Когда дело доходит до фокусных расстояний, многих фотографов, похоже, сбивает с толку жаргон «эквивалентное фокусное расстояние» и «поле зрения», который часто используется для описания характеристик объектива на различных сенсорах камеры. Чтобы лучше понять эти термины, я решил написать небольшую статью, очень простыми словами объясняя, что они на самом деле означают.
1) Истинное фокусное расстояние
Каково истинное фокусное расстояние объектива? Это чрезвычайно важно понять. Фокусное расстояние - это оптический атрибут объектива, который не имеет ничего общего с камерой или типом используемого сенсора. Истинное фокусное расстояние объектива обычно соответствует значению, указанному производителем на объективе. Например, Nikon 50mm f/1. Объектив 4G (ниже) имеет истинное фокусное расстояние 50 мм, независимо от того, на какой камере вы его используете.
2) Поле зрения
«Поле обзора» (которое иногда ошибочно называют «уголом обзора», как описано ниже) - это просто то, что ваш объектив вместе с камерой может видеть и захватывать слева направо и сверху вниз. Если вы снимаете зеркальной камерой, поле зрения обычно соответствует тому, что вы видите в видоискателе. Некоторые зеркальные камеры имеют менее 100% охват видоискателя, а это означает, что то, что вы видите внутри видоискателя, на самом деле меньше по размеру, чем будет окончательное изображение. Например, если вы снимаете зеркальной камерой Nikon D90 с охватом видоискателя 96%, то, что вы видите внутри видоискателя, будет примерно на 4% меньше того, что фактически снимает камера. Следовательно,фактическое поле зрения - это всегда то, что снимает камера, а не обязательно то, что вы видите в видоискателе.
Вот пример различий в поле зрения между 70 и 400 мм:
Верхнее левое изображение размером 70 мм выглядит почти «широким», тогда как изображение размером 400 мм демонстрирует гораздо большее увеличение и гораздо более узкое поле зрения.
3) Угол обзора
Производители объективов часто публикуют термин «угол обзора» или «максимальный угол обзора» в характеристиках объективов, поскольку они определяют то, что объектив способен видеть, в градусах. Например, максимальный угол обзора объектива Nikon 24 мм f/1,4G составляет 84°, а у телеобъектива Nikon 300 мм f/2,8G максимальный угол обзора составляет всего 8°10 футов при использовании на пленке или в полнокадровом режиме. камеры. Взгляните на следующую иллюстрацию:
Как видите, 84 градуса - это очень много по сравнению с 8 градусами. Вот почему при съемке объективом 24 мм вы можете уместить большую часть сцены, а объектив 300 мм позволяет запечатлеть более узкую, но гораздо более увеличенную часть сцены.
Основное различие между углом обзора и полем зрения заключается в том, что первый является атрибутом объектива, а второй - результатом работы как объектива, так и камеры. Например, указанный выше угол обзора 84° для объектива 24 мм f/1.4G предназначен только для полнокадровой камеры. После установки на камеру с кропнутой матрицей/матрицей APS-C поле зрения или то, что вы видите через камеру, фактически сужается до 61°. Nikon публикует два разных значения угла обзора для объективов - «Максимальный угол обзора (формат DX)» и «Максимальный угол обзора (формат FX)». В действительности реальные физические характеристики линзы (то, что она видит) не меняются. Как объясняется ниже, размер сенсора просто обрезает часть кадра, что приводит к сужению «поля обзора».
4) Эквивалентное фокусное расстояние
Теперь перейдем к термину «эквивалентное фокусное расстояние», который, как я уже говорил вначале, многие фотографы неправильно понимают. Слово «эквивалент» обычно применяется к 35-миллиметровой пленке. Видите ли, во времена 35-миллиметровой пленки фокусное расстояние объектива всегда было таким, каким было указано на этикетке объектива. С изобретением цифровых зеркальных фотоаппаратов матрица камеры (устройство, снимающее изображения) часто становится намного меньше, чем 35-миллиметровая пленка, в первую очередь из-за высокой стоимости. Такое уменьшение размера сенсора приводит к обрезанию углов изображения - процессу, который фотографы называют «обрезкой». Интересно то, что изображение на самом деле не обрезается ни сенсором, ни камерой - части изображения просто игнорируются. Взгляните на следующую иллюстрацию (красные стрелки обозначают свет, попадающий в камеру):
Как видно из приведенных выше иллюстраций, 35-мм пленочные камеры с сенсором захватывают большую площадь объектива, тогда как сенсоры меньшего размера (также известные как «обрезанные сенсоры») захватывают в основном центр. Обратите внимание, что на обеих иллюстрациях свет попадает в камеру камеры совершенно одинаковым образом, но меньший сенсор способен улавливать только определенную его часть, а остальная часть света попадает за пределы сенсора. Термин «обрезанный датчик» может сбить с толку, поскольку «обрезка» изображения часто связана с его обрезкой. Опять же, в данном случае обрезки нет - лучи света от краев линзы просто пролетают мимо и не доходят до сенсора.
Производители знали об этом процессе «перерегулирования», когда разрабатывали сенсоры меньшего размера, поэтому они начали производить объективы, специально разработанные для камер с кропнутым сенсором, чтобы сделать их дешевле. Nikon называет их «DX», а Canon называет их «EF-S». По сути, сам объектив проходит через меньший круг изображения, и к тому времени, когда он достигает сенсора, не большая часть круга фактически тратится впустую. Думайте об этом как о правой части приведенной выше иллюстрации, за исключением того, что круг намного меньше. Очевидно, что подобные объективы не работают должным образом на полнокадровых/35-мм камерах - на матрицу попадает только половина сцены. Полнокадровые камеры Nikon запрограммированы на распознавание объективов DX и автоматически уменьшают разрешение изображения, тогда как объективы Canon EF-S вообще не будут работать на полнокадровых камерах.
Как две камеры с сенсорами разного размера имеют одинаковое разрешение изображения? Например, как полнокадровый Nikon D700, так и Nikon D300s с кропнутым сенсором имеют разрешение 12,1 мегапикселя, но имеют сенсоры разного размера. Это связано с тем, что камера Nikon D300s имеет гораздо меньшие пиксели (и, следовательно, более высокую плотность пикселей) по сравнению с Nikon D700 - именно поэтому 12,1 миллиона пикселей могут поместиться на сенсоре меньшего размера. По сути, это означает, что сенсоры меньшего размера с меньшими пикселями в данном случае больше увеличивают центральную область объектива. Если объектив не очень высокого качества и не способен разрешать мелкие детали, изображения на кропнутых матрицах могут выглядеть менее резкими.
Теперь вернемся к термину «эквивалентное фокусное расстояние». Я уверен, вы видели, как производители заявляли что-то вроде: «Объектив 28-300 мм имеет поле зрения, эквивалентное фокусному расстоянию 42-450 мм в формате 35 мм», и это правильный способ выразить это. Другие могут сказать что-то вроде «фокусное расстояние объектива эквивалентно 42-450 мм на датчике DX», что является неверным способом выражения. Как я показал выше, по отношению к сенсору камеры фокусное расстояние объектива никогда не меняется - меняется только поле зрения. По этой причине неверно говорить что-то вроде: «Мой объектив 28-300 мм на моем Nikon D90 похож на объектив 42-450 мм».
Откуда такие большие цифры, как 42-450 мм? Давайте теперь посмотрим на кроп-фактор и на то, как на самом деле вычисляются эти «эквивалентные» числа.
5) Фактор урожая
Теперь вы понимаете, что на самом деле означает «эквивалентное фокусное расстояние» и как меньшие сенсоры игнорируют большую площадь круга. Давайте теперь поговорим о кроп-факторе - термине, который производители и фотографы часто используют для описания сенсоров фотоаппаратов и расчета «эквивалентного фокусного расстояния». Возможно, вы слышали, как люди говорили что-то вроде: «Камера Nikon D90 имеет кроп-фактор 1,5x» или «Canon 60D имеет кроп-фактор 1,6x». Термин «кроп-фактор» появился после того, как были изобретены сенсоры меньшего размера, чтобы людям было проще понять, насколько уже становится поле зрения, когда объектив используется на камере с маленьким сенсором. Производителям пришлось как-то объяснять, как изображение на камере с меньшим сенсором выглядит увеличенным или «увеличенным» по сравнению с 35-миллиметровой пленкой.
Если вы возьмете площадь сенсора полнокадрового сенсора или 35-миллиметровой пленки и сравните ее с кропнутым сенсором, вы удивитесь, увидев, что первый как минимум в два раза больше второго. Например, полнокадровые камеры Nikon имеют размер сенсора примерно 36 x 24 мм, что дает нам площадь поверхности 864. С другой стороны, камеры с обрезанным сенсором, такие как Nikon D90, имеют приблизительный размер сенсора 24 x 16 мм., площадь поверхности которого составляет около 384, что в 2,3 раза меньше, чем у Nikon D3! Но когда дело доходит до фокусных расстояний, вы не используете площадь поверхности объектива. Коэффициент кадрирования рассчитывается путем деления диагонали полнокадрового датчика на диагональ кадрированного датчика.
Теперь вам придется вспомнить немного математики. Помните, как вычислять диагональ? Вот формула, если вы ее забыли: √(X² + Y²). Полнокадровая камера имеет диагональ 43,26 (квадратный корень из 1296+576), а камеры с кропнутым сенсором имеют приблизительную диагональ 28,84 (квадратный корень из 576 + 256). Если взять 43,26 и разделить на 28,84, то получится 1,5 - отношение диагонали полнокадрового сенсора к диагонали кропнутого сенсора (эти цифры округлены - фактическое соотношение немного выше, около 1,52).
Что делать с этим соотношением? Вы умножаете его, чтобы получить «эквивалентное фокусное расстояние». Например, объектив Nikon 24mm f/1.4G имеет поле зрения, эквивалентное примерно 36 мм при установке на камеру с кропнутым сенсором, такую как Nikon D90. Это означает, что если вы взяли объектив 24 мм и установили его на камеру с кропнутым сенсором, а затем взяли объектив 36 мм и установили его на полнокадровую камеру, вы получите примерно такой же вид. Другими словами, чтобы иметь такое же поле зрения, как у 24-мм объектива, установленного на полнокадровой камере, вам понадобится объектив 16 мм на камере с кропнутым сенсором. Например, если вы стоите с одного места и можете поместить дом в кадр с помощью объектива 24 мм на полнокадровой/35-мм камере, то чтобы поместить тот же дом на камеру с кропнутым сенсором, вам потребуется гораздо более широкий объектив с фокусным расстоянием 16 мм.