Фотография для чайников: размер матрицы, что такое "кроп"
Мне в почте приходит немало вопросов начинающих любителей фотографии, и я решил, что уже пора сделать небольшую серию статей из серии "Фотографии для чайников", в которых предполагается дать объяснения различным фотографическим терминам, рассказать о том, как подбирать себе фотоаппарат под любительские задачи, ну и обязательно будет несколько статей о работе с программой Adobe Lightroom, ибо обработка сделанных снимков не менее важна, чем сам процесс фотографирования.
В данной статье мы поговорим о таком важном параметре, как размер матрицы фотоаппарата, и раскроем завесу тайны над загадочным термином "кроп-фактор".
Продавцы в магазинах и маркетологи обычно любят оперировать количеством мегапикселей у камеры, и их послушать - так какая-нибудь "цифромыльница" с 20 мегапикселами значительно круче зеркалки с 16 мегапикселями. А это вовсе не так. Потому что, кроме всего прочего, в камерах очень важен физический размер матрицы (сенсора), а не только мегапиксели.
Вот в разговорах о фотокамерах продвинутых фотолюбителей и профессионалов часто приходится слышать фразы из серии: "Да у нее же матрица маленькая", "Да там же пятый кроп", "Что можно снять на такую матрицу?", "Full frame - наше все".
Что за матрица такая?
Очень ждем.
Размер матрицы не имеет никакого отношения к размеру изображения, поэтому "про удобство кадрирования" - мягко говоря не профессиональное замечание.
Отдельно доставляют рассуждения по "профессиональности" или не- той или иной модели фотоаппарата, в качестве критерия при этом рассматривается наличие! (не отсутствие, а именно наличие) дополнительного "непрофессионального" функционала, типа HDR или ночной съёмки. А я-то, наивный, всю жизнь считал, что для того, чтобы инструмент назывался профессиональным достаточного того факта, что им можно зарабатывать деньги. 😄
И никто не задался вопросом, а надо ли заморачиваться чайнику размером матрицы вообще? Быть может ему стоит просто посмотреть примеры фотографий с приглянувшегося по цене/размерам/дизайну и пр. нефотографическим качеством фотика, и на их основе сделать свой выбор?
Ну, есть фотовыставки, на которых большинство кадров сделаны на какой-нить фотоаппарат типа Смена-8М. Например, снимки в горах, антарктических и арктических базах или на станции МИР. Художник способен делать снимки высокохужожественными даже на откровенно говеную технику. И эти снимки будут смотреть, любоваться и восхищаться ими. Да, в глянец вряд ли напечатают. Но можно ли при этом считать фотоаппарат Смена 8М профессиональным? Человек на нем как минимум славу заработал. А за славой всегда следуют деньги, если человек не очень от них отмахивается 😄
Тесты dxomark подтверждают, что размер матрицы, вообще говоря, сильно влияет на шумы и не так сильно на остальные характеристики.
С другой стороны, современные матрицы при меньших размерах могут обладать лучшими характеристиками, чем старые матрицы бОльшего размера. Причём часто на новые фотоаппараты ставят устаревшие матрицы. Например, Canon Powershot G1 X Mark II, вышедший пару месяцев назад по двум из трёх характеристик хуже Sony RX100, при том что матрица Canon в 1.5 раза больше (а по площади в 2.25), чем у Sony. И даже по шуму G1X Mark2 превосходит Sony лишь на 20 %. (580 ISO против 480 ISO)
Может показаться, что низкий шум матрицы - чуть ли не основная характеристика фотоаппарата. Но это не совсем так. Например, фотоаппарат с хорошой стабилизацией позволяет повысить выдержку и при прочих равных использовать светочуствительность ниже, чем конкурент без стабилизации. Аналогично, фотоаппарат с более светосильным объективом позволит не задирать ISO. Особенно это актуально для компактов и камер с несъёмной оптикой. Многие обращают внимание на размер матрицы, но не смотрят на светосилу объектива. Свет падает пропорционально квадрату диафрагмы, поэтому разница между объективом светосилой 1.4 и 2.8 эквивалентна разнице в 100 и 400 iso
У вышеупомянутых Canon и Sony (RX100 III) светосила объектива 2.8 и 1.8 то тем самым Canonу при том же освещении и выдержке надо задирать ISO в 2.4 раза. А преимущество по шуму у него всего-лишь 20% .
Есть такой сайт, dxomark.com, где сравниваются разные матрицы. Чтобы облегчить его понимание, объясню, по каким показателям они сравнивают матрицы:
- Глубина цвета. В характеристиках фотоаппаратов стоит, что матрица "видит" по 12 или 14 битов на цвет. То есть на 3 базовых цвета получается 36 или 42 бита. Это соответствует 2^36 или 2^42 цветов. На практике, сенсор различает горазно меньше цветов, что-то типа 22 битов. И это при минимально чуствительности. С увеличением ISO цвета становятся блеклыми.
- Динамический диапазон. Как все мы знаем, количество света попадающее на кадр регулируется выдержкой и диафрагмой. Если мало света - увеличиваем, если много света - уменьшаем выдержку и диафрагму. Но что делать, если в сцене есть много света и тени ? Например, в яркий солнечный день часть кадра освещена, а часть - в тени. Тут становится важным такой параметр, как динамический диапазон: насколько контрастное освещение может различить камера ? Динамический диапазон (в старину называвшийся фотографической широтой) измеряется в ступенях экспозиции (выдержки) или Exposure Value (EV) . Каждый EV - изменение освещения в 2 раза. Обычно этот показатель находится в районе 12 EV. 10 EV - разница в освещении в 2^10 = 1024 раза. Как и глубина цвета, фотографическая широта падает с увеличением светочуствительности.
- Пожалуй самый полезный показатель - уровень шумов. С увеличением светочуствительности, не только ухудшается цветопередача и динамический диапазон, но и появляется шумы. Чтобы выразить этот показатель одной цифрой в dxomark.com установили некий минимальный уровень отношения сигнал / шум и меряют до скольки можно задирать светочуствительнось. У компатов этот показатель - 100-200 ISO (исключение Sony RX100 , у которой 480 ), старый APS-C - 600-800 современная APS-C (Nikon 3300) - 1300. Рекорд среди полнокадровых зеркалок - 3702 (Sony A7S)
Может быть имеет смысл привести табличку размеров / кропов :
Iphone 5s: 1/3.2" 4.54 x 3.42 мм. Кроп 7,6
Большинство дешёвых компакт- камер: 1/2,3" 6,17 х 4,55 мм, или - Кроп 5,6 (встречаются камеры с сенсором 1/2,33 , 1/2,5" или 5,76 х 4,29 мм и т.п.)
Кстати, у многих супер-зумов (Panasonic FZ150) такой же размер матрицы.
Продвинутые компакт-камеры 1/1,6"-Кроп 4,6 (иногда 1/1,7" )
Премиум компакт-камеры (Fuji X10 ) : 2/3" или 8,8 х 6,6 мм - Кроп 3,9
Такого же размера (2/3" ) у телефона Nokia 1020
Sony RX100, Nikon 1 1" , 13,2 х 8,8 мм, кроп 2,7
Камеры стандарта Four thirds. (Зеракалки Olympus, многие беззеркалки со сменной оптикой). Как название подсказывает, диагональ их матрицы 4/3" , 17,3 х 13 мм, кроп равен 2.
Отдельно стоит Canon G1x c матрицей диагональю 1.5" , 18,7 х 14 мм и кропом 1.8
У большинства зеркалок матрица размера APS-C. В эту же категорию попадают многие беззеркали. Начиная с этого размера в дюймах диагональ уже не меряют и матрицы разных производителей/моделей слегка отличаеются размерами: есть 23,6 х 15,8 (Fuji X100) , 23,7 х 15,7 (Pentax K5) , 23,2 х 15,4 (Nikon) 22.3 x 14.9 (Canon). Кроп фактор 1,5-1,6.
Полный кадр - 36 х 24мм .
Наконец, есть т.н среднеформатные камеры 50,7 х 30.9 мм
Ряд интересных моментов:
- Принятые обозначения в дюймах не являются диагналью. Например у матрицы 2/3" размер 8,8 х 6,6 мм, диагональ составляет ровно 11м, что составляет 0,433" (где-то в полтора раза меньше, чем 2/3")
- Площать матрицы уменьшается пропорционально квадрату кроп фактора. То есть на матрицу 4/3 с кроп фактором 2 попадает в 4 раза меньше света, чем на фулл фрейм. Айфончег с кроп фактором 7,6 слабее полного кадра в 57 раз.
тут требуется отдельное дополнение: света падает меньше на всю матрицу. Но так как и матрица меньше, то на единицу площади матрицы света падает ровно столько же. Т.е. если у нас один и тот же объектив подходит и для кропа, и для FF, то количество света, падающего на 1 кв. см. будет равным и у кропа, и у FF. Просто у FF размер матрицы больше, поэтому и света на нее упадет больше.
А так как количество пикселей у FF и кропов не сильно отличается, то и на один пиксель в FF упадет больше света. Вот это как раз важно - количества света на один пиксель
И еще одно, большой кроп - не всегда плохо, например для макросъемки качественный Кенон Иксус, с кропом больше пяти (а они даже с ССД встречаются 😉 , предпочтительнее любого, на порядок более дорогого Марка.
Кто первый догадается почему, тому с полки пирожок.
Ждем продолжения.
И я не уверен, что определение "полная матрица" лучше, чем "полнокадровая матрица". Чаще full frame переводят буквально как "полный кадр", и это вполне оправданно.
https://dl.dropboxusercontent.com/u/35011896/sensors.gif
Потому что по площади матрица с кроп-фактором 1.5 меньше полноформатной примерно в два раза.
Собственно там реализовано много ручных настроек, позволяющих попробовать что предлагает современная цифровая фотография. Если мне очень понравится, наверное появится естественное желание купить аппарат посолидней. А основная часть нападок связана со съёмкой в помещении, где камеры с более светосильными объективами и бОльшими матрицами однозначно выигрывают. На улице я пофотографировал, мне пока понравилось. Буду эксперементировать дальше. Спасибо на добром слове. 😉
Пожалуй, основным видимым недостатком этой камеры для меня является отсутствие башмака для вспышки. Хорошая пыха, направленная в потолок или на стены, дает отличное освещение и мягкие тени. Посмотрите инструкцию, возможно, там предусмотрено использование внешних вспышек с поджигом по радиоканалу, например. У меня Canon 600D, и я почти никогда не делаю кадров без вспыки, что в помещении, что на солнце. Просто надо научиться пользоваться пыхой, тогда кадры будут гораздо красивее, без грубых теней. Тогда только с бокэ будет сложно работать - слабоваты они на компактах...
- резкость в значительной мере определяется не матрицей, но обьективом. А четкость и качество - это общие понятия. Размер матрицы же в первую голову влияет на шумы и на динамический диапазон. На всякий случай оговорюсь, что не только на эти характеристики, но на них более всего.
- наверно, следует упомянуть, что хотя размер матрицы решает, но прогресс в области матрицестроения тоже не стоит на месте. И новые кропнутые матрицы вполне могут посоревноваться по шумам со старыми фулл-фреймами.
- а, ну и еще наверно неплохо добавить, что матрица - это только одна из характеристик камеры. Пусть важнейшая, но одна.
Ну, бу - это бу.
aag: . А четкость и качество - это общие понятия. Размер матрицы же в первую голову влияет на шумы и на динамический диапазон.
То есть на качество вообще не влияет, правильно?
aag: наверно, следует упомянуть, что хотя размер матрицы решает, но прогресс в области матрицестроения тоже не стоит на месте. И новые кропнутые матрицы вполне могут посоревноваться по шумам со старыми фулл-фреймами.
Согласен.
aag: а, ну и еще наверно неплохо добавить, что матрица - это только одна из характеристик камеры. Пусть важнейшая, но одна.
Ну так это написано.
Не совсем понял, как определить размер матрицы при покупке. Вот у мыльниц пишут: матрица 1/2.3 или 1/1.7. У телефонов 1/3.2. Это как, т.е. какое это соотношение с полным кадром?
Да, точно, это надо будет дополнить.
Тут традиционная путаница. 1/2.3 или 1.1.7 - это отношение к дюйму, т.е. чем меньше знаменатель, тем матрица больше и лучше (хотя в этом сегменте компактов на первый план часто вылезают уже другие характеристики)
А для "больших и черных" зеркалок матрицы обозначают уже по отношению к фулл-фрейму, как написал Алекс - т.е. 1.5 это в полтора раза меньше полного кадра.
Спасибо, теперь я понял, чем отличаются друг от друга мыльницы и почему такая разница в их цене!
Как раз мыльницы не так сильно отличаются в цене. А вот всякие системные камеры - тут да, тут разброс может быть очень большим.
Ну ФФ тоже постепенно переходит и в любительский сектор - та же 6D явное тому подтверждение.
Да, бюджетный фотик за сотню тысяч - типичный такой любительский сектор.
Горе мне, горе. Почему эта статья не вышла 4 дня назад, перед тем как я купил себе фотоаппарат!?
А что купили-то?
И кстати "кроп" придуман давным-давно, и в кино пользуют, и плёночных фотиков о 72 кадрах было много.
Не все сразу, это в статье о фокусных расстояниях.
shraybikus: И кстати "кроп" придуман давным-давно, и в кино пользуют, и плёночных фотиков о 72 кадрах было много.
Пользуют врачи больных. В кино используют. Пленочных фотиков о 72 кадрах было ровно один - у меня он был. Барахло редкостное.