Почему кроп-фактор применяется к объективам APS-C и почему они не ярче, чем объективы FF при той же диафрагме?

Ваша логика здравая. Если бы ваши предположения были правильными, то и ваш вывод был бы правильным.

Позвольте мне перевернуть один из ваших вопросов. Ты спрашиваешь:

Почему кроп-фактор применяется к объективам APS-C, в то время как кажется, что круг изображения сжимается на датчике APS-C (таким образом, расширяя поле зрения)?

На самом деле круг изображения не сжимается и не расширяет поле зрения. Он просто не выходит так далеко за пределы кадра, как круг, проецируемый объективом, предназначенным для большего формата. Таким образом, первая часть, естественно, верна: фактическое проецируемое изображение внутри этого круга одинаково для любого фокусного расстояния, и поэтому, если вы снимаете его меньше, вы кадрируете — или «применяется коэффициент обрезки».

Почему из-за предполагаемого сжатия света объективы APS-C не ярче на сенсорах APS-C, чем объективы FF при тех же значениях диафрагмы?

Опять же, потому что его нет. Итак, удалите это неверное предположение и замените его на «круг изображения — это конструктивный параметр, не связанный напрямую с размером сенсора». Цитирую еще раз:

Я знаю, что круг изображения FF-объективов больше, чем должен быть у сенсоров APS-C, поэтому FOV кажется более узким.

Это неправда. Поле зрения кажется более узким только потому, что меньший сенсор улавливает меньшую часть круга изображения, независимо от того, насколько велик этот круг изображения. Подробнее об этом читайте в статье. Приводят ли одни и те же настройки камеры к одинаковой экспозиции при разных размерах сенсора? .

Тем не менее, существуют адаптеры для объективов, которые работают в основном следующим образом: «ускорители» (см. Как ускоритель может улучшить световые характеристики объектива? ). Они «сжимают свет» до меньшего круга. Но обратите внимание, что при этом они также изменяют фокусное расстояние . При расчете экспозиции на площадь результат с учетом нового фокусного расстояния и новой эффективной диафрагмы ничем не будет отличаться от полнокадрового (или широкоформатного!) объектива той же эффективной диафрагмы.

Круг изображения, создаваемый линзой, не зависит от фокусного расстояния. Комбинация фокусного расстояния и размера сенсора определяет эффективное поле зрения. Например, объектив 90 мм, предназначенный для камеры обзора с пленкой размером 4x5 дюймов, будет иметь широкоугольное поле зрения на этой камере. Но возьмите тот же объектив и установите его на цифровую зеркальную камеру с датчиком APS-C, и комбинация объектива и датчика создаст узкое поле зрения. Представьте, что вы берете лист бумаги с вырезом размером с сенсор APS-C и кладете его на негатив 4x5. По сути, это то, что происходит с камерами с датчиками разных размеров (хотя сами объективы могут быть спроектированы с меньшими кругами изображения, если размеры датчиков меньше, что может упростить конструкцию объективов или уменьшить их вес).

То же самое происходит с цифровыми зеркальными камерами между FF и APS-C, вы можете установить один и тот же 50-мм объектив на камеру FF и APS-C, где единственная разница заключается в размере сенсора, и FOV камеры APS-C. будет уже, чем камера ФФ.

F-стоп объектива также не зависит от размера сенсора (в идеале… по краям есть некоторое затухание света). Это несовершенная аналогия, но представьте, что вы освещаете небольшой лист бумаги. Если разрезать бумагу пополам, удвоится ли интенсивность света?

Если бы объектив был спроектирован так, чтобы иметь более высокое светопропускание, у него также были бы другие диафрагмы. Если бы объектив был спроектирован так, чтобы располагаться ближе к камере, он имел бы меньшее фокусное расстояние (как правило).

Вы неправильно понимаете несколько вещей, которые вызывают у вас замешательство. Единственная разница между объективом, разработанным для полнокадрового сенсора, и объективом, разработанным для сенсора APS-c, заключается в том, что объектив APS-c собирает меньше света, поскольку он создает меньший круг изображения. Свет на площадь поверхности круга изображения такой же, но круг меньше. Объектив APS-c не обязательно располагается ближе к датчику, фактически, для одного и того же объектива датчик APS-c и полнокадровый датчик будут находиться на одинаковом расстоянии, хотя некоторые объективы APS-c используют зеркало меньшего размера, чтобы позволить себе проникнуть дальше в камеру.

Кроме того, фокусное расстояние, как широко классифицируют объективы, не имеет ничего общего с кроп-фактором. Сжатие изображения APS-c на матрице отсутствует. Объектив APS-c обрезает сам круг изображения, и причина, по которой возникает кроп-фактор, заключается в том, что датчик покрывает только часть круга изображения полного кадра. С полнокадровым объективом свет будет фокусироваться на краях сенсора, так как собирается больше света, чем необходимо. В объективе APS-c с таким же фокусным расстоянием величина увеличения на заданном расстоянии одинакова, однако он собирает и проецирует только свет, необходимый для покрытия сенсора.Если бы вы поместили 35-мм объектив APS-c на камеру APS-c и посмотрели на изображение на датчике, это было бы точно так же, как если бы вы поставили полнокадровый объектив, но у полнокадрового объектива было бы изображение. окружность больше датчика.

Тот факт, что нет сжатия света, также является причиной того, что он не ярче. Объектив APS-c просто изначально собирает меньше света. Вот почему говорят, что камеры FF имеют преимущество при слабом освещении, потому что объектив с полным кадром собирает больше света, чем объектив APS-c, а датчик FF может использовать все это.

Хотя на самом деле на этот вопрос уже был дан хороший ответ, я просто хотел упомянуть термин «фокусное расстояние от фланца» (также называемый расстоянием от фланца до пленки), см., например, Википедию. По сути, производители камер, такие как Nikon и Canon, разработали свои первые цифровые зеркальные камеры, используя датчики изображения, меньшие, чем освещенная площадь пленки 135. Поскольку они не хотели полностью разрабатывать новые объективы, они продолжали использовать одно и то же фокусное расстояние фланца, представляющее собой расстояние между пленочным / цифровым датчиком и фланцем байонета камеры. Поэтому, если объектив FF (с большим кругом изображения по сравнению с объективом для кропнутых сенсоров) установлен на камеру с кропнутым сенсором, свет большего круга изображения «теряется».