В цифровой фотографии кроп -фактор , формат-фактор или множитель фокусного расстояния формата датчика изображения — это отношение размеров области изображения камеры к эталонному формату; чаще всего этот термин применяется к цифровым камерам относительно формата пленки 35 мм в качестве эталона. В случае цифровых камер устройством формирования изображения будет цифровой датчик изображения . Наиболее часто используемое определение кроп-фактора — это отношение диагонали кадра 35 мм (43,3 мм) к диагонали рассматриваемого датчика изображения; то есть . Учитывая то же соотношение сторон 3:2, что и у 35-мм пленки с площадью 36 мм × 24 мм, это эквивалентно отношению высот или отношению ширин; отношение площадей датчика равно квадрату кроп-фактора.
Кроп-фактор иногда используется для сравнения поля зрения и качества изображения разных камер с одним и тем же объективом. Кроп-фактор иногда называют множителем фокусного расстояния («Пленка»), поскольку умножение фокусного расстояния объектива на кроп-фактор дает фокусное расстояние объектива, которое даст такое же поле зрения, если использовать его в эталонном формате. Например, объектив с фокусным расстоянием 50 мм на области изображения с кроп-фактором 1,6 относительно эталонного формата (обычно 35 мм) даст такое же поле зрения, как объектив с фокусным расстоянием 80 мм на эталонном формате. Если требуется сделать снимок с таким же полем зрения и качеством изображения, но разными камерами, настройки диафрагмы и ISO также необходимо настроить в соответствии с кроп-фактором. [1] Фокусное расстояние объектива не меняется при использовании меньшей области изображения; поле зрения соответственно меньше, поскольку меньшая область круга изображения, отбрасываемого объективом, используется меньшей областью изображения.
Термины «кроп-фактор» и «множитель фокусного расстояния» были придуманы, чтобы помочь фотографам, снимающим на 35-мм пленочные SLR-камеры , понять, как их существующие линейки объективов будут работать на недавно представленных DSLR- камерах, которые имели датчики меньше, чем формат пленки 35 мм, но часто использовали существующие крепления объективов SLR-камер формата 35 мм. Например, используя FLM 1,5, фотограф может сказать, что 50-мм объектив на DSLR-камере «ведет себя так, будто» его фокусное расстояние было умножено на 1,5, что означает, что он имеет такое же поле зрения, как и 75-мм объектив на пленочной камере, с которой они более знакомы. Конечно, фактическое фокусное расстояние фотографического объектива фиксируется его оптической конструкцией и не меняется с форматом датчика, который находится за ним.
Большинство цифровых зеркальных камер на рынке имеют номинально датчики изображения размера APS-C , меньшие, чем стандартный кадр пленки 36 × 24 мм (35 мм). В результате датчик изображения захватывает данные изображения с меньшей области, чем 35-мм пленочная зеркальная камера, эффективно обрезая края изображения, которые были бы захвачены 36-мм × 24-мм «полноразмерным» кадром пленки.
Из-за этого кадрирования эффективное поле зрения (FOV) уменьшается пропорционально соотношению между меньшим размером сенсора и размером формата пленки 35 мм (эталонным).
Для большинства зеркальных камер этот коэффициент составляет 1,3–2,0×. Например, объектив 28 мм обеспечивает умеренно широкоугольный угол обзора на полнокадровой камере формата 35 мм , но на камере с кроп-фактором 1,6 изображение, сделанное с тем же объективом, будет иметь такое же поле зрения, как полнокадровая камера сделала бы с объективом ~45 мм (28 × 1,6 = 44,8). Такое сужение угла обзора является недостатком для фотографов, когда требуется широкий угол обзора. Сверхширокие конструкции объективов становятся просто широкими; широкоугольные объективы становятся « нормальными ». Однако кроп-фактор может быть преимуществом для фотографов, когда требуется узкий угол обзора. Он позволяет фотографам с длиннофокусными объективами легче заполнять кадр, когда объект находится далеко. Объектив с фокусным расстоянием 300 мм на камере с кроп-фактором 1,6 обеспечивает получение изображений с таким же углом обзора, для которого камере формата 35 мм потребовался бы длиннофокусный объектив с фокусным расстоянием 480 мм.
Для заданной экспозиции , например, для фиксированной освещенности фокальной плоскости и времени экспозиции , более крупные датчики изображения захватывают больше фотонов и, следовательно, создают изображения с меньшим шумом изображения и большим динамическим диапазоном , чем меньшие датчики. Благодаря статистике фотонного дробового шума , желаемые свойства отношения сигнал/шум (SNR) и единичность датчика увеличиваются как с квадратным корнем площади пикселя. [2]
Поскольку кроп-фактор обратно пропорционален квадратному корню из площади сенсора (с точностью до небольшого коэффициента, зависящего от соотношения сторон), он полезен для оценки производительности сенсора изображения. Например, если два сенсора изображения разного размера имеют одинаковое соотношение сторон и разрешение 10 мегапикселей и изготовлены с использованием схожей технологии, то у большего сенсора будет лучшее отношение сигнал/шум на коэффициент, равный отношению кроп-факторов двух сенсоров. У большего сенсора меньший кроп-фактор и более высокое отношение сигнал/шум.
Большинство производителей зеркальных камер и объективов решили проблемы пользователей широкоугольных объективов, разработав объективы с более коротким фокусным расстоянием, оптимизированные для форматов DSLR. В большинстве случаев эти объективы разработаны для создания меньшего круга изображения , который не покрыл бы кадр 24×36 мм, но достаточно велик для покрытия меньшего сенсора 16×24 мм (или меньше) в большинстве зеркальных камер. Поскольку они создают меньший круг изображения, объективы можно оптимизировать для использования меньшего количества стекла, и иногда они физически меньше и легче, чем те, которые предназначены для полнокадровых камер.
Объективы, разработанные для меньших цифровых форматов, включают объективы Canon EF-S и EF-M, объективы Nikon DX, объективы Olympus Four Thirds System , объективы Sigma DC, объективы Tamron Di-II, объективы Pentax DA, объективы Fujifilm XF и XC, а также объективы Sony Alpha (SAL) DT & E. Такие объективы обычно проецируют меньший круг изображения, чем объективы, разработанные для полнокадрового формата 35 мм. Тем не менее, кроп-фактор или FLM камеры оказывает такое же влияние на соотношение между полем зрения и фокусным расстоянием с этими объективами, как и с любым другим объективом, хотя проецируемое изображение не так сильно «обрезано». В этом смысле термин « кроп-фактор» иногда имеет запутанные последствия; по этой причине иногда используется альтернативный термин «множитель фокусного расстояния».
Меньшие, не-DSLR, потребительские камеры, обычно называемые камерами типа «наведи и снимай», также могут быть охарактеризованы как имеющие кроп-фактор или FLM относительно формата 35 мм, даже если они не используют сменные объективы или объективы, разработанные для другого формата. Например, так называемый формат «1/1,8 дюйма» с диагональю сенсора 9 мм имеет кроп-фактор почти 5 относительно диагонали 43,3 мм 35-мм пленки. Поэтому эти камеры оснащены объективами, которые составляют примерно одну пятую от фокусного расстояния, которое было бы типичным для 35-мм пленочной камеры типа «наведи и снимай». В большинстве случаев производители маркируют свои камеры и объективы их фактическими фокусными расстояниями, но в некоторых случаях они решили вместо этого умножить на кроп-фактор (множитель фокусного расстояния) и маркировать эквивалентное фокусное расстояние 35 мм . Обозреватели также иногда используют эквивалентное фокусное расстояние 35 мм как способ охарактеризовать поле зрения ряда камер в общих терминах. [3]
Например, объектив Canon Powershot SD600 маркируется фактическим диапазоном фокусных расстояний 5,8–17,4 мм. Но иногда в обзорах его описывают как объектив 35–105 мм, поскольку его кроп-фактор составляет около 6 (формат «1/2,5 дюйма»). [4]
Кроп-фактор иногда называют «коэффициентом увеличения», [5] «коэффициентом фокусного расстояния» или «множителем фокусного расстояния». [6] Такое использование отражает наблюдение, что объективы с заданным фокусным расстоянием, по-видимому, дают большее увеличение на камерах с кроп-фактором, чем на полнокадровых камерах. Это преимущество, например, при съемке птиц, когда фотографы часто стремятся получить максимальный «охват». Камера с меньшим сенсором может быть предпочтительнее, чем использование телеконвертера , поскольку последний влияет на f-число объектива и, следовательно, может ухудшить работу автофокуса.
Данный объектив создает одно и то же изображение, независимо от того, к какой камере он прикреплен. Дополнительное «увеличение» происходит, когда изображение увеличивается больше, чтобы произвести вывод (печать или экран), который соответствует стандартному размеру вывода. То есть увеличение, как обычно определяется от объекта до фокальной плоскости, остается неизменным, но системное увеличение от объекта до конечного вывода увеличивается.
При использовании объектива, рассчитанного на формат 35 мм, на цифровой зеркальной фотокамере меньшего формата, помимо очевидного уменьшения поля зрения, могут возникнуть вторичные эффекты, влияющие на глубину резкости , перспективу , размытость изображения из-за движения камеры и другие фотографические параметры.
Глубина резкости может меняться в зависимости от сравниваемых условий. Съемка с той же позиции, с тем же объективом и тем же числом f, что и некропнутая (полнокадровая) 35-мм камера, но увеличение изображения до заданного опорного размера приведет к уменьшению глубины резкости. С другой стороны, при использовании другого объектива с тем же полем зрения, что и некропнутая камера (соответствующим фокусному расстоянию, эквивалентному 35 мм), при том же числе f глубина резкости меньшей камеры будет больше.
Перспектива — это свойство, которое зависит только от точки обзора (положения камеры). Но если перемещение объектива на камеру меньшего формата заставляет фотографа отодвинуться от объекта, то перспектива будет затронута.
Дополнительное увеличение, необходимое для камер меньшего формата, увеличивает размытость из-за расфокусировки, а также увеличивает размытость из-за движения камеры (тряски). В результате фокусное расстояние, которое можно надежно удерживать с рук при заданной выдержке для получения четкого изображения, уменьшается на кроп-фактор. Старое эмпирическое правило, согласно которому выдержка должна быть как минимум равна фокусному расстоянию (в миллиметрах) для съемки с рук, будет работать эквивалентно, если фактическое фокусное расстояние сначала умножить на FLM, прежде чем применять правило.
Многие фотографические объективы создают более качественное изображение в центре кадра, чем по краям. При использовании объектива, предназначенного для экспонирования кадра 35-мм пленки с датчиком меньшего формата, используется только центральная «лучшая точка» изображения; объектив, который неприемлемо мягкий или темный по краям, может дать лучшие результаты на меньшем датчике. [7] Однако, поскольку изображение, проецируемое на датчик, должно быть больше увеличено, чтобы сделать отпечаток с использованием меньшего датчика, объективы, используемые на меньших форматах, должны передавать на датчик изображение с более высоким разрешением для приемлемого качества, а меньший датчик должен иметь более высокое отношение сигнал/шум, чтобы компенсировать уменьшенное количество света, улавливаемого объективом, фактически попадающим на датчик. [ необходима цитата ]
Цифры кроп-фактора полезны при расчете фокусного расстояния, эквивалентного 35 мм , и увеличения, эквивалентного 35 мм . Некоторые распространенные кроп-факторы:
