09.11.10

Кроп-фактор

Що таке кроп-фактор?
Це числова пропорція між діагоналлю кадру 35-міліметрової плівки (24 x 36 мм) та матриці цифрової камери, що має звичайно менший або майже такий же розмір. Служить для обчислення еквівалентної фокусної відстані змінних об'єктивів.

При використанні 35-міліметрової оптики на плівкових камерах стандартним вважається об'єктив з фокусною відстанню 50 мм, ширококутним - не довше 35 мм. Для портретів використовується об'єктив 75-120 мм, а більш «далекобійна» оптика застосовується для вирішення спеціальних завдань (наприклад, зйомки спорту). Якщо матриця має менший розмір, ніж кадр 35-міліметрової плівки, то з центру сформованого об'єктивом зображення ніби вирізається частина - кроп. Портретний об'єктив перетворюється на телевик, стандартний - в портретний і т.д.

Виробниками прийнято вказувати фокусну відстань для кадру 24 x 36 мм, навіть якщо об'єктив може використовуватися тільки з цифровими камерами (сучасна оптика Olympus, серія AF-S від Canon, DX від Nikon). Цифрові об'єктиви мають менше криюче поле, ніж звичайні. Вони не можуть використовуватися з плівковими і повнокадровими цифровими дзеркальними камерами, але мають свої плюси - компактність і велику світлосилу при меншій ціні. Щоправда, не всі три якості відразу, а всього дві на вибір. Мінусом такої оптики є віньєтування (падіння яскравості ближче до країв кадру), в тій чи іншій мірі властиве будь якому об'єктиву EF-S або DX. Боротися з цим ефектом навчилися в компанії Olympus, яка вже багато років не випускає «плівкові» об'єктиви.

Класифікація дзеркальних ЦФК
Дзеркальні цифрові камери випускають Canon, Fuji, Nikon, Olympus, Pentax, Sigma, Sony ... Фотоапарати цих виробників, у свою чергу, поділяються на професійні і любительські. Але що лежить в основі всіх відмінностей? У чому головна відмінність? Можна з упевненістю говорити, що фундаментальним є саме формат матриці - кроп-фактор. Загальна тенденція така, що чим більша матриця - тим «професійніша» і дорожча сама камера. Хоча трапляються винятки з цього правила (наприклад, Sigma SD14). В даний час можна говорити про п'ять класів цифрових дзеркальних камер:

Кроп-фактор
Особливості
2x
Найменшими матрицями оснащене сімейство ЦФК стандарту 4 / 3. Моделі Olympus і Panasonic (також зустрічаються під маркою Leica)
1,7x
Дзеркалки Sigma з незвичайними тришаровими матрицями Foveon X3
1,6x
Canon EOS, крім камер серії 1
1,5x
Численне сімейство цифрових дзеркалок. Виробники - Fuji, Nikon, Pentax, Sony, Konica Minolta
1,3x
Професійні репортерські камери типу Canon 1D Mark I / II / III. Далекомірна Leica M8
Full Frame (FF)
Професійні камери Canon 1-5Ds Mark I / II / III. Canon 5D, завдяки якому FF «пішов у маси»

До перелічених категорій необхідно додати різношерсте сімейство камер, матриці яких більші за Full Frame, - среднеформатні камери зі змінними матрицями. Поряд з цифровим задником можна використовувати плівковий, тому свій кроп-фактор є і тут - він відраховується від розміру плівкового кадру. 56 x 56 мм - для Hasselblad 500-ї серії, Rolleiflex 6000-ї серії. 41,5 x 56 мм - для систем Contax, Mamiya 645 AFD.

Виключенням є спочатку цифрові среднеформатні камери, не сумісні з плівкою: найдоступніша модель цього класу Mamiya ZD, Hasselblad H3D, Pentax 645 Digital.


Цифрова камера середнього формату - мрія пересічного фотографа. Це дороге задоволення, адже найдешевша коштує близько $ 10 тис. За рахунок особливо великого пікселя і оптики з красивим малюнком, від якої, з урахуванням формату, вже не потрібно забезпечувати задане число «ліній на 1 мм», ці камери створюють приголомшливу картинку. Щоправда, у «камери мрії» є мінус, зумовлений як раз великою матрицею. Вона дуже нагрівається, тому «шумить» навіть на середніх ISO і потребує активної системи охолодження з вентилятором (звідси - громіздкий розмір комплекту).

Добро чи зло?
Типова проблема «кропнутих» камер - шуми. Вона буде помітна, якщо порівнювати картинку, яку дають на високих ISO Canon 5D і, наприклад, Sony A700, що має такий же дозвіл, але менший розмір матриці. Чим більший сенсор, тим менші шуми і ширший динамічний діапазон (охоплення яскравості між найсвітлішою і найтемнішою точками зображення).

Мінус full frame-камер - віньєтування і падіння різкості по краях кадру. Воно обумовлене особливостями оптики і світлочутливих осередків. Матриці «правильно» вловлюють тільки фронтальне світло, а ближче до периферії кадру воно падає під кутом, що призводить до помітного падіння деталізації і яскравості на цих ділянках. Плівкові камери позбавлені цього недоліку, тому що для світлочутливої поверхні плівки зовсім неважливо, під яким кутом на неї падає світло.

Чим менша матриця, тим більша глибина різкості. При зйомці портрета за допомогою Canon 5D на діафрагмі f / 2,8 різким може бути, наприклад, тільки частина обличчя моделі. А якщо у вас в руках псевдозеркалка Fuji S9600, то при тій же діафрагмі різкою буде вся модель цілком. Для макро і пейзажів зображення повинне бути різким - тут підходять дзеркальні Олімпуси і якісні компакти на зразок згаданого Fuji. При зйомці портретів, навпаки, потрібен красиво розмитий фон і пластична картинка, що передає нюанси тональності. Кращим варіантом тут буде студійна камера середнього формату з цифровим задником.

Шляхи прогресу
Якість зображення, отриманого за допомогою цифрової камери, залежить не тільки від площі кадру, а й від структури елементів, що відповідають за формування картинки, і від втрат на етапі перетворення «сирого» аналогового сигналу в цифрове зображення (розрядності аналогово-цифрового перетворювача, алгоритму баерівської інтерполяції). На співвідношення деталізація / шум безпосередній вплив також впливає інтенсивність фільтра низьких частот (low-pass filter), розташованого перед матрицею. Навіть при ідентичних матрицях камери одних виробників обходять інші в плані яскравості картинки. За рахунок більшого розміру мікролінз, які розміщені перед кожним пікселем і відповідають за формування світлового пучка, в новій зеркалці Canon 50D вдалося домогтися меншого рівня шуму, ніж в аматорській 500D, оснащеної, здавалося б, такою ж матрицею.

Найцікавіше, що навіть при однаковому розмірі матриць та вирішенні корисна площа кожного пікселя може варіюватися. Матриці HR (в компактних камерах) відрізняються формою пікселів - у вигляді шестикутника. Пікселі утворюють структуру, схожу на бджолині соти. Зразок з природного світу підказав інженерам, як можна більш ефективно використовувати площу матриці. Результат: компактні камери Fuji, незважаючи на крихітну матрицю, наближаються до зеркалок за якістю картинки.

Точно така ж структура має місце і в «професійних» матрицях Super CCD SR, якими оснащені дзеркальні моделі Fuji. Вона доповнена іншою корисної знахідкою інженерів: під кожною з мікролінз знаходиться шестикутний S-піксель, формуючий інформацію про колір, і додатковий R-піксель меншого розміру, який реагує на сильне світло. Строго кажучи, R-пиксель не збільшує деталізацію: мікролінза одна на пару різних пікселів. Він виконує функцію саббуфера, дозволяючи одержувати зображення з найкращим «обсягом». Перепад яскравостей (динамічний діапазон) на кожній ділянці може досягати істотно більшого значення, ніж у випадку звичайної матриці. А це дозволяє спокійно знімати з прямим спалахом, не побоюючись пересвітів і отримуючи при цьому добре пророблене зображення в тінях. Для прихильників Fuji дана особливість набагато цінніша, ніж абстрактна роздільна здатність, яка вимірюється тестами.

Альтернативний варіант пропонує Sigma, що використовує тришарові матриці Foveon X3. У звичайній матриці, придуманою інженером Kodak Баєром в кінці 70-х, колір утворюється за рахунок групи з чотирьох пікселів - червоного, синього і двох зелених (у зеленому більше інформації про яскравість). Все б добре, але при великому збільшенні ми бачимо мутну картинку - це пов'язано з самим принципом отримання зображення. Проблема частково усунена методом складної обробки в програмі Photoshop (або процесором вашої камери).

В основі «революційної» матриці Foveon покладено властивість кремнію пропускати промені різного кольору на різну глибину. Піксель кінцевого зображення вимагає відразу трьох осередків матриці, розташованих послідовно один за одним, на різних шарах. Кожен шар забезпечує розширення в 2652 x 1768 пікселів (4,7 Мп). На виході отримуємо зображення, де кожен піксель має строго точний колір, що дає чудову різкість при друці невеликих форматів (до А4). Недолік такого підходу - невисоке за сучасними мірками розширення.

Наприклад, дзеркалка має загальне розширення 14 Мп, але ефективне, кінцеве розширення картинки не досягає навіть 5 Мп. Компанія Olympus зуміла усунути головний мінус своїх колишніх моделей - погана якість на високих ISO. Відставання нових дзеркалок Olympus і Panasonic від більшості конкурентів не перевищує одного ступеня ISO (при відключеному подавленні шуму). За рахунок кращого в історії стабілізатора зображення у професійній моделі E-3 (до п'яти ступенів) на цей недолік можна просто не звертати увагу!

Цифрові дзеркалки з повноформатною матрицею стають більш доступними, але це зовсім не означає, що метод поліпшення картинки за рахунок збільшення площі матриці - єдина дорога до ідеального якості картинки. Є багато варіантів добитися тієї якості, до якої ми прагнемо, не виходячи за рамки «кропа», акцентуючи увагу на внутрішніх характеристиках пікселя, більш розумно використовуючи наявну площу.

За матеріалами: prophotos.ру

Немає коментарів:

Дописати коментар