Фокусное расстояние на полнокадровых и кропнутых сенсорах

Имея в виду, что вы спрашиваете об идеальном теоретическом объективе:

Я хотел бы знать: у них одинаковая точка зрения? Если вы сделаете снимок камерой FF и объективом DX 75 мм и сравните это изображение с другим снимком того же объекта, сделанным кропнутой камерой и объективом 50 мм, что вы увидите? Могут ли они быть наложены без каких-либо отклонений?

Я предполагаю, что вы на самом деле имеете в виду «полнокадровую камеру и полнокадровый объектив».¹

В этом случае, если вы:

• распечатать или увеличить до того же размера и
• также компенсировать глубину резкости, регулируя диафрагму, и
• и поставить камеру точно на то же место , и
• иметь теоретически идеальные линзы и сенсоры,

тогда, да, вы получите неотличимые результаты. У них одинаковая перспектива, потому что вы делаете снимок из одного и того же места, а перспектива буквально означает появление объектов из определенного места .

Это также будет иметь место, если вы наденете 50-миллиметровый объектив на полнокадровую камеру, помните обо всем остальном, а затем обрежете края, оставив только центр.

Еще один эксперимент: два снимка одного и того же объекта, один на FF/50 мм FX, а другой на кропнутую камеру/50 мм DX. В этом случае изображение, создаваемое камерой FF, больше, чем другое. Отлично. Но если вы наложите изображение, полученное с помощью 50 мм DX, на центральную часть изображения, полученного с помощью 50 мм FX, что вы увидите? Какие-то отклонения? Или идеальное совпадение?

Правильно — если вы будете следовать приведенным выше правилам, это будет идеальное совпадение.

В теоретической вселенной увеличение — это то же самое, что и кадрирование. Вот почему работает функция «цифровой зум», распространенная в компактных камерах, и как вы можете «увеличить масштаб» на мобильном телефоне, у которого есть только фиксированный объектив.

_{1. Если вы поместите объектив DX — объектив Nikon, предназначенный для APS-C — на камеру FX Nikon, изображение будет обрезано, эффективно превращая камеру FX в камеру DX. Если отключить эту функцию или использовать объектив, предназначенный для кроп-сенсора, на камеру без аналогичной функции, будет снято полное изображение, но может наблюдаться значительное виньетирование (или даже полное затенение) по углам, поскольку конструкция объектива может не проецировать круг изображения, достаточно большой, чтобы покрыть всю большую матрицу.}

Если вы сделаете снимок камерой FF и объективом DX 75 мм и сравните это изображение с другим снимком того же объекта, сделанным кропнутой камерой и объективом 50 мм, что вы увидите?

Но чтобы иметь возможность видеть на снимках «предмет того же размера», более длиннофокусный объектив должен отстоять дальше. Так что это разница в том, что объектив увидит там, в этом новом месте.

Таким образом, перспектива будет другой, потому что перспектива определяется просто тем, где стоит камера . Очевидно, что любой объектив на камере, стоящий в одном и том же месте, может видеть только ту же сцену, что и любой другой объектив, особенно с той же перспективой. С этого места можно увидеть только один вид. Но если вы переместите камеру, вы увидите другую сцену (другой ракурс).

Фокусное расстояние можно увеличивать и кадрировать, но той же сцены и перспективы, если стоять в одном и том же месте. С этого места открывается только один вид. Перспектива — это НЕ фокусное расстояние, а только то, где стоит объектив, и вид, который он там видит. Перспектива — это взаимосвязь объектов в сцене, то, как они выглядят с того места, с которого вы стоите и смотрите на них. Объектив не может изменить перспективу, которую он там видит, но он может повлиять на ваш выбор, где стоять.

Если вы стоите на том же месте, но позже обрезаете полнокадровое изображение, чтобы оно соответствовало обрезанному кадру, то количество пикселей будет меньше, но это будет то же самое изображение, если с того же места (при условии, что все остальное одинаково, включая увеличение меньшую картинку больше показывать и сравнивать при том же просматриваемом размере).

Кадр DX — это просто обрезка кадра FX просто из-за меньшего сенсора. Когда один и тот же объектив стоит на том же месте, другой разницы нет, только размер сенсора. Это называется «кроп-фактор». Меньшее изображение просто вырезается из большего изображения, которое может показать объектив. Некоторые свойства, такие как глубина резкости, кажутся другими просто потому, что эти числа вычисляются на основе размера сенсора, и на практике меньшее изображение увеличивается больше, чтобы увидеть его. Более простое увеличение лучше показывает любую размытость из-за глубины резкости (поэтому круг нерезкости для глубины резкости вычисляется на основе размера сенсора, обычно CoC = диагональ кадра / 1500).

ПЕРСПЕКТИВА ВСЕГДА О ПОЛОЖЕНИИ КАМЕРЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ОБЪЕКТОВ, ВИДИМЫХ В ПОЛЕ ЗРЕНИЯ. ЭТО НИКОГДА НЕ ДЕЛАЕТСЯ ОБ ОБЪЕКТИВЕ, РАЗМЕРЕ СЕНСОРА ИЛИ О ЧЕМ-ТО ДРУГОМ.

Пока я понимаю, что первый эксперимент приведет к небольшому отклонению, потому что один объектив 75 мм, а другой 50 мм — это две совершенно разные вещи, только с похожим полем зрения, и поэтому у них разные перспективы.

НЕТ. ЕСЛИ КАМЕРА НАХОДИТСЯ В ОДНОМ ПОЛОЖЕНИИ, ОНИ ИМЕЮТ ОДИНАКОВУЮ ПЕРСПЕКТИВУ. ПЕРИОД.

Части сцены, видимые на одном изображении, будут видны и на другом. Части сцены, скрытые другими объектами сцены, по-прежнему будут скрыты этими другими объектами. Это потому, что линии от камеры к каждому объекту всегда одинаковы и всегда прямые. Что может измениться, так это то, как эти объекты проецируются линзой, что повлияет на форму этих объектов, проецируемых на фокальную плоскость, но одни и те же части каждого объекта будут видны, а одни и те же части не будут видны до тех пор, пока камера и объекты находятся в одном положении. Вот что такое перспектива !

Любая разница между двумя изображениями, сделанными разными объективами, снятыми с одного и того же места и с одного и того же поля зрения, НЕ будет связана с разницей в перспективе. Они будут связаны с различиями между двумя линзами с точки зрения геометрического искажения, вызванного тем, как каждая линза преломляет проходящий через нее свет, разным абсолютным разрешением двух систем объектив/камера, разницей в цвете и светопропускании. между двумя системами камера/объектив и т. д. Но разницы в перспективе не будет, если обе фотографии сделаны с одного и того же места.

Разница между изображением, сделанным с помощью 8-мм объектива «рыбий глаз», и изображением, сделанным с помощью 8-мм прямолинейного объектива, не является разницей в перспективе , если оба изображения сделаны из одной и той же позиции съемки. Это разница в геометрии проецирования 3D-мира на 2D-сенсор (или пленку). Если там есть два объекта, причем часть одного объекта находится перед частью другого объекта, пока вы снимаете с одного и того же места, будут видны одни и те же части заднего объекта и точно такие же части заднего объекта. будет скрыт ближайшим объектом . Вот что такое перспектива !

Разница в том, как эти два объекта имеют разную форму на двух фотографиях, не в перспективе , а в геометрии проекции . Две совершенно разные вещи. Перспективное искажение возникает из-за положения при съемке. Геометрическое искажение возникает из-за того, что разные объективы по-разному проецируют одну и ту же перспективу на плоский датчик изображения или кусок пленки.

Для получения дополнительной информации см. этот ответ на другой, но связанный с этим вопрос: есть ли разница между дальним снимком на 50-мм объективе и близким снимком на 35-мм объективе?
См. также этот ответ на вопрос: перекашивает ли широкоугольный эквивалент изображение на датчике кадрирования?

У меня всегда создается впечатление, что люди любят объяснять это трудным путем.

Позвольте мне попытаться объяснить это, как я это понимаю, простым способом, и посмотреть, будет ли это голосовать вверх или вниз.

[Во всем этом объяснении давайте просто проигнорируем все, что не связано с фактическим «видом сцены», как он поступает на ПЗС. Давайте представим, что обе камеры имеют одинаковое «dpi», но датчики разного размера]

Представьте, что вы устанавливаете объектив на подставку, а не на корпус камеры, так что он становится фиксированным объектом.
Вы прикрепляете тело FF и фотографируетесь.
Вы снимаете это и надеваете вместо него тело APS и берете другое.
Вы больше ничего не трогаете.
Вы печатаете оба изображения с одинаковым «размером изображения» / DPI, а не заполняете одинаковое количество бумаги ... Я упоминал, что нам нужно игнорировать все другие соображения, поэтому вы должны терпеть меня в этом

Затем вы берете распечатанное изображение с кадрируемого тела... по краям которого будет много белой бумаги по сравнению с изображением из FF... и обрезаете белые края.
Вы помещаете эту картинку прямо поверх картинки FF, чтобы она поместилась внутри нее.

То, что у вас есть, — это бесшовная [все еще игнорирующая другие вещи;) версия фотографии с тела FF, она просто не простирается так далеко, поэтому внешние края отсутствуют.
Накладываются отлично, но АПС дает меньшую картинку.

Любое другое объяснение просто пытается запутать вас (или меня;)

Редактировать:
Позвольте мне сделать еще одно очень простое сравнение.
Закройте один глаз, посмотрите на что-то с передним и задним планами.
Не двигайся.
Сверните одну руку в трубочку [на полпути к тому, чтобы сжать кулак] и посмотрите в нее, как ребенок, притворяющийся, что у него есть телескоп. Что ты видишь?
Сомкните руку еще сильнее. Теперь, что вы видите?

Изменилась ли перспектива или только «размер обрезки»?

Чем шире открыта ладонь — размер сенсора — тем больше вы можете видеть [здесь мы не имеем дело с апертурой, это имитирует размер сенсора, а не апертуру].
Перспектива не меняется, меняется только объем сцены, которую вы видите через отверстие.

Вы можете повторить эксперимент, отойдя или приблизившись к тому, что вы просматривали, и попытавшись изменить кадр, чтобы получить один и тот же вид в обоих случаях.
На этот раз ваша точка зрения изменится. Вы увидите больше или меньше фона по сравнению с объектом переднего плана в зависимости от расстояния, а не от размера «трубы».

В первом случае вы можете представить его как ножницы. Длинные. Расстояние между пальцами определяет размер снимка, а лезвия показывают, какую область вы фотографируете.

Если вы хотите снять одно и то же изображение — скажем, два дерева, землю и ветку, создающие кадр — используя полнокадровый и кадрированный снимок, с одного и того же места вы зафиксировали пальцы в разных положениях, и для соответствия кадру у вас есть разные углы между двумя лезвиями. Другими словами, у вас будет один и тот же кадр, но разные передний план и фон.

Для второго эксперимента, если вы снимаете сцену со всем нетронутым, но измененным телом DX и FX, после обрезки вы получите такие же снимки. Один "кадр" теряется из-за отсутствия сенсора, второй - из-за кадрирования. Если вы сравните, в случае Canon, D70 с объективом EF и D700 с объективом EF-S, вы можете заметить небольшую разницу, потому что дизайн объектива EF должен заботиться о прикадровых областях, которые находятся далеко за пределами объектива EF-S.

Вы можете думать о системе DX как о системе FX с автоматическим кадрированием и адаптированными к ней объективами.