Связано ли преимущество больших датчиков при слабом освещении с самим датчиком или с большей апертурой линз? [закрыто]

Допустим, я делаю снимок с помощью камеры APS-C и камеры FF с одного и того же положения, с одинаковыми значениями ISO и выдержки.

Допустим, я использую фокусное расстояние 50 мм для камеры FF. Чтобы соответствовать полю зрения, я использую фокусное расстояние 50/1,5 = 33 мм для камеры APS-C.

Теперь предположим, что оба объектива имеют одинаковую диафрагму f/2,8. Но поскольку фокусное расстояние другое (50 против 33), фактическое значение f/2.8 будет выше для объектива FF, а значит, он пропускает больше света [1].

Правильно ли я понимаю, что система ФФ работает лучше не из-за датчика, а на самом деле из-за более широкого отверстия объектива? Если мы измерим диафрагму в квадратных миллиметрах, и если я сделаю снимок с той же фактической диафрагмой, например, 20 квадратных мм, с помощью камеры FF и камеры APS-C, разве я не получу одинаковое количество шума?

Другими словами, предполагаемое преимущество системы FF — это просто артефакт того, как мы измеряем апертуру, как числа f. Если мы решили измерять апертуру в квадратных миллиметрах, преимущество сенсора FF исчезает.

Я предполагаю, что мы сравниваем объективы с фокусным расстоянием, эквивалентным FF, и у нас нет несоответствующей системы, такой как установка объектива APS-C на корпус FF или наоборот (если вы не используете что-то вроде MetaBones Speed ​​Booster) .

Существует два способа измерения диафрагмы:

  1. Как число f, которое является обычным способом измерения диафрагмы.

  2. Общая площадь в квадратных мм.

(1) измеряет свет на единицу площади и (2) измеряет общий свет, падающий на датчик.

(1) полезен для определения диафрагмы по отношению к выдержке и ISO (так называемый треугольник экспозиции).

(2) полезен, когда вас интересует шум при слабом освещении. Поскольку шум вызван недостатком света, вы хотите измерить общий свет, поступающий на датчик, а не количество света, поступающего на единицу площади датчика. (Я предполагаю, что вы просматриваете обе фотографии одинакового размера на своем мониторе.)

Поскольку (2) предполагает, что у вас нет несовместимой системы, в которой вы устанавливаете объектив FF на камеру APS-C или наоборот (без чего-то вроде адаптера MetaBones Speed ​​Booster), а также предполагает, что вы не сравниваете объективов с разными фокусными расстояниями, эквивалентными FF, это может быть не очень полезным измерением диафрагмы в фотографии в целом. Но это помогает определить шум, исключая размер сенсора.

Допустим, вы пытаетесь купить камеру + объектив для работы в условиях низкой освещенности и определили два варианта в рамках своего бюджета:

  1. Корпус NEX с объективом Sony f/2.8.

  2. Корпус Olympus µ 4/3 с объективом Olympus f/2 или f/1,4.

Измерение числа f затрудняет определение того, какая система работает лучше при слабом освещении. Принимая во внимание, что если бы мы измерили апертуру в квадратных миллиметрах, вы бы сразу увидели, какая система лучше работает при слабом освещении — та, у которой большая апертура в квадратных миллиметрах. (Опять же, давайте предположим, что оба объектива имеют одинаковое фокусное расстояние, эквивалентное фокусному расстоянию.)

В комментарии ниже говорится, что это академический вопрос, приписываем ли мы преимущество системы FF большему сенсору или более широкому входному зрачку объектива. Существование MetaBones Speed ​​Booster опровергает это утверждение, поскольку теперь вы можете установить объектив FF на датчик с кроп-фактором без потери света или, говоря более формально, без круга изображения большего размера, чем датчик. Когда вы можете смешивать и сочетать объективы и корпуса FF и APS-C, уже не академично, приписываете ли вы преимущество системы FF корпусу или объективу.

Ребята, я закрыл этот вопрос, потому что из-за огромного количества комментариев (всего 92) и правок из-за того, что он был менее чем ясным, он поднял массу флагов модерации. Затем каждый ответ приводил к последующим большим обсуждениям на основе комментариев, и это не дискуссионный форум. Однако это может быть действительно хорошим чатом, который станет записью в блоге.
Меня это устраивает, Джон. Ведь дискуссия зашла в тупик. Я согласен с тем, что я не смог сообщить об этом в понятной вам форме. Я сделал пару предложений перефразировать это, но в любом случае спасибо за попытку помочь мне.

Ответы (6)

(Отредактировано для соответствия :)

Короткий ответ: да, то, как вы смотрите на проблему приписывания способности при слабом освещении общей светосиле объектива, а не площади сенсора, также работает для объяснения наблюдаемых различий между различными системами. . Однако концептуально она сложнее и на самом деле не дает никаких преимуществ по сравнению с более простой и часто используемой моделью «больше сенсор = лучше».

В фотографии все сопряжено с компромиссами, и каждая система является результатом соединения ее частей. Объединение различных частей различными способами может привести к одинаковым результатам, и одновременно могут быть задействованы другие компромиссы, которые одни люди примут, а другие отвергнут. Никогда не бывает единственно правильного ответа.

Идея о том, что вы находитесь на краю этого, называется «эквивалентностью». Больше, чем вы когда-либо захотите прочитать об этом, находится здесь: josephjamesphotography.com/equivalence/

Это не столько попытка правильно ответить на вопрос, сколько говорит спрашивающему то, что он уже хотел услышать, когда задавал его.
Я не думаю, что ты даже понял вопрос, Майкл.
В попытке быть более конструктивным, Майкл, если вы проигнорируете мнение mpr и мое и пойдете исключительно по сайту, на который ссылается mpr, там говорится: «Один и тот же общий свет приведет к одному и тому же шуму для одинаково эффективных датчиков (независимо от количество пикселей и независимо от настройки ISO)». Это неправильно? Если это правильно, я бы сказал, что это отлично отвечает на мой вопрос.
@KartickVaddadi - ответ на вопрос со ссылкой «иди туда и прочитай» не является ответом на вопрос на этом сайте. Как следствие, очень вероятно, что он будет удален.
Я не согласен с вашей точкой зрения, но я должен сказать, что статья, на которую ссылается mpr, была более полезной, чем все остальное в этой теме.
Джон, часть проблемы в том, что я неправильно использую терминологию. Простите за это. Помогло бы, если бы я ответил на вопрос и изменил термин «диафрагма» на «входной зрачок», когда я имею в виду площадь отверстия в объективе?
*когда я имею в виду ПЛОЩАДЬ отверстия в объективе?
Но в том-то и дело. Сенсоры не одинаково эффективны, если только вы не ограничиваете больший из них, навязывая меньшее число f объективу, который он использует. Если обоим позволить получить одинаковое количество света с точки зрения плотности поля (именно так свет всегда измеряется в фотографии — вы когда-нибудь использовали ручной экспонометр?), тот, у которого площадь в два раза больше, всегда будет в два раза больше. эффективный. Что вам не хватает, так это № 6 в связанной статье: «Важно различать «эквивалент» и «равный» - «равный» - гораздо более сильное условие, чем «эквивалентный».
@KartickVaddadi Было бы намного проще использовать диаметр ep, а не площадь.
Это захватывающая (хотя и абстрактная) дискуссия, но суть ее в том, что если взять две камеры с датчиками одного поколения, одну с объективом 100mmf/4 при ISO400, а другую 4/3 с объективом 50mmf/2 при iso100, будет использовать ту же выдержку и производить эквивалентные DoF, FoV и шум. Я сделал это, и механика подробно описана в "эквивалентности". Так что да, мой ответ Картику: «Да, ты прав, даже если мы обычно не думаем об этом».
@mpr Я думаю, что в вопросе «да, ты прав» все еще слишком много слегка и совершенно неверных утверждений, чтобы быть прямым ответом, даже с «даже если».
Например, «общая площадь [апертуры] в квадратных миллиметрах ... измеряет общий свет, падающий на датчик». Это просто неправильно, и именно потому, что не учитывается фокусное расстояние, которое, в свою очередь, действительно является основой вопроса.
@mattdm Спасибо, я ценю то, что вы поднимаете. Вопрос удивительно сложный, неэлегантно сформулированный, но включает оговорку «не сравнивать объективы с разными фокусными расстояниями, эквивалентными FF» для точки (2). Но, проведя много лет на форумах зеркальных фотокамер 4/3, я, возможно, слишком широко прочитал сравнение формата сенсора и объектива, лежащее в основе этого вопроса.

Редактировать - Еще одна попытка (оригинал ниже правила)

Уровень шума для данной фотографии является следствием одного или нескольких из следующих факторов:

  • ISO, при более высоких значениях ISO больше шума
  • размер ячеек сенсора, более крупные лунки, как правило, менее шумны для сенсоров того же поколения, потому что они получают больше света для одного и того же пикселя.
  • уровень нагрева в камере, так как длительные выдержки могут иметь больше шума при данном ISO из-за нагрева сенсора
  • поколение датчика, поскольку более современные датчики часто лучше справляются с шумом

Вы заметите, что я ни разу не упомянул линзы. Влияние объектива на вышеперечисленное относится к треугольнику экспозиции. Диафрагма (f/#) определяет объем света, передаваемого на датчик, а не конкретно диаметр входного зрачка (это то, что вы продолжаете измерять). Если зафиксировать размер входного зрачка, то для разных фокусных у вас будут разные светосилы. На самом деле, для более длинных фокусных расстояний вы фактически пропускаете меньше света при том же диаметре входного зрачка, что приводит к необходимости изменять выдержку или ISO для достижения той же экспозиции.

Опять же, вы заметите, что я не говорил о размере сенсора. Сенсор большего размера получает больше света только потому, что захватывает большую часть круга изображения, но при этом он получает такое же количество света в любой точке круга изображения, что и датчик меньшего размера. Размер входного зрачка, который вы указали выше, не меняет размер круга изображения (обычно на мгновение пропускаем концепцию виньетирования, мы собираемся предположить идеальную оптику), и поэтому единственный эффект размера круга входной зрачок - это отношение к фокусному расстоянию и, следовательно, к тому, какая диафрагма играет роль. Если апертура одинакова, то количество света в любой точке круга изображения одинаково для сенсора любого размера.

Если две камеры одного поколения, имеют одинаковые настройки ISO, одинаковые уровни нагрева, диафрагму и скорость затвора, то потенциальная разница здесь заключается в размере матрицы сенсора (пункт 2 выше), и, поскольку обычно они больше на камерах FF, они могут имеют лучшую шумовую характеристику, потому что больше света собирается для одного и того же физического пикселя изображения, потому что площадь поверхности пикселя больше.

Итак... размер входного зрачка не связан с работой сенсора. Это связано с апертурой и определяет количество поступающего света, но одинаковое количество света будет поступать при одной и той же апертуре независимо от фокусного расстояния.

В целях обсуждения мы будем использовать простые модели объективов. Сложная оптика на самом деле приводит к тому, что физические отверстия на самом деле не такого размера, как вы думаете.

Во всяком случае, я думаю, что вы пытались сказать, что для получения такого же поля зрения на камере FF вам понадобится более длинный объектив. Этот более длинный объектив при той же настройке диафрагмы должен быть физически шире на открытии, чтобы экспонировать сцену одинаково.

Да, это правда, но если вы думаете о физической конструкции простого объектива, более длинный объектив также должен быть шире, чтобы пропускать такое же количество света, и в этом смысл использования чисел f для диафрагмы: это безразмерный путь. для измерения одинакового количества света, проходящего через линзу. Википедия, вероятно, объясняет это лучше, чем я:

Объектив с фокусным расстоянием 100 мм и диафрагмой f/4 имеет диаметр входного зрачка 25 мм. Объектив с фокусным расстоянием 200 мм и диафрагмой f/4 имеет диаметр входного зрачка 50 мм. Площадь входного зрачка 200-мм объектива в четыре раза больше площади входного зрачка 100-мм объектива, и, таким образом, он собирает в четыре раза больше света от каждого объекта в поле зрения объектива. Но по сравнению со 100-мм объективом 200-мм объектив проецирует изображение каждого объекта в два раза выше и в два раза шире, покрывая в четыре раза большую площадь, поэтому обе линзы дают одинаковую освещенность в фокальной плоскости при отображении сцены заданная яркость.

В основном конструкции линз используются для фокусировки света в той же плоскости, где расположен датчик. Таким образом, тот факт, что поверхность датчика может «видеть» только некоторую часть этого круга изображения в этой плоскости, не зависит от размера круга . Итак, если вы понимаете треугольник экспозиции , вы заметите, что он не включает фокусное расстояние для расчета объема света.

Все это означает:

Количество света, попадающего в камеру, одинаково для одной и той же диафрагмы независимо от фокусного расстояния.

Если мы возьмем его под другим углом и примем фиксированный физический диаметр отверстия, скажем, 25 мм. Тогда то, что у вас есть на самом деле, — это другая апертура для фокусных расстояний. Итак, на объективе 50 мм диафрагма составляет f/2, а на объективе 75 мм — диафрагма f/3. Таким образом, более длинная линза пропускает меньше света.

Зная это, становится ясно, что светосила большого сенсора не связана с фокусным расстоянием объектива. На уровень «шума» датчика особенно влияет выбранное значение ISO (поэтому вам необходимо понимать треугольник экспозиции ) и качество самого датчика. Например, есть современные датчики APS-C, которые имеют лучшую производительность при высоких значениях ISO, чем старые камеры FF. Технологии улучшаются с течением времени, но это все еще не связано с физическим размером отверстия апертуры.

Я не думаю, что мы на самом деле не согласны — вы говорите, что объектив с диафрагмой f/2.8 пропускает одинаковое количество света на единицу площади сенсора (независимо от фокусного расстояния), а я говорю, что объектив с Апертура площадью 20 кв. мм пропускает ВСЕГО одинаковое количество света (независимо от числа F). Итак, могу ли я утверждать, что не размер сенсора, а апертура в квадратных миллиметрах ответственны за превосходную производительность FF по сравнению с APS-C? Позвольте мне уточнить вопрос.
@Kartick: Если подумать, ваш вопрос на самом деле тавтологичен. То есть вы правы в том, что в этой ситуации на полнокадровый датчик в целом собирается больше света, но на самом деле не имеет значения, какая часть системы отвечает за это. Кроме того, фактическая большая площадь сенсора — это самая прямая, очевидная и несложная часть, о которой можно говорить.
То есть, если я поставил полнокадровый объектив на камеру APS-C, то в объективе ничего не изменилось, поэтому имеет больше смысла говорить о сенсоре.
@mattdm - Но это все равно не сделает датчик APS-C более шумным ... Вот где он, кажется, застрял.
@KartickVaddadi - физический размер отверстия диафрагмы будет пропускать разное количество света на разных фокусных расстояниях и, соответственно, будет означать, что в игре задействовано другое f / #. Я думаю, вы продолжаете менять цели в этом вопросе.
Нет, я не меняю стойки ворот. Это тот же самый вопрос, который я все время держал в голове, и у меня возникли проблемы с его ответом. Причина, по которой я считаю нелогичным говорить, что датчик FF имеет меньше шума, заключается в том, что в целом он получает больше света. Если бы два датчика получали одинаковое количество света, а один давал изображение с меньшим шумом, то было бы логично, по ИМО, сказать, что один датчик более чувствителен, чем другой. Как я уже сказал, все сводится к тому, какие единицы измерения мы используем для измерения диафрагмы.
Если бы мы измеряли апертуру объектива в квадратных миллиметрах, а не в числах f, то обнаружили бы, что размер сенсора больше не влияет на шум. Правильный?
@Kartick Вы говорите: «Причина, по которой я считаю нелогичным говорить, что датчик FF имеет меньше шума, заключается в том, что в целом он получает больше света». Я думаю, вся эта... ерунда... здесь потому, что это не противоречит здравому смыслу, поэтому мы так говорим.
@KartickVaddadi - Каждый раз, когда вы пытаетесь уточнить, семантическое значение вашего вопроса, кажется, меняется, я не могу читать ваши мысли. В любом случае, вы не измеряете физический диаметр апертуры таким образом по какой-то причине. Точка f/# должна быть безразмерной по отношению к длине объектива, чтобы мы могли знать, что для одного и того же f/# количество света будет одинаковым, что позволяет выбрать подходящие значения ISO и скорости затвора. Выбор ISO абсолютно повлияет на уровень вашего шума, но если все вещи равны, то качество сенсора будет определять шум.
Джон и Мэтт, спасибо за ваше терпение, пока мы работаем над этим. Да, я понимаю, почему мы используем f/# для измерения диафрагмы, а не диаметра. Все, что я пытаюсь сказать, это то, как вы измеряете диафрагму, влияет на то, как вы смотрите на эту ситуацию. Если вы измерите диафрагму как f/2,8, то сделаете вывод, что датчик FF дает лучшие результаты, чем датчик APS-C. Если вы измерите апертуру в квадратных миллиметрах, вы сделаете вывод, что датчик FF просто имеет преимущество объектива с более широкой апертурой. Ни одна из единиц измерения не является «правильной». Это просто то, как ты смотришь на вещи.
Я понимаю, что принято измерять апертуру как число f, а не фактическую площадь. У меня нет проблем с этим, и я согласен с вами, что это измерение полезно в фотографии в целом.
@KartickVaddadi - Диафрагма измеряется только одним способом, это отношение размера входного зрачка к фокусному расстоянию. Если измерить входной зрачок, то получится разная апертура. Диафрагма имеет значение для количества пропускаемого света.
Когда вы говорите, что «апертура имеет значение для количества пропускаемого света», не имеете ли вы в виду определение «на единицу площади сенсора»? Я думаю, что шум зависит от общего количества света, падающего на датчик, а не от единицы площади.
@KartickVaddadi «Я думаю, что шум зависит от общего количества света, падающего на датчик» - правильно. «Ни одна из единиц измерения не является «правильной». Это просто то, как вы смотрите на вещи». - в этом суть проблемы, вы должны выбрать, какие переменные вы измените, а какие оставите постоянными. Чтобы сделать вывод, который имеет какой-либо смысл в реальном мире, вы должны принять во внимание доступность объектива, поскольку вы не можете всегда сохранять одинаковым значение f/stop или площадь входного зрачка в мм при смене формата!
Согласен, и я никогда не говорил иначе.
@KartickVaddadi - количество света, проходящего через объектив, не зависит от сенсора. Количество света, которое считывает датчик, зависит от размера датчика, потому что меньший датчик считывает меньшую часть круга изображения, но количество света в любой заданной части круга изображения одинаково независимо от датчика. Я должен быть честным, в этот момент вопрос становится уроком оптики и доходит до того, что на него невозможно ответить. Огромный объем комментариев начинает указывать на то, что он плохо подходит для сайта, и я снова близок к тому, чтобы закрыть его.
Я согласен, что мы ходим по кругу здесь. Чтобы было ясно, вы не говорите мне ничего, чего я еще не знаю. Да, «количество света, проходящего через объектив, не зависит от датчика», именно поэтому я рассматривал размер входного зрачка как меру производительности при слабом освещении. Как я уже говорил много раз, я предполагаю, что свет не тратится впустую, как если бы вы использовали объектив FF на камере APS-C (без усилителя скорости). Вы прочитали мой обновленный вопрос?

Итак, я думаю, все сводится к следующему: датчик большего размера собирает больше света не по волшебству, а потому что... чем больше, тем больше . Это правда, что для получения эквивалентного кадрирования и экспозиции при использовании большего датчика используется большее фокусное расстояние и, следовательно, большая фактическая апертура (или входной зрачок). Но это не означает, что эта большая физическая апертура дает какое-либо преимущество в расчете на площадь , поэтому, если вы используете кроп-сенсор или кроп-сенсор из середины полнокадрового сенсора, результат будет таким же.

Вы на самом деле понимаете преимущество более реального света только тогда, когда записываете этот свет, и именно поэтому мы говорим о том, что размер сенсора является важной вещью здесь : без этого другое не имеет значения (вы должны использовать более короткое фокусное расстояние, чтобы получить то же самое). обрамление).

Большая площадь — это то, что позволяет использовать набор объективов таким образом, чтобы получить согласованное изображение. Если вы используете тот же объектив в той же конфигурации с меньшей площадью, вы не получите такого же изображения. Вам нужно будет уменьшить фокусное расстояние и абсолютный размер диафрагмы эквивалентно. Таким образом, для получения того же изображения (такое же кадрирование и экспозиция) с большим количеством собранного света важен размер сенсора.

Итак, ко второй части вашего вопроса: разве это не полдюжины одного и шесть другого? Что ж, давайте посмотрим на эффективный абсолютный диаметр апертуры без учета размера сенсора. Объектив 400 мм f/2.8 имеет эффективную площадь апертуры целых 16 000 мм². Объектив с фокусным расстоянием 100 мм имеет эффективную площадь апертуры ¹⁄₁₆, что составляет 1000 мм². Имеет ли объектив 400 мм лучшие характеристики при слабом освещении? Конечно нет — это одно и то же.

На самом деле, эти объективы буквально собирают одинаковое количество света для данного кадра. Это потому, что масштабирование и обрезка являются эквивалентными операциями. То есть, когда вы увеличиваете масштаб со 100 мм до 400 мм, вы сокращаете размер кадра на 4 в каждом измерении, а это означает, что общая захваченная область составляет ¹⁄₁₆ размера. Итак, вы собираете ¹⁄₁₆ света — и очевидно, что вам нужна апертура в 16 раз больше, чтобы компенсировать это. Необработанный размер диафрагмы без знания фокусного расстояния не помогает говорить об общем сборе света . И, что удобно, у нас уже есть система для абстрагирования этого, f/числа.

Я думаю, что вы действительно хотите здесь сравнить линзы и корпуса между системами. В грубом приближении это можно сделать, просто умножив «кроп-фактор» сенсора на апертуру. См. Почему при сравнении апертуры не учитывается размер сенсора? для большего. Однако не стоит слишком зацикливаться на этом, потому что (хотя мы и приближаемся к этому) наши датчики еще не достигли своего теоретического идеального максимума, и вполне вероятно, что датчики одного производителя на самом деле несколько лучше, чем другого, что делает любое абстрактное сравнение — просто куча разговоров, не имеющих реального отношения к миру.

И говоря об этом: хотя они не на максимуме, все современные камеры с большим сенсором очень хороши при слабом освещении и имеют потрясающую производительность при высоких значениях ISO. Не помешает лучше понять вещи, но также не очень полезно зацикливаться на противопоставлении различных степеней «очень хорошо» и «действительно хорошо». Лучше иметь любую камеру и фотографировать.

По поводу вашего самого последнего абзаца о MetaBones Speed ​​Booster: на самом деле нет, это ничего не меняет. Объективы всех камер (кроме Lensbaby) состоят из нескольких стеклянных элементов, сгруппированных в группы. Speed ​​Booster просто добавляет дополнительную группу, которая работает как обратный телеконвертер, буквально уменьшая фокусное расстояние объектива. Это происходит за счет сжатого круга изображения, но на самом деле это не имеет значения. (Важно только то, что имеется готовый источник линз, предназначенных для большего круга изображения, чем тот, который используется в других доступных цифровых камерах.) Важно то, что, поскольку абсолютная апертура не меняется, относительная апертура меняется — объектив становится быстрее. Но «переделанный» объектив с этой новой относительной максимальной светосилойне имеет преимущества перед «родным» объективом с такой же максимальной светосилой. На самом деле, если родной объектив имеет то же фокусное расстояние, что и преобразованное фокусное расстояние объектива с помощью Speed ​​Booster, эффективная площадь диафрагмы будет идентичной. Короче говоря, это полностью отвлекающий маневр.

Я не думаю, что мы на самом деле не согласны здесь, @mattdm. Да, большая физическая апертура не дает преимущества по площади, но дает преимущество в целом. Это просто два взгляда на одно и то же. Я действительно не вижу здесь разногласий.
@KartickVaddadi Ну и да и нет. Вы говорите : «Другими словами, предполагаемое преимущество системы FF — это просто артефакт того, как мы измеряем диафрагму, как числа f». Но это не так. Это реальное преимущество, и оно действительно принципиальное, потому что захватываемая площадь больше. Большая абсолютная апертура является логическим следствием получения одинакового кадрирования и экспозиции с большей площадью.
Вот еще один способ подумать об этом: сделать снимок (с любой камеры) и разрезать его пополам. Теперь увеличьте эту половину до размера оригинала. Положите его рядом с другой копией оригинала. В каком из них шум более заметен?

Здесь много очень сложных ответов...

По сути, один и тот же fstop означает одинаковый свет на единицу площади. Таким образом, большая площадь означает больше света. Больше света — меньше шума. Вот и все.

Является ли преимущество объективом или датчиком, это философский аргумент, поскольку вы не можете получить никакого преимущества без обоих.

Что касается того, почему производители не указывают абсолютный размер диафрагмы вместо fstop, это может сбить с толку новичков, думая, что объективы с большим фокусным расстоянием дают более яркие изображения, что неверно из-за того, что угол обзора уже.

Если вы прочтете комментарии, то поймете, почему они усложнились...
Я обновил вопрос, чтобы уточнить: не означает ли существование MetaBones Speed ​​Booster, что важно обсудить, связано ли преимущество FF с сенсором или с объективом?
Нет, потому что MetaBones Speed ​​Booster изменяет более высокую интенсивность поля на меньший размер пикселя.
Ускоритель скорости — отвлекающий маневр. Это дополнительный элемент, изменяющий фокусное расстояние . Это ничем не отличается от того же элемента, встроенного в конструкцию объектива.
@mattdm Согласен. Если вы читали запись в блоге Роджера, она состоит из четырех элементов, которые помимо изменения фокусного расстояния также вносят легкий астигматизм, умеренную дисторсию и расплывчатость светлых участков при самых больших значениях диафрагмы. Он также имеет очень реальный потенциал для введения наклона объектива из-за дополнительной связи, необходимой между камерой и объективом.
Когда вы говорите, что «Speed ​​Booster меняет более высокую интенсивность поля на меньший размер пикселя», с чем вы сравниваете, чтобы сказать, что пиксели меньше? Датчик ФФ? Или датчик APS-C с установленным на нем объективом FF без Speed ​​Booster? Я согласен с двумя последними комментариями, кстати, но я не вижу противоречия между этим и тем, что я говорил.
Speed ​​Booster не изменяет поле зрения, не так ли? Объектив FF 80 мм на корпусе FF должен давать такое же поле зрения, как объектив, установленный через Speed ​​Booster на NEX, не так ли?
@KartickVaddadi Да, Speed ​​​​Booster полностью меняет поле зрения. На самом деле, так оно и работает .
"...меньше размер пикселя." должно было быть «... меньший размер изображения / датчика».

Проще говоря, это тот факт, что больший датчик покрывает большую площадь и, следовательно, получает больше света, который выдает объектив. На кроп-камере все изображение получается только из части света, проходящего через объектив, потому что круг изображения, проецируемый внутри камеры, больше, чем датчик на кроп-сенсоре.

Это означает, что больше пикселей получается из меньшего количества света на камере с обрезанным сенсором. Однако на полнокадровой камере используется весь круг изображения, поэтому для каждого (большего) пикселя доступно больше света. Однако, если есть большая разница в разрешении, этому будет противодействовать.

Важен шаг пикселя сенсора. Это фактический физический размер каждого пикселя. Объектив пропускает определенное количество света на область, и чем большую площадь покрывает каждый пиксель сенсора, тем больше света он может передать.

Единственная разница, которую делает объектив, заключается в том, что объектив, созданный для кроп-тела, не будет делать такой же большой круг изображения, как объектив, предназначенный для полного кадра. Даже при той же диафрагме полнокадровый объектив захватывает больше света, однако этот свет теряется на кропнутой матрице, поскольку он не проецируется на матрицу.

На самом деле я все это знаю, но я вижу, что у меня возникли проблемы с понятным языком изложения моего вопроса. Я пересмотрел свой вопрос. Пожалуйста, посмотрите, если это поможет.
Я согласен с вашим последним комментарием. На самом деле, я думаю, мы говорим об одном и том же. Спасибо за вашу помощь.
Извините за неправильную терминологию. Будет ли полезно, если я пройдусь по своему вопросу и заменю «апертуру» на «входной зрачок», когда я имею в виду область?

Посмотрите на это так: эффективная апертура (более правильно называемая входным зрачком ) — это диаметр , а не площадь апертуры, если смотреть через переднюю часть линзы. Это означает:

  • Если вы удвоите диаметр апертуры, вы увеличите количество пропускаемого света в четыре раза . Но весь этот свет по-прежнему падает на круг изображения того же размера. Это означает, что каждая точка круга изображения получает в четыре раза большую освещенность.
  • По мере увеличения фокусного расстояния объектива минимальный диаметр переднего элемента должен увеличиваться, чтобы сохранить то же число f. Диафрагма f/2 имеет ширину 50 мм для объектива 100 мм, поэтому передний элемент объектива 100 мм f/2 должен иметь ширину не менее 50 мм. В противном случае вы не смогли бы измерить апертуру шириной 50 мм, если смотреть через переднюю часть объектива. Объектив 200 мм f/2 должен иметь передний элемент шириной не менее 100 мм.
  • Если бы мы относились к апертурам по общей площади, а не по числу f, нам понадобились бы разные комбинации Tv/Av/ISO для одного и того же количества света при разных фокусных расстояниях! Используя коэффициент f, он позволяет правильным значениям экспозиции для объекта с определенной яркостью оставаться неизменными независимо от фокусного расстояния.

Подробнее о том, почему экспозиция определяется количеством света на единицу площади , а не общим количеством собранного света, см. в разделе Число f и светосила объектива на адаптированных объективах.

Я открыл эту ссылку и прочитаю ее, но я хотел быстро сказать, что понимаю и согласен с причинами, по которым мы измеряем диафрагму в числах f, а не в общей площади. Однако в данном случае я обнаружил, что это скорее скрывает, чем помогает мне понять, что происходит. А именно, датчик FF работает лучше только потому, что он получает больше света, а не потому, что он по своей природе более чувствителен.

Он получает больше света только потому, что сенсор больше. Количество света на см² от объектива 50 мм f/2 точно такое же, как количество света на см² от объектива 100 мм f/2 (при условии, что оба смотрят одну и ту же сцену).

Разве шум не зависит от общего количества света, поступающего на датчик, а не от количества света на единицу площади? В последнем случае вы обнаружите, что датчик FF с объективом f/2.8 работает не лучше, чем датчик APS-C с объективом f/2.8, верно?

НЕТ. Шум на изображении зависит от отношения сигнал/шум. Поскольку шум довольно постоянен в каждом пикселе, чем сильнее сигнал в каждом пикселе, тем ниже будет минимальный уровень шума в процентах от общего считывания этого пикселя. Вот почему более крупные пиксели по своей природе менее шумные: каждый пиксель может собирать больше света/фотонов/ сигнала , создавая при этом не больше шума считывания, чем меньший пиксель.

Датчики большего размера позволяют либо: более крупные пиксели для того же разрешения/количества пикселей, либо более высокое разрешение/количество пикселей для того же размера пикселя, либо комбинацию того и другого (умеренно большие пиксели и их умеренное количество).

Если пиксели имеют одинаковый размер (и идентичны с точки зрения других технологических вопросов) как на сенсорах FF, так и на APS-C, то вы правы на 100% большом уровне отображения пикселей, чем уровень шума в FF и APS-C. С камерами будет то же самое. НО: если вы затем отображаете изображения с датчиков разного размера на экране одинакового размера (например, 8x10, или 16x20, даже 36x24 или даже больше), для отображения 10-мегапиксельного датчика APS-C требуется более высокое увеличение по сравнению с более низким увеличение, необходимое для отображения 22-мегапиксельного изображения FF, также увеличило бы воспринимаемый шум.

Помните, что если оба сенсора имеют одинаковый размер пикселя, то при 100% размере просмотра на вашем мониторе изображение APS-C будет меньше половины общей площади изображения FF.

С другой стороны, если датчики APS-C и FF имеют одинаковое количество пикселей, то каждый пиксель на датчике FF в 2,25 раза больше площади поверхности каждого пикселя на датчике APS-C. Это означает, что для одной и той же сцены через объектив с одинаковой апертурой камера FF собирает в 2,25 раза больше света/фотонов/ сигнала на пиксель, чем камера APS-C, а это означает, что отношение сигнал-шум для каждого пикселя более чем в два раза (на один стоп) больше, чем у камеры с матрицей APS-C. Камера APS-C.

Я полностью согласен с вашими последними пятью комментариями, Майкл. Я не думаю, что у нас действительно есть разногласия здесь. Чтобы было ясно, я просматриваю фотографии на мониторе компьютера фиксированного размера, как я написал в своем обновленном вопросе, а не на 100%. Для этой настройки, поскольку шум зависит от общего количества света, падающего на датчик (не на единицу площади), я не думаю, что будет неточным сказать, что это не датчик как таковой, а более крупный входной зрачок объектива, который отвечает для лучшего качества изображения. Правильный?

Если вы просматриваете выходные данные двух датчиков разного размера на мониторе одного размера, разница в увеличении (между размером каждого датчика и размером вашего экрана) будет иметь значение относительно шума.

«Для этой установки, поскольку шум зависит от общего количества света, падающего на датчик (не на единицу площади)…

То, что вы продолжаете повторять это, не делает его более правильным, чем в первый раз, когда вы сказали это.

Вы также игнорируете слона в комнате, поскольку пояснили, что это не сравнение FF и APS-C, использующих одну и ту же технологию, а скорее APS-C производства Sony и µ4/3 производства Olympus. Различие в том, как каждый производитель решил спроектировать датчик и как каждый из них решил обрабатывать выходные данные этого датчика, вероятно, больше связано с относительной производительностью каждого из них.

Независимо от того, какой у меня размер сенсора, объектив с входным зрачком 20 кв. мм даст мне фотографии с меньшим шумом при слабом освещении, чем объектив с входным зрачком 10 кв. мм. Даже если эти две линзы установлены на сенсоры разного размера. Пока фокусное расстояние, эквивалентное FF, у этих двух объективов одинаковое, и у нас нет несоответствующей системы (например, установка объектива FF на APS-C без Speed ​​Booster, что приводит к потере света, или APS-C). объектив на корпусе FF).

Вы по-прежнему игнорируете влияние различных коэффициентов увеличения на шум. В зависимости от разницы между двумя датчиками она может быть весьма существенной при сравнении фотографий, сделанных при слабом освещении.

При прочих равных условиях полнокадровая матрица превосходит 1,5-кратную матрицу APS-C с точки зрения SNR в 2,25 раза (примерно 1,15 ступени). Объектив 50 мм на камере APS-C обеспечивает такое же поле зрения, как и объектив 75 мм на камере FF. Ширина 26,8 мм на объективе 75 мм f/2,8 соответствует диафрагме f/1,9 объектива 50 мм. Это примерно 1,15 стопа. Но вот где «при прочих равных условиях заканчивается». Меньшему датчику требуется столько же схем на пиксель на кристалле датчика, как и датчику FF, что почти наверняка означает, что меньший датчик использует меньшую общую площадь поверхности для фактического сбора света.

Давайте также предположим, что размер сенсора такой же. Я уточняю, так как этот вопрос возник. В этом отношении можно иметь два сенсора APS-C с разным количеством мегапикселей и, следовательно, с разными размерами сенсоров. Давайте не будем вводить этот другой фактор.

Этот «другой фактор» — это реальный мир, а не чисто теоретический.

Я открыл эту ссылку и прочитаю ее, но я хотел быстро сказать, что понимаю и согласен с причинами, по которым мы измеряем диафрагму в числах f, а не в общей площади. Однако в данном случае я обнаружил, что это скорее скрывает, чем помогает мне понять, что происходит. А именно, датчик FF работает лучше только потому, что он получает больше света, а не потому, что он по своей природе более чувствителен.
Он получает больше света только потому, что сенсор больше. Количество света на см² от объектива 50 мм f/2 точно такое же, как количество света на см² от объектива 100 мм f/2 (при условии, что оба смотрят одну и ту же сцену).
Разве шум не зависит от общего количества света, поступающего на датчик, а не от количества света на единицу площади? В последнем случае вы обнаружите, что датчик FF с объективом f/2.8 работает не лучше, чем датчик APS-C с объективом f/2.8, верно?
НЕТ. Шум на изображении зависит от отношения сигнал/шум. Поскольку шум довольно постоянен в каждом пикселе, чем сильнее сигнал в каждом пикселе , тем ниже будет минимальный уровень шума в процентах от общего считывания этого пикселя. Вот почему более крупные пиксели по своей природе менее шумные: каждый пиксель может собирать больше света/фотонов/*сигнала*, создавая при этом не больше шума считывания, чем меньший пиксель.
Датчики большего размера позволяют либо: более крупные пиксели для того же разрешения/количества пикселей , либо более высокое разрешение/количество пикселей для того же размера пикселя, либо комбинацию того и другого (умеренно большие пиксели и их умеренное количество).
Если пиксели имеют одинаковый размер (и идентичны с точки зрения других технологических вопросов) как на сенсорах FF, так и на APS-C, то вы правы на 100% большом уровне отображения пикселей , чем уровень шума в FF и APS-C. С камерами будет то же самое. НО: если вы затем отображаете изображения с датчиков разного размера на экране одинакового размера (например, 8x10, или 16x20, даже 36x24 или даже больше), для отображения 10-мегапиксельного датчика APS-C требуется более высокое увеличение по сравнению с более низким увеличение, необходимое для отображения 22-мегапиксельного изображения FF, также увеличило бы воспринимаемый шум.
Помните, что если оба сенсора имеют одинаковый размер пикселя, то при 100% размере просмотра на вашем мониторе изображение APS-C будет меньше половины общей площади изображения FF.
С другой стороны, если датчики APS-C и FF имеют одинаковое количество пикселей, то каждый пиксель на датчике FF в 2,25 раза больше площади поверхности каждого пикселя на датчике APS-C. Это означает, что для одной и той же сцены через объектив с одинаковой апертурой камера FF собирает в 2,25 раза больше света/фотонов/*сигнала* на пиксель, чем камера APS-C, а это означает, что отношение сигнал/шум для каждого пикселя в два раза больше (на один стоп) , чем камеры APS-C.
Я полностью согласен с вашими последними пятью комментариями, Майкл. Я не думаю, что у нас действительно есть разногласия здесь. Чтобы было ясно, я просматриваю фотографии на мониторе компьютера фиксированного размера, как я написал в своем обновленном вопросе, а не на 100%. Для этой настройки, поскольку шум зависит от общего количества света, падающего на датчик (не на единицу площади), я не думаю, что будет неточным сказать, что это не датчик как таковой, а более крупный входной зрачок объектива, который отвечает для лучшего качества изображения. Правильный?
Независимо от того, какой у меня размер сенсора, объектив с входным зрачком 20 кв. мм даст мне фотографии с меньшим шумом при слабом освещении, чем объектив с входным зрачком 10 кв. мм. Даже если эти две линзы установлены на сенсоры разного размера. Пока фокусное расстояние, эквивалентное FF, у этих двух объективов одинаковое, и у нас нет несоответствующей системы (например, установка объектива FF на APS-C без Speed ​​Booster, что приводит к потере света, или APS-C). объектив на корпусе FF).
Если вы просматриваете выходные данные двух датчиков разного размера на мониторе одного размера, разница в увеличении (между размером каждого датчика и размером вашего экрана) будет иметь значение относительно шума.
И вы игнорируете слона в комнате, поскольку пояснили, что это не сравнение FF и APS-C, в которых используется одна и та же технология, а скорее APS-C производства Sony и µ4/3 производства Olympus. Различие в том, как каждый производитель решил спроектировать датчик и как каждый из них решил обрабатывать выходные данные этого датчика, вероятно, больше связано с относительной производительностью каждого из них.
Это просто примеры. Это не о FF против APS-C; речь идет о разных размерах датчиков.
Один по шкале от 1 до 10, если 1 — это шум на фотографии, создаваемый матрицей APS-C с объективом APS-C f/2,8, и 10, если шум создается матрицей FF с объективом FF f/2,8. , тогда куда бы вы поместили фотографию, сделанную датчиком APS-C с объективом, имеющим такой же входной зрачок, как у объектива FF, и с тем же полем зрения (конечно)?
Вы по-прежнему игнорируете влияние различных коэффициентов увеличения на шум. В зависимости от разницы между двумя датчиками она может быть весьма существенной при сравнении фотографий, сделанных при слабом освещении.
Если будет 9, я буду считать это подтверждением своей позиции. В противном случае я посмотрю, что мне не хватает.
Является ли шкала от 1 до 10 логарифмической или линейной? Ноль - это не что иное, как шум, чтобы сигнал не воспринимался, или какой-то минимально приемлемый стандарт? Является ли 10 отсутствием всех шумов? Вопрос не подлежит ответу, как задано.
Масштаб линейный. 10 — изображение с низким уровнем шума, а 1 — относительно шумное. Здесь нет нуля, это просто шкала от 1 до 10.
Как вы думаете, было бы более продуктивно, если бы мы обсудили мой комментарий к принятому ответу? Спасибо.
При прочих равных условиях полнокадровая матрица превосходит 1,5-кратную матрицу APS-C по показателю SNR в 2,25 раза (примерно на 1,15 ступени). Объектив 50 мм на камере APS-C обеспечивает такое же поле зрения, как и объектив 75 мм на камере FF. Ширина 26,8 мм на объективе 75 мм f/2,8 соответствует диафрагме f/1,9 объектива 50 мм. Это примерно 1,15 стопа. Но вот где «при прочих равных условиях заканчивается». Меньшему датчику требуется столько же схем на пиксель на кристалле датчика, сколько и датчику FF.
Это почти наверняка означает, что меньший датчик использует меньшую общую площадь поверхности для фактического сбора света.
Давайте также предположим, что размер сенсора такой же. Я уточняю, так как этот вопрос возник. В этом отношении можно иметь два сенсора APS-C с разным количеством мегапикселей и, следовательно, с разными размерами сенсоров. Давайте не будем вводить этот другой фактор.
Этот «другой фактор» — это реальный мир, а не чисто теоретический.
Связано ли преимущество больших датчиков при слабом освещении с самим датчиком или с большей апертурой линз? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v