Se você está pensando em comprar uma nova câmera ou está pensando em atualizá-la, provavelmente já ouviu tudo sobre câmeras com sensor de cultura, mas o que isso significa? Como o fator de corte afeta as seleções de lentes? Quando você está considerando sistemas, geralmente não é apenas o corpo da câmera que você deve considerar, mas também a seleção de lentes para esse sistema.
Óptica de sensor e equivalências
Óptica do Sensor de Colheita
A maioria dos novos fotógrafos geralmente começa com câmeras de sensor de corte porque geralmente são mais baratas. Mas, à medida que você se torna mais avançado, faz sentido atualizar para um sistema full frame? Se você está pensando em atualizar, existe um caminho de atualização razoável?
Por exemplo, você deve comprar lentes full frame para usar com o corpo do sensor de cultura? Parece tão confuso e para ser justo, é um pouco complicado e as regras básicas não contam toda a história. Em vez de olhar para as diferenças nos próprios sensores da câmera (todos são muito bons), vamos tentar entender as próprias lentes.
Lentes de distância focal semelhantes - Olympus micro 4 / 3rds 40-150 mm f / 2.8 (equivalente a 80-300 mm) e 100-400 mm f / 4.5-5.6 da Canon (para quadro inteiro).
Tamanhos de lente
Se você estiver olhando para lentes, verá muitas distâncias focais e aberturas diferentes. Mesmo do mesmo fabricante para o mesmo corpo de câmera, geralmente existem diferentes combinações de abertura e distância focal. Visto que uma parte importante da fotografia é a ótica, como você pode começar a comparar lentes para sensores de tamanhos diferentes? Como as lentes se relacionam com o corpo da câmera que você está olhando?
Nifty 50mm (full frame à esquerda) e micro 4/3rds 25mm (50mm equivalente) à direita.
Indo mais longe, como os sensores de corte de diferentes tamanhos afetam a ótica da lente? Uma lente f / 2.8 em uma câmera com sensor de corte é na verdade uma lente f / 2.8 ou é outra coisa? E quanto às câmeras de formato maior? Por que as aberturas menores (f-stops) parecem tão grandes, mas as imagens são tão lindas com ótima separação de fundo e bokeh?
Tudo isso está relacionado à óptica da lente e às equivalências do sensor de cultura, um dos grandes mistérios da fotografia que a maioria dos fotógrafos realmente não entende.
Lens Optics Basics
Para entender a ótica da lente, você precisa entender o que uma lente faz com a luz que entra nela. A luz que passa por uma lente realmente se inverte, virando a imagem de cabeça para baixo. A luz então se projeta no sensor digital após passar pelas lentes.
A distância focal e a imagem mudam para o sensor.
A maioria das lentes é definida pela distância focal e pela abertura máxima. Quanto maior a distância focal, mais próximos os objetos distantes parecem. Assim, por exemplo, esportes e observadores de pássaros geralmente querem distâncias focais muito maiores para chegar perto.
Números menores ampliam o campo de visão para fazer com que mais coisas se encaixem na imagem (lentes grande angulares) e costumam ser as ferramentas de trabalho para fotógrafos de paisagens. Em equivalentes a 35 mm, uma lente de 200 mm é uma lente longa e uma lente de 20 mm é uma lente muito grande.
Ilustração do tamanho relativo da abertura.
O número f-stop da abertura representa o tamanho da íris ou orifício na lente. Uma lente será avaliada com base na maior abertura que a íris pode abrir. Quanto mais luz você deixar entrar, mais rápida será a velocidade do obturador necessária. Por causa dessa propriedade, as lentes de maior abertura máxima são chamadas de lentes mais rápidas. Por exemplo, uma lente f / 2.8 é considerada muito rápida e uma lente f / 5.6 (pense na lente do kit) seria considerada muito lenta.
Matemática ótica
Vamos manter a matemática geeky mínima, mas isso realmente ajuda a entender a ótica das lentes.
O comprimento focal não é uma medida do comprimento real de uma lente, mas um cálculo de uma distância óptica do ponto onde a luz converge para formar uma imagem nítida no sensor digital no plano focal da câmera. A abertura, por outro lado, é o tamanho do orifício criado pela íris na lente. A abertura está geometricamente relacionada à distância focal da lente. Por exemplo, uma lente f / 2.8 em uma lente de distância focal de 100 mm é 100 dividido por 2,8 = 35,7 mm. Como a distância focal da lente determina o tamanho da abertura, ela é independente do tamanho do sensor, mas depende da distância focal.
Lentes utilitárias cobrindo uma faixa semelhante - a Canon 24-105mm f / 4 e a Olympus 12-40mm Fazendo o Sentido da Óptica de Lente para Câmeras com Sensor de Recorte f / 2.8 (equivalente a 24-80mm).
As lentes de zoom podem ter mais de uma abertura porque a íris não fica maior à medida que a lente fica mais longa. Por ser uma relação matemática, a distância focal mais longa com a mesma abertura da íris torna a abertura menor. Lentes de zoom mais caras têm a mesma abertura para todo o alcance, mas isso é um pouco de um feito de engenharia, pois a íris deve ficar maior à medida que a lente faz zoom para uma distância focal mais longa.
Atualização do formato do sensor da câmera
Na era de ouro da fotografia cinematográfica, havia vários formatos ditados pelo estoque de filmes. Um dos tamanhos mais comuns era o filme de 35 mm ditado por filme de roda dentada que tinha 34,98 ± 0,03 mm (1,377 ± 0,001 pol.) De largura. Na época do cinema, havia vários formatos também, com filmes maiores e menores disponíveis, que também afetavam o tamanho e o desempenho das lentes.
Quando os sensores digitais foram originalmente desenvolvidos para câmeras estáticas, os sensores maiores eram proibitivamente caros, então sensores menores foram usados. Existe uma grande variedade de tamanhos de sensores e essa variedade de tamanhos de sensores afeta a mecânica de como as lentes das câmeras operam.
Quando um sensor tem quase o tamanho de um filme de 35 mm, ele é chamado de quadro inteiro. Qualquer coisa menor é chamada de sensor de cultura. Qualquer coisa maior é geralmente chamada de formato médio, embora haja muita variabilidade em tamanhos maiores do que full frame. Os sensores variam não apenas em tamanho, mas também em geometria.
Tamanhos relativos do sensor de colheita
Tamanhos de sensor
De um modo geral, um sensor de quadro completo tem a forma de um retângulo que tem aproximadamente 36 mm x 24 mm, que é uma relação comprimento / largura de 3: 2 cobrindo uma área de 862 mm quadrados. Por outro lado, um micro sensor de corte 4/3 tem 17,3 mm x 13 mm (proporção de 4: 3) cobrindo uma área de 224,9 mm quadrados. Um sensor de corte Nikon / Pentax APS-C tem 23,6 mm x 15,7 mm (proporção de 3: 2) cobrindo uma área de 370 mm quadrados, enquanto um APS da Canon -C sensor é 22,2 mm x 14,8 mm (proporção de 3: 2), mas apenas 328,5 mm quadrados. Formatos maiores (maiores do que full frame) tendem a ser quadrados.
Muitas vezes, os fatores de corte são calculados pelo tamanho da distância diagonal de canto a canto do sensor. Por exemplo, um sensor de quadro completo tem duas vezes a diagonal de um sensor micro 4/3, portanto, a taxa de corte é 2x. Para um sensor de corte Nikon APS-C, a proporção é 1,5x e para um sensor de corte Canon APS-C, é 1,6x.
Comparação das pegadas do sensor
Quadrado versus redondo
As lentes são redondas, enquanto os sensores são retangulares ou quadrados. Assim, todas as câmeras cortam parte da imagem porque as lentes redondas projetam uma imagem circular no sensor que é um retângulo. Isso significa que as bordas do círculo da imagem são cortadas.
Os fabricantes de câmeras projetam suas combinações de lente / câmera de forma que todo o sensor obtenha uma ótima cobertura do círculo da imagem (isso é chamado de poder de cobertura). Isso pode criar problemas quando houver uma incompatibilidade entre o tamanho do sensor e o tamanho do sensor para o qual a lente foi feita.
Círculo de imagem com quadro completo e micro 4/3 quadro sobreposto
Então, como o fator de corte afeta as imagens?
Existem muitos fatores que afetam suas imagens. O tamanho do sensor afeta as imagens, mas também a distância focal e o tamanho da abertura, mas essas são propriedades físicas da lente e não são afetadas pelo fator de corte. Pelo menos não diretamente.
Para ilustrar o efeito dos sensores de cultura na captação de luz e comprimento focal, uma série de imagens de teste foram configuradas (estas não são excessivamente científicas, mas mais ilustrativas). Usando uma Olympus EM1 Mark II (sensor Micro 4 / 3rds - fator de corte 2 vezes) e uma Canon 5D Mark IV (full frame).
Olympus EM1 Mark II, câmera micro 4/3
Câmera full frame Canon 5D Mark IV.
Para ilustrar a conversão de diferença focal e a conversão de captação de luz, as câmeras foram configuradas lado a lado usando apenas a conversão de comprimento focal. A geometria dos sensores não é exatamente a mesma, então eles foram recortados para corresponderem uns aos outros (proporção de 8 × 10).
Comparação do tamanho da câmera (full frame à esquerda, micro 4/3 à direita)
Ambas as câmeras foram direcionadas para a mesma vista.
Teste as câmeras lado a lado.
Regras Práticas Versus Realidade
As distâncias focais são comumente convertidas em equivalentes para sensores full frame para dar o mesmo campo de visão multiplicando a distância focal pela razão diagonal do sensor. Por exemplo, uma lente de 25 mm em um sensor micro 4/3 é o equivalente a uma lente de 50 mm em uma câmera full frame (fator de corte é 2: 1).
Uma lente Canon EFS (sensor de corte) para combinar com uma lente de 50 mm é 31 mm. Isso também funciona ao contrário. Se você colocar uma lente full frame em um corpo de câmera de sensor de corte, a distância focal é multiplicada (a mesma lente de 50 mm torna-se como uma lente de 75 mm em um sensor de corte). Esta regra prática funciona.
Nota do editor: A ótica não é a mesma, mas este é um método geralmente aceito para entender os sensores de cultura.
Em equivalentes de 24 mm - mesma velocidade do obturador e ISO, full frame à esquerda e Micro 4/3 à direita (ambos em f / 4, ISO200, 1/160).
Abertura e profundidade de campo
Outra regra que não funciona tão bem é adicionar uma parada ou duas para a abertura (dependendo do corte). Por que não funciona? Bem, há mais coisas em jogo aqui.
A abertura afeta a capacidade de captação de luz de uma lente, mas com uma câmera com sensor de cultura, o sensor menor faz com que a profundidade de campo (área em foco) seja maior. O que isso significa é que uma lente f / 2.8 com sensibilidade ISO 200 deve ter a mesma velocidade do obturador em qualquer corpo de câmera (existem variações nos medidores de luz de um corpo de câmera para outro). Portanto, uma lente f / 2.8 é sempre uma f / 2.8 para captação de luz.
Em equivalentes de 70 mm - mesma velocidade do obturador e ISO, full frame à esquerda e Micro 4/3 à direita (ambos em f / 4, ISO200, 1/80).
Para tornar as coisas mais complexas é a aparência de uma imagem. O bokeh em um sensor de recorte nunca será tão bom quanto um sensor de quadro completo porque a área extra de um sensor de quadro completo altera a profundidade de campo (a quantidade da imagem em foco) em relação a um sensor de recorte. Esta não é uma função da lente tanto quanto do tamanho do sensor. Isso pode ser muito sutil, mas é um fator, especialmente para retratos.
Em equivalentes a 200 mm - mesma velocidade do obturador e ISO, full frame à esquerda e Micro 4/3 à direita (f / 4, ISO 200, 1/30).
Em equivalentes a 200 mm - mesma velocidade do obturador e ISO, full frame à esquerda e Micro 4/3 à direita (f / 4, ISO 200, 1/40).
Lentes de quadro inteiro em câmeras com sensor de corte
As lentes tendem a durar muito mais do que câmeras com lentes boas, durando até duas ou três iterações do corpo da câmera. Muitas pessoas seguem o ditado de investir em vidro. Portanto, se você estiver usando um corpo de sensor de corte que aceita lentes full frame, por que não comprar lentes full frame até que esteja pronto para comprar o corpo full frame? A resposta não é necessariamente porque ela pode não ser tão nítida quanto suas lentes de corte, mesmo que a lente pareça nominalmente do mesmo tamanho.
As lentes full frame são mais caras do que as lentes crop, mas você costuma pagar por outros recursos, incluindo vedação contra intempéries e uma construção melhor e mais durável. Por causa das grandes diferenças nos tamanhos dos sensores, obter lentes de quadro completo em um sensor de corte significa que você está usando apenas a parte central da lente, mas os detalhes estão mais concentrados nessa área. Isso pode desafiar a qualidade ótica das lentes full frame.
Eles geralmente são de melhor qualidade, mas não o suficiente para compensar as diferenças de tamanho entre os sensores. Portanto, a menos que você saiba que está atualizando sua câmera em breve, pode não querer usar as lentes full frame em corpos cortados.
Outra consideração é que você deve usar o fator de corte ao contrário. Em um corpo de corte da Canon (fator de corte de 1,6), uma lente de 24 mm se torna uma lente de 38,4 mm. Isso significa que você não pode obter um ângulo de visão tão amplo em um recorte com lentes grandes.
Uma lente full frame em um recorte aumentará a distância focal pelo fator de recorte
Conclusão
Existem muitos equívocos em relação às lentes ao compará-las entre os tamanhos de sensor. Compreender a função básica, os recursos de coleta de luz e as relações geométricas podem ajudá-lo a comparar lentes dentro de sistemas de câmeras e entre tamanhos de sensores.
Existem ótimas lentes disponíveis para todos os sistemas de câmera que podem produzir resultados fantásticos. As lentes são tão importantes quanto o corpo da câmera. Portanto, ao escolher um sistema, certifique-se de ter a seleção de lente necessária para o seu estilo específico de fotografia.