Как размер сенсора влияет на яркость изображения при том же поле зрения и диафрагме?

Допустим, у нас есть два датчика изображения, каждый с разрешением 1 мегапиксель, но различающихся по размеру. Первый датчик имеет размер 1/3 дюйма, второй — 1 дюйм. Каждый датчик оснащен подходящим объективом (для формата датчика изображения, поэтому виньетирование или кадрирование не происходит). Оба объектива имеют одинаковые характеристики: F-stop f/2.0 и сверхширокий угол обзора около 100°. Оба датчика работают со скоростью 100 кадров в секунду, так что изображение, которое показывает 1/3-дюймовый датчик, довольно темное при нормальном освещении в доме.

Теперь, насколько изображение, показанное 1-дюймовым сенсором, отличается (при той же освещенности) по яркости? Я предполагаю, что 1-дюймовое изображение будет намного ярче из-за большего входного зрачка, верно? и если да, как я могу рассчитать, какой f-stop должен иметь больший объектив (который находится на 1-дюймовом сенсоре), чтобы он напоминал яркость изображения маленького сенсора?

Ответы (2)

Яркость изображения будет одинаковой. Размер входного зрачка не имеет значения для яркости изображения - имеет значение только число F (или, точнее, число T, которое равно истинному числу f, деленному на квадратный корень пропускания).

Немного подробнее:

Если вы зафиксируете поле зрения на 100 градусов и измените размер сенсора, фокусное расстояние масштабируется между различными размерами изображения, как и диаметр входного зрачка. Поскольку фокусное расстояние напрямую влияет на увеличение, а более короткие фокусные расстояния обеспечивают большее увеличение в пространстве изображения (то есть за объективом), датчик видит гораздо больший зрачок для объектива 10 мм f/2,8, чем для объектива 20 мм f/2,8.

Возможно, ОП сделал ненужное утверждение и сделал обратное предположение? Предположительно, при одинаковом размере объектива и постоянном поле зрения датчик меньшего размера будет давать более яркое изображение, поскольку выходной зрачок может быть меньше. То есть падающий свет такой же, но его можно больше сконцентрировать на меньшей площади сенсора, верно? (Это предполагает, что пропускание одинаково через обе линзы.)
Не совсем. Представьте сверхширокоугольный объектив и супертеле. Супертеле разброс может быть на 4 градуса на 12 мм, верно? Сверхширокий рассеивается под углом 40 градусов и более на тех же 12 мм. Таким образом, увеличение на датчике очень и очень велико. Если вы использовали положительную линзу за тем же базовым объективом, чтобы сконцентрировать изображение предыдущего размера на меньшей площади, вы получите более быстрое диафрагменное число и более яркое изображение. Если вы этого не сделаете и позволите лишнему быть лишним, это будет идентично обрезке большого изображения.
ОК: Звучит так, как будто ваше утверждение держит линзу постоянной . Но если мы предположим, как в ОП, что объектив был разработан для датчика в каждом случае (таким образом, объектив для датчика 30 мм имеет разброс 30 мм, а объектив для датчика 12 мм имеет разброс 12 мм), то мы говорим о разных ф номера? (Опять же, предположим, что такое же поле зрения, размер объектива и общая светосила объектива.) Или у нас такое же число f, но больше освещенности на мм ^ 2 на меньшем датчике?
Объектив с диафрагмой f/2,8 обеспечивает одинаковую освещенность каждой области независимо от фокусного расстояния и размера изображения. Т.е. он будет обеспечивать такое же количество света в самой центральной области 1 мм * 1 мм, как и в угловой области 1 мм * 1 мм, игнорируя виньетирование и естественное падение света cos^4.

Что касается вашего вопроса о размере сенсора, размер сенсора не имеет значения. Освещенность – это свет на единицу площади. Например, ручной экспонометр видит только очень маленькую область, но это показание хорошо для очень маленьких датчиков или гораздо больших датчиков, таких как листовая пленка 8x10 дюймов.