaktor på 1,5x 2,3 gange mindre lys pr. tidsenhed end den samme 35 mm full-frame sensor med samme fysiske størrelse af subpixels ( celler ), fremstillet ved hjælp af den samme teknologiske proces , forudsat at den samme optik anvendes [11 ] [12] .

4/3, 18x13,5 mm, 4:3 billedformat

4/3-standarden er udviklet i fællesskab af Olympus , Kodak og flere andre. I 2010 blev kameraer med sensorer i dette format produceret af Olympus og Panasonic . Målene blev erklæret for at reducere produktionsomkostningerne, vægten af ​​kameraer og objektiver.

DX og APS-C , omkring 25,1x16,7 mm, 3:2 billedformat

Sensorer af denne størrelse findes oftest i digitale spejlreflekskameraer, spejlløse kameraer og afstandsmålerkameraer. Standardbeskæringsfaktoren for dette format er 1,5x - 1,6x. Deres areal svarer nogenlunde til billedstørrelsen på et semi-format kamera .

APS-H- format, 27x18 mm, 3:2 billedformat

En fotosensor med lineære dimensioner 1,3 gange mindre end en billedramme i lille format. Udviklet af Kodak til brug i hybridkameraer skabt i samarbejde med Canon . Fremover blev produktionen af ​​matricer af denne størrelse videreført af Canon, som brugte dem i Canon EOS-1D professionelle linje .

Fuldformat ( engelsk  fuldformat ) fotosensorformat 36 × 24 mm ± 1 mm, billedformat 3: 2

Verdens første masseproducerede kamera med en full-frame sensor og en crop-faktor på én var Canon EOS-1Ds i september 2002 [13] . To år tidligere annoncerede Asahi Optical og Kyocera full-frame-kameraer, hvoraf det første Pentax MZ-D aldrig blev lanceret, og "Contax N Digital"-kameraet, der blev udgivet et par måneder tidligere end Canon, blev snart udgået. Før udgivelsen af ​​Contax N Digital og EOS-1Ds var en 24x36 mm matrix kun tilgængelig i mellemformat digital bagside, hvilket gav en crop-faktor på 1,6 med standardoptik.

I øjeblikket er der flere modeller af kameraer med en full-frame sensor på markedet (Canon, Nikon, Kodak, Sony). Hovedproblemet i designet og brugen af ​​sådanne sensorer er en stigning i lysindfaldsvinklen på kantområderne af matrixen og de tilhørende effekter, der ikke er karakteristiske for traditionelle fotografiske materialer :

I kombination med afvigelserne i nogle linser gør disse mangler det ikke helt berettiget for en amatør at købe en enhed med en full-frame sensor. Hele sættet af fordele ved en fuld-frame matrix (mindre dybdeskarphed, større ækvivalent følsomhed, brugen af ​​et antal filmlinser) realiseres mod ekstra omkostninger. På nuværende tidspunkt er nogle af problemerne med full-frame matricer løst, blandt andet ved hjælp af digital vignetteringskompensation.

60×45 mm mellemformat matrix, 4:3 billedformat

Anvendes i digitale bagsider til mellemformatkameraer.

Afgrødefaktor og matricestørrelser

Mellemformat

Betegnelse Bredde (mm) Højde (mm) Diagonal (mm) Areal (mm²) Eksempel på kamera
Panorama
"6 × 17" 		Seitz 6x17 digital
Fuld ramme
6×4,5 		1 [R 1] 56 41,5 69,7 2324 Kiev-88 , Kiev-90 ved brug af kassetter til en rammestørrelse på 6 × 4,5 cm
Mamiya RZ 1,25 [P 1] 48 36 60 Mamiya RZ
Pentax 645D 1,26 [P 1] 44 33 55,2 1463 Pentax 645D
Leica S-format 1,29 [P 1] 45 tredive 54,1 1 350 Leica S2-P
Leaf Credo 53,7 40,3 Mamiya 645D
Leaf Credo 43,9 32,9 Mamiya 645D

Lille format

Tabellen viser billedstørrelserne for forskellige typer foto-, film- og videoudstyr og deres beskæringsfaktor sammenlignet med en ramme i lille format.

Betegnelse Bredde

(mm)

Højde

(mm)

Diagonal

(mm)

Firkant

(mm²)

Eksempel

kameraer

Fuld frame,
type 135 film . 		1 - 1,01 35,8 - 36 23,8 - 24 43 - 43,3 852-864 " Canon EOS-1Ds "-serien, " Canon EOS-1D X ", " Canon EOS 5D "-serien " Canon EOS 6D ", Nikon D3 , Nikon D4 , Nikon D800 , Nikon Df , Leica M9 , ​​​​Sony DSC-RX1R , Sony Alpha DSLR-A850 , Sony Alpha DSLR-A900
APS-H 1,26 - 1,28 28,1 - 28,7 18.7 - 19.1 33,8 - 34,5 525,5 - 548,2 Kameraer i Canon EOS-1D- serien (inklusive Mark II , Mark III , Mark IV )
1,33 27 atten 32,4 486 Leica M8
Filmformat
Super-35 		1,38 24,89 18,66 31.11 464,45 Canon C300
APS-C , DX , 1,8", [14] Foveon X3 1,44 - 1,74 20.7 - 25.1 13,8 - 16,7 24.9 - 30.1 285,7 - 419,2 Canon EOS 10D , Canon EOS 20D , Canon EOS 30D , Canon EOS 40D , Canon EOS 7D ,
Nikon D3100 , Nikon D5100 , Pentax K20D , Sigma SD1 , Sony Alpha NEX-5 , Samsung NX20
X3-14.1MP ( Foveon X3 ) 1,74 20.7 13.8 24.9 285,7 Sigma SD14
1,5" 1,85 18.7 fjorten 23.36 261,8 Canon PowerShot G1X
4/3 " 1,92 - 2 17.3 - 18 13 -13,5 21.6 - 22.5 224,9 - 243 Olympus E-330 , Olympus E-620 , Panasonic AG-AF100 Olympus E-3
2,37 15,81 8,88 18.13 140,39 Blackmagic biografkamera
en" 2.7 12.8 9.6 16 122,9 Sony ProMavica MVC-5000 , Nikon 1 V1 , Nikon 1 J1
Filmformat
Super-16 		2,96 12,52 7,45 14,57 93,27 Bolex D16, Blackmagic Pocket Cinema Camera
Filmformat
16 mm 		3,39 10.05 7,45 12.5 74,87
2/3" 3,93 8.8 6.6 elleve 58,1 Pentax EI-2000 , Sony CyberShot DSC-F717 , Fujifilm X-S1
1/1,6" ≈4 otte 6 ti 48 Fujifilm FinePix F50fd
1/1,63" ≈4 Olympus XZ-1 , Panasonic Lumix DMC-LX 3, Panasonic Lumix DMC-LX 5
1/1,65" ≈4 Panasonic Lumix DMC-LX 1, Panasonic Lumix DMC-LX 2
1/1,7" ≈4,5 7.6 5.7 9.5 43,3 Canon PowerShot G 10, Panasonic Lumix DMC-LX 7
1/1,8" 4,61 7,176 5,319 8.9 38,2 Casio EXILIM EX-F1 , Canon PowerShot G-serien
1/1,9" 4,86 Samsung Digimax V6
1/2" 5.11 6.4 4.8 otte 30,7 Sony DSC-D700
1/2,3" ≈6 (5,89) 6.16 4,62 7,70 28,46 Nikon COOLPIX S3100 , Olympus SP-560 UZ , Sony DSC-HX100 , Sony DSC-HX200 , Canon PowerShot SX230 HS , Fujifilm FinePix S1
1/2,35" ≈6 (6,01) Pentax Optio V10
1/2,4" ≈6 (6,14) Fujifilm FinePix S8000fd
1/2,5" ≈6 5.8 4.3 7.2 24.9 Panasonic Lumix DMC-FZ8 , Sony CyberShot DSC-H10
1/2,6" ≈6 HP Photosmart M447
1/2,7" 6,56 5,27 3,96 6.6 20.9 Olympus C-900
1/2,8" ≈7 Canon DC40
1/2,9" ≈7 Sony HDR-SR7E
1/3" 7.21 4.8 3.6 6 17.3 Canon PowerShot A460
1/3,1" ≈7 Sony HDR-SR12E
1/3,2" 7,62 4.536 3,416 5.7 15.5 Canon HF100
1/3,4" ≈8 Canon MVX35i
1/3,6" 8,65 fire 3 5 12 JVC GR-DZ7
1/3,9" ≈9 Canon DC22
1/4" Canon XM2
1/4,5" Samsung VP-HMX10C
1/4,7" Panasonic NV-GS500EE-S
1/5" Sony DCR-SR80E
1/5,5" JVC Everio GZ-HD7
1/6" 14,71 2.4 1.7 2.9 4.1 Sony DCR-DVD308E
1/8" Sony DCR-SR45E

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 Fra en fuldgyldig ramme af 6 × 4,5 standarden (56 × 41,5 mm).

Kilder

  1. ↑ En kort guide for amatørfotografer, 1985 , s. 44.
  2. ↑ Generelt fotografikursus, 1987 , s. femten.
  3. ↑ DCS-400-serien med Nikon N90(s)/F90(x)  chassis . En kort information om Kodak DCS-Series Digital Still SLR-kameraer . Fotografering i Malaysia. Hentet 3. januar 2014. Arkiveret fra originalen 24. oktober 2020.
  4. ↑ Jim McGarvey. DCS - historien  . NikonWeb (juni 2004). Dato for adgang: 18. januar 2014. Arkiveret fra originalen 7. januar 2012.
  5. ↑ 1 2 4. Hvad sker der, når man fotograferer med et kamera med en beskåret matrix . Linser . FUJIFILM Uddannelsesprojekt (22. august 2012). Hentet 3. maj 2014. Arkiveret fra originalen 30. september 2013.
  6. ↑ Photocourier, 2006 , s. 16.
  7. ↑ Vladimir Medvedev. Øger beskæringsfaktoren objektivernes evne til at zoome ind (utilgængeligt link) . Tabel over karakteristika for matricer af digitale kameraer . Personlig hjemmeside (15. marts 2012). Dato for adgang: 26. januar 2014. Arkiveret fra originalen 18. august 2013. 
  8. ↑ Valentin SAVENKOV. Nå, meget store matricer (utilgængeligt link) . Foto & Teknik . forbrugermagasin (2004). Hentet 21. januar 2014. Arkiveret fra originalen 10. januar 2014.  
  9. ↑ Metabones Speed ​​​​Booster . Vores tests . ProPhotos (14. januar 2013). Hentet 6. oktober 2014. Arkiveret fra originalen 8. oktober 2014.
  10. ↑ Hvad er afgrødefaktoren. Størrelsen af ​​matrixen har betydning. | Glad . radojuva.com . Dato for adgang: 19. oktober 2022.
  11. ↑ Introduktion til billedsensorer | LUCID   Vision Labs . Hentet: 20. oktober 2022.
  12. ↑ Nye muligheder for halvlederfremstilling - multistråleelektronlitografi . Habr . Hentet: 20. oktober 2022.
  13. ↑ Photoshop, 2002 , s. 3.
  14. ↑ (engelsk) Dimensioner af matricer. Arkiveret 28. november 2007 på Wayback Machine 

Litteratur