Масштабируются ли f-ступени с размером сенсора так же, как фокусное расстояние? [дубликат]

Нет, f/stop не зависит от размера сенсора.

Фокусное расстояние также не зависит от размера сенсора. Объектив остается полностью незатронутым сенсором.

ОДНАКО, поле зрения , которое может видеть и захватывать кропнутый сенсор, серьезно ограничено сенсором меньшего размера. Мы могли бы представить, что это разница в линзах, но это всего лишь разница в сенсорах.

Экспозиция «меняется» в зависимости от фокусного расстояния объектива, поэтому вся идея изобретения нумерации f/stop заключается в том, что f/stop не меняется.

f/stop = фокусное расстояние/диаметр диафрагмы.

Объектив в два раза длиннее имеет апертуру в два раза больше диаметра при том же числе f/stop и той же экспозиции.

Таким образом, независимо от «размера объектива» (диаметра или фокусного расстояния), одно и то же вычисленное число f/stop представляет одну и ту же экспозицию.

Это немного усложняется тем, что каждая поверхность стекло-воздух в линзе имеет небольшие потери передачи, которые больше в линзах с большим количеством стеклянных элементов. Однако современные покрытия линз уменьшают эти потери до небольшого коэффициента, которым легко можно пренебречь в фотокамерах.

Например, эквивалентен ли объектив 25 мм 1,2 MFT объективу 50 мм 1,2 FF или объективу 50 мм 2,0 FF?

С точки зрения экспозиции объектив Micro Four-Thirds 25 мм f/1,2 эквивалентен объективу 50 мм f/1,2, используемому на полнокадровой камере.

С точки зрения результирующей глубины резкости объектив Micro Four-Thirds 25 мм f/1,2 эквивалентен объективу 50 мм f/2,5 (разница в 2 ступени)¹, используемому на полнокадровой камере, если используемое расстояние от камеры до объекта такое же. и результаты с обеих камер просматриваются с одинаковым размером дисплея.

Не существует такой вещи, как полная эквивалентность между различными фотографическими форматами.

_{¹ Технически объектив Micro Four-Thirds с точной диафрагмой f/1,2 будет эквивалентен объективу f/2,4 при использовании на камере FF. Но f/1.2 на самом деле равно либо f/1.189 при использовании шкалы в половину ступени, либо f/1.26 при использовании шкалы в одну треть ступени. F/1,189 находится ровно посередине между F/1 и f/√2 (которое мы называем f/1,4). f/1,26 составляет две трети расстояния между f/1 и f/√2 (f/1,4). Поскольку большинство из нас в наши дни используют шкалу диафрагмы в одну треть ступени, две ступени от f/1,26 составляют f/2,52, что мы выражаем как f/2,5. Если используется шкала с половиной ступени, то две ступени от f/1,189 составляют f/2,378, что мы выражаем как f/2,4.}

Система числа f помогает фотографам настраивать свои камеры таким образом, чтобы энергия экспонирующего света обеспечивала оптимальную экспозицию. Теперь линза имитирует воронку в том, что собирает свет. Чем больше рабочий диаметр линзы, тем больше ее светосила. Это только половина истории. Чем больше фокусное расстояние, тем тусклее будет изображение, проецируемое объективом. Другими словами, яркость изображения тесно связана с рабочим диаметром и фокусным расстоянием.

Соотношение в помощь: делим фокусное расстояние на рабочий диаметр, чтобы получить светосилу. Например, если объектив имеет фокусное расстояние 100 мм и рабочий диаметр 25 мм, то светосила 100 ÷ 25 = 4 записывается как f/4. То же самое, если у объектива фокусное расстояние 1000 мм с рабочим диаметром фокусного расстояния 250 мм. Оба работают при f/4 — оба излучают одинаковую световую энергию во время экспозиции.

Суть в том, что фокусное отношение или f-число — это универсальное значение, которое мы можем использовать для установки рабочего диаметра. Любой объектив с одним и тем же числом f обеспечивает одинаковую яркость изображения независимо от его диаметра или фокусного расстояния.

Суть в том, что f-числа универсальны и не зависят от размера формата.

Не совсем. Число F определяется как отношение фокусного расстояния к входному зрачку. Здесь нет ничего о размере сенсора.

Но – всегда есть но – вы обнаружите, что объективы, предназначенные для больших форматов, обычно имеют более высокие числа f. Пленочные объективы среднего формата имеют более высокую диафрагму, чем объективы 35 мм, а объективы большого формата даже больше.

Причина в том, что нецелесообразно производить (или носить с собой) объектив с действительно большим входным зрачком, т.е. передним элементом.

Числа диафрагмы отделены от фокусного расстояния и размера сенсора. Они в основном говорят, сколько света, поступающего от сцены, попадет в плоскость изображения после сортировки объективом. Если вы вообще не используете линзу, общая яркость соответствует f:1, поэтому линза f:1.2 не сильно теряет в яркости по сравнению с большой дыркой, даже несмотря на то, что она намного лучше справляется с сортировкой поступающего света. с разных сторон в изображение.

Так как же влияют кроп-факторы и фокусное расстояние? Кроп-фактор говорит о том, насколько велика область обслуживаемого изображения на самом деле. Номер диафрагмы действителен только в пределах этого круга изображения. Чем больше круг изображения, тем больше света нужно собрать, чтобы подать его с одинаковой яркостью и, следовательно, с одинаковым числом апертур. Сбор света от большего входного зрачка означает, что сортировка света в соответствии с направлением, в котором он падает, делает изображение более чувствительным к тому, насколько близко объекты находятся к плоскости фокусировки. Таким образом, по мере уменьшения кроп-фактора и увеличения площади изображения/сенсора входной зрачок уменьшается, а глубина резкости уменьшается.

Так что там с фокусным расстоянием? Фокусное расстояние определяет масштаб изображения объектов. Большее фокусное расстояние для идеализированной одноэлементной линзы означает размещение более слабого элемента на большем расстоянии от плоскости изображения, что приводит к увеличению изображения. Масштабирование изображения не дает волшебным образом больше света, поэтому нам нужно захватить больше света, чтобы компенсировать это. Вот почему входной зрачок имеет диаметр фокусного расстояния, деленный на число диафрагмы.

А эффективное фокусное расстояние? Изображение имеет размер, обрамление. Если объектив создает большое изображение, а мы берем только маленькую его часть, результат выглядит так, как будто мы работали с большим фокусным расстоянием.

Таким образом, объектив 25 мм/1,2 MFT обеспечивает кадрирование и общую светоотдачу полнокадрового объектива 50 мм/1,2. Однако этот световой поток заполняет только четверть площади вашего изображения и, таким образом, может быть собран с четверти входного зрачка. Следовательно, глубина резкости соответствует полнокадровому объективу 50 мм/2,4.

Итак, то, что вы называете «эквивалентом» диафрагмы, зависит от того, смотрите ли вы на результирующий световой поток или результирующую глубину резкости.

Я провел еще несколько исследований, чтобы ответить на этот вопрос для себя.

Апертуры MFT эквивалентны FF с точки зрения яркости, поэтому объектив 25 мм 1,2 MFT эквивалентен 50 мм 1,2 FF в том смысле, что при использовании одинаковой настройки ISO на обоих изображения будут получать изображения с одинаковым полем зрения и яркостью (при условии, что датчик такое же качество). Обратите внимание, что некоторые из последних датчиков MFT имеют улучшения с низким уровнем шума, которые делают их примерно на полступени ярче, чем у всех, кроме самых последних и самых дорогих камер FF.

Основным отличием, помимо поля зрения, является глубина резкости. У MFT более глубокий диапазон фокусировки, и вам нужно увеличить резкость примерно на 2 стопа в FF, чтобы получить ту же глубину резкости, что и у MFT. Итак, если вы делаете настольные фотографии и хотите, чтобы весь объект был в фокусе, то MFT будет лучше, но если вы делаете портреты и хотите, чтобы в фокусе был только объект, а все остальное было размыто («разделение» ), то ФФ будет лучше.