Почему ФФ резче кроп боди при одинаковом кадрировании одного и того же объекта?

В первую очередь это разница в различных расстояниях до объекта и коэффициентах увеличения, а также в том, как они взаимодействуют с пределами разрешения объектива.

Эффекты дифракции и размытия сенсора, хотя и поддающиеся измерению в лабораторных условиях, более тонкие. Если изображение снято ниже дифракционно-ограниченной апертуры для конкретного датчика и нет полностью насыщенных пикселей, то эти эффекты будут демонстрироваться в результирующем изображении гораздо меньше, чем если бы оно было снято с апертурой выше DLA и со значительным числом полностью насыщенные пиксели.

Чтобы заполнить кадр одной и той же плоской тестовой диаграммой, нужно снимать с расстояния в 1,6 раза большего с кроп-телом, чем с полным кадром. Если вы используете 10 футов для полного кадра, то вы должны снимать на 16 футов с кроп-телом. Однако вы не увеличиваете количество строк на дюйм (проецируемых на датчик), которое объектив способен разрешить. Изображение объекта, отбрасываемое объективом, меньше на расстоянии 16 футов, чем на расстоянии 10 футов, поэтому предел разрешения объектива шире по отношению к характеристикам поверхности объекта и размеру каждого пикселя (при условии, что APS-C и датчик FF имеют одинаковое количество пикселей).

Чтобы получить тот же размер дисплея, изображение с кадрированного тела должно быть увеличено в 1,6 раза больше, чем изображение с полнокадрового тела. Для печати 4x6 полнокадровое изображение необходимо увеличить примерно в 4,23 раза по сравнению с 6,77 для кадрированного изображения.

Как с большим расстоянием съемки (1,6X), так и с большим увеличением (1,6X) вы расширяете пределы разрешения объектива в большей степени (2,56X). Иными словами, чтобы получить такую ​​же резкость с кроп-камерой, вам понадобится объектив, способный разрешать 1800 линий на дюйм, что соответствует полнокадровой камере с объективом, способным разрешать 700 линий на дюйм!

Даже если у вас есть и 80-мм объектив для камеры FF, и 50-мм объектив для кроп-камеры, чтобы вы могли снимать на одном и том же расстоянии, вам все равно понадобится 50-мм объектив, используемый на корпусе APS-C, для разрешения около 1125 строк на кадр. дюйма, чтобы соответствовать 700 линиям на дюйм 80-мм объективу, используемому на корпусе FF, потому что вы все равно увеличиваете результат в 1,6 раза больше, чтобы получить тот же размер дисплея.

Для простоты в отношении математики следующая теоретическая иллюстрация предполагает, что датчик APS-C в 1,5 раза меньше, чем датчик FF (хотя первоначальный вопрос касается камеры с датчиком коэффициента кадрирования 1,6X).

Представьте, что у вас есть объектив с теоретическим пределом разрешения 1000 пар линий на мм. С датчиком шириной 24 мм он может проецировать 24 000 пар линий. С датчиком шириной 36 мм он может проецировать 36 000 пар линий. Теперь возьмите тестовую диаграмму с 36 000 пар линий, которая заполняет кадр камеры FF с расстояния 10 футов. Если вы отодвинетесь на 15 футов, чтобы заполнить кадр камеры для кроп-тела той же тестовой диаграммой, то 36 000 пар линий на тестовой диаграмме превысят разрешающую способность объектива, потому что 36 000 пар линий пытаются уместиться на ней. датчик шириной 24 мм.

Вы не делаете резервную копию, потому что объектив увеличивает больше, когда он прикреплен к корпусу кропа. Объектив проецирует изображение одинакового размера в любом направлении. Причина, по которой вы выполняете резервное копирование, заключается в том, чтобы позволить меньшему датчику захватить тот же кадр. Это уменьшает угловой размер объекта в 1/1,5 раза в изображении, фактически проецируемом объективом. Но вы не уменьшаете угловой размер предела разрешения объектива на 1/1,5X, создавая резервную копию .

На расстоянии 15 футов от карты угловая разница между каждой парой линий составляет 1/1,5 от углового размера, когда камера находилась на расстоянии 10 футов от карты. Но объектив по-прежнему имеет тот же предел разрешения, который в конечном итоге основан на угловом размере пар линий на тестовой таблице. Пары линий на миллиметр могут иметь смысл только тогда, когда расстояние от входного зрачка объектива до датчика остается постоянным, а также когда коэффициент увеличения от изображения, проецируемого на датчик, до определенного размера дисплея остается постоянным.

Затем вы увеличиваете изображение APS-C в 1,5 раза больше, чем изображение FF, чтобы просматривать оба изображения с одинаковым размером экрана. Это означает, что на изображении с сенсора APS-C мы можем воспринимать круги размытия (измеряемые на сенсоре до увеличения изображения), которые в 1/1,5 раза превышают размер кругов размытия на пределе нашего восприятия на изображении FF. Слегка размытые края, которые выглядели бы четкими на изображении FF, могут рассматриваться как размытые из-за большего увеличения изображения APS-C.

Если обрезанное в 1,5 раза изображение парной диаграммы 24K, снятое с расстояния 15 футов, распечатано с разрешением 4x6, а изображение с расширенным изображением парной диаграммы 36K, снятое с расстояния 10 футов, напечатано с разрешением 6x9, то резкость должна быть одинаковой, поскольку линия пары будут одинаковой ширины на обоих отпечатках. Но когда вы печатаете изображение тела кадрирования 1,5 с разрешением 6x9, пары линий (которые находятся на пределе разрешения вашего объектива) теперь в 1,5 раза шире. Вы не получите никаких дополнительных деталей объекта, увеличивая больше, потому что объектив не может разрешить эти детали меньше, чем ширина пар линий. В этот момент вы только показываете размытие.

Два эффекта умножаются: отведение назад для того же кадрирования уменьшает угловой размер деталей объекта, проецируемых на датчик, в 1,5 раза, затем увеличение в 1,5 раза больше для отображения того же размера уменьшает допустимый кружок нерезкости в 1,5 раза. ИКС.

Вот еще один способ взглянуть на это: если обрезанное в 1,5 раза изображение диаграммы пар линий 24 000, снятое с расстояния 15 футов, распечатано в формате 4x6, а изображение FF диаграммы пар линий 36 000, снятой с расстояния 10 футов, напечатано в формате 6x9, то пары линий будут одинаковой ширины на обоих отпечатках. Имейте в виду, что изображение FF разрешает 36 тысяч пар линий, отображаемых в формате 6 x 9 дюймов, в то время как тело кадрирования 1,5X разрешает только 24 тысячи пар линий, отображаемых в формате 4 x 6 дюймов. Но когда вы увеличиваете изображение тела кадрирования 1,5 до 6x9, пары линий (которые находятся на пределе разрешения вашего объектива) теперь в 1,5 раза шире.

Полный кадр (Fx) имеет ширину 24 мм и длину 36 мм. Компактный цифровой (Dx) имеет ширину 16 мм и длину 24 мм. Для сравнения разделим диагональные меры. Fx = 43,3 мм, тогда как Dx = 28,8 мм. Теперь делим 43,3 ÷ 28,8 = 1,5 (кроп или коэффициент увеличения). Теперь большинство ассоциирует это значение со способом сравнения объективов Fx, установленных на Dx, относительно их поля зрения. Другой способ использования этого значения — насколько большее увеличение потребуется для достижения размера экрана. Другими словами, изображение с компактной камеры должно увеличиваться в 1,5 раза больше, чем у ее собрата Fx. Это на 150% больше увеличения.

Отдельно от разницы в размере сенсора изображения стоит количество пикселей. Чем больше число пикселей, тем выше разрешение. Кроме того, чем больше чип изображения, тем больше размер фотосайта. Во время экспозиции фотосайт бомбардируется фотонными ударами. Каждое попадание дает заряд. Чем больше попаданий, тем больше заряд. Более крупный фотосайт, естественно, имеет больше заряда, чем его меньший родственник, потому что он получает больше просмотров. В обоих случаях заряд слишком слаб, поэтому его необходимо усилить. Меньший фотосайт требует большего усиления. Увеличение усиления вызывает статику (отношение сигнал/шум). Мы называем это статическим шумом. Проблема в том, что каждый фотосайт имеет независимый усилитель. Некоторые генерируют больше статического электричества, чем другие. Результатом является фиксированный структурный шум. Это пиксели, которые должны записываться как серые, но записываться как черные.

Теперь меньший чип изображения имеет меньшие пиксели, расположенные ближе друг к другу. Между каждым фотосайтом находится изолирующий барьер. Когда они расположены близко друг к другу и содержат повышенный заряд, заряд имеет тенденцию просачиваться в соседние фотосайты. Это называется «цветение». Блюминг и фиксированный паттерн шума - вот почему более крупный чип изображения имеет преимущество. Время идет, и завтрашние крошечные чипсы превзойдут сегодняшние чипы. Камера сжимается настолько, насколько позволяют технологии.