Tämän artikkelin tarkoituksena on käsitellä kysymystä: miten digitaalikamerasi anturin koko vaikuttaa erityyppisiin valokuviin? kennokoko on analoginen 35 mm: n, keskikokoisten ja suurikokoisten elokuvakameroiden välillä valitsemisen kanssa – muutamalla digitaaliselle tekniikalle ominaisella huomattavalla erolla. Aiheesta aiheutuu usein paljon sekaannusta, koska molempia on niin paljon eri kokoisia vaihtoehtoja ja niin paljon poikkeamat, jotka liittyvät terävyysalueeseen, kuvakohinaan, diffraktioon, kustannuksiin ja kokoon / painoon.
Tämän aiheen taustalukemista löytyy digitaalikamera-antureiden opetusohjelma.
YLEISKATSAUS ANTURIKOKOISTA
Anturikokoilla on tällä hetkellä monia mahdollisuuksia riippuen niiden käytöstä, hintapisteestä ja halutusta siirrettävyydestä. Monien näistä suhteellinen koko näkyy alla:
Canonin 1D / 5D- ja Nikon D3 -sarjat ovat yleisimpiä täysikokoisia kennoja. Kaikilla Canon-kameroilla, kuten Rebel / 60D / 7D, on 1,6-kertainen rajakerroin, kun taas Nikonin tavallisten järjestelmäkameroiden raja-arvo on 1,5-kertainen. Yllä oleva kaavio ei sisällä 1,3-kertaista rajauskerrointa, jota käytetään Canonin 1D-sarjan kameroissa.
Kamerapuhelimissa ja muissa pienikokoisissa kameroissa käytetään anturikokoja alueella ~ 1/4 ”- 2/3 ”. Olympus, Fuji ja Kodak muodostivat kaikki yhdessä luodakseen tavallisen 4/3-järjestelmän, jonka rajauskerroin on 2-kertainen verrattuna 35 mm: n filmiin. Keskikokoisia ja suurempia antureita on olemassa, mutta ne ovat paljon harvinaisempia ja tällä hetkellä kohtuuttoman kalliita. Nämä ei siis käsitellä tässä erikseen, mutta samat periaatteet ovat silti voimassa.
CROP FACTOR & FOCAL LENGTH MULTIPLIER
Viljelykerroin on anturin diagonaalikoko verrattuna täysikokoiseen 35 mm: n anturiin. Sitä kutsutaan tälle, koska käytettäessä 35 mm: n objektiivia tällainen anturi rajaa tehokkaasti tämän osan kuvasta ulkopuolelta (rajoitetun koon vuoksi).
35 mm: n täysikokoinen kuvakulma Aluksi voidaan ajatella, että kuvatietojen heittäminen ei ole koskaan ihanteellista, mutta sillä on kuitenkin etunsa . Lähes kaikki linssit ovat terävimmät keskuksissaan, kun taas laatu heikkenee asteittain kohti reunoja. Tämä tarkoittaa sitä, että rajattu kenno hävittää tehokkaasti kuvan heikkolaatuisimmat osat, mikä on varsin hyödyllistä, kun käytetään heikkolaatuisia linssejä (koska niillä on yleensä huonoin reunanlaatu).
Valitsematon valokuva
Keskiraja 
Corner Crop Toisaalta tämä tarkoittaa myös, että mukana on paljon suurempi objektiivi kuin on välttämätöntä – tekijä, joka on erityisen tärkeä niille, jotka kuljettavat kameraa pitkään ajanjaksoja (katso alla oleva osa). Ihannetapauksessa käytettäisiin lähes kaikkea linssistä lähetettyä kuvan valoa, ja tämä linssi olisi riittävän korkealaatuista, jotta sen terävyyden muutos olisi vähäinen sen reunoja kohti.
Lisäksi laajakulmaoptiikka linssit ovat harvoin yhtä hyviä kuin pidemmät polttovälit. Koska rajattu anturi on pakotettu käyttämään leveämmän kulman linssiä saman näkökulman tuottamiseen kuin suurempi anturi, tämä voi heikentää laatua. Pienemmät anturit suurentavat myös linssin keskialuetta enemmän, joten sen resoluutioraja on todennäköisesti selvempi huonolaatuisemmille linsseille. Katso lisätietoja kameran linssin laadun oppaasta.
Vastaavasti polttovälikerroin suhteuttaa pienemmässä koossa käytetyn objektiivin polttovälin 35 mm: n objektiiviin, joka tuottaa vastaavan näkökulman, ja on yhtä suuri kuin satokerroin. Tämä tarkoittaa, että 50 mm: n linssi, jota käytetään anturissa, jonka rajakerroin on 1,6-kertainen, tuottaisi saman näkökentän kuin 1,6 x 50 = 80 mm -objektiivi 35 mm: n täysikokoisella kennolla.
Varoitetaan että molemmat termit voivat olla jonkin verran harhaanjohtavia. Linssin polttoväli ei muutu vain siksi, että linssiä käytetään erikokoisella sensorilla – vain sen katselukulma. 50 mm: n linssi on aina 50 mm: n linssi anturin tyypistä riippumatta. Samanaikaisesti ”rajauskerroin” ei välttämättä sovi kuvaamaan hyvin pieniä antureita, koska kuvaa ei välttämättä rajata (kun käytetään kyseiselle sensorille suunniteltuja linssejä).
Linssin koko ja painonäkökohdat
Pienemmät sensorit vaativat kevyempiä linssejä (vastaava kuvakulma, zoomausalue, rakennuksen laatu ja aukon alue). Tämä ero voi olla kriittinen villieläimille, patikoinnille ja matkakuvauksille, koska kaikki nämä käyttävät usein painavampia linssejä tai vaativat kuljettamisen varusteita pitkiä aikoja.Alla oleva kaavio kuvaa tätä suuntausta valikoiduille Canonin teleobjektiiville, jotka ovat tyypillisiä urheilu- ja villieläinten valokuvauksessa:
Tämän merkitys on, että jos vaaditaan, että kohde ottaa saman osan kuvasta 35 mm: n kamerassa kuin käyttämällä 200 mm: n f / 2,8-objektiivia kamerassa, jonka rajakerroin on 1,5-kertainen (vaatii 300 mm: n kuvan) f / 2,8-objektiivi), pitäisi kantaa 3,5-kertainen paino! Tämä jättää myös huomiotta näiden kahden koon erot, mikä voi olla tärkeää, jos ei haluta kiinnittää huomiota julkisesti. Lisäksi raskaammat linssit maksavat yleensä paljon enemmän.
Järjestelmäkamerat, suuremmat anturikoot johtavat suurempiin ja selkeämpiin etsinkuviin, mikä voi olla erityisen hyödyllistä tarkennettaessa käsin. Nämä ovat kuitenkin myös raskaampia ja maksavat enemmän, koska ne edellyttävät suurempaa prismaa / pentapeiliä siirtääkseen valoa linssistä etsimeen ja kohti silmääsi.
KENTÄVAATIMUSTEN SYVYYS
Anturin koon kasvaessa terävyysalue pienenee tietyn aukon kohdalla (kun kehys täytetään samankokoisella ja -etäisellä kohteella). Tämä johtuu siitä, että suuremmat kennot vaativat yhden pääsemään lähemmäksi kohdetta tai käyttämään pidempää polttoväliä täyttääkseen kehyksen kyseisellä kohteella. Tämä tarkoittaa, että on käytettävä asteittain pienempiä aukkoja, jotta säilyy sama terävyysalue suuremmilla antureilla. Seuraava laskin ennustaa vaaditun aukon ja polttovälin saman syväterävyyden saavuttamiseksi (säilyttäen perspektiivin).
* Jos halutaan samaa perspektiiviä.
Esimerkkinä laskettaessa, jos halutaan toistaa sama perspektiivi ja syväterävyys täysikokoisella kennolla kuin se, joka saavutetaan käyttämällä 10 mm: n objektiivia f / 11: ssä kamerassa, jossa on 1,6-kertainen rajakerroin, on käytettävä 16 mm: n objektiivia ja aukko karkeasti f / 18. Vaihtoehtoisesti, jos käytetään 50 mm: n f / 1,4-objektiivia täysikokoisessa kennossa, se tuottaa syväterävyyden, joten matala se vaatii 0,9-aukon kamerassa, jonka rajakerroin on 1,6-kertainen – ei ole mahdollista kuluttajaobjektiivien kanssa!
Muotokuva (matala DoF)
Maisema (suuri DoF)
Pienempi syväterävyys voi olla toivottavaa muotokuville, koska se parantaa taustan epätarkkuutta, kun taas suurempi syväterävyys on toivottavaa maisemavalokuvauksessa. Siksi kompaktikamerat pyrkivät tuottamaan merkittävän taustan epätarkkuuden muotokuvissa, kun taas suurikokoiset kamerat kamppailevat riittävän syväterävyyden tuottamiseksi maisemissa.
Huomaa, että yllä oleva laskin olettaa, että sinulla on objektiivi uudessa anturissa (# 2), joka voi toistaa saman kuvakulman kuin alkuperäinen anturi (# 1). Jos käytät sen sijaan samaa linssiä, aukon vaatimukset pysyvät ennallaan (mutta sinun on päästävä lähemmäksi kohdetta). Tämä vaihtoehto muuttaa kuitenkin myös perspektiiviä.
ERISTYMISEN VAIKUTUS
Suuremmissa anturikokoissa voidaan käyttää pienempiä aukkoja, ennen kuin diffraktiot ilmavasta levystä tulee suurempi kuin sekaannuksen ympyrä (määritetään tulostuskoon mukaan) ja terävyyskriteerit). Tämä johtuu ensisijaisesti siitä, että suurempia antureita ei tarvitse suurentaa niin paljon, että saavutetaan sama tulostuskoko. Esimerkkinä: teoreettisesti voitaisiin käyttää jopa 8×10 tuuman digitaalista anturia, joten sen kuvaa ei tarvitse lainkaan suurentaa 8×10-tuumaisessa tulostuksessa, kun taas 35 mm: n anturi vaatisi merkittävää suurennusta.
Käytä seuraavaa laskinta arvioidaksesi, milloin diffraktio alkaa vähentää terävyyttä. Huomaa, että tämä osoittaa vain, milloin diffraktio on näkyvissä, kun sitä katsellaan näytöllä 100%: lla – se, näkyykö tämä lopullisessa tulostuksessa, riippuu myös katselukulmasta ja tulostuskoosta. Voit laskea tämän myös vierailemalla osoitteessa diffraktiorajat ja valokuvaus.
Pidä mielessä, että diffraktio alkaa asteittain, joten aukot, jotka ovat hieman suurempia tai pienempiä kuin yllä oleva diffraktioraja, eivät tule yhtäkkiä parempi tai huonompi. Lisäksi yllä oleva on vain teoreettinen raja; todelliset tulokset riippuvat myös linssin ominaisuuksista. Seuraavat kaaviot esittävät ilmavan levyn koon (teoreettinen suurin erottelukyky) kahdelle aukolle pikselikokoa edustavaan ruudukkoon nähden:
Pikselitiheysrajojen tarkkuus
(matala DOF-vaatimus)
Airy Disk Limits Resolution
(syvä DOF-vaatimus)
Yllä olevien tulosten tärkeä merkitys on, että diffraktiorajoitettu pikseli Suurempien antureiden koko kasvaa (jos syväterävyysvaatimukset pysyvät samana).Tämä pikselikoko viittaa siihen, kun ilmavasta levyn koosta tulee rajoittava tekijä kokonaisresoluutiolle – ei pikselitiheydelle. Lisäksi diffraktiorajoitettu syväterävyys on vakio kaikissa anturikokoissa. Tämä tekijä voi olla kriittinen, kun päätät uudesta kamerasta aiottuun käyttötarkoitukseen, koska useampi pikseli ei välttämättä tarjoa suurempaa tarkkuutta (syväterävyysvaatimuksesi mukaan). Itse asiassa useampi pikseli voi jopa vahingoittaa kuvan laatua lisäämällä kohinaa ja vähentämällä dynaamista aluetta (seuraava osa).
PIXEL SIZE: MELUTASOT & DYNAAMINEN ALUE
Suuremmilla antureilla on yleensä myös suuremmat pikselit (vaikka näin ei aina ole), mikä antaa heille mahdollisuuden tuottaa pienempää kuvakohinaa ja korkeamman dynaamisen alueen. Dynaaminen alue kuvaa sävyaluetta, jonka anturi voi kaapata alapuolelle, kun pikseli muuttuu täysin valkoiseksi, mutta vielä korkeammalle, kun tekstuuri on erotettavissa taustamelusta (melkein musta). Koska suuremmilla pikseleillä on suurempi tilavuus – ja siten suurempi fotonikapasiteetin alue -, niillä on yleensä suurempi dynaaminen alue.
Huomaa: ontelot näytetään ilman värisuodattimia
Lisäksi suuremmat pikselit saavat suuremman fotonivirran tietyn valotusajan aikana (samalla f-pysäytyskohdalla), joten niiden valosignaali on paljon voimakkaampi. Tietyllä taustamelun määrällä tämä tuottaa suuremman signaali-kohinasuhteen – ja siten sujuvamman näköisen kuvan.
Suurempi Pikselit (suuremmalla anturilla)
Pienemmät pikselit (pienemmällä anturilla)
Näin ei kuitenkaan aina ole, koska taustamelun määrä riippuu myös anturin valmistusprosessista ja siitä, kuinka tehokkaasti kamera poimii tonaalista tietoa kustakin pikselistä (aiheuttamatta lisäkohinaa). Yllä oleva suuntaus pitää kuitenkin paikkansa. Toinen huomioitava näkökohta on, että vaikka kahdella anturilla on sama näennäinen kohina 100%: lla katsottuna, anturi, jolla on suurempi pikselimäärä, tuottaa puhtaamman lopputuloksen. Tämä johtuu siitä, että kohina laajenee vähemmän korkeammalle pikselimäärän tunnistimelle (tietylle tulostuskoolle), joten tällä kohinalla on suurempi taajuus ja se näyttää siten hienommalta.
DIGITAALISET ANTURIT
Digitaalisen anturin hinta nousee dramaattisesti, kun sen pinta-ala kasvaa. Tämä tarkoittaa sitä, että anturi, jonka pinta-ala on kaksinkertainen, maksaa yli kaksi kertaa enemmän, joten maksat tosiasiallisesti enemmän yksikköä kohti ”anturi kiinteistö”, kun siirryt suurempiin kooihin.
piikiekko (jaettu pieniin antureihin)
pii Kiekot (jaettu suuriin antureihin)
Tämän voi ymmärtää katsomalla, kuinka valmistajat tekevät digitaalisia antureitaan. Jokainen anturi on leikattu suuremmasta piimateriaalilevystä, jota kutsutaan kiekoksi, joka voi sisältää tuhansia yksittäisiä siruja. Jokainen kiekko on erittäin kallis (tuhansia dollareita), joten vähemmän pelimerkkejä kiekkoa kohden johtaa paljon korkeampiin kustannuksiin per siru. Lisäksi mahdollisuus korjaamattomaan vikaan (liian monta kuumaa pikseliä tai muuten) päätyy tiettyyn anturiin kasvaa anturin pinta-alan kanssa, joten käyttökelpoisten anturien prosenttiosuus laskee anturin pinta-alan kasvaessa (tuotto kiekkoa kohti). Jos oletetaan, että nämä tekijät (sirut kiekkoa kohden ja tuotto) ovat tärkeimmät, kustannukset kasvavat suhteessa anturin pinta-alan neliöön (anturi 2X yhtä suuri maksaa 4X yhtä paljon). Todellisessa maailmassa valmistuksella on monimutkaisempi koko suhteessa kustannuksiin, mutta tämä antaa sinulle kuvan nousevista kustannuksista.
Tämä ei tarkoita sitä, että tietyt kokoiset anturit ovat aina kohtuuttoman kalliita; niiden hinta voi lopulta laskea, mutta suuremman anturin suhteelliset kustannukset pysyvät todennäköisesti huomattavasti kalliimpina (pinta-alayksikköä kohti) verrattuna pienempiin kooihin.
MUUT NÄKÖKOHDAT
Jotkut linssejä on saatavana vain tietyille kennokokoille (tai ne eivät välttämättä toimi tarkoitetulla tavalla), mikä saattaa myös olla näkökohta, jos ne auttavat valokuvaustyyliäsi. Yksi merkittävä tyyppi on kallistus- / siirtolinssit, joiden avulla voidaan lisätä (tai vähentää) näennäistä syväterävyyttä kallistustoiminnon avulla. Kallistus- / siirtolinssit voivat myös käyttää siirtymää perspektiivin hallintaan ja vähentää (tai poistaa) lähentyviä pystysuoria viivoja, jotka aiheutuvat kameran kohdistamisesta horisontin ylä- tai alapuolelle (hyödyllinen arkkitehtonisessa valokuvauksessa). Lisäksi nopeat ultralaajakulmaobjektiivit (f / 2,8 tai suuremmat) eivät ole yhtä yleisiä rajattujen antureiden kohdalla, mikä voi olla ratkaiseva tekijä tarvittaessa urheilussa tai kuvajournalismissa.
PÄÄTELMÄT: YLEINEN KUVA YKSITYISKOHTA & KILPAILUTEKIJÄT
Kentän syvyys on paljon matalampi suurikokoisille antureille, mutta voisi käyttää myös pienempi aukko ennen diffraktiorajan saavuttamista (valitsemallesi tulostuskoolle ja terävyyskriteereille). Joten mikä vaihtoehto voi tuottaa yksityiskohtaisimman kuvan? Suuremmat anturit (ja vastaavasti suurempi pikselimäärä) tuottavat epäilemättä tarkempia yksityiskohtia, jos sinulla on varaa uhrata terävyysalue. Toisaalta, jos haluat säilyttää saman syväterävyyden, suuremmilla kennokokoilla ei välttämättä ole etuja resoluutiolle. Lisäksi diffraktiorajoitettu syväterävyys on sama kaikille anturikokoille. Toisin sanoen, jos käytetään pienintä aukkoa ennen kuin diffraktiosta tulee merkittävä, kaikki anturikoot tuottavat saman syväterävyyden – vaikka diffraktiorajoitettu aukko on erilainen.
Toinen tärkeä tulos on, että jos syväterävyys on rajoittava tekijä, vaadittu valotusaika kasvaa anturin koon kanssa samalla herkkyydellä. Tämä tekijä on todennäköisesti tärkein makro- ja yökuvavalokuvauksessa. Huomaa, että vaikka valokuvia voidaan ottaa kädessä pienemmässä muodossa, samat valokuvat eivät välttämättä oteta kädessä pidettäviä isommassa muodossa.
Toisaalta valotusajat eivät välttämättä pidä yhtä suurina kuin yksi saattaa aluksi olettaa, koska suuremmilla antureilla on yleensä matalampi melu (ja niillä on varaa käyttää korkeamman herkkyyden ISO-asetusta säilyttäen samanlainen havaittu melu).
Ihannetapauksessa havaittu melu tasot (tietyllä tulostuskoolla) yleensä laskevat suuremmilla digitaalikamerakennoilla (pikselikoolta riippumatta).
Pikselikoolla riippumatta, suuremmilla antureilla on väistämättä enemmän valoa keräävää aluetta. Teoriassa suuremmalla, pienemmillä pikseleillä varustetulla anturilla on silti matalampi näennäinen kohina (tietylle tulostuskoolle) kuin pienemmällä anturilla, jolla on suuremmat pikselit (ja siitä johtuen huomattavasti pienempi kokonaispikselimäärä). Tämä johtuu siitä, että korkeamman resoluution kameran kohina kasvaa vähemmän, vaikka se saattaa näyttää meluisammalta 100%: lla tietokoneen näytöllä. Vaihtoehtoisesti voitaisiin ajatella keskimääräisiä vierekkäisiä pikseleitä korkeammalla pikselimäärän tunnistimella (mikä vähentää satunnaista kohinaa) saavuttaen silti alemman pikselimäärän tunnistimen resoluution. Siksi verkkoon pienennetyt kuvat ja pienet tulosteet näyttävät niin meluttomilta.
Kaiken kaikkiaan: suuremmat anturit tarjoavat yleensä enemmän hallintaa ja enemmän taiteellista joustavuutta, mutta suurempien linssien ja kalliimpien laitteiden vaatimisen kustannukset. Tämän joustavuuden avulla voidaan luoda pienempi syväterävyys kuin mahdollista pienemmällä anturilla (haluttaessa), mutta silti saavuttaa vertailukelpoinen syväterävyys pienempään anturiin käyttämällä suurempaa ISO-herkkyyttä ja pienempää aukkoa (tai jalustaa käytettäessä) ).