Кіріспе

Цифрлық суреттегі мультипликатор, 35 мм пленкалық камераның фокустық ұзындығымен салыстырғанда. Цифрлық фотографияда кесу факторы, формат факторы немесе бейне сенсор форматының фокустық ұзындығының мультипликаторы – камераның бейнелеу аймағы өлшемдерінің эталондық форматқа қатынасы; көбінесе бұл термин цифрлық камераларға, эталон ретінде 35 мм пленкалық форматқа қатысты қолданылады. Цифрлық камералар жағдайында бейнелеу құрылғысы – цифрлық бейне сенсор. Кесу коэффициентінің ең көп қолданылатын анықтамасы – 35 мм кадрдың диагоналының (43,3 мм) зерттеліп отырған бейне сенсордың диагоналына қатынасы; яғни, 35 мм-дің 36 мм × 24 мм ауданындағы 3:2 пропорциясы берілген болса, бұл биіктіктердің немесе ендердің қатынасына тең. Сенсорлар аудандарының қатынасы – кесу коэффициентінің квадраты. Кесу факторы кейде бір линзаны әртүрлі камералардың көру бұрышы мен бейне сапасын салыстыру үшін қолданылады. Кесу факторы кейде фокустық қашықтық мультипликаторы ("Пленка") деп аталады, себебі линзаның фокустық қашықтығын кесу факторымен көбейту, егер эталондық форматта қолданылса, бірдей көру бұрысын беретін линзаның фокустық қашықтығын береді. Мысалы, 50 мм фокустық қашықтығы бар линза, бейнелеу аймағында эталондық форматқа (әдетте 35 мм) қатысты 1,6 кесу коэффициентіне ие болса, 80 мм фокустық қашықтығы бар линза эталондық форматта беретін көру бұрысына тең болады. Егер бірдей көру бұрысы мен бейне сапасы бар, бірақ әртүрлі камералармен сурет түсіруді қаласаңыз, диафрагма мен ISO параметрлерін де кесу факторына сәйкес реттеу қажет. Линзаның фокустық қашықтығы кішірек бейнелеу аймағын пайдалану арқылы өзгермейді; көру бұрысы сәйкесінше кішірейеді, себебі линза жасаған бейне шеңберінің кішірек бөлігі кішірек бейнелеу аймағында қолданылады.

Кіріспе

Крок факторы және фокустық қашықтық көбейтуші терминдері 35 мм пленкалық форматтағы SLR фотографтарына жаңадан енгізілген DSLR камераларында олардың қолданыстағы линзалар диапазондарының қалай жұмыс істейтінін түсінуге көмектесу үшін пайда болды. Мысалы, 1.5 FLM қолдану арқылы фотограф DSLR-дегі 50 мм объективтің фокустық қашықтығы 1.5 есе көбейтілгендей "әрекет ететінін" айта алады, яғни оның көру өрісі 75 мм объективпен бірдей болады. Әрине, фотообъективтің нақты фокустық қашықтығы оның оптикалық құрылымымен анықталады және оның артына қойылған сенсордың форматына байланысты өзгермейді. Нарықтағы көптеген DSLR камераларында стандартты 36 × 24 мм (35 мм) пленкалық кадрдан кіші APS C өлшемді бейне сенсорлары қолданылады. Нәтижесінде бейне сенсоры 35 мм пленкалық SLR камерасына қарағанда кішірек аумақтан бейне деректерін алады, бұл 36 мм × 24 мм "толық кадрлы" пленка түсіретін кескіннің шеттерін тиімді түрде кесіп тастайды. Осы кесудің нәтижесінде тиімді көру өрісі (FOV) кіші сенсордың өлшемі мен 35 мм пленкалық форматтың (эталондық) өлшемі арасындағы қатынасқа пропорционалды фактормен төмендейді. Көптеген DSLR камералары үшін бұл фактор 1.3–2.0× құрайды. Мысалы, 28 мм объектив 35 мм форматтағы толық кадрлы камерада орташа кең бұрышты FOV береді, бірақ 1.6 кесу коэффициенті бар камерада сол объективпен түсірілген суреттің көру өрісі шамамен 45 мм объективпен (28 × 1.6 = 44.8) толық кадрлы камера түсіретін көру өрісімен бірдей болады. Бұл FOV-тің тарылуы кең FOV қажет болған кезде фотографтар үшін кемшілік болып табылады. Ultra wide линзалар кең бұрышты болады; кең бұрышты линзалар "қалыпты" болады. Дегенмен, фотографтарға тар FOV қажет болған кезде кесу коэффициенті артықшылыққа айналуы мүмкін. Бұл фотографтарға алыс нысананы түсіргенде ұзын фокустық қашықтығы бар объективтермен кадрды оңай толтыруға мүмкіндік береді. 1.6 кесу коэффициенті бар камерадағы 300 мм объектив 35 мм пленкалық форматтағы камераға 480 мм ұзындықтағы фокус объективі қажет болатын FOV-мен бірдей суреттерді береді.

Сенсордың жұмысын бағалау

Берілген экспозиция үшін, мысалы, белгілі бір фокустық жазықтықтың жарықтандыруы мен экспозиция уақыты үшін, үлкен бейне сенсорлары көбірек фотондарды ұстап алады, сондықтан кіші сенсорларға қарағанда аз кескін шуы және кеңірек динамикалық диапазонға ие кескіндерді тудырады. Фотондық шу статистикасының есесінен, сигнал мен шу қатынасының (SNR) және сенсордың бірлік күшейтуінің қажетті қасиеттері пиксел ауданының квадрат түбірімен пропорционалды түрде өседі. Кесу коэффициенті сенсор ауданының квадрат түбіріне кері пропорционал болғандықтан (шағын көперіс қатынасына тәуелді фактор ескерілгенде), ол бейне сенсордың өнімділігін бағалауға көмектеседі. Мысалы, егер екі әртүрлі өлшемдегі бейне сенсорларының көперіс қатынасы бірдей болса және олардың ажыратымдылығы 10 мегапиксельді құраса, сондай-ақ ұқсас технологиямен жасалған болса, үлкен сенсордың сигнал-шу қатынасы екі сенсордың кесу коэффициенттерінің арақатынасына тең дәрежеде жақсы болады. Үлкен сенсордың кесу коэффициенті кішірек, ал сигнал-шу қатынасы жоғары.

Цифрлық линзалар

Көптеген SLR камералар мен линза өндірушілері DSLR форматтарына оңтайландырылған қысқа фокустық қашықтығы бар линзаларды жасау арқылы кең бұрышты линза қолданушыларының алаңдаушылықтарын шешті. Көп жағдайда, бұл линзалар 24×36 мм кадрды толық жаба алмайды, бірақ көптеген DSLR-лердегі 16×24 мм (немесе одан кіші) сенсорды жабуға жеткілікті үлкен кескін шеңберін құрайды. Олар кішірек кескін шеңберін құратындықтан, линзаларды аз шыны қолдану үшін оңтайландыруға болады және кейде толық кадрлы камераларға арналған линзаларға қарағанда физикалық тұрғыдан кішірек және жеңіл болады. Кішірек цифрлық форматтарға арналған линзаларға мыналар жатады: Canon EF-S және EF-M линзалары, Nikon DX линзалары, Olympus Four Thirds System линзалары, Sigma DC линзалары, Tamron Di II линзалары, Pentax DA линзалары, Fujifilm XF және XC линзалары, Sony Alpha (SAL) DT & E линзалары. Мұндай линзалар әдетте 35 мм форматтағы толық кадрға арналған линзаларға қарағанда кішірек кескін шеңберін проекциялайды. Дегенмен, камераның кесілу коэффициенті немесе FLM осы линзалармен көрініс бұрысы мен фокустық қашықтық арасындағы қатынасқа басқа линзалармен бірдей әсер етеді, тіпті проекцияланған кескін осылайша "кесілмеген" болса да. Осы тұрғыдан алғанда, "кесілу коэффициенті" термині кейде шатастыру тудыруы мүмкін; осы себепті "фокустық қашықтық көбейткіші" деген баламалы термин де қолданылады.

Нысаналы және түсірілетін камералардың керу коэффициенті

Кіші, DSLR емес, тұтынушыларға арналған камералар, көбінесе «түсіру камералары» деп аталады, алмастырылатын линзаларды немесе басқа форматқа арналған линзаларды пайдаланбаса да, 35 мм форматқа қатысты кесілген факторға (crop factor) немесе FLM-ге ие болуы мүмкін. Мысалы, 9 мм сенсорлық диагоналі бар «1/1.8 дюйм» форматы, 35 мм пленканың 43.3 мм диагоналіне шаққанда шамамен 5 кесілген факторға ие. Сондықтан, бұл камералар 35 мм түсіру камераларындағы фокус аралықтың бес бөлігінен тұратын линзалармен жабдықталған. Көп жағдайда өндірушілер өз камералары мен линзаларын нақты фокус аралықтарымен белгілейді, бірақ кейбір жағдайларда олар кесілген факторды (фокус аралықты көбейткіш) қолданып, 35 мм-ге эквивалентті фокус аралықты көрсетуді таңдайды. Сыншылар да камералардың көріс бұрышын (field of view) ортақ терминдермен сипаттау үшін 35 мм-ге эквивалентті фокус аралықты қолданады. Мысалы, Canon Powershot SD600 линзасының нақты фокус аралық диапазоны 5.8–17.4 мм деп көрсетілген. Бірақ, оның кесілген коэффициенті шамамен 6 («1/2.5 дюймдік» формат) болғандықтан, кейбір сын-пикирлерде оны 35–105 мм линза деп сипаттайды.

Үлкендеу коэффициенті

Өсімдік факторы кейде "көбейту коэффициенті", "фокустық қашықтық коэффициенті" немесе "фокустық қашықтық көбейткіші" деп аталады. Бұл термин қолданылуы, белгілі бір фокустық қашықтығы бар линзалардың толық кадрлы камераларға қарағанда кесілген матрицалы камераларда үлкен ұлғайту эффектін беретінін көрсетеді. Бұл, мысалы, құс фотосуретінде маңызды, себебі фотографтар көбінесе максималды "жақындау" мүмкіндігін іздейді. Телеконвертерді пайдаланудың орнына кішкентай сенсорлы камера артық болуы мүмкін, өйткені телеконвертер линзаның апертурасын өзгертеді, соның салдарынан автофокустың жұмысы нашарлауы мүмкін. Кез келген линза, ол қандай камераға орнатылса да, бірдей бейнені түсіреді. Қосымша "ұлғайту" эффектісі бейне стандартты өлшемдегі шығысқа (басып шығару немесе экран) ұлғайтылған кезде пайда болады. Яғни, нысаннан фокустық жазықтыққа дейінгі ұлғайту өзгермейді, бірақ нысаннан соңғы шығысқа дейінгі жүйелік ұлғайту артады.

Екіншілік әсерлері

35 мм форматқа арналған объектив кіші форматтағы DSLR-де қолданылғанда, көрініс өрісінің айқын төмендеуінен басқа, тереңдік өрісіне, перспективаға, камераның қозғалысынан туындайтын бұлыңғырлыққа және басқа да фотосуреттік параметрлерге екінші деңгейде әсер етуі мүмкін. Тереңдік өрісі қандай шарттармен салыстырылғанына байланысты өзгеруі мүмкін. Егер бірдей позициядан, бірдей объективпен және бірдей диафрагмалық санмен (f санымен) кесілмеген (толық кадрлы) 35 мм камерамен түсірілген суреттің көлемін белгілі бір эталондық өлшемге дейін ұлғайтса, тереңдік өрісі азаяды. Ал, егер кесілмеген камерамен бірдей көрініс өрісін қамтамасыз ететін (35 мм-ге баламалы фокус арақашықтығына сәйкес) басқа объектив қолданылса, және диафрагмалық саны бірдей болса, кіші камераның тереңдік өрісі артады. Перспектива – бұл тек қана қарау бұрышына (камера орнына) байланысты қасиет. Бірақ, егер объективті кіші форматтағы камераға орнату фотографты нысанадан алшақтатуға мәжбүр етсе, онда перспектива өзгереді. Кіші форматтағы камераларда қажетті қосымша ұлғайту дефокус салдарынан бұлыңғырлықты арттырады, сондай-ақ камераның қозғалысынан (тітреуден) туындайтын бұлыңғырлықты да арттырады. Нәтижесінде, нақты сурет алу үшін белгілі бір жапқыш жылдамдығында қолмен ұсталатын фокус арақашықтық кесу коэффициентімен төмендейді. Ескі ереже бойынша, қолмен ұстағанда жапқыш жылдамдығы кемінде фокус арақашықтығына (миллиметрде) тең болуы керек. Егер нақты фокус арақашықтығы ереже қолданылғанға дейін кесу коэффициентіне көбейтілсе, бұл ереже тиімді болады. Көптеген фотосуреттік объективтер кадрдың ортасында шеттеріне қарағанда жақсырақ бейнелейді. Кіші форматтағы сенсормен 35 мм пленка кадрын түсіруге арналған объективті пайдаланғанда, суреттің тек орталық "жақсы бөлігі" қолданылады; шеттерінде нашар немесе қараңғы болатын объектив кіші сенсорда жақсы нәтиже беруі мүмкін. Алайда, сенсорға проекцияланған суретті кіші сенсорды пайдаланып басып шығару үшін көбірек ұлғайту қажет болғандықтан, кіші форматтағы объективтер сенсорға жоғары ажыратымдылықта сурет беруі керек, ал кіші сенсордың сигнал/шу қатынасы (SNR) жоғары болуы керек, себебі линзадан түсетін жарықтың мөлшері азаяды.

Өсімдіктердің ортақ факторлары

Өсімдік факторларының мәндері 35 мм-ге баламалы фокустық қашықтықты және 35 мм-ге баламалы ұлғайтуды есептеуге көмектеседі. Кездесетін өсімдік факторлары:

Тип Биіктігі (мм) Өсімдік факторы 1/2.5" (көптеген суперзум және нүктелік-түсірілім камералары) 4.29 6.0 1/2.3" (шағын камералар және суперзум камералары, алғашқы Pentax Q) 4.55 5.6 1/1.8" (Canon Powershot G1, G7/S90 сияқты жоғары сапалы шағын камералар) 5.32 4.8 1/1.7" (жоғары сапалы шағын камералар, кейінгі Pentax Q) 5.70 4.5 2/3" (Fujifilm X10, Fujifilm X20, Sony F828, Sony F717) 6.60 3.9 1" (Nikon 1/CX / Sony RX100 сериясы / Sony RX10 / Canon Powershot G7 X) 8.80 2.7 4/3" / Four Thirds (Olympus және Panasonic DSLR және MILC камераларында қолданылады) 13 1.84–2 Sigma Foveon X3 (Merrill камераларына дейін) 13.80 1.7 Canon APS C 14.80 1.6 Жалпы APS C (Sigma Foveon X3, Fujifilm X ұстағышы, Nikon DX, Pentax K, Ricoh GXR, & Ricoh GR, Samsung NX, Minolta/Sony α DT & E Mount (NEX)) 15.60 1.5 APS H (Canon, Leica M8) 18.60 1.3 35 мм толық кадр (Canon EF, Leica M9, Nikon FX, Pentax K 1, Sony α, FE Mount, Sony RX1) 24.00 1.0 Орта формат (Hasselblad, Leaf, Phase One, Pentax 645D, Fujifilm GFX) 33.00 0.79 Орта формат (Hasselblad, Leaf, Phase One) 40.40 0.64