Gå til innhold

Sensorstørrelser, blenderekvivalens og brennviddeekvivalens


Anbefalte innlegg

Tråden for de som er interessert i å diskutere ekvivalente brennvidder og blendere mellom ulike sensor/film-formater.


Denne videoen beskriver temaet og er et godt utgangspunkt for diskusjonen: Crop Factor with ISO & Aperture: How Sony, Olympus, Panasonic, Canon, Nikon & Fuji Cheat You



Tråden er ment som samlingssted for diskusjon rundt dette temaet så vi kan spare andre tråder for så mye av dette. Det muligens heteste spørsmålet er når vi bør oppgi hvilke ekvivalenser. Kjør debatt! :)

Hva menes med ekvivalens?
- Ekvivalens betyr hvilke innstillinger man må velge for å få like (ekvivalente) bilder fra systemer med ulike sensorstørrelser.

Ekvivalent brennvidde er ganske velkjent. Man må bruke ekvivalent brennvidde og beholde samme avstand mellom kamera og motiv for å få samme bildevinkel. Ofte snakker man om fullformat-ekvivalent brennvidde. Altså hvilken brennvidde man må bruke på fullformat for å få samme bildevinkel som et system med cropfaktor X og Y brennvidde. Regnestykket er så enkelt som at fullformat-ekvivalent brennvidde = cropfaktor * ekte brennvidde. Eksempel: Cropfaktor 1,6 og brennvidde 55mm. Fullformat-ekvivalent brennvidde blir 1,6 * 55 = 88mm. Man må altså ha 88mm brennvidde på et fullformat kamera for å få samme bildevinkel som 55mm brennvidde gir på et kamera med 1,6x cropfaktor.

Ekvivalent blendertall er mindre kjent. For at objektivet skal slippe gjennom like mye lys, ved samme bildevinkel så må lysåpningen, effektivt blenderareal, være likt. En fin analogi til lysåpning er øyets pupill. Stor pupill slipper gjennom mer lys enn en liten pupill. Bruker vi for eksempel en blenderåpning med 10 mm diameter på et objektiv med f = focal length = 40mm så er er blendertallet f/4. La oss si man bruker innstillingene 40mm f/4 på et hypotetisk kamera med 2x cropfaktor og 3:2 sideforhold. Så skal vi finne ut hvilket blendertall vi må bruke på en fullformat sensor med samme sideforhold for at like mye lys skal treffe sensoren. Først finner vi ekvivalent brennvidde = cropfaktor * reell brennvidde = 2 * 40mm = 80 mm på fullformatkameraet for å få samme bildevinkel. Deretter må vi beholde samme lysåpning, 10 mm diameter, for å få samme lysmengde inn på sensoren. Det nye blendertallet blir da f/8. Altså må vi ha 80mm f/8 for å få like mye lys inn til sensoren på et fullformatkamera som 40mm f/4 på et 2x cropkamera. Ekvivalent lysmengde!

Videre vet vi at samme lysmengde fordeler seg ut på et 4 ganger større areal på den største sensoren. Den mettes altså ikke like mye som den mindre sensoren. Dette kan vi løse på to ulike måter: Enten 4 ganger lengre lukkertid, noe som ikke gir ekvivalente bilder fordi bevegelsesuskarpheten øker 4 ganger. Eller man kan øke ISO til det firedobbelte. For eksempel fra ISO 1600 til 6400. Merk at det fortsatt er samme mengde lys som treffer sensoren så det er fortsatt samme mengde fotonstøy (shot noise). Ekvivalent støy!

Men vi er ikke ferdige med ekvivalensen ennå. Det har seg også sånn at dybdeskarphet er avhengig av avstanden til motivet og lysåpningen. Siden begge deler forblir likt på de to systemene får vi også samme dybdeskarphet. Ekvivalent dybdeskarphet!

Eksempler på ekvivalente innstillinger:
Samme diameter lysåpning (4,47mm), samme bildevinkel og samme sideforhold (forenkling)

5,5x cropfaktor (Pentax Q) 8,5mm f/1,9
2,7x cropfaktor (Nikon 1) 17,3mm f/3,9
2,0x cropfaktor (micro Four Thirds) 23,4mm f/5,2
1,6x cropfaktor (Canon APS-C) 29,2mm f/6,5
1,5x cropfaktor (Pentax/Sony/Nikon APS-C) 31,2mm f/7,0
1,3x cropfaktor (Canon APS-H) 36,0mm f/8,0
1,0x cropfaktor (Canon EF/Nikon FX) 46,8mm f/10,5
0,79x cropfaktor (Pentax 645Z) 59,2mm f/13,2

 

 

Objektiver med ekvivalent største blender:
Maks 1/3 blendertrinn avvik fra ekvivalens og samme sideforhold (forenkling)


Canon 70-200 f/4,0 på 1x crop

Tokina 50-136/2,8 (APS)
Olympus 35-100 f/2,0 på 2x crop (ff-ekvivalent 70-200mm f/4,0)


Testlinker og analyse



Sony FE 50mm f/2,8 på 1,0x crop
Sony E 35mm f/1,8 på 1,5x crop (ff-ekvivalent 52,5mm f/2,7)


Testlinker og analyse

 

 

Tamron 90/2,8 macro (FF) og Tamron 60/2 macro (APS)


Testlinker og analyse

 

 

Sony E 16/2,8 (APS) og Olympus 12/2,0 (mFT).


Testlinker og analyse

 

 

Nikon 24/2,8 AF-D (FF) og Samyang 16/2,0 (APS)


Testlinker og analyse

 

 

Sony FE 35/2,8 (FF) og Sony E 24/1,8 (APS-C)

 


Testlinker og analyse

 

 

Nikon 85/1,8 (FF) og Fuji 56/1,2 (APS-C)

 


Testlinker og analyse

 

 

Nikon 35/1,8 (APS-C) og Panasonic 25/1,4 (mFT)

 


Testlinker og analyse

 

 

Olympus 45/1,8 (mFT) og Nikon 1 32/1,2 (1")

 


Testlinker og analyse

 

 

Nikon 35/1,8 (FF) og Voigtländer 17/0,95 (mFT)

 


Testlinker og analyse

 

 

Nikon 50/1,8 (FF) og Voigtländer 25/0,95 (mFT)

 


Testlinker og analyse

 

 

Nikon 85/1,8 (FF) og Voigtländer 42/0,95 (mFT)

 


Testlinker og analyse

 


 

 

Teori, praksis, forutsetninger og forenklinger:

Produsentene runder av brennviddene til nærmeste pene tall: 54,795 mm -> 55 mm. Brennvidden varierer faktisk en smule over bildeflaten (fortegning) og den varierer med fokusavstand. Oppgitt brennvidde gjelder ved fokus på uendelig. Avviket kan i enkelte tilfeller være over 10% ved nærgrensa. Brennviddevariasjonen i bildeflaten er som regel under et par prosent for alt unntatt kraftige vidvinkelobjektiver og fisheye.

Blendertall er også avrundet og oppgitt ved fokus på uendelig. f/1,4 kan for eksempel ofte bety f/1,45 i praksis og kanskje bare f/1,6 ved nærgrensa. Lysgjennomslippet er alltid noe lavere enn blendertallet tilsier fordi noe lys absorberes av glass og andre ting i objektivet. Transmisjonstallet (T1,6) tar hensyn til lystapet. Filmbransjen er avhengig av nøyaktig tall på lysmengde og bruker derfor transmisjonstallet (T) i stedet for blendertallet (f/).

Sideforholdet på bildet påvirker også regnestykket litt og gjør det vanskeligere å sammenligne. For eksempel har en 4:3 sensor med 2x cropfaktor 4% større areal enn en tenkt 3:2 sensor med samme cropfaktor. Cropfaktoren regnes ut fra diagonalen på sensoren. Utgangspunktet er såkalt fullformat, gode gamle 135-filmen, med 24*36 mm bilder på filmen. For enkelhets skyld ser jeg bort fra sideforholdet og arealforskjellen på 4% i regneeksemplene.

Støynivået varierer med flere faktorer enn bare sensorstørrelse. Blant annet har sensorene blitt stadig bedre på støy. Dvs. at støyen varierer med sensorteknologi som både er ulik fra produsent til produsent og som rykker fremover med ny teknologi med ujevne mellomrom. Teorien forutsetter samme sensorteknologi for rettferdig sammenlignbarhet. Teorien forutsetter også at støy skalerer lineært med ISO. Canon har de siste årene hatt et stort avvik fra teorien på lave ISO-verdier. ISO 100 og 400 gir i Canons tilfelle omtrent like lite støy. Andre produsenter har en mer lineær sammenheng der.



Relevante lenker:

- Dpreview: What is equivalence and why should I care?

- Joseph James: Equivalence
- Cambridge in Colour: Digital camera sensor sizes
- Gizmag: Camera sensor size - Why does it matter and exactly how big are they?

- Wikipedia: Image sensor formats (tabell)
- Thom Hogan: Pick a size - Equivalence Redux - What is photographic equivalence?

Endret av Simen1
  • Liker 7
Lenke til kommentar
Videoannonse
Annonse

En brannfakkel, mange her burde få med seg. Blir det mye diskusjon kan jeg splitte det ut til en egen tråd.

Meget interessant, det gir nye innfallsvinkler til den evige diskusjonen speil vs speilløst, kontra sensorstørrelse.

 

Si at man vil ha et objektiv som tilsvarer 24-70 f/2.FF på en CX sensor, hvor stort ville frontelementet blitt siden det må være f/1.0 for og få samme dybdeskarphet.

Endret av Nautica
Lenke til kommentar

Meget interessant, det gir nye innfallsvinkler til den evige diskusjonen speil vs speilløst, kontra sensorstørrelse.

 

Si at man vil ha et objektiv som tilsvarer 24-70 f/2.FF på en CX sensor, hvor stort ville frontelementet blitt siden det må være f/1.0 for og få samme dybdeskarphet.

Enkel matte - CX-sensoren har cropfaktor på ca. 2,7, og så vil f/2.8 på fullframe tilsvare 2,8/2,7 = f/1 på CX med hensyn på støy og dybdeskarphet. Og - frontelementet skulle vært ca. like stort. Endret av Trondster
Lenke til kommentar

Det vil si ca. 82mm. størrelse.

Ikke størrelse - diameter på filtergjenger, som typisk er 77mm på en 24-70/2,8. Man kan godt lage det mindre også - selve blenderåpningen på 70mm vil være 70/2.8 = 25mm. Men - zoomoptikk krever typisk større linseelementer enn fastoptikk.

 

Men - det er en heller teoretisk diskusjon - lykke til med å lage zoomoptikk med f/1.

Endret av Trondster
Lenke til kommentar

Interessant, men litt deprimerende, hvis det betyr at den egentlige f-verdien blir 1:7,0 - 11,2 for det objektivet jeg kjøpte til Olympus EM 10 (Olympus M.ZUIKO 14-42mm F3.5-5.6 EZ) , om jeg har forstått fyren rett, det er jo ikke så imponerende. Men det er kanskje ikke så ille allikevel, når jeg tross alt har vært overraskende fornøyd med dette objektivet.

Lenke til kommentar

Fyren har rett i mange ting (det meste, egentlig), men hopper glatt over et par enkelte smådetaljer.

ISO-spennvidden for sensorer er størrelsesorden stort sett den samme, uansett sensorstørrelse. Den starter på ISO 100 (eller 200), og går (for dagens kameraer) opp til et sted 6400-12800.
Han påstår at det bare er å lage en 12-35/1,4 til mFT, og så kan du ta akkurat de samme bildene som med en 24-70/2.8 på fullframe!
Jaha, ja. Men så var det små, teite, detaljer med ISO, da, en standard som forøvrig er antikvarisk og bare å kaste bort. I det jeg tar bilder på fullframe med ISO 100 med en 24-70/2,8, og har fått tak i en hypotetisk 12-35/1,4 til mFT - så kan jeg faktisk ikke ta samme bildet. Jeg kan nemlig ikke velge ISO 25 på noen mFT-hus. Eller noen andre hus, for den del (som jeg kjenner til, da). mFT-sensorene vi har i dag går nemlig ikke til ISO 25 - mange av dem går "bare" til ISO 200 (eller ISO 100 hvis man pusher, men det er irrelevant - det er ekvivalent med å skyte på ISO 200 og justere i etterbehandlingen). Så - man kan ikke nødvendigvis få det samme bildet, fordi a) det finnes ikke "tilsvarende" optikk med samme blendertall, og b) ISO-rekkevidden er stort sett dem samme, og du kan ikke nødvendigvis få "tilsvarende" ISO fordi den ikke går så langt ned. Fra ISO 25 til ISO 200 er det faktisk tre blendertrinns forskjell.

 

Og - hele ranten hans om at "kan ikke objektivprodusentene få ut finger'n og lage ekstra lyssterk optikk så blenderåpningen blir den samme" - er det egentlig ønskelig, da?

For meg så trodde jeg hele poenget med å kjøpe mFT er at man nettopp ønsker et mindre system - mindre og lettere hus, mindre og lettere optikk - er det ikke nettopp det som er greia med hele systemet?

Å lage gampeschwær optikk, like stor som enorm fullframeoptikk - er det noe man egentlig ønsker på mFT?

Jo - for enkelte objektiver - kanskje. Som et ekstra lyssterkt fast normal- eller portrettobjektiv - jo. Men - newsflash - et par av dem har man allerede laget. Som et tredjeparts 25/0,95 normalobjektiv.

  • Liker 1
Lenke til kommentar

Interessant hvor godt videoen og innlegget mitt ble mottatt her. Det er jo ting jeg har skrevet her i forumet mange ganger og fått sterke reaksjoner på. Alt fra benektelser til skjellsord. Er innpakningen og budbringeren som avgjør hvordan reaksjonene blir?

 

 

Interessant, men litt deprimerende, hvis det betyr at den egentlige f-verdien blir 1:7,0 - 11,2 for det objektivet jeg kjøpte til Olympus EM 10 (Olympus M.ZUIKO 14-42mm F3.5-5.6 EZ) , om jeg har forstått fyren rett, det er jo ikke så imponerende. Men det er kanskje ikke så ille allikevel, når jeg tross alt har vært overraskende fornøyd med dette objektivet.

Nei, det betyr ikke det. Den egentlige f-verdien er det som står på objektivet. Brennviddene er også egentlig de som står på objektivet. Begge verdiene er i utgangspunktet fysisk målbare lengder som er målbare med linjal.

 

Det er bare hvis man skal sammenligne med andre sensorstørrelser det roter seg til hvis man konverterer for eksempel brennviddene til ekvivalensverdier, uten å gjøre det samme med f-tall og ISO.

Endret av Simen1
Lenke til kommentar

Interessant hvor godt videoen og innlegget mitt ble mottatt her. Det er jo ting jeg har skrevet her i forumet mange ganger og fått sterke reaksjoner på. Alt fra benektelser til skjellsord. Er innpakningen og budbringeren som avgjør hvordan reaksjonene blir?

Tråd og kontekst hjelper godt.

 

Egen tråd og egen diskusjon om emnet er interessant og meningsfylt. Lange gnåleremser om (det forøvrig interessante) emnet i hver dømrade tråd for artikler om mFT-optikk er plagsomt og anmasende. ;)

  • Liker 1
Lenke til kommentar

Så den videoen over på petapixel og de linker videre til en annen artikkel (http://admiringlight.com/blog/full-frame-equivalence-and-why-it-doesnt-matter/) på hvorfor FF ekvivalens ikke er så relevant. Ganske så interessant lesning, synes iallefall jeg, syntes også videoen også var interessant og "lærerik".

Og han Northrup hadde svart en hel del av kommentarene folk hadde til videoen, som jeg ikke har giddet å lese. Legger ved kommentaren under så den er lettere å lese/finne.

 

 

 

 


The guy in the video here, let me address some common comments:

 

* I know it’s long, but please do watch the entire video before accusing me of being wrong.

 

* With that said, I do have a few minor corrections that I made with YouTube annotations (which might not be displayed on all clients): 18mm should have been 16mm on one of the slides (and there was another typo that I forget), and Canon, Nikon, & Fuji have also abused crop factor… but not quite as blatantly. Oh, I use ‘bokeh’ very casually, and I’m aware of the technical definition, but you know what I meant, and that’s what counts. To the best of my knowledge, those are my only mistakes, and I’ve done my best to verify hundreds of comments.

 

* If you read the Admiring Light article, and watch my entire video, you’ll see that we totally agree with each other… to such an extent that I feel like I have to say I didn’t see the Admiring Light article before making my video. I did my own primary research and came to the same conclusions. Note that the article goes into detail about how sensor technologies differ, and my video is a bit more theoretical, but I specifically say, “given similar sensor technology” to address the concern. If you think this article disagrees with my video in a fundamental way, than you probably misunderstood one of us.

 

* The Mirrorless Rumors guy says that if you get the same brightness photo using the same settings on two cameras with different sized sensors, than it proves I’m wrong. I think this just proves that he didn’t watch my video, because I actually show the results of that exact test multiple times (and of course the brightness is the same). The fact that those settings produce images with the same brightness is the basis for my entire argument.

 

* I’m not discussing per-pixel noise, I’m discussing per-image noise. An A7R and A7S both have the same per-image noise, as will film or your eye. Different pixel densities will yield different per-pixel noise, yes, but that’s simply not the topic of the video. At several people’s request, I am planning a video to discuss the merits of pixel density. It’s an interesting subject; it’s just a different subject.

 

* The “35mm camera makers are cheating us because of something with medium format” argument: Nobody labels non-medium format lenses with medium-format equivalents. My math holds true for medium format systems, which have a crop factor < 1.

 

I'll check back and I'm happy to answer any questions! Thanks for watching!

 

Lenke til kommentar

Tråd og kontekst hjelper godt.

 

Egen tråd og egen diskusjon om emnet er interessant og meningsfylt. Lange gnåleremser om (det forøvrig interessante) emnet i hver dømrade tråd for artikler om mFT-optikk er plagsomt og anmasende. ;)

Det er jeg helt enig i.

 

Det var en interessant video som beskriver mattematikken godt. Men som vanlig, er det et par "Men..." her.

 

Teknisk sett, så får mer dybdeskarphet på mindre sensorer fordi man endrer brennvidden for å få samme bildevinkel. Det synes jeg han burde ha nevnt.

 

Det virker som om premissene for videoen er at man ønsker samme dybdeskarphet med samme blender, som man får på fullframe, og at det det er det riktige. For oss som ofte ønsker oss mer dybdeskarphet, så er det en bonus å minske sensorstørrelsen. Det er riktig at man får mer støy på samme ISO; men så lenge støyen er så lav at det ikke synes i sluttbildet, så er støy-argumentet irrelevant.

Lenke til kommentar

En brannfakkel, mange her burde få med seg.

 

Tony Northrup er en meget oppegående fyr, og det han sier er teknisk sett helt korrekt. Han terper forøvrig på dette i mange videoer der han sammenligner fullformat og crop/MFT. Jeg synes imidlertid det er mer forvirrende enn oppklarende å begynne å kommentere blender/dybdeskarphet på tvers av formater. Blender er definert som brennvidde / blenderåpning og har ett formål - å bestemme eksponering sammen med ISO og lukkertid.

 

Forskjellige formater har eksistert omtrent så lenge som kameraer har eksistert og blender har aldri sagt noe om dybdeskarphet på tvers av formater. Å begynne å operere med ekvivalent blender hjelper bare de som er teknisk interessert i utgangspunktet og har forstått hvordan det virker, og for dem er jeg enig at det er interessante tall. Men for det store flertallet som knapt nok vet effekten av blender blir det bare mer forvirrende å prøve og gi blenderbegerepet en dimensjon som skal si noe om dybdeskarphet og/eller mengde lys på sensoren.

 

Hvorfor kan ikke bare blender få fortsette å si noe om eksponering slik det var ment? Hvis man i tillegg (for de virkelig avanserte) vet at større sensor generelt gir mindre støy/korn på en gitt ISO og at større blender (på samme kamera/format) gir mindre dybdeskaprhet burde det meste være dekket.

  • Liker 1
Lenke til kommentar

En brannfakkel, mange her burde få med seg.

Tony Northrup er en meget oppegående fyr, og det han sier er teknisk sett helt korrekt. Han terper forøvrig på dette i mange videoer der han sammenligner fullformat og crop/MFT. Jeg synes imidlertid det er mer forvirrende enn oppklarende å begynne å kommentere blender/dybdeskarphet på tvers av formater. Blender er definert som brennvidde / blenderåpning og har ett formål - å bestemme eksponering sammen med ISO og lukkertid.

 

Forskjellige formater har eksistert omtrent så lenge som kameraer har eksistert og blender har aldri sagt noe om dybdeskarphet på tvers av formater. Å begynne å operere med ekvivalent blender hjelper bare de som er teknisk interessert i utgangspunktet og har forstått hvordan det virker, og for dem er jeg enig at det er interessante tall. Men for det store flertallet som knapt nok vet effekten av blender blir det bare mer forvirrende å prøve og gi blenderbegerepet en dimensjon som skal si noe om dybdeskarphet og/eller mengde lys på sensoren.

Joda, blender er blender og brennvidde er brennvidde. Det er vi enige i. Men jeg synes det er på plass med litt terping når man først begynner med ekvivalenser (på brennvidde) og ikke gjør ekvivalensjobben ferdig. Jeg snakker selvsagt ikke om totalt uinteresserte menn i gata, men dem som regner på brennviddeekvivalenser.

 

De som ikke vil sammenligne sensor/film-formater skal selvsagt få slippe. På den andre siden synes jeg det blir for dumt å legge ned forbud om formatsammenligninger mot de som har lyst til å diskutere det.

 

Videoen var også et velfortjent stikk i siden til produsenter som gjør halve ekvivalensregnestykket og tier om resten.

 

Hvorfor kan ikke bare blender få fortsette å si noe om eksponering slik det var ment?

Men blenderen sier ikke noe om eksponering. Den sier bare noe om blenderen. Med et og samme blendertall kan man både få lange og korte eksponeringer, over og undereksponering. Eksponering er ikke det samme som blender, selv om det har en relasjon med både blender og en rekke andre ting. Har blenderen noen sinne vært ment å si noe om eksponering?

 

Hvis man i tillegg (for de virkelig avanserte) vet at større sensor generelt gir mindre støy/korn på en gitt ISO og at større blender (på samme kamera/format) gir mindre dybdeskaprhet burde det meste være dekket.

Det meste, men ikke alt. Mener du de virkelig avanserte burde få munnkurv mot å sammenligne blendertall? Dette er et område med stor forvirring. Årsaken til forvirringen er for lite prat om det og kuren er mer prat om det.

  • Liker 1
Lenke til kommentar

 

Det meste, men ikke alt. Mener du de virkelig avanserte burde få munnkurv mot å sammenligne blendertall? Dette er et område med stor forvirring. Årsaken til forvirringen er for lite prat om det og kuren er mer prat om det.

 

Er det så stor forvirring? Hvis det er det, er det forskjellen i sensor-størrelse som er årsaken? Eller er det fordi de er få som skjønner den reelle sammenhengen mellom brennvidde, blender og avstand til motivet?

 

En ting jeg har tenkt litt på er at når herr Northrup snakker om Panasonic super-zoomen (FZ200?). Der sier han at ingen skyter sport med 600mm f/16. Det er mulig; men det er vel andre grunner til at man ikke bruker et slikt kamera til sportfotografering ;)

Lenke til kommentar

Bli med i samtalen

Du kan publisere innhold nå og registrere deg senere. Hvis du har en konto, logg inn nå for å poste med kontoen din.

Gjest
Skriv svar til emnet...

×   Du har limt inn tekst med formatering.   Lim inn uten formatering i stedet

  Du kan kun bruke opp til 75 smilefjes.

×   Lenken din har blitt bygget inn på siden automatisk.   Vis som en ordinær lenke i stedet

×   Tidligere tekst har blitt gjenopprettet.   Tøm tekstverktøy

×   Du kan ikke lime inn bilder direkte. Last opp eller legg inn bilder fra URL.

Laster...
×
×
  • Opprett ny...