Canon APS-C 크롭의 50mm 렌즈가 풀 프레임 카메라의 80mm 렌즈와 동일한 이미지를 생성합니까?

대본:

• FF 카메라에 80 mm 렌즈를 넣고 사진을 찍습니다
• Canon APS-C 크롭 카메라 (1.6 배 크롭)에 50mm 렌즈를 넣고 사진을 찍습니다.

1.6 배의 자르기로 가면서,이 두 사진의 시야는 자르기 몸체의 50mm 렌즈의 유효 초점 거리가 80mm이기 때문에 동일하다는 것을 이해합니다.

이 두 사진이 동일합니까 (예 : 피사계 심도, 원근법 등)?

이 두 사진이 동일합니까 (예 : 피사계 심도, 원근법 등)?

• 피사계 심도 : 정확히 같지는 않지만 동일한 자르기 계수로 사용 된 f- 숫자를 곱하면 매우 유사 합니다 . APS-C 카메라에서 50mm 렌즈에 f / 2.8을 사용하는 경우 FF 카메라가있는 80mm 렌즈에 f / 4.48을 사용하여 동일한 전체 DoF를 얻을 수 있습니다. 두 이미지를 모두 동일한 디스플레이 크기와 동일한 거리에서 볼 경우 실제 초점 거리 앞뒤의 분포가 약간 다를 것이라고 가정하면 같은 양 의 DoF를 가질 수 있습니다. 반면, FF 카메라에서 80mm 렌즈와 함께 f / 1.4를 사용하는 경우 동일한 DoF를 얻으려면 1.6X 자르기 본체의 f / 0.875에서 50mm 렌즈가 필요합니다.
• 원근법 : 예 . 카메라 위치가 동일하면 초점 거리, 센서 크기 또는 결과 시야각에 관계없이 원근감이 동일 합니다. 원근법은 한 가지만으로 결정됩니다 . 장면의 다양한 물체에 대한 카메라의 광학 중심 위치 .
• 기하학적 왜곡 : 아니요. 일부 사람들은 원근법과 기하학적 왜곡을 혼동하지만 완전히 다른 두 가지 입니다. 첫 번째는 장면에 대한 카메라의 위치에 따라 결정됩니다. 후자는 3 차원 세계의 2 차원 기록 매체 상으로의 렌즈의 투영에 의해 결정된다. 동일한 센서 크기에 대해 50mm 렌즈의 두 가지 디자인으로도 서로 다른 투영 모델을 사용할 수 있으며 왜곡 특성이 다릅니다.
• 배경 흐림 : 조리개 블레이드의 수와 모양은 배경 (및 전경) 흐림의 모양에 큰 영향을 미칩니다. 우리는 배경 흐림 보케 의 미학적 특성을 부릅니다 . 실제 두께의 렌즈를 사용하여 하나 이상의 파장의 빛을 굴절시킬 때 나타나는 몇 가지 클래식 수차에 대한 보정량을 포함하여 렌즈의 광학 설계에 영향을받습니다. 또한 광학 경로에있을 수있는 조리개 블레이드의 모양과 개수에 영향을받습니다. 동일한 초점 거리와 매우 유사한 광학식으로 동일한 카메라에 사용 된 두 렌즈는 초점 영역을 다르게 렌더링 할 수 있으며 조리개 조리개가 다르게 만들어지면 보케 가 매우 다르게 보입니다.
• ISO, 셔터 시간 등 : 아니오. 동일한 DoF를 얻기 위해 조리개를 변경하는 경우 동일한 노출을 유지하려면 다른 노출 매개 변수 중 하나를 변경해야합니다. 보정하려면 셔터 시간 또는 ISO 또는 둘 다를 변경해야합니다.

결국, 다른 크기의 센서를 사용할 때 정확한 동등성 과 같은 것은 없습니다 . 위의 점들 외에도 DoF 동등성 은 매크로 거리 ¹에서 그리고 초 초점 거리를 계산할 때 (DoF에 기초하고 DoF가 얼마나 앞에 있는지, 실제 초점에 얼마나 많이 있는지에 따라) 분해됩니다.

_{¹ 1 : 1에 근접한 배율을 얻기 위해 렌즈가 매우 가까운 "매크로"거리에 초점을 맞추기 때문에 렌즈의 "초점"초점 거리를 더 이상 정확하게 사용하지 않으면서도 피사계 심도를 정확하게 계산할 수 있도록 유효 초점 거리가 충분히 변경됩니다. .}

렌즈이기 때문에 다른 렌즈의 이미지는 다를 것입니다 다른 . 그러나 차이에 대한 내성에 따라 충분히 가까운 결과를 얻을 수 있습니다.

설명을 위해 물리적으로는 불가능하더라도 동일한 렌즈 가 동일한 이미지를 생성 할 수 있다고 가정합니다 . 이미지가 완벽하게 일치하지 않을 것을 우려하는 사람들을 위해, "동일한 이미지"는 "촬영 된 조건의 차이가 0에 가까워짐에 따라 차이가 0에 가까워지는 이미지"로 정의됩니다.

또한 존재하지 않는 렌즈의 문제를 피하기 위해 더 작은 형식으로 촬영 한 더 큰 형식으로 이미지를 재생성하는 데 중점을 둡니다. 그러나 누군가가 필요한 렌즈를 만들면 더 커지거나 작아지는 것은 문제가되지 않습니다.

• 시야 – 초점 거리에 자르기 계수를 곱한 후 동일합니다.

• 원근 – 카메라가 같은 위치에있을 때 동일합니다.

• 피사계 심도 – 조리개에 자르기 계수를 곱한 것과 동일합니다. 피사계 심도에 대한 공식은 다음과 같습니다.

  DOF = 2 u ² NC / f ²

  N = 조리개 F- 번호
  C = 혼란의 원
  u = 피사체까지의 거리
  f = 초점 거리

  초점 거리에 자르기 계수가 곱하면 분모가 제곱됩니다. DOF를 일정하게 유지하려면 분자에 작물 계수의 제곱도 곱해야합니다. 그 장소는 조리개 F 번호와 혼란 원의 크기에 있습니다. 자르기 센서에서 풀 프레임으로 이동하므로 자르기 계수를 곱하여 동일한 DOF를 얻을 수 있습니다.

• 배경 흐림 – 초점 거리와 조리개에 자르기 계수를 곱한 경우에도 동일하게 유지할 수 있습니다. 배경 흐림에 대한 공식은 다음과 같습니다.

  b = fm _s x _d / (N (s ± x _d ))

  b = 흐림
  f = 초점 거리
  N = 조리개 F- 수
  m _s = 피사체 확대 (이것은 무엇입니까?)
  x _d = 피사체와 배경 사이의 거리
  s = 피사체 거리 

• Michael C가 논의한 몇 가지 요소 는 여기서 다루지 않습니다.

그러나 공식은 렌즈 왜곡, 수차 및 렌즈 설계와 관련된 기타 요소를 무시합니다.  따라서 다른 렌즈가 자르기 센서와 풀 프레임간에 전환 할 때 동일한 매개 변수 와 모양 을 공유 하는 이미지를 생성하는 것이 "가능한"반면 일반적으로 동일하게 보이지는 않습니다. "동일한"디자인의 렌즈조차도 다르게 보일 정도로 작은 차이가 있습니다. 다른 렌즈는 다른이 문자 .

자르기 센서에서 f / 2.8에서 다른 35mm 렌즈로 생성 된 배경 흐림 및 보케의 다양한 모양을 고려하십시오. 다른 크기, 다른 가장자리 하이라이트, 다른 매끄러움, 다른 모양. 센서 크기를 변경하면 센서 크기를 동일하게 유지할 때 이미 나타나는 편차가 더욱 증가합니다.

그러나 차이에 대한 허용 오차에 따라 충분히 가까운 결과를 얻을 수 있습니다. F4에서 50mm 렌즈로 찍은 아래의 여섯 번째 이미지를 고려하십시오. 또한 넓게 열린 7 번째 (35 / 1.4) 및 9 번째 (50/2) 이미지를 비교하십시오.

Cimko 35 / 2.8; 한사 35 / 2.8; Vivitar Series-1 35-85 / 2.8;
후지 필름 XF 35 / 1.4; 푸젠 (Fujian) 35 / 1.7 (c- 마운트); 펜탁스 SMC 50/2 (0.7x)

FujiFilm, Fujian 및 Pentax가 크게 열립니다 :

(동일한 수의 픽셀을 가정하면, 이들은 형상과 같은 구멍주는 심도 동일 것이 없는 작물 카메라 2.56 배 및 더 큰 ISO 값을 사용 : XY 비 개구 수 있지만 전체 F 참조). 동일한 ISO와 동일한 조리개 번호를 사용하면 피사계 심도에 따라 피사계 심도가 커집니다.

사람들이 더 큰 조명 및 / 또는 피사계 심도를 위해 더 큰 센서를 사용하는 이유가 있습니다.

간단한 답변 아니오. 피사체와 같은 거리를두고 프레임을 구성 할 때 유사한 시야를 만들 수 있습니다. 또한 모든 유리가 균등하게 생성되는 것은 아니므로 선명도와 선명도가 다른 유리보다 유리할 수 있습니다. 자르기 센서의 한 가지 장점은 자르기 센서 본체에 풀 프레임 렌즈를 사용하는 경우 렌즈의 중심 만 캡처한다는 것입니다. 이 경우 50mm의 모서리 선명도가 전체 프레임의 80mm보다 우수 할 수 있습니다.

모든 것이 완전히 같으면 자르기 센서가 동일한 조건에서 빛이 덜 모이게되므로 ISO를 높이거나 셔터를 느리게해야합니다 (렌즈가 이미 완전히 열린 것으로 간주).

FF와 자른 카메라의 등가 관계는 다음과 같습니다.

FocalLength _FF = FocalLength _자르기 * CropFactor

Fstop _FF = Fstop _자르기 * CropFactor

ISO _FF = ISO _자르기 * CropFactor ²

대부분의 사람들이 첫 번째 방정식을 알고 있지만 많은 사람들이 두 번째와 마지막 방정식을 잊어 버립니다.

첫 번째 방정식은 동일한 시야를 유지하기 위해 자르기 계수를 고려하기 위해 초점 거리를 수정하는 방법을 설명합니다. 이것이 대부분의 사람들이 알고있는 것입니다.

이제 초점 거리를 작게 만들지 만 동일한 F- 스톱을 유지하면 조리개 개구부의 직경이 다음과 같기 때문에 렌즈의 광량이 줄어 듭니다.

조리개 열기 = FocalLength / Fstop

... 분수를 동일하게 유지하려면 분자와 분모 모두 작물 계수를 곱하여 변경해야합니다. 이렇게하면 조리개가 열리므로 빛을 모을 수있는 능력이 동일하게 유지됩니다.

이제 노출과 ISO는 노출이 다음과 같은 방식으로 정의됩니다.

노출 = ISO * 노출 시간 / Fstop ²

동등한 사진을 촬영하려는 경우 FF 및 자르기 카메라에서 노출 시간이 분명히 동일합니다. 이제 집광 기능을 유지하려면 Fstop에 CropFactor를 곱해야합니다. 노출을 유지하려면 CropFactor ^2에 의해 다중 ISO가 필요 합니다. 이것이 문제입니까? 아니, FF 센서의 요인에 의해 영역의 측면에서 물리적으로 크기 때문에, 당신이 그것을 짐작, 크롭 팩터 ² , 당신은 크롭 팩터에 의해 ISO를 곱할 수 있도록 ² 픽셀 크기가 커질수록 가정 불리한 노이즈 효과없이, 즉 메가 픽셀 수입니다 똑같다.

자, 확인하자 :

1. 시야 : 유지
2. 집광 능력 : 유지
3. 소음 수준 : 유지
4. 노출 : 유지

이제 장비 선택에 영향을 줄 수있는 다른 두 가지 요인이 있습니다. 피사계 심도 (DOF) 및 배경 흐림입니다.

@xiota가 설명했듯이 DOF 수식은 다음과 같습니다.

DOF = 2 SubjDistance ² Fstop CoC / FocalLength ²

피사체 거리가 동일하게 유지되고 Fstop에 CropFactor가 곱해지고 센서 크기가 CropFactor의 계수에 의해 커지기 때문에 CoC (혼란 원)에 크롭 계수가 곱해집니다. 분모에도 CropFactor ² 가 곱해 지므로 피사계 심도 (DOF)는 동일하게 유지됩니다.

그러나 또 다른 측면 인 배경 흐림이 있습니다. 내 이해는 배경 흐림이 다음과 같다는 것입니다.

흐림 = FocalLength SubjMagnification BgDistance / (Fstop (SubjDistance ± BgDistance))

SubjMagnification에 단위가없는 경우 분자의 길이 단위는 제곱입니다. 분모의 길이는 단위입니다. 따라서 흐림의 길이는 단위입니다.

FF 카메라에서 어떤 일이 발생하는지 확인합시다. FocalLength에는 작물 계수가 곱해 지지만 Fstop에는 작물 계수가 곱해집니다. 피사체 확대는 분명히 센서 크기를 피사체 크기로 나눈 것입니다. 피사체의 크기는 동일하게 유지되지만 CropFactor의 계수에 의해 센서의 크기는 더 작거나 커집니다. 따라서 FF에서 SubjMagnification에는 CropFactor가 곱해집니다. 따라서 Blur에는 CropFactor가 곱해집니다. 따라서 블러 디스크 크기는 커지지 만 센서 크기도 커지므로 블러 디스크는 센서의 동일한 비율을 차지합니다!

따라서 배경 특성을 확인하십시오.

5. 피사계 심도 : 유지
6. 배경 흐림 : 유지

따라서 동일한 렌즈를 사용하면 사진이 동일합니다. 그러나 80mm f / 1.2 렌즈는 매우 쉽게 찾을 수 있지만 (물론 85mm이지만 근접 할 수 있습니다) 50mm f / 0.75 렌즈를 찾는 것은 다소 어려울 수 있습니다. 따라서 많은 배경 흐림, 얕은 피사계 심도 및 저소음을 원한다면 풀 프레임을 사용하면 이점이 있습니다. 자르기 카메라에 원하는 렌즈를 찾을 수 없습니다!

더 작아지면 휴대 전화 센서 (자르기 계수 7-8)를 고려하면 약 f / 0.15-f / 0.17의 F- 스톱을 가진 10-11mm 렌즈가 필요합니다. 그런 렌즈를 찾지 못할 것입니다!

거의 동등한 관계의 유효성을 빠르게 확인합시다. Canon 17-55mm f / 2.8 IS USM 줌의 무게는 645 그램입니다. 풀 프레임에서는 27-88mm f / 4.5입니다. 600 그램 무게의 24-70mm f / 4 IS USM 렌즈와 669 그램 무게의 24-105mm f / 4 IS USM 렌즈를 찾을 수 있습니다. 모든 렌즈에서 필터 나사산 크기는 77mm입니다. 그래서 그들은 거의 같은 양의 유리를 가지고 거의 동등해야한다고 생각합니다.

그러나 24-70mm f / 2.8 비 ISUSM 무게는 953 그램이므로 유리에 유리가 더 많이 들어 있습니다.

또한 예를 들어 Coolpix P1000을 고려하십시오. 24-3000mm에 해당하는 125x 줌, 4.3-539mm로 광고됩니다. F- 스톱은 f / 2.8-f / 8이지만 F- 스톱과 "동등한"사양은 없습니다. 제조업체는이를 쉽게 잊어 버렸습니다. 3000mm f / 8 렌즈를 보셨습니까? 나는하지 않았지만 직경이 최소 3000mm / 8 = 375mm 인 거대한 honking입니다. 제조업체는 f / 2.8-f / 8이 f / 15.6-f / 44.5와 동일하다는 것을 기억해야합니다. 이것은 사람들이 일반적으로 초점 거리에 대한 관계 만 기억하면서 F- 스톱의 등가 관계를 잊었 음을 보여줍니다.