Як обчислити різницю в об'єктиві між компактним суперзоном та зум-об'єктивом DSLR?

Я знаю, що це питання для початківців, але я провів останні 3 дні, читаючи цей форум та інші ресурси в Інтернеті, і я досяг точки перелому.

Тому я вирішив задати питання, оскільки я не міг зрозуміти відповідь, грунтуючись на інших публікаціях.

Питання:

У мене є компактна камера з крихітним датчиком (коефіцієнт обрізання 5,6) і максимальною фокусною відстанню 1365 мм. Ця камера дозволяє мені задовільно наблизитися до моїх предметів (дикої природи). Я хочу перейти на камеру зі змінними об'єктивами, котрий матиме коефіцієнт обрізання 1,6 (серед інших переваг перед компактним супер-збільшенням)

Чи я правильний, що мені знадобиться лінза фокусною відстанню 390 мм, щоб наблизитися до мого предмета, як і раніше?

Як я дійшов до цього висновку (1365 / 5.6) * 1.6 = 390

Це правильно чи я занадто спрощую і плутаю речі? Чи є якийсь інший параметр, який може підказати мені "наскільки близько" я можу дістатись до своєї теми?

У фотографії найцікавішим є кут зору (AOV) . AOV - кут, який об'єктив пропонує на датчик - він може бути визначений горизонтально, по діагоналі або вертикалі.

AOV [°] = 2 * arctan ( sensor_height|width|diagonale [mm] / (2 * focal_length [mm]) )

Формула отримання від заданої фокусної відстані (FL) на датчику, що не має повного кадру, до фокусної відстані, еквівалентної повному кадру, є:

equivalent_FL [mm] = true_FL [mm] * crop_factor

Коефіцієнт врожаю можна визначити, порівнюючи діагоналі:

crop_factor = full_frame_diag [mm] / your_sensor_diag [mm]

Це означає:

• При однаковій фокусній відстані більший датчик (але таке ж співвідношення сторін) дасть більше AOV
• При однакових розмірах датчика менша фокусна відстань дасть більше AOV
• AOV відрізняється вертикальною, горизонтальною та діагональною (за винятком квадратичного датчика, де vert & hor будуть однакові)

Або на практиці:

• 10-міліметрова лінза на датчику 5,6-коефіцієнта врожаю дасть вам AOV, що еквівалентно 56-міліметровому об'єктиву на сенсорі повного кадру.
• Той самий 10-міліметровий об'єктив на 1,6-факторному датчику дасть вам AOV, що еквівалентно 16-мм об'єктиву на повному кадру.
• 1600-мм об'єктив на повнокадровому датчику дасть таку ж фокусну відстань, як 1000-мм об'єктив на APS-C (1,6 обрізання) або ~ 285-мм об'єктив у вашій точці та зніматиме.
• 16-мм об'єктив на повнокадровому датчику дасть таку ж фокусну відстань, що і 10-міліметровий об'єктив на APS-C, або об'єктив ~ 2,85 мм у вашій точці та знімайте.
• Всі інші фактори, залишені осторонь, менші датчики надають перевагу меншим AOV / більшим охопленням, тоді як більші датчики надають перевагу більш широким AOV.
  • Серед ігнорованих факторів:
  • Щільність пікселів (датчик 20 мм² з 20 Мп має наполовину більші пікселі, ніж датчик 40 мм² з 20 Мп), який впливає на шум (менші пікселі, як правило, гірші при збиранні світла і, таким чином, містять більше шуму)
  • Діафрагма (f / 4 за коефіцієнтом обрізання 5,6 - це щось на зразок f / 24 для повного кадру)
  • Фізичні обмеження (наприклад, фокусні відстані з негативною оцінкою (-1 мм) не можливі)

Чому тоді ми використовуємо фокусні відстані (у мм) на лінзах? Тому що AOV - це не функція об'єктива, а комбінація сенсор-лінза. Об'єктив збереже фокусну відстань назавжди, але на основі датчика, на який він встановлений, його AOV буде змінюватися. (Звичайно, коло зображень, яке може надати лінза, обмежить його здібності в якийсь момент, тому встановлення 3-мм-об'єктивного смартфона на датчик середнього формату не принесе нічого хорошого ;-))

О, і навіщо порівнювати його з повним кадром? Тому що нам потрібна була якась метрика для порівняння - ми також могли використовувати IMAX або Super35 або 1 / (⅔ * π) [inches]якщо хочемо.

Тепер, щоб реально відповісти на питання:

Ваша формула:

(1365 / 5.6) * 1.6 = 390

Що означало б:

effective_FL / crop_factor_PnS = real_FL_PnS
real_FL_PnS * crop_factor_APS-C = ??

Тому ви обчислюєте ефективну фокусну відстань об'єктива вашої точки та знімайте камеру на датчику нової камери.

Ваші 1365 мм вже є повнокадровим еквівалентом, тому ви можете вже обчислити справжню фокусну відстань, пов’язану з APS-C, з цим значенням.

Це означає:

1365 / 1.6 = 853.125 [mm]

Тож вам знадобиться лінза з тією фокусною відстанню, щоб отримати такий же вузький AOV з датчиком коефіцієнта обрізання 1,6.

Зауважте, що різниця AOV між 100-200мм більша, ніж між 500-600мм !

Зауважте, що - як вже було сказано в Twalberg - об'єктиви 400 мм +, як правило, дуже дорогі і здебільшого обмежені простими праймерами (та / або використанням телеперетворювачів, які можуть деактивувати автофокус вашої камери, якщо ваш об’єктив недостатньо швидкий). Це тому, що вони, як правило, ринок ніші, побудований для професіоналів, які потребують / хочуть кожен останній шматочок якості зображення, а більшість об'єктивів на 15000 євро на тілах 5000 € пропонують кращу якість зображення в гірших обставинах, ніж будь-яка камера 500 євро коли-небудь може. Це означає, що це зробить вас кращим фотографом чи вам потрібна така налаштування? Ні!

Я не маю жодної участі в цьому, але якщо ви хочете, щоб модульна система з таким рівнем охоплення, я думаю, що µ4 / 3 може бути кращим вибором, якщо ви бюджетуєте - вона пропонує 2x урожай, а об'єктиви 100-400 мм не є такий же дорогий, як 800-мм прем'єр від Canon ;-)

Якщо припустити, що вказана фокусна відстань 1365 мм відповідає еквівалентним умовам повного кадру 35 мм (оскільки в іншому випадку це було б величезно), то фактична фокусна відстань об'єктива становить близько 1365 / 5,6 ~ = 244 мм. Щоб досягти еквівалентної фокусної відстані 1365 мм з коефіцієнтом обрізання 1,6, вам знадобиться приблизно об'єктив фокусної відстані 854 мм. Я не знаю нічого досить довгого, що не надто дорого (Canon EF 800mm f / 5.6L ISM є лише $ 13000 - але, можливо, гроші для вас не є проблемою), але ви можете дозволити собі 400-мм об'єктив з 2-кратним теле-розширювачем, що дозволить отримати фактичну фокусну відстань 800 мм, або приблизно 1280 мм еквівалент.

Виходячи з підрахунку інших, що вам знадобиться приблизно 850 мм об'єктив - який насправді не буде в бюджеті нормальної людини, навіть навіть не дуже портативний - дивіться жартівливу статтю Питання про 18-300 мм лінзи, Part Deux, щоб побачити, як великі [і дорого, $ 16000] Nikon 800mm є.

Стаття порівнює його з об'єктивом 18-300 мм, який особисто я люблю з тих же причин, що й автор - але цього не буде достатньо, щоб наблизитися до того, що ви насправді шукаєте.

Ні Nikon , ні Canon ^[1] , наскільки я знаю , роблять 150-600, а інші не роблять - побачити це порівняння між Nikon 200-500mm, Tamron НЕ 150-600mm & Sigma 150-600mm
Тепер ні один з них буде такою ж гострою, як Ніккор 600 або 800 прем'єр, але вони лише 1000 доларів, а не більше 10 000 доларів.

Ви не матимете дальнього досяжності у свого компактного, але зважили, що у вас буде масивний датчик порівняно, ймовірно, з набагато більшим числом мегапікселів, тож наприкінці дня ви, можливо, зможете знімати ширший і все-таки обрізати до того ж поля зору, маючи загальне зображення з більшою роздільною здатністю, ніж ви мали раніше.

До речі, я знімав це з одним із згаданих вище 18-300-х. Вони не ідеальні, але насправді зовсім не погані;)

^{Клацніть для повного [фактично наполовину] розміру}

^[1] З коментарів - Canon робить об'єктив 200-400мм f / 4 із вбудованим розширенням 1.4X, що робить його об'єктивом 280-560мм f / 5.6 із розширенням. Помістіть його на обрізний корпус 1.6X, і це дає еквівалентний об'єм об'єктива 448-896 мм на FF.
Це 11 000 доларів.

Математика камери пропонує безліч рівноцінних способів вирішити цю оптичну проблему. Ви знаєте, що бажання вашого серця - це компактний цифровий коефіцієнт врожаю 1,6 (може бути 1,5 залежно від моделі). Один із підходів - знайти зворотне значення коефіцієнта врожаю та помножити.

Для коефіцієнта посіву камери 1,6 математика дорівнює 1 / 1,6 = 0,625. У цьому форматі ви б шукали 1365 х 0,625 = 853 мм. Для камери з коефіцієнтом обрізання 1,5 формула становить 1 / 1,5 = 0,66. Таким чином, вам потрібно знайти 1365 х 0,66 = 900 мм.

Інший підхід: значення 1365 мм - це фактична фокусна відстань лінзи, встановленої на поважній 35-мм плівковій камері близько 1935 року. Для цього формату 50 мм позначено як "нормальний", тобто не ширококутний і не телефото. Встановіть 1365 мм на цей формат, і результати - це грандіозне телефото. Це нарощування зображує віддалені предмети так, ніби вони були поруч. Скажімо, птах знаходиться на відстані 100 метрів (328 футів). При встановленому 1365 мм птах збільшується 1365 ÷ 50 = 27x. Зображення птахів так, ніби на відстані 100 ÷ 27 = 3,7 метра (12 футів).

Який еквівалент фокусної відстані мені знадобиться, якщо я використовую компактний цифровий? Компактний цифровий спортивний 30-міліметровий "звичайний" об'єктив. Це походить від діагональної міри кадру. Розмір рами - 16 мм висота на 24 мм довжини. Міра кута до кута - 30 мм. Діагональна міра будь-якого формату в термінології фотографії розуміється як "нормальна" фокусна відстань.

Відповідь - 30 х 27 = 810 мм.

У мене є компактна камера з крихітним датчиком (коефіцієнт обрізання 5,6) і максимальною фокусною відстанню 1365 мм.

Ні, ви цього не робите. Якби фокусна відстань у нього була 1365 мм, опис "компактний" ніколи б не використовувався для цього, і це було б більше схоже на телескоп, ніж на камеру. Фактична фокусна відстань друкується на передній панелі об'єктива. Ймовірно, це щось на зразок 244мм. На який не слід чхати, але з таким маленьким датчиком, який можна виконати з допустимою кількістю скла, ймовірно, розподіленою по цілій партії елементів.

1365 мм - «еквівалентна» фокусна відстань після застосування малого датчика. Отже, погана новина полягає в тому, щоб отримати однакову фокусну відстань, вам потрібно отримати однакову фокусну відстань.

На відміну від того, що надруковано на об'єктиві (а також те, що лінзи окремо продаються за специфікацією), компактні камери зазвичай рекламують фокусну відстань 35 мм, оскільки це звучить більш вражаюче.

Таким чином, з коефіцієнтом обрізання 1,6, для того ж досягнення ви захочете отримати фотоапарат, який рекламується як 1365 мм (еквівалентної) фокусної відстані, а друкований на передній панелі об'єктива буде приблизно як 835 мм фокусної відстані (і детальні характеристики можуть згадайте про це, описуючи об'єктив). Якщо ви купуєте корпус і об'єктив фотоапарата окремо, об'єктив буде розміщено з фокусною відстані 835 мм.

Так, це дещо нерозумно, але це діючі конвенції. Звичайно, очевидний висновок - "ніяк". Тепер ви можете отримати трохи більш очевидний доступ, жертвуючи роздільною здатністю та обрізаючи зображення самостійно. Однак ви будете витрачати велику частину датчика і велику частину скла, і все-таки будете платити за всі відходи.

Для такого виду охоплення, якщо це потрібно на постійній основі, маленька сенсорна камера забезпечує цілеспрямоване рішення, яке неможливо покращити багато за розумних зусиль. Зміна в основному має сенс, коли ви виявите, що повний діапазон ви використовуєте досить рідко.

Якщо ви хочете 1365-мм об'єктив для цифрового корпусу підкадру, все, що вам потрібно зробити, це розділити 35-мм еквівалент 1365мм на коефіцієнт обрізки 1,6. Що становить 853мм. Я сподіваюся, що у вас є багато і багато готівки. Вам знадобиться об'єктив 1000 мм f3.5 або більш швидкий з 1,4-кратним телеконвектором. Можливо, вам також знадобиться найняти когось, щоб перевезти його для вас.