Что такое кроп фактор

Что такое «Кроп», доступно и наглядно.

Многие начинающие фотолюбители встречаются с такими понятиями как «кропнутая камера», «кропнутая матрица», «кроп фактор», «объектив для кропа» и созвучные с ними, имеющие в своей основе слово кроп. Сейчас наглядно объясним что такое кроп.

Слово «кроп» само по себе унаследовано от английского слова crop – обрезать. Так, что мы тут будем резать. Если речь у нас зашла о кропнутой камере, то подразумевает это, что установленная в фотоаппарате цифровая матрица имеет физический размер меньше, чем ее предшественник – пленка. За стандартный полный кадр взята фотопленка 35мм. Ее кадр составляет 36х24мм. Если фотоаппарат имеет размер матрицы меньше чем размер пленки стандарта 35мм, его называют «кропнутым». Каким образом это отражается на фотографии. Рассмотрим на примере. Изображение проецируемое объективом на матрицу имеет круглую форму.

Если взять за условие, что это изображение получено с полнокадровой камеры и полнокадровым объективом, то получаем следующую картинку.

Все, что вошло в кадр, и будет нашей фотографией. В случае с кропнутыми цифровыми камерами, на снимке мы получим только ту часть изображения, которая у нас попала на матрицу меньшего размера. На рисунке красный прямоугольник имитирует уменьшенную (кропнутую) матрицу.

Наглядно видим, что за счет меньшего физического размера матрицы на полученном снимке будет отсутствовать часть кадра, которая бы вошла в кадр на полном кадре. Угол обзора объектива становится уже, отсюда и берется понятия «кроп фактор». Полнокадровый объектив 50мм, дает снимок на кропнутой матрице который бы у нас получился при использовании примерно 75мм объектива на полном кадре.

Что касается объективов для полнокадровых фотоаппаратов и кропнутых. С момента появления фотокамер имеющих небольшой размер матрицы, производителям стало рационально использовать и объективы которые не покрывают стандартный кадр. Объективы которые не способны покрыть кадр размером 36х24мм называют кропнутыми или объектив для кроп камер. Примерно вот так выглядит наша картинка на кропнутом объективе.

Использование кропнутых объективов на полнокадровых камерах приведет к округлению получаемой картинки, к так сказать к «жесткому» виньетированию.

Тогда как использование кропнутой фотокамеры совместно с кропнутым объективом даст нормальное покрытие всего кадра.

Также не редкость и выражение «это кроп с фотографии». Под таким выражением подразумевают, что это обрезанная часть от исходной фотографии.

Думаю после прочитанного становится ясно, что прячется за понятием «Кроп» в фотографии.

09.02.2013 в 16:32 | Aleks Теги: фотография для начинающих | кроп | полный кадр | кропнутый кадр |

Кроп-фактор

У этого термина существуют и другие значения, см. Кроп.

Кроп-фактор (от англ. Crop factor, crop — обрезать, factor — множитель) — условный коэффициент, отражающий изменение поля зрения объектива при его использовании с кадровым окном уменьшенного размера. Эта величина появилась одновременно с цифровой фотографией и чаще всего интерпретируется, как виртуальное увеличение фокусного расстояния оптики, рассчитанной на малоформатный кадр фотоплёнки при использовании фотоматрицы меньшего размера. Физический смысл кроп-фактора можно описать отношением диагонали стандартного кадра к диагонали используемого.

K f {\displaystyle K_{f}} = диагональ35мм / диагональматрица (диагональ малоформатного кадра 24×36 мм ≈ 43,3мм)

Таким образом, кроп-фактор «полнокадровой» матрицы, соответствующей размерам малоформатного кадра, равен единице. В практической фотографии кроп-фактор не может быть меньше единицы, поскольку использование кадра размеров, превышающих расчётные, приводит к виньетированию. Кроп-фактор служит только в качестве справочной величины и никак не влияет на действительное фокусное расстояние объективов, зависящее от их оптической конструкции.

Границы разных кадров, получаемых одним объективом. Внешняя красная рамка показывает границы малоформатного кадра 24×36 мм, внутренняя, синяя — границы кадра цифрового фотоаппарата с матрицей размером 15×22,5 мм

Происхождение термина

В аналоговой фотографии понятия кроп-фактора не существовало, несмотря на огромный диапазон размеров кадрового окна фотоаппаратов. Каждому формату негатива соответствует определённое фокусное расстояние объектива, считающееся нормальным. Обычно оно приблизительно равно диагонали кадра или незначительно её превосходит. Так, для крупноформатных камер с кадром 9×12 см нормальным считается объектив с фокусным расстоянием 135 мм. Для среднеформатного кадра 6×6 см нормальный объектив — 80 мм, а для малоформатного — 50. Объективы с фокусными расстояниями меньшими, чем нормальное, считаются широкоугольными (короткофокусными), а с бо́льшим — длиннофокусными. Так, фокусное расстояние 50 мм, считающееся нормальным для малоформатного кадра, в среднем формате соответствует широкоугольному объективу, а для 16-мм киноплёнки — длиннофокусному. Однако понятие «кроп-фактор» никогда не использовалось, поскольку для каждого типа аппаратуры с различными размерами кадра выпускались соответствующие объективы, в том числе сменные.

Слово «кроп-фактор» получило распространение одновременно с появлением гибридов, созданных из серийных зеркальных фотоаппаратов и цифровых приставок с ПЗС-матрицей. Наиболее известны такие гибриды, как Kodak DCS 100, Kodak NC2000 и Canon EOS DCS 3 на основе малоформатных камер. Такие устройства использовали стандартные плёночные объективы для съёмки на матрицы значительно меньших размеров. В 1990-х годах создание крупных матриц было сопряжено с большими технологическими сложностями, и самым большим доступным размером был нынешний APS-H. Матрицы уменьшенного размера до настоящего времени значительно дешевле полнокадровых и используются в цифровых зеркальных фотоаппаратах совместно с объективами, выпущенными для 35-мм фотоплёнки или разработанными позднее для кадра такого же размера. В результате при съёмке используется только центральная часть изображения, даваемого объективом, сужая его расчётное угловое поле. В этом случае величина кроп-фактора служит относительной мерой для определения масштаба изображения, даваемого объективом на уменьшенном кадре. Впоследствии понятие кроп-фактора стало применяться во всей цифровой фотографии, как средство сопоставления фотосистем с различным размером матрицы.

Для цифровых зеркальных фотоаппаратов кроп-фактор обычно находится в пределах 1,0—1,6. Наибольшее распространение получили значения 1,6 и 1,5 (стандарты APS-C и Nikon DX), а величина 1,3 (стандарт APS-H) встречается только в камерах семейства Canon EOS-1D. Кроп-фактор беззеркальных фотоаппаратов обычно выше: 1,5—2 (Samsung NX и Micro 4/3). В некоторых случаях понятие кроп-фактора используется применительно к матрицам большего размера, чем малоформатные. Так, цифровые задники для фотоаппаратов Hasselblad среднего формата 6×6 см, оснащаются матрицей 37×37 мм, обеспечивая кроп-фактор 1,5 относительно исходного плёночного кадра.

Уменьшение поля зрения

Поле зрения объективов 50 и 70 мм для кадра разных размеров. Границы кадра, даваемого объективом 70 мм на «полном кадре», примерно совпадают с кадром объектива 50 мм на «кропнутой» матрице

Наличие кроп-фактора уменьшает эффективный угол изображения и сопряжённое с ним угловое поле объектива. Например, объектив с фокусным расстоянием 28 мм на полном кадре обладает угловым полем примерно 73° по диагонали. На кадре с кроп-фактором 1,6 этот угол составит всего 50° по диагонали, что эквивалентно объективу с фокусным расстоянием примерно 45 мм ( 28 × 1 , 6 = 44 , 8 ) {\displaystyle (28\times 1{,}6=44{,}8)} для 35-мм плёнки.

Это неудобно, когда необходим широкий угол. Сверхширокоугольные объективы при уменьшении размера кадра становятся просто широкоугольными, а широкоугольные становятся нормальными. Однако для телеобъективов кроп-фактор даёт определённые преимущества. Например, 300-мм объектив с учётом кроп-фактора 1,6 даёт такое же угловое поле, как телеобъектив с фокусным расстоянием 480 мм. Кроме этого, характеристики любых объективов падают к краям поля изображения, поэтому на уменьшенной матрице качество более однородно.

Конкретный объектив всегда даёт одинаковое изображение, независимо от того, на какую камеру он установлен. Увеличение изображения происходит только потому, что используется его меньшая часть, которая выглядит увеличенной на таком же мониторе и при печати в том же формате. Сужения поля зрения объектива на уменьшенной матрице можно избежать применением особой разновидности широкоугольного конвертера, выпускаемого компанией «Metabones» под названием «Speed Booster».

Основная статья: Speed Booster

Устройство предназначено для беззеркальных фотоаппаратов и позволяет сохранить поле зрения «полнокадровых» объективов на матрице размера APS-C. При этом светосила этих объективов увеличивается пропорционально квадрату кратности конвертера с сохранением глубины резкости.

Эквивалентное фокусное расстояние

Для профессиональных фотографов, привыкших к соотношению фокусных расстояний и поля зрения малоформатной аппаратуры, его изменение привнесло неудобства при выборе оптики для цифровых фотоаппаратов. Поэтому был изобретён термин «Эквивалентное фокусное расстояние», который характеризует фокусное расстояние объектива с эквивалентным угловым полем для конкретного кроп-фактора. Например, об объективе 31 мм (при установке его на камеру с кроп-фактором ≈1,6) будут говорить как об эквиваленте 50 мм для 35-миллиметровых камер.

Для сравнения фокусных расстояний двух объективов, предназначенных для разных фотоаппаратов, необходимо указанные на объективах фокусные расстояния (ФР) умножить на кроп-фактор фотоаппарата. Например:

1. Объектив «SMC Pentax-DA» имеет маркировку «18~55 mm». Кроп-фактор фотоаппарата, на котором установлен данный объектив, — 1,53. Умножив фокусные расстояния на кроп-фактор, получаем эквивалентные фокусные расстояния (ЭФР): 28~84 мм.

2. Объектив фотоаппарата «Olympus C-900Z» имеет маркировку «5,4~16,2 mm». Кроп-фактор данного аппарата равен 6,56. Умножив, получаем ЭФР объектива: 35~106 мм.

Теперь, переведя ФР обоих объективов к ЭФР, мы можем их сравнить. Первый обладает более широким угловым полем при широкоугольном положении, второй — более длиннофокусным телеположением.

Сменная оптика для камер с кроп-фактором

Большинство производителей цифровой зеркальной фотоаппаратуры создали упрощённые линейки объективов и стандарты байонетов, совместимые с доминирующим, но допускающие укороченный задний отрезок и уменьшенное поле изображения. Такие линейки рассчитаны только на цифровые фотоаппараты такого же стандарта и несовместимы с полнокадровыми и плёночными. Однако удешевление конструкции таких объективов, особенно широкоугольных, позволяет создать качественную оптику потребительского уровня. Наиболее известными стали такие стандарты, как Canon EF-S и Nikon DX. Объективы этих стандартов создают качественное изображение в пределах поля 22,5×15 мм, соответствующего сенсору APS-C.

Объективы, рассчитанные на камеры с кроп-фактором, обычно нельзя использовать со стандартными, несмотря на идентичную конструкцию байонета. Этому может препятствовать другое устройство хвостовой части, входящей в камеру глубже (например, серия Canon EF-S). Даже в случае отсутствия технических ограничений на установку (Pentax, Nikon), объектив может давать заметное виньетирование, или вовсе ограничивать поле изображения пределами центрального круга. При этом стандартные объективы можно использовать с «кропнутыми» фотоаппаратами без ограничений.

Некоторые размеры матриц

Схема для визуального сравнения размеров матриц с различным K f {\displaystyle K_{f}}

4/3, 18×13,5 мм, соотношение сторон 4:3

Стандарт 4/3 разработан совместно компаниями Olympus, Kodak и несколькими другими. Сейчас (2010 год) камеры с матрицами такого формата производят фирмы Olympus и Panasonic. Декларировались цели снижения стоимости производства, веса камер и объективов.

DX и APS-C, около 25,1×16,7 мм, соотношение сторон 3:2

Фотосенсоры таких размеров наиболее часто встречаются в цифровых зеркальных, беззеркальных и дальномерных фотоаппаратах. Их площадь примерно соответствует размеру кадра полуформатного фотоаппарата.

APS-H формат, 27×18 мм, соотношение сторон 3:2

Фотосенсор с линейными размерами в 1,3 раза меньшими, чем у малоформатного кадра. Разработан фирмой Kodak для использования в гибридных фотоаппаратах, созданных совместно с Canon. В дальнейшем выпуск матриц этого размера продолжен компанией Canon, использовавшей их в профессиональной линейке Canon EOS-1D.

Полнокадровый (англ. full frame) фотодатчик формата 36×24 мм ±1 мм, соотношение сторон 3:2

Первым в мире серийным фотоаппаратом с полнокадровым сенсором и кроп-фактором, равным единице, в сентябре 2002 года стал Canon EOS-1Ds. За два года до этого Asahi Optical и Kyocera анонсировали полнокадровые фотоаппараты, производство первого из которых Pentax MZ-D так и не было запущено, а камера «Contax N Digital», выпущенная на несколько месяцев ранее Canon, вскоре была снята с производства. До выхода Contax N Digital и EOS-1Ds матрица формата 24×36 мм была доступна только в среднеформатных цифровых задниках, давая со штатной оптикой кроп-фактор 1,6.

В настоящее время на рынке представлено несколько моделей фотоаппаратов с полнокадровым сенсором (Canon, Nikon, Kodak, Sony). Основной проблемой конструирования и применения таких сенсоров является увеличение угла падения света на краевые области матрицы и связанные с этим эффекты, не свойственные традиционным фотоматериалам:

  • виньетирования (на 1 ступень экспозиции больше, чем APS-C);
  • снижения чёткости и ухудшение цветопередачи изображения к краям (из-за появления эффекта засветки «соседнего пикселя» через микролинзу);
  • снижение качества фильтрации инфракрасного излучения к углам кадра, ухудшающее цветопередачу;

В сочетании с аберрациями некоторых объективов эти недостатки делают не вполне оправданной покупку любителем аппарата с полнокадровым сенсором. Весь набор преимуществ полнокадровой матрицы (меньшая ГРИП, большая эквивалентная чувствительность, применение ряда плёночных объективов) реализуется с дополнительными затратами. В настоящее время часть проблем полнокадровых матриц решена, в том числе с помощью цифровой компенсации виньетирования.

Среднеформатная матрица формата 60×45 мм, соотношение сторон 4:3

Применяются в цифровых задниках для среднеформатных камер.