Υπολογιστής συντελεστή περικοπής

Ο υπολογιστής συντελεστή περικοπής δείχνει πώς το μέγεθος του αισθητήρα μιας φωτογραφικής μηχανής αλλάζει την ισοδύναμη εστιακή απόσταση και το οπτικό πεδίο ενός φακού σε σύγκριση με έναν αισθητήρα πλήρους κάδρου (35 mm). Εισαγάγετε το πλάτος και το ύψος ενός αισθητήρα ή επιλέξτε μια συνηθισμένη μορφή για να υπολογίσετε τον συντελεστή περικοπής, την ισοδύναμη εστιακή απόσταση πλήρους κάδρου και το οριζόντιο και κατακόρυφο οπτικό πεδίο.

Τι είναι ο συντελεστής περικοπής;

Ο συντελεστής περικοπής, που ονομάζεται επίσης πολλαπλασιαστής εστιακής απόστασης, συγκρίνει τη διαγώνια διάσταση ενός αισθητήρα πλήρους κάδρου με τη διαγώνιο ενός μικρότερου αισθητήρα. Ένας αισθητήρας πλήρους κάδρου έχει διαστάσεις 36 mm επί 24 mm. Η διαγώνιός του είναι περίπου 43,27 mm. Ένας αισθητήρας με μικρότερη διαγώνιο έχει συντελεστή περικοπής μεγαλύτερο από 1.

Μεγαλύτερος συντελεστής περικοπής σημαίνει μικρότερο αισθητήρα. Μια φωτογραφική μηχανή με συντελεστή περικοπής 1,5× καταγράφει στενότερο τμήμα μιας σκηνής από μια μηχανή πλήρους κάδρου με τον ίδιο φακό. Η εικόνα φαίνεται περισσότερο μεγεθυμένη.

Τύπος συντελεστή περικοπής

Ο συντελεστής περικοπής είναι η διαγώνιος του αισθητήρα πλήρους κάδρου διαιρεμένη με τη διαγώνιο του ίδιου του αισθητήρα. Κάθε διαγώνιος υπολογίζεται με το Πυθαγόρειο θεώρημα.

$C = \frac{\sqrt{36² + 24²}}{\sqrt{w² + h²}}$

όπου C είναι ο συντελεστής περικοπής, w το πλάτος του αισθητήρα και h το ύψος του αισθητήρα.

Το πλάτος και το ύψος είναι οι διαστάσεις του αισθητήρα σε χιλιοστά. Το επάνω μέρος του τύπου, $\sqrt{36² + 24²}$, ισούται πάντα περίπου με 43,27 mm, τη διαγώνιο του αισθητήρα πλήρους κάδρου.

Λυμένο παράδειγμα

Ας πάρουμε έναν αισθητήρα APS-C της Nikon ή της Sony, με πλάτος 23,5 mm και ύψος 15,6 mm.

1. Διαγώνιος αισθητήρα: √(23,5² + 15,6²) = √(552,25 + 243,36) = √795,61 ≈ 28,21 mm
2. Συντελεστής περικοπής: 43,27 / 28,21 ≈ 1,53×

Ο υπολογιστής στρογγυλοποιεί αυτό το αποτέλεσμα σε 1,53x.

Πώς υπολογίζεται η ισοδύναμη εστιακή απόσταση

Η ισοδύναμη εστιακή απόσταση είναι η εστιακή απόσταση που θα χρειαζόταν μια φωτογραφική μηχανή πλήρους κάδρου για να έχει το ίδιο οπτικό πεδίο με έναν φακό σε μικρότερο αισθητήρα. Η πραγματική εστιακή απόσταση του φακού δεν αλλάζει. Ο αριθμός απλώς περιγράφει πώς συγκρίνεται η λήψη με μια φωτογραφία πλήρους κάδρου.

$f_e = f \times C$

όπου $f_e$ είναι η ισοδύναμη εστιακή απόσταση, f η πραγματική εστιακή απόσταση του φακού και C ο συντελεστής περικοπής.

Λυμένο παράδειγμα

Ένας φακός 50 mm στον παραπάνω αισθητήρα APS-C δίνει:

50 × 1,5339 ≈ 76,7 mm ισοδύναμη εστιακή απόσταση.

Ο υπολογιστής πολλαπλασιάζει με τον μη στρογγυλοποιημένο συντελεστή περικοπής, 43,2666 / 28,2066 = 1,5339, και έτσι εμφανίζει 76,7 mm. Ο πολλαπλασιασμός με το στρογγυλοποιημένο 1,53 θα έδινε αντί γι’ αυτό 76,5 mm.

Ο φακός παραμένει φακός 50 mm. Πλαισιώνει τη σκηνή όπως θα την πλαισίωνε ένας φακός 76,7 mm σε φωτογραφική μηχανή πλήρους κάδρου.

Τύπος οπτικού πεδίου

Το οπτικό πεδίο είναι η γωνία της σκηνής που καταγράφει ένας φακός. Εξαρτάται από την εστιακή απόσταση και από τη διάσταση του αισθητήρα που μετριέται: το πλάτος για το οριζόντιο οπτικό πεδίο και το ύψος για το κατακόρυφο.

$\theta = 2 \arctan\left(\frac{d}{2 f}\right)$

όπου θ είναι η γωνία του οπτικού πεδίου, d η διάσταση του αισθητήρα και f η εστιακή απόσταση.

Για τον ίδιο φακό 50 mm στον αισθητήρα 23,5 mm × 15,6 mm:

• Οριζόντιο οπτικό πεδίο: 2 × arctan(23,5 / 100) ≈ 26,4°
• Κατακόρυφο οπτικό πεδίο: 2 × arctan(15,6 / 100) ≈ 17,7°

Συνήθη μεγέθη αισθητήρων φωτογραφικών μηχανών

Οι συντελεστές περικοπής αυτού του πίνακα είναι οι στρογγυλοποιημένες τιμές που δημοσιεύει ο κλάδος. Ο υπολογιστής χρησιμοποιεί τις ακριβείς διαστάσεις, οπότε εμφανίζει 1,61× για APS-C της Canon, 1,53× για APS-C της Nikon/Sony, 2,00× για Micro Four Thirds, 2,73× για 1 ίντσα και 5,64× για 1/2.3-inch.

Οι αισθητήρες APS-C της Canon και οι αισθητήρες APS-C άλλων κατασκευαστών έχουν παρόμοιο αλλά όχι ίδιο μέγεθος. Γι’ αυτό οι συντελεστές περικοπής τους διαφέρουν ελαφρώς: 1,6× για την Canon και περίπου 1,5× για τη Nikon, τη Sony και τη Fujifilm.

Οι μικρότεροι αισθητήρες έχουν μεγαλύτερους συντελεστές περικοπής. Οι μορφότυποι της μίας ίντσας 1 ίντσα και του μισού κόμμα τρία της ίντσας 1/2.3-inch, που είναι συνηθισμένοι σε compact φωτογραφικές μηχανές και smartphone, βρίσκονται αρκετά πάνω από 2×. Οι αισθητήρες μεγαλύτεροι από το πλήρες κάδρο έχουν συντελεστή περικοπής μικρότερο από 1. Ένας ψηφιακός αισθητήρας μεσαίου φορμά 44 × 33 mm έχει διαγώνιο 55 mm, επομένως ο συντελεστής περικοπής του είναι 43,27 / 55 ≈ 0,79×. Ο υπολογιστής δέχεται αυτές τις διαστάσεις και σχεδιάζει τον μεγαλύτερο αισθητήρα γύρω από το περίγραμμα του πλήρους κάδρου.

Πλήρες κάδρο έναντι αισθητήρων περικοπής

Ένας μικρότερος αισθητήρας δεν είναι αυτομάτως χειρότερος. Κάθε μέγεθος έχει διαφορετικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Οι αισθητήρες περικοπής επιτρέπουν στον φωτογράφο να φτάνει πιο μακριά με έναν δεδομένο φακό. Ο μικρότερος αισθητήρας χρησιμοποιεί μόνο το κεντρικό τμήμα του κύκλου εικόνας του φακού, την περιοχή όπου πολλοί φακοί αποδίδουν τη μεγαλύτερη οξύτητα. Οι φωτογραφικές μηχανές και οι φακοί με αισθητήρα περικοπής τείνουν επίσης να είναι μικρότεροι, ελαφρύτεροι και φθηνότεροι από τα αντίστοιχα πλήρους κάδρου.

Οι αισθητήρες πλήρους κάδρου αποδίδουν γενικά καλύτερα σε χαμηλό φωτισμό, επειδή τα μεγαλύτερα εικονοστοιχεία τους συλλέγουν περισσότερο φως. Διευκολύνουν τη λήψη με μικρό βάθος πεδίου, δηλαδή με το θολό φόντο που είναι συνηθισμένο στα πορτρέτα. Παρέχουν επίσης ευρύτερο οπτικό πεδίο για δεδομένη εστιακή απόσταση, κάτι χρήσιμο στη φωτογραφία τοπίου.

Ο συντελεστής περικοπής δεν αλλάζει την έκθεση. Το ίδιο διάφραγμα, η ίδια ταχύτητα κλείστρου και το ίδιο ISO παράγουν την ίδια έκθεση σε αισθητήρα οποιουδήποτε μεγέθους.

Συχνές ερωτήσεις

Τι σημαίνει ο συντελεστής περικοπής στη φωτογραφία; Ο συντελεστής περικοπής είναι ο λόγος μεταξύ της διαγωνίου ενός αισθητήρα πλήρους κάδρου και της διαγωνίου ενός μικρότερου αισθητήρα. Δείχνει πόσο στενεύει το οπτικό πεδίο ενός φακού στον μικρότερο αισθητήρα σε σύγκριση με το πλήρες κάδρο.

Ο μεγαλύτερος συντελεστής περικοπής σημαίνει μεγαλύτερο ζουμ; Όχι. Η πραγματική εστιακή απόσταση και τα οπτικά του φακού παραμένουν ίδια. Μεγαλύτερος συντελεστής περικοπής σημαίνει μόνο ότι ο αισθητήρας καταγράφει μικρότερο τμήμα της σκηνής, το οποίο μοιάζει με τη χρήση φακού μεγαλύτερης εστιακής απόστασης σε πλήρες κάδρο.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί φακός πλήρους κάδρου σε φωτογραφική μηχανή με αισθητήρα περικοπής; Ναι. Ο φακός εξακολουθεί να προβάλλει έναν πλήρη κύκλο εικόνας. Ο αισθητήρας περικοπής απλώς καταγράφει το κεντρικό τμήμα του.

Επηρεάζει ο συντελεστής περικοπής την ποιότητα εικόνας ή την έκθεση; Όχι. Η έκθεση εξαρτάται από το διάφραγμα, την ταχύτητα κλείστρου και το ISO, όχι από το μέγεθος του αισθητήρα. Η ποιότητα εικόνας εξαρτάται περισσότερο από την τεχνολογία του αισθητήρα, τον αριθμό των εικονοστοιχείων και την ποιότητα του φακού παρά από τον συντελεστή περικοπής.

Γιατί η Canon και η Nikon αναφέρουν διαφορετικούς συντελεστές περικοπής APS-C; Οι αισθητήρες APS-C τους έχουν ελαφρώς διαφορετικό μέγεθος. Ο αισθητήρας της Canon έχει διαστάσεις 22,3 × 14,9 mm (1,6×). Οι Nikon, Sony και Fujifilm χρησιμοποιούν διαστάσεις περίπου 23,5 × 15,6 mm (1,5×).

Είναι το πλήρες κάδρο πάντα η καλύτερη επιλογή; Όχι για κάθε περίπτωση. Οι αισθητήρες περικοπής προσφέρουν μεγαλύτερη εμβέλεια ανά φακό, μικρότερο εξοπλισμό και χαμηλότερο κόστος. Το πλήρες κάδρο προσφέρει μικρότερο βάθος πεδίου και συνήθως καλύτερη απόδοση σε χαμηλό φωτισμό. Η σωστή επιλογή εξαρτάται από το είδος της φωτογραφίας.