Skördefaktor

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 28 juni 2022; kontroller kräver 18 redigeringar .

Crop factor ( engelska från crop factor ← crop "crop" + factor "multiplikator") är en betingad koefficient som återspeglar förändringen i linsens synfält när den används med ett reducerat ramfönster. Detta värde dök upp samtidigt med digital fotografering och tolkas oftast som en virtuell ökning av brännvidden för optik som är utformad för en filmram i småformat när en mindre fotomatris används . Den fysiska betydelsen av skördefaktorn kan beskrivas med förhållandet mellan diagonalen för en standardram och diagonalen för den som används.

= diagonal 35 mm / diagonal matris (diagonal ram i småformat 24×36 mm ≈ 43,3 mm)

Således är beskärningsfaktorn för en "helbilds"-matris som motsvarar storleken på en bildruta i småformat lika med en. Vid praktisk fotografering kan beskärningsfaktorn inte vara mindre än en, eftersom användning av en ram som är större än den beräknade storleken leder till vinjettering . Beskärningsfaktorn är endast ett riktvärde och påverkar inte objektivets faktiska brännvidd, beroende på deras optiska design.

Ursprunget till termen

Inom analog fotografering existerade inte begreppet beskärningsfaktor, trots det enorma utbudet av kameraramstorlekar . Varje format av negativet motsvarar en viss brännvidd på objektivet, vilket anses vara normalt . Vanligtvis är den ungefär lika med ramens diagonal eller överstiger den något [1] . Så för storformatskameror med en ram på 9 × 12 cm anses ett objektiv med en brännvidd på 135 mm vara normalt. För en mellanformatsram på 6x6 cm är ett normalt objektiv 80 mm och för ett litet format 50 [2] . Objektiv med kortare brännvidder än normalt betraktas som vidvinkel (kort kast), och de med längre brännvidder betraktas som telefoto . Brännvidden på 50 mm, vilket anses vara normalt för en bild med litet format, motsvarar således ett vidvinkelobjektiv i mellanformat och ett objektiv med lång brännvidd för 16 mm film  . Begreppet "crop factor" användes dock aldrig, eftersom för varje typ av utrustning med olika ramstorlekar tillverkades motsvarande linser, inklusive utbytbara.

Ordet "crop factor" fick valuta samtidigt med tillkomsten av hybrider skapade av massproducerade SLR-kameror och digitala digitalboxar från CCD . De mest kända är sådana hybrider som Kodak DCS 100 , Kodak NC2000 och Canon EOS DCS 3 baserade på småformatskameror [3] . Sådana enheter använde standardfilmlinser för att fotografera på mycket mindre sensorer. På 1990-talet var skapandet av stora matriser förenat med stora tekniska svårigheter, och den största tillgängliga storleken var nuvarande APS-H [4] . Matriser med reducerad storlek är fortfarande mycket billigare än fullformatsmatriser och används i digitala SLR-kameror tillsammans med objektiv släppta för 35 mm film eller senare utvecklade för en ram av samma storlek. Som ett resultat, när du fotograferar, används endast den centrala delen av bilden som ges av linsen, vilket minskar dess beräknade vinkelfält [5] . I det här fallet fungerar beskärningsfaktorvärdet som ett relativt mått för att bestämma bildskalan som ges av linsen på den reducerade ramen. Därefter har begreppet beskärningsfaktor tillämpats genom hela digital fotografering som ett sätt att matcha fotosystem med olika matrisstorlekar.

För digitala SLR-kameror ligger skördefaktorn vanligtvis i intervallet 1,0-1,6. De vanligaste värdena är 1,6 och 1,5 ( APS-C och Nikon DX - standarder), och värdet på 1,3 ( APS-H- standard ) finns endast i kameror i Canon EOS-1D- familjen . Skördefaktorn för spegellösa kameror är vanligtvis högre: 1,5-2 ( Samsung NX och Micro 4/3 ). I vissa fall används begreppet crop factor i förhållande till matriser större än småformat. Således är digitala baksidor för Hasselblads mellanformat 6x6 cm kameror utrustade med en 37x37 mm matris, vilket ger en crop-faktor på 1,5 i förhållande till den ursprungliga filmramen [6] .

Minskat synfält

Närvaron av beskärningsfaktorn minskar den effektiva bildvinkeln och linsens tillhörande vinkelfält . Till exempel har ett objektiv med en brännvidd på 28 mm vid full bild ett vinkelfält på cirka 73° diagonalt. På en bildruta med en crop-faktor på 1,6 blir denna vinkel endast 50° diagonalt, vilket motsvarar ett objektiv med en brännvidd på cirka 45 mm för 35 mm film.

Detta är obekvämt när en vidvinkel behövs. Ultravidvinkelobjektiv blir bara vidvinkel när bildstorleken minskas , och vidvinkelobjektiv blir normala . Men för teleobjektiv har beskärningsfaktorn vissa fördelar. Till exempel ger ett 300 mm objektiv med en crop-faktor på 1,6 samma vinkelfält som ett teleobjektiv med en brännvidd på 480 mm [7] . Dessutom faller egenskaperna hos alla linser mot kanterna på bildfältet , så kvaliteten är mer enhetlig på en reducerad matris [8] .

Ett visst objektiv producerar alltid samma bild, oavsett vilken kamera det är monterat på. Bilden förstoras bara för att den mindre delen av bilden används, som ser förstorad ut på samma bildskärm och när den skrivs ut i samma format. Att minska synfältet för en lins på en reducerad sensor kan undvikas genom att använda en speciell typ av bredomvandlare tillverkad av Metabones som kallas "Speed ​​​​Booster".

Enheten är designad för spegellösa kameror och låter dig spara synfältet för "fullformats"-objektiv på en APS-C storleksmatris [9] . Samtidigt ökar bländarförhållandet för dessa linser i proportion till kvadraten på omvandlarens förstoring, samtidigt som skärpedjupet bibehålls.

Motsvarande brännvidd

För professionella fotografer som är vana vid förhållandet mellan brännvidder och synfält för småformatsutrustning, har dess förändring medfört olägenheter när de väljer optik för digitalkameror. Därför började termen " ekvivalent brännvidd " (EFF) användas, som kännetecknar brännvidden för en lins med ett ekvivalent vinkelfält för en specifik skördefaktor [5] . Till exempel kommer ett 31 mm-objektiv (när det är monterat på en kamera med en beskärningsfaktor på ≈1,6) att kallas 50 mm-ekvivalenten för 35 mm-kameror.

För att jämföra brännvidderna för två objektiv utformade för olika kameror, är det nödvändigt att multiplicera brännvidderna som anges på objektiven med kamerans beskärningsfaktor. Till exempel:

1. "SMC Pentax-DA"-objektiv är märkt "18~55mm". Beskärningsfaktorn för kameran som detta objektiv är monterad på är 1,53. Genom att multiplicera brännvidderna med beskärningsfaktorn får vi EGF: 28 ~ 84 mm.

2. Kameralinsen "Olympus C-900Z" är märkt "5.4~16.2mm". Skördefaktorn för denna enhet är 6,56. Om vi ​​multiplicerar får vi EGF: 35 ~ 106 mm.

Nu, genom att konvertera brännvidden för båda linserna till EGF, kan vi jämföra dem. Den första har ett bredare vinkelfält vid vidvinkel, den andra har ett längre telefoto.

Motsvarande skarp bländare

Inte en vanlig och felaktig term, vars utseende är förknippat med en förenklad förståelse av förhållandet mellan skärpedjup och relativ bländare . Den finns inte i special-, utbildnings- och referenslitteratur.

Det antas att ett objektiv med en brännvidd, till exempel 1,6 gånger mindre, på en 1,6 mindre sensor, vid samma bländare, kommer att ha ett större skärpedjup än ett objektiv med original brännvidd och ekvivalent vinkelfält. Därför föreslås det för samma skärpedjup att använda den så kallade "ekvivalent skärpa bländare", vars värde är större (nämnaren är mindre) än originalobjektivets.

Eftersom detta antagande inte tar hänsyn till vare sig fotodetektorns upplösning eller förstoringsskalan (storleken på den slutliga utskriften), kan det faktiska skärpedjupet skilja sig väsentligt från det förväntade.

Utbytbara linser för crop factor kameror

De flesta DSLR-tillverkare har skapat förenklade linslinjer och monteringsstandarder som är kompatibla med det dominerande objektivet men som möjliggör en kortare back- off och minskat synfält . Sådana linjaler är endast utformade för digitalkameror av samma standard och är inte kompatibla med fullformats- och filmkameror. Men försämringen av designen av sådana linser, särskilt vidvinkel , gör att du kan skapa högkvalitativ optik på konsumentnivå. Standarder som Canon EF-S och Nikon DX har blivit de mest kända . Linser av dessa standarder ger en högkvalitativ bild inom ett fält på 22,5x15 mm, motsvarande en APS-C-sensor.

Objektiv designade för crop factor kameror kan vanligtvis inte användas med standard, trots den identiska monteringsdesignen. Detta kan förhindras av en annan enhet med en svans som sträcker sig djupare in i kameran (som Canon EF-S-serien). Även i avsaknad av tekniska begränsningar för installationen ( Pentax , Nikon) kan objektivet ge märkbar vinjettering eller till och med begränsa bildfältet till gränserna för den centrala cirkeln. Samtidigt kan standardobjektiv användas med beskurna kameror utan begränsningar.

Vissa matrisstorlekar

Det bör beaktas att skillnaden i arean för en helbilds- och "beskärad" matris är kvadraten på beskärningsfaktorn, till exempel med en beskärningsfaktor på 1,5x från en helbildsbild på 35 mm , kommer arean av matrisen att vara 2,25 gånger mindre [10] , och med en skörd på 1,6x blir arean som matrisens skörd 2,56 gånger mindre (eftersom storleken på matrisen skiljer sig något från deklarerad skördefaktor för alla tillverkare i den mindre riktningen - skillnaden visar sig faktiskt vara ännu större - 2,3 gånger för standard 1,5x skörd och 2,6 gånger för standard 1,6x skörd) . 4/3-matris med en crop-faktor på 2x, arean är mindre än en hel bild med 4 gånger. Följaktligen fångar sensorer med en beskärningsfaktor på 1,5x 2,3 gånger mindre ljus per tidsenhet än samma fullformatssensor på 35 mm med samma fysiska storlek på subpixlar ( celler ) , tillverkade med samma tekniska process , förutsatt att samma optik används [11 ] [12] .

4/3, 18x13,5 mm, bildförhållande 4:3

4/3-standarden utvecklades gemensamt av Olympus , Kodak och flera andra. 2010 producerades kameror med sensorer av detta format av Olympus och Panasonic . Målen förklarades för att minska produktionskostnaderna, vikten på kameror och objektiv.

DX och APS-C , cirka 25,1x16,7 mm, bildförhållande 3:2

Sensorer av denna storlek finns oftast i digitala SLR-kameror, spegellösa och avståndsmätare. Standardbeskärningsfaktorn för detta format är 1,5x - 1,6x. Deras yta motsvarar ungefär bildstorleken för en halvformatskamera .

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

En fotosensor med linjära dimensioner som är 1,3 gånger mindre än en ram i småformat. Utvecklad av Kodak för användning i hybridkameror skapade i samarbete med Canon . I framtiden fortsatte produktionen av matriser av denna storlek av Canon, som använde dem i Canon EOS-1D professionella linje .

Helbildsformat ( engelska  helbild ) fotosensorformat 36 × 24 mm ± 1 mm, bildförhållande 3: 2

Världens första serietillverkade kamera med en fullformatssensor och en skördefaktor på ett var Canon EOS-1Ds i september 2002 [13] . Två år tidigare tillkännagav Asahi Optical och Kyocera fullformatskameror, varav den första Pentax MZ-D aldrig lanserades, och kameran "Contax N Digital", som släpptes några månader tidigare än Canon, lades snart ner. Före lanseringen av Contax N Digital och EOS-1Ds fanns en 24x36 mm matris endast tillgänglig i mellanformat digitala baksidor, vilket gav en skördefaktor på 1,6 med standardoptik.

För närvarande finns det flera modeller av kameror med fullformatssensor på marknaden (Canon, Nikon, Kodak, Sony). Huvudproblemet i utformningen och användningen av sådana sensorer är en ökning av ljusinfallsvinkeln på matrisens kantområden och de tillhörande effekterna som inte är karakteristiska för traditionella fotografiska material :

I kombination med avvikelserna hos vissa linser gör dessa brister att det inte är helt motiverat för en amatör att köpa en enhet med en fullformatssensor. Hela uppsättningen fördelar med en fullbildsmatris (mindre skärpedjup, större ekvivalent känslighet, användning av ett antal filmlinser) realiseras till extra kostnader. I dagsläget är en del av problemen med fullbildsmatriser lösta, bland annat med hjälp av digital vinjetteringkompensation.

60×45 mm mellanformatsmatris, 4:3 bildförhållande

Används i digitala baksidor för mellanformatskameror.

Beskärningsfaktor och formstorlekar

Mellanformat

Beteckning Bredd (mm) Höjd (mm) Diagonal (mm) Yta (mm²) Exempel på kamera
Panoramautsikt
"6 × 17" 		Seitz 6x17 Digital
Helbild
6×4,5 		1 [R 1] 56 41,5 69,7 2324 Kiev-88 , Kiev-90 vid användning av kassetter för en ramstorlek 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 trettio 54,1 1 350 Leica S2-P
Leaf Credo 53,7 40,3 Mamiya 645D
Leaf Credo 43,9 32,9 Mamiya 645D

Litet format

Tabellen visar bildstorlekarna för olika typer av foto-, film- och videoutrustning och deras beskärningsfaktor jämfört med en ram i småformat.

Beteckning Bredd

(mm)

Höjd

(mm)

Diagonal

(mm)

Fyrkant

(mm²)

Exempel

kameror

Helbild,
typ 135 film . 		1 - 1,01 35,8 - 36 23,8 - 24 43 - 43,3 852-864 " Canon EOS-1Ds ", " 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 Canons kameror i EOS-1D- serien (inklusive Mark II , Mark III , Mark IV )
1,33 27 arton 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 fjorton 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 Cinema Camera
ett" 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 elva 58,1 Pentax EI-2000 , Sony CyberShot DSC-F717 , Fujifilm X-S1
1/1,6" ≈4 åtta 6 tio 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 åtta 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 fyra 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 även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 Från en fullfjädrad ram av standarden 6 × 4,5 (56 × 41,5 mm).

Källor

  1. ↑ En kort guide för amatörfotografer, 1985 , sid. 44.
  2. ↑ Allmän fotografikurs, 1987 , sid. femton.
  3. ↑ DCS-400-serien med Nikon N90(s)/F90(x)  chassi . En kort information om Kodak DCS-seriens digitala SLR-kameror . Fotografering i Malaysia. Hämtad 3 januari 2014. Arkiverad från originalet 24 oktober 2020.
  4. ↑ Jim McGarvey. DCS-  berättelsen . NikonWeb (juni 2004). Datum för åtkomst: 18 januari 2014. Arkiverad från originalet den 7 januari 2012.
  5. ↑ 1 2 4. Vad händer när man fotograferar med en kamera med en beskuren matris . Linser . FUJIFILM utbildningsprojekt (22 augusti 2012). Hämtad 3 maj 2014. Arkiverad från originalet 30 september 2013.
  6. ↑ Photocourier, 2006 , sid. 16.
  7. ↑ Vladimir Medvedev. Ökar beskärningsfaktorn objektivets förmåga att zooma in (inte tillgänglig länk) . Tabell över egenskaper för matriser för digitalkameror . Personlig webbplats (15 mars 2012). Datum för åtkomst: 26 januari 2014. Arkiverad från originalet den 18 augusti 2013. 
  8. ↑ Valentin SAVENKOV. Tja, väldigt stora matriser (otillgänglig länk) . Foto & Teknik . konsumenttidningen (2004). Hämtad 21 januari 2014. Arkiverad från originalet 10 januari 2014.  
  9. ↑ Metabones Speed ​​​​Booster . Våra tester . ProPhotos (14 januari 2013). Hämtad 6 oktober 2014. Arkiverad från originalet 8 oktober 2014.
  10. ↑ Vad är skördefaktorn. Storleken på matrisen har betydelse. | Glad . radojuva.com . Tillträdesdatum: 19 oktober 2022.
  11. ↑ Introduktion till bildsensorer | LUCID   Vision Labs . Hämtad: 20 oktober 2022.
  12. ↑ Nya möjligheter för halvledartillverkning - multistråleelektronlitografi . Habr . Hämtad: 20 oktober 2022.
  13. ↑ Photoshop, 2002 , sid. 3.
  14. ↑ (engelska) Mått på matriser. Arkiverad 28 november 2007 på Wayback Machine 

Litteratur