Эквивалентная диафрагма

Эквивалентная диафрагма

Это новое понятие. В последние несколько лет фотографы использовали кроп фактор, чтобы объяснить термин «Эквивалентная диафрагма». То есть диафрагма объектива умножалась на коэффициент кадрирования, чтобы получить «эквивалентную диафрагму» объектива. Это имеет некоторое обоснование в реальности, но, на мой взгляд, это довольно серьезная ошибка, и она действительно искажает восприятие людей. Этот термин начал употребляться только тогда, когда Micro 4/3 стал популярным … его почти никогда не упоминали в отношении зеркальных фотокамер APS-C. С этим часто случается немного фанатизма. В любом случае, давайте углубимся немного глубже.

Несколько вещей, касающихся диафрагмы

  • Максимальная апертура объектива — это размер светового отверстия объектива, когда лепестки диафрагмы (лопасти, которые открываются и закрываются, чтобы дать больше или меньше света) широко открыты. В частности, эффективный размер отверстия определяет угол конуса световых лучей, попадающих в объектив. Размер диафрагмы обычно задается как отношение эффективного размера диафрагмы к фокусному расстоянию объектива. Это называется F-StopЕсли максимальная диафрагма объектива 50 мм составляет 25 мм, это будет объектив f/2. (Фокусное расстояние / диафрагма = 50/25 = 2). Причина наличия знака деления заключается в том, что f/2 означает, что размер диафрагмы равен фокусному расстоянию поделённому на 2. (в данном случае 25 мм.)
  • F-стоп является одним из ключевых компонентов в экспозиции. Интенсивность света, попадающего на пленку или датчик будет одинаковой для одной и той же диафрагмы, независимо от фокусного расстояния или фактического размера физической апертуры. Если у вас 200 мм объектив с f/2,8 и 18 мм объектив с f/2,8, они оба будут иметь одинаковую интенсивность света, попадающего на датчик… одинаковое количество фотонов на единицу площади. Это в сочетании с ISO и выдержкой помогает определить, насколько ярким или темным является ваше изображение и составляет треугольник экспозиции. Больший численный параметр диафрагмы означает меньшую диафрагму (помните, что это деление: f/8 означает, что апертура составляет 1/8 размера фокусного расстояния), что означает, что меньше света попадает на датчик.
  • «Полный стоп» означает, что экспозиция удваивается или уменьшается вдвое. Например, от f/1,4 до f/2 — это один полный стоп, как и от f/5,6 до f/8 (5,6 x 1,4 = 7,9 или приблизительно 8).
  • На современных фотообъективах такая шкала (как и кольцо регулировки диафрагмы) отсутствует, и установка диафрагмы производится дистанционно органами управления фотоаппарата. Шкала диафрагменных чисел современных цифровых фотоаппаратов имеет промежуточные значения, соответствующие 1/3 экспозиционной ступени.
  • Глубина резкости: Глубина резкости (DOF) — это глубина изображения, которое находится в фокусе. Глубина резкости зависит от трех факторов: фокусного расстояния, диафрагмы и расстояния фокусировки (расстояние до объекта). Это все напрямую связано. Фактически, это так, что, если вы Кадрируете объект съемки одинаково, все объективы будут иметь одинаковую глубину резкости для одной и той же диафрагмы в одном и том же формате. Чтобы увидеть это, рассмотрите портрет, на котором ваш объект обрамлен верхом плеч на нижней части рамы, а верх головы прямо наверху. Если вы сфокусируетесь на объекте 50-мм объективом с f/2, затем отойдёте назад удвоив дистанцию до объекта, чем вы изначально стояли, и с помощью 100-мм объектива с f/2, глубина резкости или величина фокусировки объекта будут такими же. ,
  • Размытие фона: степень размытия области за объектом. Используя действительно широкую апертуру

Откровенный с заметным размытым фоном благодаря объективу с большой апертурой — в данном случае Olympus 75mm f/1.8 на OM-D E-M5.

Объективы, с такой диафрагмой как f/1.4, могут давать очень размытый фон, в то время как ваш объект будет оставаться резким. Хотя размытие фона связано с глубиной резкости, это не одно и то же. Размытие фона зависит от тех же трех вещей, что и глубина резкости, но по-другому. Хотя соотношение глубины резкости зависит от расстояния фокусировки, диафрагмы и фокусного расстояния, размытие фона можно упростить из этого: оно полностью зависит от расстояния фокусировки и размера физической апертуры. Давайте посмотрим на этот пример из предыдущего пункта. В то время как 50-мм снимок с f/2 и 100-мм снимок с f/2, сделанный с удвоенного расстояния, поскольку 50-мм снимок будет иметь одинаковую глубину резкости, у 100-мм снимка будет более размытый фон. Зачем? Хотя диафрагма f одинакова для объектива 50 мм с f / 2 и объектива 100 мм с f / 2, объектив 100 мм имеет физически большую диафрагму (50 мм против 25 мм). 

Итак, после всего этого, что говорит эквивалентность апертуры? Это понятие относится исключительно к сравнению глубины резкости для данной комбинации сенсор / объектив. То есть … вы можете умножить диафрагму на кроп фактор, чтобы определить апертуру на полнокадровой камере, которая даст вам такую ​​же глубину резкости.

Итак, если я снимаю портрет с камерой Micro 4/3 и объективом 25 мм f /1.4, поле зрения, глубина резкости и степень размытия фона будут такими же, как если бы я снимал изображение в одном месте с полнокадровой камерой и 50-мм объективом с f/2,8. Поскольку Micro 4/3 имеет кроп-фактор 2: 25 мм x 2 = 50 мм для объектива с одинаковым полем зрения, а f/(1,4 x 2) = f/2,8 для той же глубины резкости. Аналогично, 25 мм / 1,4 = 17,9 мм размер диафрагмы и 50 мм / 2,8 = 17,9 мм размер диафрагмы (то же самое количество размытия фона на том же расстоянии фокусировки).

Это означает, что при всех равных условиях меньший формат матрицы фотоаппарата, как правило, будет иметь более глубокую глубину резкости и меньшее боке, чем больший формат. Это имеет смысл, поскольку камеры меньшего формата используют более короткие фокусные расстояния для одного и того же поля зрения, и, следовательно, аналогичные диафрагмы означают меньший размер физической апертуры и меньшее размытие.

Эквивалентная диафрагма как влияет на светосилу

Еще одна особенность эквивалентности апертуры — это то, что она также показывает вам настройки, которые не только дают похожее изображение, но и учитывают тот же общий объем света, который используется для создания изображения. Например, полнокадровый датчик в четыре раза больше по площади, чем датчик Micro 4/3.  При одинаковой освещенности (и экспозиции) для создания изображения полнокадровая камера будет использовать в четыре раза большее количество света, поскольку ее площадь в четыре раза превышает площадь Micro 4/3. Для того, чтобы меньшая матрица получила такое же количество света, нужна диафрагма на два стопа быстрее или на два стопа ниже ISO с более длинной выдержкой. Вот почему зачастую говорят, что у полнокадровых датчиков будет ISO на две ступени эффективнее по сравнению с матрицей Micro 4/3.

Однако объективы кроп объективы в сочетании с родными матрицами (кропнутыми) способны пропускать столько же света, сколько – на аналогичном значении диафрагмы – и объективы более крупных форматов. Да, больший размер отверстия диафрагмы более крупного объектива пропускает больше света, но для фото матрицы более крупного размера и света необходимо больше. Все просто: чем больше площадь поверхности сенсора, тем больше света необходимо для полного и равномерного его освещения.

Сравнение шумов - OM-D E-M5, Canon 5D и 5D Mark II

Сравнение шумов — OM-D E-M5, Canon 5D и 5D Mark II, предоставлено DxO, инструмент для сравнения DxO Labs

Тем не менее, эта зависимость не полностью линейна в реальном мире, так как может влиять технология изготовления матрицы. Если вы посмотрите на сравнение датчиков DxO Mark, вы увидите, что если вы сравните Olympus OM-D E-M5 с Nikon D600 и Canon 5D Mark III (оба из которых являются полнокадровыми датчиками), они примерно 1 — 2/3 стопа лучше в отношении ISO. Не два, как ожидается. Можно подумать, что «это достаточно близко, но это говорит о следующем:

Сравните разные поколения датчиков, и формула сломается, хотя сторонники этой эквивалентности никогда не используют параметр при сравнении полнокадровых датчиков разных поколений. OM-D E-M5 находится примерно в половине стопа от Canon 5D и чуть более чем на один стоп от 5D Mark II .., который был выпущен позже.