Кроп-фактор (Crop factor) и советское фото

Строго говоря, в советские времена понятия «кроп-фактор» не существовало еще. Понятия не существовало, а сам кроп-фактор уже был…

Сейчас я об этом расскажу.

Вообще, данная статья имеет три задачи:

Задача первая.
Дать общее понимание, что такое кроп-фактор и с чем его едят.

В Сети много информации на этот счет. О кроп-факторе не писал только ленивый. Но уж коли мой ресурс претендует на некую полноту информации, то отсылать читателя куда-то на сторону — не солидно.

Задача вторая.
Научиться понимать, каким полем зрения обладали советские фотоаппараты, рассчитанные на пленку, отличную от привычного типа-135 с кадром 24 х 36.

Мы рассмотрели таких камер уже немало и будут еще. Для их объективов указаны фокусные расстояния. А что это за объектив, — нормальный, широкоугольник, длиннофокусник — непонятно. Нехорошо получается.

Задача третья.
Понять, каким полем зрения будет обладать советская среднеформатная оптика на современных полнокадровых (или кропнутых) цифрозеркалках.

В ближайшее время мы начнем рассматривать линейку оптики под байонет Б и эти знания нам очень пригодятся.

Попутно будут рассмотрено еще несколько вопросов.

Итак, мы начинаем.

Кроп-фактор

Кроп-фактор (от англ. Crop factor, crop — обрезать, factor — коэффициент) — условный коэффициент, отражающий изменение поля зрения объектива при его использовании с кадровым окном уменьшенного размера.

Иными словами, использование объектива, рассчитанного на полный кадр, на аппарате с матрицей (кадром) меньшего размера, увеличивает фокусное расстояние объектива.

Погодите, прислушайтесь… Слышите свист? Знаете, что это?

Это свистят на подлете помидоры, брошенные в меня меткой и праведной рукой борцов за чистоту технической терминологии.

Товарищи правы и гнев их справедлив.

Никому и никогда не говорите, что кроп меняет фокусное расстояние объектива. ФР — это параметр самого объектива и оно не зависит от того, на какой аппарат объектив этот установлен.

Что ж там на самом деле меняется и как это происходит, мы сейчас разберемся.

Презентация1Взгляните на картинку. Мы фотографируем скворечник через объектив, рассчитанный на полный кадр. Красным кругом обозначено изображение, которое объектив проецирует в аппарат. Да, это именно круглое изображение.

Красный прямоугольник — это полнокадровая матрица или кадровое окно пленочного аппарата 24х36.
Если мы не сходя с места снимем объектив и переставим его на кропнутый аппарат, то его матрицу можно представить как синий прямоугольник.

Видите, объектив проецирует ровно такую же картинку, но размер матрицы меньше и существенная часть изображения теряется. Маленькая матрица фиксирует только центральную часть картинки.

Если бы аппараты были пленочные и мы бы положили перед собой два негатива и измерили изображение конкретно скворечника на негативах линейкой, мы бы увидели, что размеры этих изображений одинаковые. С цифровыми аппаратами такой фокус, правда, не пройдет….

Все верно. Объектив ничего не увеличил и не приблизил. Он работает ровно одинаково и на полнокадровом аппарате и на кропнутом.

Но когда мы печатаем фотографии, или рассматриваем снимки на экране, да и даже просто смотрим на мир через видоискатель, то картинка что красного прямоугольника, что синего — будут увеличиваться и при этом подгоняться под одинаковый размер фотобумаги, экрана, более или менее одинаковых видоискателей.

Вот на этом этапе кропнутое изображение будет увеличено сильнее. И потому кажется, что объектив что-то увеличил.

Как бы то ни было, но эффект изменения масштаба изображения имеет место и визуально он не отличим от изменения фокусного расстояния объектива.

Тут будет полезно задуматься о том, как прочно вошло в обиход фотолюбителей понятие фокусного расстояния. Люди даже далекие от оптики легко оперируют различными фокусными расстояниями объективов.

Удивительно тут то, что сама величина фокусного расстояния она для пользователя почти абстрактна.

Возьмем, например, объектив с фокусным расстоянием в 50 мм. Все отлично понимают, что ждать от этого объектива. А много ли людей в курсе, что это за 50 мм? Откуда и до куда их можно отмерить?

Определение этой величины таково:

Фокусное расстояние — это расстояние от оптического центра объектива до матрицы (пленки).

focal_distance_1Оптический центр, — это то место, где лучи света в объективе сходятся в одну точку. Вот он показан на картинке.

Оптический центр находится где-то внутри объектива, снаружи его место понять невозможно. И даже представив положение оптического центра, т.е. фокусное расстояние — довольно непросто связать этот параметр с тем, что мы увидим в видоискателе.
Вот на этой картинке эта связь отлично показана, но вот использовать это понимание на практике у меня не получилось бы.

original
При этом, есть потенциально более наглядная характеристика объектива — это угол поля зрения.

Каждое фокусное расстояние соответствует конкретному углу, это показано на данной иллюстрации.

2
Угол, поля зрения в отличие от фокусного расстояния можно более или менее наглядно себе представить. Но получилось так, что большинство фотолюбителей (и я тоже) привыкли классифицировать объективы по фокусному расстоянию.

Причем, без всякого понимания физической стороны показателя. Все просто привыкли, что 50 мм, — это нормальный объектив и угол его зрения примерно соответствует человеческому глазу. Все, что короче — это широкоугольники. Миллиметров до 28 — умеренные. Еще короче — сверхширокоугольные. И т.д.

Это я все о чем? Это я о том, что люди привыкли ассоциировать число, обозначающее фокусное расстояние, с тем, что они увидят в видоискателе. Дело именно в привычке.

Долгое время форматы пленок не менялись. Пользователи широкого и среднего форматов варились, в основном, в рамках своей касты. Разного рода полукадровые камеры, как правило, сменной оптики не имели, снабжались нормальными объективами и никто там особо на цифры не смотрел.

Основная масса фотолюбителей привыкла к стандарту 35 мм пленки и прочно заучила, чему какие фокусные расстояния соответствуют.

Потом началась цифровая эра в фото и в массы пошел целый зоопарк размеров матриц: DX и APS-C, а еще 4/3; 2/3; 1/1,8; 1/2,5; 1/3,2; и т.д.

Все эти матрицы из соображений экономии были меньше размера кадра 35 мм пленки, т.е. были обрезанными. Отсюда и термин Crop.

Сравнительные размеры некоторых распространенных типоразмеров цифровых матриц показаны на этом рисунке.

Sensor_size.svg
Итак, появилась целая куча разных вариантов размеров матриц. А, как мы помним, разные матрицы в связке с одним и тем же объективом, дадут разные по масштабу картинки. Об этом я писал раньше.

Но люди привыкли ассоциировать фокусное расстояние с масштабом картинки!

Чтобы ни у кого не случился когнитивный диссонанс и не возникало желания заявить, что кроп меняет фокусное расстояние объектива, ввели специальный термин — «эффективное фокусное расстояние» (ЭФР).

Эффективное фокусное расстояние — это условная характеристика объектива, присоединенного к аппарату с непривычным для пользователя размером матрицы.

ЭФР показывает, какое фокусное расстояние ДОЛЖЕН БЫЛ БЫ иметь какой-то иной объектив на аппарате с привычным размером кадра, чтобы давать в видоискателе ту же самую картинку, которую человек фактически наблюдает.

Например, на объективе моего старенького цифрокомпакта Olympus Tough TG-2 iHS честно (кстати) указан диапазон фокусных расстояний: 4,5-18 мм.

Эээ.. и чего мне с этим знанием делать? Все, что мне мой опыт подсказывает, это то, что объектив с ФР = 8 мм должен иметь угол обзора 180 градусов по всему кругу. А тут 4,5 !!!

Мой опыт ассоциировать ФР с углом обзора пасует, естественно.

Поэтому, для таких как я, в спецификациях указано ЭФР этого объектива, а именно, 25 — 100 мм в эквиваленте 35 мм пленки.

Вот! Это другое дело, все стало понятно. Отличный диапазон.

Таким образом, ЭФР позволяет людям, использующим непривычный размер кадра применять к объективам привычные ассоциации между фокусным расстоянием и масштабом картинки.

Когда речь идет об ЭФР нужно помнить, что этот показатель всегда указывается в эквиваленте к тому формату кадра, к которому привык пользователь.

Поэтому, правильно будет сказать не просто «ЭФР объектива = 50 мм», а «ЭФР объектива в эквиваленте 35 мм пленки = 50 мм».

Принято считать, что эквивалент 35 мм пленки с кадром 24х36 мм — понятен всем и именно под этот стандарт у всех выработались ассоциации.

Однако, уже с десяток лет существуют отличные кропнутные цифрозеркалки. И оптика к ним давно перестала занимать исключительно бюджетную нишу.

К чему я веду? К тому, что вполне уже мог сформироваться класс фотолюбителей, которые привыкли ассоциировать ФР объективов со своими матрицами и других не знают. Для этих людей нормальный объектив имеет ФР не 50, а 35 мм.

Соответственно, и ЭФР этим людям нужно считать под привычный им размер кадра.

Как ЭФР посчитать?

Тут все просто, есть формула:

ЭФР = ФР * Cf,

где Cf — это как раз кроп-фактор о котором, вроде как, эта статья.

Как узнать величину кроп-фактора?

Вообще, величины кроп-фактор для различных матриц в пересчете на 35 мм пленку — широко известны и их можно найти, например, на картинке со сравнительными размерами матриц, которые я приводил выше.

Но и самостоятельно вычислить этот показатель не сложно по флрмуле:

Cf = Диагональ кадра к которому вы привыкли / диагональ кадра с которым применяется объектив.

Как я уже говорил, принято считать, что все привыкли к формату кадра 24х36 мм. Поэтому числитель этой дроби приравнивается к 43,26 мм и формула принимает вид:

Cf = 43,26 / диагональ кадра с которым применяется объектив.

Рассмотрим совершенно классический пример.

Допустим, я хочу посчитать кроп-фактор для своей первой цифрозеркалки Nikon D90. У камеры копнутая матрица, а я все-таки привык ассоциировать фокусные расстояния с пленочным кадром. Так что задача поставлена верно.

Матрица у Nikon D90 имеет размеры 15,8 х 23,6 мм. Старина Пифагор подсказывает, что диагональ матрицы составляет 28,4 мм.

Применяем формулу Cf = 43,26 / 28,4 = 1,52 или для ровного счета просто 1,5.

Да, это общеизвестный кроп-фактор для кропов Nikon.

Идем дальше и учимся использовать кроп-фактор. Например, у меня есть объектив Юпитер-11А 4/135 с правильным переходником КП-А/Н для Nikon. Я собираюсь установить этот объектив на камеру Nikon D90, но привык я к полному кадру.

Вопрос: как понять, что я увижу в видоискателе с этим объективом?

Считаем ЭФР объектива в эквиваленте 35 мм пленки. ЭФР = 135*1,5 = 202 мм. Таким образом, объектив Юпитер-11А 4/135 на кропе даст тот же масштаб изображения, что и объектив с ФР 200 мм на привычном мне полном кадре.

200 мм это весьма длинный фокус. Подойдет не для всех задач. Вполне возможно, что расчет ЭФР позволит вам не ошибиться в выборе оптики.

Давайте еще разберем несколько ситуаций и научимся определять, когда нужно, а когда не нужно рассчитывать ЭФР. Судя по обсуждениям в Сети, часто люди, даже знающие формулы применяют их не всегда вовремя.

Итак, ситуация: У меня есть Объектив Зодиак-8Б 3.5/30 от среднеформатного фотоаппарата Киев-60. Я собираюсь установить его на кроп Nikon D90, а привык я к полному кадру.

Вопрос: что я увижу в видоискателе?

В формуле расчета кроп-фактора есть числитель и знаменатель, а в примере перечислены 3 формата кадра. Что с ними с тремя делать? Какая информация лишня?

Для расчета кроп фактора неважно, на какой формат рассчитан объектив. Если на объективе указано фокусное расстояние, то это все, что вам нужно знать.

Больше вопросов возникает с механическим присоединяем объектива от другой системы и с соблюдением рабочего отрезка. А фокусное расстояние, — оно и в Африке фокусное.

Ответ: 30*1,5 = 45. Объектив Зодиак-8 будет работать на кропе как нормальный объектив. Практически полтинник. Ничего больше считать не нужно.

1-Зодиак-81-Nikon-28-300-30
Левый снимок сделан на Nikon D800 (в примере, правда, был D90, но там села батарея) через среднеформатный Зодиак-8Б 3.5/30, правый — через Nikon 28-300mm f/3.5-5.6 в положении 30 мм. Видно, что разницы в масштабе нет. Одинаковое ФР дает одинаковый масштаб.

Еще пример. Я хочу установить объектив Вега-12Б 2.8/90 от среднеформатного аппарата Киев-60 на полнокадровый Nikon D800. Я привык к полному кадру.

Вопрос: что я увижу в видоискателе?

Как я уже говорил, неважно, на какой формат рассчитан объектив. Важно, на какой размер кадра он устанавливается и к какому размеру кадра вы привыкли.

Ответ: В данном случае объектив используется на привычной мне матрице. Это значит, что ЭФР считать не нужно. Объектов будет работать так, как я и ожидаю, глядя на его маркировку. 90 мм — это умеренный телевик и хороший портретник в моем понимании.

2-Вега-12-902-Nikon-28-300-92
Левый снимок сделан на Nikon D800 через среднеформатный Вега-12Б 2.8/90, правый — через Nikon 28-300mm f/3.5-5.6 в положении 90 мм. Опять видно, что разницы в масштабе нет.

Рассмотрим последний пример, на этот раз с подвохом.

Дано: Я имею полнокадровую цифрозеркалку и хочу широкоугольный объектив.

Полнокадровый объектив Nikon 17-35mm f/2.8D стоит сейчас под 100 000 руб.

Объектив Nikon 18-55mm f/3.5-5.6G AF-S VR II DX для кропов стоит около 5 000 руб, что в 20 раз дешевле.

Вопрос: Коли фокусное расстояние — оно и в Африке фокусное расстояние, могу ли я сэкономить и купить объектив для кропов?

Вопрос интересный. Все, вроде, сходится. На какой формат рассчитан объектив для расчета кроп-фактора — неважно. Я привык к полному кадру и на него же объектив поставлю. Все должно полететь!

Увы, есть подвох. Объектив действительно честно выдаст масштаб, который обещает соответствующий 18 мм. Но он не покроет картинкой весь кадр…..

Презентация2Почему так происходит можно понять из схемки. Синий прямоугольник — это кропнутая матрица, а синий круг — это изображение, которое проецирует, рассчитанный на такую матрицу объектив. Красный прямоугольник — это полный кадр. Видно, что световой круг просто не дотягивает до краев матрицы.
А вот, как это выглядит в реальности. Левый снимок сделан на Nikon D800 через Nikon ED AF-S Nikkor 17-35mm в положении около 18 мм, правый — через Nikon 18-105mm DX в положении 18 мм.

3-Nikon-17-35-193-Nikon-18-105-18
Видно, что масштаб, в общем, совпадает. Возможно, я немного промазал с зумом на 17-35, не попал в 18 мм, возможно, стандарты предполагают некоторую свободу. Но все очень схоже. Только 18-105 оставил темные углы.

Ответ: Нет, сэкономить не получится. Объектив с более мелкого кадра не покроет более большой. Но это затруднение лежит вне рамок влияния кроп-фактора на масштаб изображения. С т.з. масштаба, как я и говорил, фокусное — оно и в Африке фокусное.

Переходим ко второй задаче данной статьи.

Нам нужно научиться понимать, каким полем зрения обладали советские фотоаппараты, рассчитанные на формат кадра меньше, чем 24 х 36.

Собственно, все что нужно, это рассчитать ЭФР объективов этих аппаратов. К данному моменту у меня есть 4 обзора с подходящими камерами и я просто привожу ниже табличку с расчетом.

 

Аппарат (объектив) Размер кадра Кроп-фактор ФР ЭФР
Агат-18 (Индустар-104 2,8/28) 18х24 1,44 28 40,4
Чайка-2 (Индустар-69 2,8/28) 18х24 1,44 28 40,4
ФЭД-Микрон (Гелиос-89 1,9/30) 18х24 1,44 30 43,3
Киев-30 (Индустар-М 3,5/23) 13х17 2,02 23 46,5

 

Колонка с ЭФР показывает нам фокусное расстояние, на которое оценил бы поле зрения объектива, привыкший к полному кадру пользователь. Видно, что все объективы — чуть шире нормальных.

Мое личное мнение, всем подобным аппаратам не помешал бы более широкоугольный объектив.

Со второй задачей мы разобрались очень быстро, переходим к третьей.

Нам нужно понять, каким полем зрения будет обладать советская среднеформатная оптика на современных полнокадровых (или кропнутых) цифрозеркалках.

Собственно, внимательный читатель ответ уже знает. Неважно, на какой формат кадра рассчитан объектив. Поэтому, те ассоциации, которые у вас вызывает ФР, указанное на оправе объектива, — на них и опирайтесь. Ассоциации — правильные.

Давайте немного изменим задачу, и ради интереса, поймем, что же в своем видоискателе видели через эти объективы владельцы аппаратов Киев-60?

Иными словами, как воспринял бы картинку в видоискателе Киев-60 человек, который привык к узкой пленке.

И как же все–таки так получается, что размер кадра разный, а ассоциации между ФР и масштабом у нас, привычных к узкой пленке, вдруг правильные. Куда подевался этот самый кроп-фактор?

Во-первых, когда говорят о размере кадра узкоформатной пленки — 24х36 мм, то имеют в виду размер именно той области, на которой сформировано изображение.

А когда обозначают размер кадра на среднеформатной пленке типа 120 или 220, то размер 60х60, 45х60 или 60х90 — то это некая условная величина, которая больше области с изображением. Указанные размеры ближе к полному физическому размеру пленки, но тоже ему не равны.

Меня сейчас интересует конкретно аппарат Киев-60. Размер его кадра 60х60, а размер той части, на которой формируется изображение — оказывается только 56х56 мм.

Кстати, небольшое лирическое отступление. Пока готовил материал, вычитал, что самую большую (с т.з. физического размера) среднеформатную цифровую матрицу имеют 60,5-мегапиксельные цифровые задники Phase One P65+ и Leaf Credo 60, а именно — 53,9х40,4 мм.
Это немного меньше младшего пленочного среднего формата 645, у которого размер кадра примерно 56х41 мм.

Сколько могут стоит такие задники — даже искать не стал — ОЧЕНЬ много. Плюс, задники нужно ведь куда-то устанавливать, плюс оптика.

А вот размер кадра у аппарата Москва-5 — 56х84 мм, т.е. ровно ВДВОЕ больше. И обойдется работоспособная Москва-5 вам тысячи в 2-3 рублей. А современная пленка даст качество не хуже, чем цифра. В общем, вы понимаете, что нужно делать, чтобы почувствовать себя максимально крутым на среднем формате ….

Но вернемся к основной линии. Размер кадра мы определили, можно считать кроп-фактор. Диагональ кадра 56х56 равна 79,2 мм

Cf = 43,26 / 79,2 = 0,54

Да, кроп-фактор меньше единицы. Можно его применять, но я немного сжулю и посчитаю его другим образом. Все-таки, в расчетах всегда есть место некоторым допускам.

Итак, есть такой объектив Зодиак-8. Его ФР = 30 мм. На среднеформатном Киев-60 этот объектив обеспечивает угол обзора 180 градусов по диагонали.

На узкой пленке ровно тем же свойством обладает, например, Зенитар 2,8/16. Его ФР, соответственно, 16 мм.

Если вычислить 16/30, то получится значение кроп-фактора 0,533. Разница невелика, но именно такое значение кроп-фактора позволяет получать более круглые результаты при расчете ЭФР.

Не путаемся и помним, что этот кроп-фактор нужен, чтобы переводить ФР объектива, надетого на камеру с непривычным нам форматом 60х60 в эквивалент узкой пленки. При иных задачах расчет будет иной.

Возьмем, к примеру, среднеформатный объектив Вега-12 2,8/90. Вычислим для него ЭФР.

ЭФР (экв. 35 мм пленки) = 90*0,533 = 48 мм.

О как. Вега-12 2,8/90 на среднеформатном аппарате — это нормальный объектив. Заглянув в видоискатель мы бы уверено опознали картинку, как картинку, даваемую полтинником. Именно об этом и говорит приведенный выше расчет.

Владельцы среднеформатной техники не называют свои нормальные объективы полтинниками. Для них нормальное ФР это 80-90 мм.

Равно как нормальный объектив, — это не полтинник для владельцев кропнутых цифровых камер.

Отвечаем на вопрос, поставленный немного выше. Куда делся кроп-фактор, если наши представления о масштабе, даваемом среднеформатными объективами — соответствуют действительности.

Ответ: кроп-фактор никуда не делся. Просто его применение зависит не от того, на какую систему рассчитан объектов, а от того, к какой системе масштаба мы привыкли.

Если бы мы были привычны к среднему формату, то надев наш объектив наш узкоформатный аппарат мы бы удивились, чего это вдруг наш нормальный 90 мм объектив вдруг стал так сильно приближать. Вот в этот момент кроп-фактор и потребовался бы.

Но мы привыкли к узкому формату (кроп среднего) и потому уже считаем 90 мм объектив телевиком. Кроп-фактор уже сидит в этой привычке.

Давайте рассмотри еще один вопросик и будем закругляться. Большая вышла статья, думаю, многие не доберутся до этого места даже.

Есть такая закономерность — на кропе увеличивается глубина резкости объектива.

Вопрос: Как это повлияет на глубину резкости среднеформатного объектива, надетого на полнокадровую (читай — узкоформатную) цифровую камеру?

Ответ: Никак не повлияет. К каким глубинам резкости привыкли для каждого данного фокусного расстояния, такие глубины и получатся.

Вообще, глубина резкости от размера матрицы не зависит.

Рассмотрим такой пример. Вы снимаете поясной портрет полнокадровым аппаратом, на который надет 50 мм объектив. Фокус наведен.

Далее, вы зачем-то снимаете объектив и надеваете его на аппарат с кропнутой матрицей. При этом все останется как было — и фокус и ГРИП. Но увеличится масштаб картинки и портрет будет не поясной. А мы хотим поясной.

Есть 2 варианта.

Первый. Можно надеть объектив с меньшим ФР. Например, 35 мм. Тогда мы получим в видоискателе кропа ровно ту же картинку, что ранее видели в видоискателе полнокадрового аппарата. И более широкий объектив даст нам, помимо прочего, — большую ГРИП.
Второй. Можно элементарно отойти подальше. Но тогда собьется фокус. А сфокусировав объектов на большей дистанции мы снова увеличим тем самым ГРИП.

Вот так это и работает. Объективы на разных матрицах дают одинаковую ГРИП, но разный масштаб картинки при прочих равных.

Владелец Киев-60 через свой Мир-26 3,5/45 отлично мог снимать архитектуру. Надев этот объектив на полнокадровую зеркалку он обнаружит, что для съемки того же объекта нужно отойти сильно подальше. Но зато, отойдя подальше он получит большую ГРИП.

А мы привыкли уже, что с полтинником на камере — нужно отходить подальше для съемки крупных объектов. И привыкли к глубине резкости этого ФР, которая не кажется нам такой уж большой.

Да, кстати, почему я вначале написал, что в СССР был кроп-фактор, хотя понятия такого не было?

Хотя бы потому, что среднеформатные объективы, выпускаемые заводом Арсенал для камер Киев-60 и Киев-88 имели штатную возможность быть установленными на узкоформатные зеркалки Киев-19, -20 и т.д.

Для этого заводом выпускались соответствующие переходники, а объективы сохраняли возможность управления диафрагмой в ручном режиме.

Это была самая настоящая ситуация кропа.

Кроме этого мне в голову приходит еще один пример, как минимум. Может вы подскажете, что это за система была?

Уф, надеюсь, никого не запутал. Если ошибаюсь — поправляйте!

На этом у меня все, удачи!


Уважаемые читатели!
В социальных сетях для сайта Фототехника СССР созданы страницы – визитные карточки.
Если вам интересен мой ресурс, приглашаю поддержать проект и стать участником любого из сообществ. Делитесь опытом, высказывайте соображения, задавайте вопросы, участвуйте в дискуссиях!
Особое внимание обращаю на новую страничку в Instagram.

Переход по кнопкам вверху экрана или по ссылкам  на странице контактов


 

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.