В предыдущей части обсуждались фокусные расстояния и мы рассматривали на какие группы формально делятся объективы по этой характеристике. Сейчас же я бы хотел поговорить о чуть более сложной проблеме: о том, что происходит с объективами на кропе или, говоря другими словами — как размеры матрицы влияют на угол зрения объектива и что при этом происходит с его фокусным расстоянием и перспективными искажениями. Эта тема постоянно вызывает много вопросов, поэтому попробуем разобраться с ней детально.
Определение кропа
Матрицы современных фотоаппарататов выпускаются самой различной величины, потому что производители пытаются найти приемлемый компромисс между компактностью техники и качеством изображения:
Сама технология производства сенсоров для цифровых фотоаппаратов такова, что чем больше матрицы, тем сложнее их делать и, как следствие, тем дороже они получаются. Причём, увы, пока, по мере увеличения размеров сенсоров, их цена растёт в геометрической прогрессии.
В результате, в поиске ещё одного баланса между пользовательскими качествами (удобно же, когда всё понятно и можно использовать старый парк оптики, оставшийся от "плёночных" фотокамер), стоимости производства сенсоров (если делать их большими, то они получаются очень дорогими и потребители не готовы покупать такие фотоаппараты массово) и качеством фотографий (чем больше размер сенсора, тем, при прочих равных, получаются лучше фотографии) родился очень популярный сейчас класс фототехники с матрицами, меньшими чем плёнка.
Эти меньшие матрицы принято называть "кропнутыми" (от англ. crop — обрезать). Диагонали матриц этих фотоаппаратов меньше диагонали полноразмерного кадра (полноразмерный кадр, или fullframe — это кадр, соответствующий плёнке 35-мм стандарта, 36 х 24 мм, диагональ у него — 43.2 мм) в какое-то количество раз. Эту разницу учитывают при помощи кроп-фактора (от англ. crop factor, crop — обрезать, factor — множитель). То есть, если у какого-то фотоаппарата диагональ матрицы меньше диагонали полноразмерного кадра, например, в 1.5 раза, то говорят, что "у этой камеры кроп-фактор 1.5":
Сводная таблица кроп-факторов и физических размеров матриц с некоторыми примерами конктетных моделей, в которых они используются:
Что происходит при фотографировании на камеру с кропнутой матрицей?
Давайте посмотрим, как работают объективы с кропнутыми камерами (фотоаппаратами, в которых стоят матрицы, меньшие по размерам, чем плёнка 35-мм стандарта). Если объектив обычный, полноразмерный (рассчитанный на работу и с кропнутыми камерами, и с фулфреймовыми), то происходит вот что:
Объектив честно формирует круг изображения диаметром 43.2 мм, чтобы в него можно было вписать полноразмерный кадр (36 х 24 мм). Но в фотоаппарате стоит сенсор, меньшего размера, кропнутый. Поэтому на флешке будет записана только центральная часть (обведена синим цветом) из всего сформированного кадра. И этой центральной части будут присущи все перспективные искажения данного угла зрения.
Кропнутая матрица стоит в камере или полноразмерная — для системы линз объектива всё равно. Фокусное расстояние (дистанция от главной точки объектива до матрицы) не поменяется, оно останется неизменным, потому что это конструктивная особенность данного конекретного объектива. 50 мм так и будут на кропе 50 мм. И такие вещи как рисунок или глубина резко отображаемого пространства (про эти вещи мы поговорим позже) у этого "полтинника" останется характерной для объектива с фокусным расстоянием 50 мм.
Если использовать объектив с одним фокусным расстоянием на фулфреймовой камере и одновременно на кропнутой, делая кадры с одного и того же места, то картинки будут выглядеть в центральной своей части абсолютно одинаковыми по своим характеристикам:
Изменится только угол зрения: он станет уже в кроп-фактор-раз. То есть, одно и то же фокусное расстояние на фотоаппаратах с разным размером матрицы будет давать разный угол зрения:
Объектив так и останется с фокусным расстоянием 50 мм. Но тот же сюжет, что полностью помещался на полнокадровый сенсор, теперь будет умещаться только тогда, когда фотограф отойдёт от объекта съёмки на такое расстояние, как будто у него объектив с фокусным расстоянием f x кроп-фактор (для 50 мм на APS-C это будет 50 мм х 1.6 = 80 мм). Слова "как будто" тут очень важны, как вы понимаете. Чтобы описывать этот эффект применяется термин эквивалентное фокусное расстояние (ЭФР).
Чтобы получить по охвату точно такой же сюжет, что и на полнокадровой камере, обладателю кропнутого фотоаппарата придётся с тем же объективом отойти на больше расстояние. При кропнутой матрице всё будет помещаться в кадр только тогда, когда его владелец отойдёт так далеко, как будто у него не обозначенное фокусное расстояние (допустим, те же 50 мм), а в кроп-фактор-раз больше (50 мм х 1.6 для APS-C = 80 мм). То есть эквивалетное фокусное расстояние станет уже 80 мм.
А уже когда фотограф отойдёт от объекта съёмки, он будет получать другие перспективные искажения (за счёт более пологого прохождения лучей через лизны объектива):
Фотолюбители так привыкли к популярнейшему 35-мм стандарту фототехники, что параметры фокусных расстояний им понятны без пояснений: например, если объектив имеет фокусное расстояние 100 мм — то это длиннофокусный, а если 28 мм — то широкоугольный, всё ясно, ничего объяснять не нужно. Поэтому сейчас на фотоаппартах с меньшими, чем 35-мм кадр матрицами, часто пишут эквивалентные фокусные расстояния наряду с актуальными:
К примеру, на приведённом выше снимке видно, что на торце объектива FUJIFILM X10, оснащённом матрицей 2/3" (соответственно, с кроп-фактором 4), указаны актуальные фокусные расстояния зума: 7.1 - 28.4 мм. Эти фокусные расстояния как правило ничего не говорят фотолюбителю. Вернее, они могу его даже ввести в заблуждение, потому что в 35-формате такие значения соотвествовали бы сверхширокоугольному объективу. Но, поскольку матрица этой фотокамеры имеет кроп-фактор 4, то эквивалетные фокусные расстояния будут другими, в 4 раза большими. И вот они-то и нанесены на объективе сверху, прямо на кольце зуммирования: 28 - 112 мм.