เลนส์ 50 มม. ในการครอบตัด Canon APS-C จะให้ภาพที่แน่นอนเหมือนกับเลนส์ 80 มม. ในกล้องฟูลเฟรมหรือไม่?

สถานการณ์:

• ฉันใส่เลนส์ 80 มม. บนกล้อง FF และถ่ายรูป
• ฉันใส่เลนส์ 50 มม. บนกล้องครอบตัด Canon APS-C (ครอบตัด 1.6x) และถ่ายรูป

ด้วยการครอบตัดขนาด 1.6x ฉันเข้าใจว่ามุมมองของภาพถ่ายทั้งสองนี้จะเหมือนกันเนื่องจากความยาวโฟกัสที่มีประสิทธิภาพของเลนส์ 50 มม. บนตัวครอบตัดที่มีขนาด 80 มม.

ภาพถ่ายทั้งสองนี้จะเหมือนกันหรือไม่ (เช่นระยะชัดลึก, มุมมอง ฯลฯ )

ภาพถ่ายทั้งสองนี้จะเหมือนกันหรือไม่ (เช่นระยะชัดลึก, มุมมอง ฯลฯ )

• ความลึกของเขต: ไม่ว่า แต่ที่คล้ายกันมาก ถ้าคุณยังคูณจำนวนฉโดยใช้พืชผลปัจจัยเดียวกัน หากคุณใช้ f / 2.8 กับเลนส์ 50 มม. ของคุณในกล้อง APS-C คุณจะใช้ f / 4.48 บนเลนส์ 80 มม. พร้อมกล้อง FF เพื่อรับ DoF โดยรวมแบบเดียวกัน คุณอาจมีจำนวน DoF เท่ากันโดยสมมติว่ารูปภาพทั้งสองจะดูที่ขนาดจอแสดงผลเดียวกันและจากระยะห่างเดียวกัน แต่การกระจายด้านหน้าและด้านหลังระยะโฟกัสที่แท้จริงจะแตกต่างกันเล็กน้อย ในทางกลับกันถ้าคุณใช้ f / 1.4 กับเลนส์ 80 มม. ในกล้อง FF คุณจะต้องใช้เลนส์ 50 มม. ที่ f / 0.875 บนตัวครอบตัด 1.6X เพื่อรับ DoF เดียวกัน
• มุมมอง: ใช่ตราบใดที่ตำแหน่งกล้องเหมือนกันมุมมองจะเหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงความยาวโฟกัสขนาดเซ็นเซอร์หรือมุมมองผลลัพธ์ มุมมองที่ถูกกำหนดโดยสิ่งหนึ่งเท่านั้น: ตำแหน่งของศูนย์แสงของกล้องเทียบกับวัตถุต่าง ๆ ในที่เกิดเหตุ
• การบิดเบือนทางเรขาคณิต: เลขที่บางคนสับสนมุมมองและการบิดเบือนทางเรขาคณิต แต่พวกเขาเป็นสองสิ่งที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง ครั้งแรกจะถูกกำหนดโดยตำแหน่งของกล้องเมื่อเทียบกับฉาก หลังถูกกำหนดโดยการฉายภาพของเลนส์ของโลกสามมิติบนสื่อบันทึกสองมิติ แม้แต่การออกแบบที่แตกต่างกันของเลนส์ 50 มม. สองตัวสำหรับขนาดเซ็นเซอร์เดียวกันก็สามารถใช้แบบจำลองการฉายภาพที่แตกต่างกัน
• ความเบลอฉากหลัง: จำนวนและรูปร่างของเบลดรูรับแสงมีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งต่อการปรากฏตัวของฉากหลัง (และเบื้องหน้า) เบลอ ที่เราเรียกว่าคุณภาพความงามของภาพเบลอพื้นหลังโบเก้ มันได้รับอิทธิพลจากการออกแบบออพติคอลของเลนส์รวมถึงการแก้ไขความผิดเพี้ยนของคลาสสิกหลายครั้งที่นำเสนอเมื่อใดก็ตามที่ใช้เลนส์ที่มีความหนาจริงเพื่อหักเหแสงมากกว่าหนึ่งความยาวคลื่น มันยังได้รับอิทธิพลจากรูปร่างและจำนวนของรูรับแสงที่อาจอยู่ในเส้นทางแสง เลนส์สองตัวที่ใช้ในกล้องเดียวกันที่มีความยาวโฟกัสเท่ากันและสูตรออพติคอลที่คล้ายกันมากสามารถทำให้พื้นที่โฟกัสแตกต่างกันและโบเก้ของพวกเขาจะดูแตกต่างกันมากหากรูรับแสงของไอริสนั้นแตกต่างกัน
• ISO, เวลาชัตเตอร์ ฯลฯ : ไม่หากคุณเปลี่ยนค่ารูรับแสงเพื่อให้ได้ค่า DoF เท่ากันคุณจะต้องเปลี่ยนพารามิเตอร์การรับแสงอื่นเพื่อรักษาระดับแสงเดียวกัน ต้องเปลี่ยนเวลาชัตเตอร์หรือ ISO หรือทั้งสองอย่างเพื่อชดเชย

ในท้ายที่สุดไม่มีสิ่งใดที่เทียบเท่าอย่างแน่นอนเมื่อใช้เซ็นเซอร์ขนาดแตกต่างกัน นอกเหนือจากจุดที่กล่าวมาข้างต้นความเท่าเทียมกันของ DoF จะลดลงตามระยะทางของแมโครและเมื่อคำนวณระยะทาง hyperfocal (ซึ่งขึ้นอยู่กับ DoF และจำนวนของ DoF ที่อยู่ด้านหน้าและอยู่ด้านหลังของจุดโฟกัสจริง)

_{¹เมื่อเลนส์ถูกโฟกัสให้อยู่ในระยะใกล้ "มาโคร" เพื่อให้กำลังขยายใกล้ถึง 1: 1 ความยาวโฟกัสที่มีประสิทธิภาพของมันเปลี่ยนไปมากพอที่ใช้ความยาวโฟกัสของเลนส์ "ระบุ" ที่ไม่สามารถคำนวณความลึกของฟิลด์ได้ .}

ภาพจากเลนส์ที่แตกต่างกันจะมีลักษณะแตกต่างกันเพราะเลนส์ที่มีแตกต่างกัน อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับความอดทนต่อความแตกต่างของคุณคุณอาจได้รับผลลัพธ์ที่อยู่ใกล้พอ

สำหรับวัตถุประสงค์ของการสนทนาสมมติว่าเลนส์เดียวกันสามารถสร้างภาพเดียวกันได้แม้ว่ามันจะเป็นไปไม่ได้ก็ตาม สำหรับผู้ที่กังวลว่าภาพจะไม่ตรงกันอย่างสมบูรณ์ "ภาพที่เหมือนกัน" จะถูกกำหนดเป็น "ภาพที่ความแตกต่างเข้าใกล้ศูนย์เป็นความแตกต่างของเงื่อนไขที่ถ่ายภาพนั้นเข้าใกล้ศูนย์"

จะเน้นการสร้างภาพในรูปแบบขนาดใหญ่ที่ถ่ายในรูปแบบขนาดเล็กเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเกี่ยวกับเลนส์ที่ไม่มีอยู่ อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนจากขนาดใหญ่ไปเป็นขนาดเล็กจะไม่เป็นปัญหาหากใครบางคนทำเลนส์ที่ต้องการ

• สาขาดู - เหมือนกันหลังจากคูณความยาวโฟกัสด้วยปัจจัยครอบตัด

• มุมมอง - เหมือนกันเมื่อเก็บกล้องไว้ในตำแหน่งเดียวกัน

• Depth of Field - เช่นเดียวกับที่รูรับแสงคูณด้วยปัจจัยครอบตัด นี่คือสูตรสำหรับระยะชัดลึก:

  DOF = 2 คุณ² NC / f ²

  N = ค่ารูรับแสง F-number
  C = วงกลมแห่งความสับสน
  u = ระยะทางไปยังวัตถุ
  f = ความยาวโฟกัส

  โปรดทราบว่าเมื่อความยาวโฟกัสถูกคูณด้วยปัจจัยครอบตัดจะมีการยกกำลังสองในตัวหาร เพื่อให้ DOF คงที่ตัวเศษจะต้องถูกคูณด้วยจตุรัสของปัจจัยการครอบตัดเช่นกัน สถานที่ที่ต้องทำที่อยู่ในรูรับแสง F-number และขนาดของวงกลมที่สับสน เนื่องจากเราเปลี่ยนจากเซ็นเซอร์การครอบตัดเป็นแบบเต็มเฟรมเราสามารถคูณแต่ละตัวด้วยปัจจัยการครอบตัดเพื่อรับ DOF เดียวกัน

• ฉากหลังเบลอ - สามารถรักษาได้เหมือนเดิมเมื่อความยาวโฟกัสและรูรับแสงคูณด้วยปัจจัยครอบตัด นี่คือสูตรสำหรับฉากหลังเบลอ:

  b = fm _s x _d / (N (s ± x _d ))

  b = เบลอ
  f = ความยาวโฟกัส
  N = ค่ารูรับแสง f-number
  m _s = กำลังขยายของวัตถุ(นี่คืออะไร)
  x _d = ระยะห่างระหว่างวัตถุกับฉากหลัง
  s = ระยะทางของวัตถุ 

• ปัจจัยบางอย่างที่Michael C กล่าวถึงจะไม่ได้รับการกล่าวถึงที่นี่

อย่างไรก็ตามสูตรนั้นไม่สนใจการบิดเบือนของเลนส์ความผิดปกติและปัจจัยอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบเลนส์  ดังนั้นในขณะที่ "เป็นไปได้" สำหรับเลนส์ที่แตกต่างกันในการสร้างภาพที่ใช้พารามิเตอร์และลักษณะที่เหมือนกันเมื่อสลับระหว่างเซ็นเซอร์ครอบตัดและฟูลเฟรมพวกเขามักจะไม่เหมือนกัน แม้แต่เลนส์ที่มีการออกแบบ "เหมือนกัน" ก็ยังมีความแตกต่างกันเล็กน้อย ที่แตกต่างกันเลนส์มีแตกต่างกันของตัวละคร

พิจารณาลักษณะที่แตกต่างของพื้นหลังเบลอและโบเก้ที่ผลิตโดยเลนส์ 35 มม. ที่ f / 2.8 ทั้งหมดนี้ใช้เซ็นเซอร์ครอบตัด ขนาดแตกต่างกันไฮไลท์ขอบที่แตกต่างกันความเรียบที่แตกต่างกันรูปร่างที่แตกต่าง การเปลี่ยนขนาดเซ็นเซอร์จะช่วยเพิ่มความหลากหลายที่เห็นแล้วเมื่อขนาดเซ็นเซอร์ยังคงเหมือนเดิม

อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับความอดทนต่อความแตกต่างของคุณคุณอาจได้รับผลลัพธ์ที่อยู่ใกล้พอ พิจารณาภาพที่หกด้านล่างซึ่งถ่ายด้วยเลนส์ 50 มม. ที่ F4 และเปรียบเทียบภาพที่เจ็ด (35 / 1.4) และเก้า (50/2) ซึ่งเปิดกว้าง

Cimko 35 / 2.8; หรรษา 35 / 2.8; Vivitar Series-1 35-85 / 2.8;
ฟูจิฟิล์ม XF 35 / 1.4; ฝูเจี้ยน 35 / 1.7 (c-mount); Pentax SMC 50/2 (0.7x)

FujiFilm, Fujian และ Pentax เปิดกว้าง:

สมมติว่ามีจำนวนพิกเซลเท่ากันพวกเขาจะเหมือนกันในรูปทรงและความชัดลึกของสนามที่ให้รูรับแสงเดียวกัน ( ไม่ใช่จำนวนรูรับแสง แต่อัตราส่วน f: xy เต็ม) และใช้ค่า ISO ที่ใหญ่กว่า 2.56 บนกล้องครอบตัด เมื่อคุณใช้ ISO เดียวกันและหมายเลขรูรับแสงเดียวกันความลึกของฟิลด์จะเพิ่มขึ้นตามปัจจัยครอบตัด

มีเหตุผลที่ผู้คนใช้เซ็นเซอร์ขนาดใหญ่สำหรับแสงที่มากขึ้นและ / หรือความชัดลึกที่น้อยลง

คำตอบง่าย ๆ ไม่มันสามารถสร้างมุมมองที่คล้ายกันสำหรับวัตถุประสงค์ในการกำหนดกรอบให้ระยะทางเดียวกันกับเรื่อง นอกจากนี้กระจกบางชนิดก็ไม่เท่ากันดังนั้นอาจมีขอบเหนืออีกด้านด้วยความคมชัดและความคมชัด ข้อดีอย่างหนึ่งของเซ็นเซอร์การครอบตัดก็คือมันจะจับที่กึ่งกลางของเลนส์ถ้าคุณใช้เลนส์แบบเต็มเฟรมที่ตัวเซ็นเซอร์ครอบตัด ในกรณีนี้เป็นไปได้ที่ความคมชัดของมุม 50 มม. จะดีกว่า 80 มม. ในแบบเต็มเฟรม

หากทุกอย่างเท่ากันอย่างสมบูรณ์เซ็นเซอร์การครอบตัดจะรวบรวมแสงน้อยลงในสภาพเดียวกันดังนั้นจะต้องผลัก ISO ขึ้นหรือทำให้ชัตเตอร์ช้าลง (พิจารณาว่าเลนส์เปิดเต็มที่แล้ว)

ความสัมพันธ์ใกล้เคียงกันระหว่างกล้อง FF กับกล้องที่ครอบตัดมีดังต่อไปนี้:

FocalLength _FF = การ_{ครอบตัด} FocalLength * CropFactor

Fstop _FF = _{ครอบตัด} Fstop * CropFactor

ISO _FF = _{ครอบตัด} ISO * CropFactor ²

ที่คนส่วนใหญ่รู้จักสมการแรก แต่หลายคนลืมสมการที่สองและสุดท้าย

สมการแรกอธิบายว่าต้องปรับเปลี่ยนความยาวโฟกัสอย่างไรเพื่อให้คำนึงถึงปัจจัยการครอบตัดเพื่อรักษามุมมองเดิม นี่คือสิ่งที่คนส่วนใหญ่รู้

ทีนี้ถ้าคุณทำให้ความยาวโฟกัสเล็กลง แต่คงไว้ที่ F-stop เหมือนกันนั่นหมายความว่าเลนส์จะเก็บแสงน้อยลงเพราะเส้นผ่านศูนย์กลางของรูรับแสงคือ:

ApertureOpening = FocalLength / Fstop

... และเพื่อให้ส่วนที่เหมือนกันทั้งเศษและส่วนจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงโดยการคูณด้วยปัจจัยการครอบตัด วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่ารูรับแสงเปิดและทำให้ความสามารถในการเก็บแสงยังคงเหมือนเดิม

ตอนนี้การเปิดรับแสงและ ISO ได้รับการกำหนดในลักษณะที่การเปิดรับแสงคือ:

การเปิดรับ = ISO * ExposureTime / Fstop ²

เวลาในการเปิดรับแสงจะเหมือนกันกับ FF และกล้องครอบตัดหากคุณต้องการถ่ายภาพที่เทียบเท่า ในขณะที่ฉันอธิบายว่าเพื่อรักษาความสามารถในการรวบรวมแสงคุณต้องคูณ Fstop โดย CropFactor เพื่อรักษาการสัมผัสคุณต้องดังนั้นหลายมาตรฐาน ISO โดย CropFactor 2 นี่เป็นปัญหาหรือไม่? ไม่เพราะเซ็นเซอร์ FF มีขนาดใหญ่กว่าในแง่ของพื้นที่คุณคาดเดาได้ว่า CropFactor ²ดังนั้นคุณสามารถคูณ ISO ด้วย CropFactor ²โดยไม่มีผลกระทบด้านเสียงรบกวนโดยสมมติว่าขนาดพิกเซลใหญ่ขึ้นเช่นจำนวนพิกเซลคือ เหมือน.

ดังนั้นตรวจสอบ:

1. สาขาดู: การบำรุงรักษา
2. ความสามารถในการเก็บแสง: ดูแล
3. ระดับเสียงรบกวน: การบำรุงรักษา
4. การเปิดรับ: รักษาไว้

ขณะนี้มีอีกสองปัจจัยที่อาจส่งผลต่อการเลือกอุปกรณ์ของคุณ พวกมันคือระยะชัดลึก (DOF) และฉากหลังเบลอ

ตามที่ @xiota อธิบายสูตร DOF คือ:

DOF = 2 SubjD Distance ² Fstop CoC / FocalLength ²

ระยะห่างของวัตถุยังคงเหมือนเดิม Fstop คูณด้วย CropFactor, CoC (วงกลมแห่งความสับสน) ถูกคูณด้วยปัจจัยครอบตัดเนื่องจากขนาดเซ็นเซอร์มีขนาดใหญ่กว่าด้วยปัจจัยของ CropFactor ตัวหารจะถูกคูณด้วย CropFactor ²ดังนั้นความชัดลึก (DOF) จึงยังคงเหมือนเดิม

อย่างไรก็ตามยังมีอีกด้านหนึ่งคือพื้นหลังเบลอ ความเข้าใจของฉันคือฉากหลังเบลอ:

Blur = FocalLength SubjMagnification BgDistance / (Fstop (SubjDistance ± BgD Distance)

ถ้า SubjMagnification ไม่มีหน่วยตัวเศษจะมีหน่วยความยาวกำลังสอง ตัวส่วนมีหน่วยความยาว ดังนั้นความพร่ามัวจึงมีหน่วยความยาว

ตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นกับกล้อง FF FocalLength ถูกคูณด้วยปัจจัยการครอบตัด แต่ Fstop ก็ถูกคูณด้วยปัจจัยการครอบตัดด้วยเช่นกัน เห็นได้ชัดว่าการขยายวัตถุมีขนาดของเซ็นเซอร์หารด้วยขนาดของวัตถุ ขนาดของวัตถุยังคงเหมือนเดิม แต่ขนาดของเซ็นเซอร์จะเล็กกว่าหรือใหญ่กว่าด้วยปัจจัยของ CropFactor ดังนั้นใน FF, SubjMagnification จะถูกคูณด้วย CropFactor ดังนั้นเบลอจะถูกคูณด้วย CropFactor ดังนั้นขนาดของดิสก์เบลอจะใหญ่ขึ้น แต่ขนาดของเซ็นเซอร์ก็เช่นกันดังนั้นดิสก์เบลอจึงมีเปอร์เซ็นต์ของเซ็นเซอร์เท่ากัน!

ดังนั้นให้ตรวจสอบลักษณะพื้นหลัง:

5. ระยะชัดลึก: บำรุงรักษา
6. เบลอฉากหลัง: คงไว้

ดังนั้นใช่รูปถ่ายจะเหมือนกันถ้าคุณใช้เลนส์เทียบเท่า อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่าคุณอาจจะพบเลนส์ 80 มม. f / 1.2 ได้ง่ายมาก (ก็โอเคมันอาจจะเป็น 85 มม. แต่ก็ใกล้พอ) แต่การหาเลนส์ 50 มม. f / 0.75 อาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย ดังนั้นหากคุณต้องการฉากหลังเบลอจำนวนมากความชัดลึกที่ตื้นและเสียงรบกวนต่ำมีประโยชน์ในการใช้ฟูลเฟรม: คุณอาจไม่สามารถหาเลนส์ที่คุณต้องการสำหรับกล้องครอบตัด!

ถ้าเรายังเล็กลงและพิจารณาเซ็นเซอร์โทรศัพท์มือถือ (ครอบตัด 7-8) คุณจะต้องใช้เลนส์ 10-11 มม. พร้อม F-stop ประมาณ f / 0.15 - f / 0.17 ฉันแน่ใจว่าคุณจะไม่พบเลนส์แบบนี้!

ตรวจสอบความถูกต้องของความสัมพันธ์ใกล้เคียงกันก่อน Canon 17-55 มม. f / 2.8 IS USM ซูมหนัก 645 กรัม แบบเต็มเฟรมจะเป็น 27-88 มม. f / 4.5 คุณสามารถหาเลนส์ US-24-70 มม. f / 4 IS USM ที่มีน้ำหนัก 600 กรัมและ 24-105 มม. f / 4 IS USM เลนส์ที่มีน้ำหนัก 669 กรัม ขนาดตัวกรองคือ 77 มม. สำหรับเลนส์ทั้งหมด ดังนั้นฉันคิดว่าพวกเขาจะต้องใกล้เคียงกันโดยมีแก้วในปริมาณเท่ากัน

อย่างไรก็ตามน้ำหนักที่ไม่ใช่ ISM ขนาด 24-70 มม. f / 2.8 คือ 953 กรัมดังนั้นมันจึงมีแก้วมากขึ้น

นอกจากนี้ให้พิจารณาตัวอย่าง Coolpix P1000 โฆษณานี้มีการซูม 125x, 4.3 - 539 มม., เทียบเท่ากับ 24-3000 มม. F-stop คือ f / 2.8 - f / 8 แต่ไม่มีสเปค "เทียบเท่า" สำหรับ F-stop ซึ่งผู้ผลิตลืมอย่างสะดวก คุณเคยเห็นเลนส์ 3000mm f / 8 หรือไม่? ฉันไม่ได้ แต่มันจะยิ่งใหญ่มากอย่างน้อย 3,000 มม. / 8 = 375 มม. ผู้ผลิตควรจำไว้ว่า f / 2.8 - f / 8 นั้นเทียบเท่ากับ f / 15.6 - f / 44.5 สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าผู้คนมักจะลืมความสัมพันธ์ที่เท่าเทียมกันสำหรับ F-stop โดยจดจำเพียงความสัมพันธ์ของความยาวโฟกัส