Objektiv brännvidd Analog vs. Digital

[P.Gillner]

Jag har funderat på att införskaffa en 10D. Hur fungerar det med objektiv ifrån en "analog" Canon kanera (EOS30). Ta ett exempel, objektiv "28-105/3.5-4.5" från en EOS30 vad blir brännvidden på en 10D? Antar att det beror på storleken av censorn jämfört med 24x36mm, eller har jag fel? Finns det någon bra matematisk formel för detta? Hur blir det med ljuset? Är det fortfarande detsamma?

 

[sagan]

Det är enkelt! gångra brännvidden med 1.6x (46-168mm)
ljusstyrkan förändras inte.

 

[P.Gillner]

Tack för svaret!

-

 

[kaw]

Alltid lika spännande med särskrivning - vad är en subjektiv brännvidd? ;-)

 

[P.Gillner]

Helt riktigt...

.. med din kommentar. Jag tänkte mig inte riktigt för. Jag brukar själv kommentera liknande situationer ibland.

 

[Pupillen]

Varken brännvidd eller ljusstyrka förändras naturligtvis egentligen, men eftersom sensorn är mindre så minskar bildvinkeln, vilket upplevs som en förlängning av brännvidden.

Nu är emellertid ett objektivs ljusstyrka definierad som kvoten mellan brännvidd och ingångspupillens diameter (den maximala bländaröppningen, såsom man ser den när man tittar in i objektivet framifrån). Eftersom ingångspupillens storlek självklart inte kan påverkas av någonting vi gör bakom objektivet så kan vi fritt ändra sensorstorlek, delförstora eller använda telekonvertrar i trygg förvissning om att ingångspupillen kommer att vara oförändrad! Om vi nu väljer att räkna ut en ny ”motsvarande” brännvidd genom att multiplicera med 1,6, och väljer att nämna denna brännvidds ljusstyrka (vi kan ju göra som fabrikanterna och förbigå den med tystnad) så är vi därför TVINGADE att även multiplicera ljusstyrkan med 1,6.

Ditt objektiv kommer alltså att MOTSVARA ett 45-168/5,6-7,2 (d v s samma som det skulle bli med en 1,6X-telekonverter).

 

[sagan]

Pupillen skrev:

Ditt objektiv kommer alltså att MOTSVARA ett 45-168/5,6-7,2 (d v s samma som det skulle bli med en 1,6X-telekonverter).

Du kommer att få samma utsnitt, samma slutartider (och givetvis samma perspektiv) som med ett 45-168mm f/3.5-4.5..det tycker jag är det väsentliga...så samma som med en konverter blir det inte alls, då du då förlorar i slutartid och i ljusstyrka (ger problem både med AF och med ljuset i sökaren).

 

[Pupillen]

Med ett 45-168mm f/3.5-4.5 och en 24x36-sensor blir förvisso utsnittet lika, men det är väl också det enda som blir lika Såväl skärpedjup som diffraktion minskar om ingångspupillen tillåts öka och för att få samma slutartider så måste vi använda samma ISO-tal trots att sensorerna är olika stora, vilket obönhörligt leder till olikheter i statistiskt brus (vad du nog glömmer är att när förstoringsgraden ökar så ser vi bruset bättre, för att kompensera för det så måste ISO-talet minska om vi vill ha samma bildkvalitet, och det vill vi väl?).

Antag att du tar bilden med en 24x36-sensor och i efterhand bestämmer dig för att delförstora med en faktor 1,6 (jag antar att vi är överens om att detta är samma sak som att redan från början använda en mindre sensor), kommer då objektivet att i efterhand växa och få 1,6 ggr större ingångspupill? Självklart inte, bilden är i det här fallet redan tagen med ett visst ingångshål, storleken på det hålet kan inte ändras i efterhand bara för att vi gör en delförstoring. Bruset kommer obönhörligen att bli större med det nya utsnittet. Skärpedjup och eventuell synbar diffraktion kommer att bli desamma som om bilden från början tagits med 1,6X längre brännvidd och med 1,6X mindre bländartal!

Personligen tycker jag att det är mycket bättre att jämföra bildvinklar och ingångspupiller istället för brännvidder och bländartal när vi jämför olika format. Men OM vi nu nödvändigtvis vill veta ”motsvarande” brännvidder och ljusstyrkor så har vi helt enkelt inget val utan är, utifrån sedan länge fastlagda definitioner, tvingade att multiplicera båda med samma faktor.

 

[sagan]

Pupillen skrev:
Med ett 45-168mm f/3.5-4.5 och en 24x36-sensor blir förvisso utsnittet lika, men det är väl också det enda som blir lika

Bildkvaliten blir sämre med mindre sensor om sensorerna är av samma kvalitet givetvis, men det är ju en annan fråga.

slutartiderna blir de samma oavsätt vilken storlek på sensorn du har..så det är inte enda som blir det samma.

skärpedjupet blir större om sensorn är mindre vid samma utsnitt..japp.

 

[SunKi]

Lennart; som Kim säger, så baseras ju det påståendet att filmen ska ha samma egenskaper för korn/brus som sensorn.. och en rätt av jämförelse blir nog inte helt riktig..

 

[Pupillen]

Kim10D skrev:
Bildkvaliten blir sämre med mindre sensor om sensorerna är av samma kvalitet givetvis, men det är ju en annan fråga.

slutartiderna blir de samma oavsätt vilken storlek på sensorn du har..så det är inte enda som blir det samma.

skärpedjupet blir större om sensorn är mindre vid samma utsnitt..japp.

Att kvalitetsaspekten skulle vara är ”en annan fråga” förstår jag inte, tvärtom så går väl hela iden med att jämföra ljusstyrkan ut på att kvalitén så långt möjligt ska vara konstant, annars är ju jämförelsen helt meningslös.

Om vi struntar i kvalitetsaspekten så har vi naturligtvis fritt val att använda vilken slutartid vi vill oavsett sensorstorlek och bländarvärde.

Att skärpedjupet ökar med en mindre sensor beror helt enkelt på att objektiven till små sensorer brukar ha mindre ingångspupiller, med samma ingångspupill blir skärpedjupet lika oavsett sensorstorlek.

SunKi skrev:
Lennart; som Kim säger, så baseras ju det påståendet att filmen ska ha samma egenskaper för korn/brus som sensorn.. och en rätt av jämförelse blir nog inte helt riktig..

Korn och brus har gemensam grund eftersom båda huvudsakligen uppstår p g a statistiska fluktuationer. Ju fler fotoner som registreras desto mindre blir bruset, för att t ex halvera bruset måste vi registrera 4 ggr så många fotoner. Om vi alltså vill ha lika stort statistiskt brus i de färdiga bilderna så måste antalet fotoner som bygger upp bilderna vara lika, d v s samma storlek på optikens ”ingångshål” oavsett sensorstorlek.

 

[sagan]

Pupillen skrev:
Att kvalitetsaspekten skulle vara är ”en annan fråga” förstår jag inte, tvärtom så går väl hela iden med att jämföra ljusstyrkan ut på att kvalitén så långt möjligt ska vara konstant, annars är ju jämförelsen helt meningslös.

Frågan gällde den fotopraktiska skillnaden,
när man fotograferar, (och då är kvalitetsfrågan en annan fråga), utsnitt och (mycket viktigt) slutartiderna blir desamma.

Sen att kvaliten är mycket hög även från den mindre sensorn gör inget alls.

Pupillen skrev:

Att skärpedjupet ökar med en mindre sensor beror helt enkelt på att objektiven till små sensorer brukar ha mindre ingångspupiller, med samma ingångspupill blir skärpedjupet lika oavsett sensorstorlek.

förstoringsgraden med en mindre sensor blir ju högre (vid samma utnitt) alltså blir skärpedjupet längre, även om ingångspupillen är samma...eller?

 

[SunKi]

Du påstår alltså att man kan jämföra korn/brus-egenskaperna i vilken film som helst med vilken sensor som helst ?

 

[klasb]

Det är intressant att läsa alla dessa diskussioner om skärpedjup och andra optiska fenomen. Att man upplever längre skärpedjup med en kamera med mindre sensor än 24x36 (med optik avsett för 24x36) beror väl på att man för att få samma utsnitt måste välja ett objektiv med kortare brännvidd. Bländarens storlek i mm varierar ju för olika brännvidder, men att säga att ljusstyrkan ändras pga brännviddsförlängningen är väl ändå inte rätt. Ett givet objektiv ädras ju inte för att man klipper bort en del av bilden och det blir ju som Kim säger samma slutartider.

Jag måste säga att det engelska uttrycket "fov crop" ger en mycket bra beskrivning av vad som händer när man har en mindre sensor.

/Klas

 

[Tonyeagle]

tankevurpa

Gör du inte en riktig tankevurpa när du skriver;"Antag att du tar bilden med en 24x36-sensor och i efterhand bestämmer dig för att delförstora med en faktor 1,6 (jag antar att vi är överens om att detta är samma sak som att redan från början använda en mindre sensor)"?
Tänk att du fotar t.ex en fågel på givet avstånd. Oavsett om du har stor eller liten sensor kommer fågeln att avbildas lika stor på sensorerna. Har du den större sensorn men 1,6x större brännvid kommer ju fågeln att avbildas 1,6 ggr större. Det som avgör bildkvalitén är ju pixeltätheten på sensorn. tänk dig 6 megapix på bägge sensorerna. Då kommer ju fågeln att avbildas med fler pixlar på den lilla sensorn efterssom de sitter tätare där-följdaktligen kan man förstora upp den fågeln 1,6 ggr mer med samma bildkvalitét. Hade det däremot funnits 9,6 megapix på den stora sensorn hade bildkvaliteten förmodligen blivit densamma (6x1,6=9,6) vid samma avbildningsskala av fågeln!

 

[Pupillen]

Finns risk för att detta blir långt…

Kim10D skrev:
förstoringsgraden med en mindre sensor blir ju högre (vid samma utnitt) alltså blir skärpedjupet längre, även om ingångspupillen är samma...eller?

Att förstoringsgraden ökar leder till att vi måste använda oss av en mindre oskärpehetscirkel, om vi t ex använder 0,020 mm till 10D och 0,032 mm till 1Ds (0,032/0,02=1,6) så blir hyperfokalavståndet drygt 11 m (avbildningsskala 1:400) med 28/3,5 (10D) och drygt 11 m (avbildningsskala 1:250) med 45/5,6 (1Ds). För att öka din respekt för ingångspupillens oerhörda betydelse ;-) ber jag dig att notera att oskärpehetscirkeln gånger avbildningsskalan är lika med ingångspupillen i exemplet ovan. Detta är ingen slump utan gäller generellt!

SunKi skrev:
Du påstår alltså att man kan jämföra korn/brus-egenskaperna i vilken film som helst med vilken sensor som helst ?

Ja, vad gäller det statistiska bruset borde man i princip kunna göra det. Filmernas kornighet mäts redan idag med en statistisk metod (RMS-värdet), som går ut på att man mäter ljusets slumpmässiga variationer när man flyttar en liten mätcirkel (oftast 0,048 mm i diameter). Ingenting hindrar oss från att använda samma metod för statistiskt brus i sensorer. Ett praktiskt problem som försvårar sådana mätningar är att filmtillverkarna inte ens har kalibrerat sina egna mätningar, utan tvingar oss att använda omvandlingsfaktorer om vi vill jämföra RMS-värden för t ex negativ och positiv film.

En sak som snuddar vid det här (och är en grundorsak till att jag med sådan envishet pläderar för att objektivens ingångspupiller är en långt viktigare faktor än teoretiskt framräknade bländartal) är att det finns en absolut gräns för hur högt ISO-tal man kan plocka ut ur en sensor av en viss storlek och en viss brusnivå. De statistiska fluktuationer jag talade om, och som bestämmer RMS-värdet, är helt enkelt variationer i antalet registrerade fotoner, dessa fluktuationer minskar relativt sett när antalet registrerade fotoner ökar. När teknikutvecklingen har gått därhän att sensorn lyckas registrera ALLA fotoner som träffar den har vi nått vägs ände!

Jag vet inte exakt var denna gräns är belägen, men låt oss säga att gränsen går vid ISO 1600 för småbild och en viss acceptabel brusnivå i den slutliga bilden. I så fall kommer samma acceptabla brusnivå att inträffa redan vid ISO 640 för en lika bra sensor i samma storlek som dagens 10D, vid ISO 400 för formatet 12x18 mm och vid ISO 6400 för 48x72 mm. (Som synes resulterar detta i att vi får samma slutartider för samma ingångspupiller och utsnitt oberoende av sensorstorlek).

klasb skrev:

Bländarens storlek i mm varierar ju för olika brännvidder, men att säga att ljusstyrkan ändras pga brännviddsförlängningen är väl ändå inte rätt. Ett givet objektiv ädras ju inte för att man klipper bort en del av bilden och det blir ju som Kim säger samma slutartider.

Att ändra brännvidden (skenbart eller i verkligheten) UTAN att samtidigt ändra objektivets ljusstyrka leder till orimligheten att objektivets frontöppning växer mycket påtagligt ju mer man klipper bort av bilden, om vi däremot låter ljusstyrkan sjunka i takt med brännviddsökningen så kan vi klippa hur mycket vi vill utan att öppningen behöver ändras. (Det där med slutartiderna beror bara på att ni av något för mig okänt skäl envisas med att använda samma ISO-inställning med olika stora sensorer och därför får olika mycket statistiskt brus i de färdiga bilderna.)

Tonyeagle skrev:

Gör du inte en riktig tankevurpa när du skriver;"Antag att du tar bilden med en 24x36-sensor och i efterhand bestämmer dig för att delförstora med en faktor 1,6 (jag antar att vi är överens om att detta är samma sak som att redan från början använda en mindre sensor)"?

Hade det däremot funnits 9,6 megapix på den stora sensorn hade bildkvaliteten förmodligen blivit densamma (6x1,6=9,6)

Lösryckt ur sitt sammanhang kan jag hålla med dig. Till mitt försvar kan bara sägas att jag inte hade pixlar som högsta prioritet i sammanhanget utan utgick ifrån att det fanns ”tillräckligt många”. Förresten blir det väl 6x1,6x1,6=15,36

 

[klasb]

pupillen:

Min poäng är endast att objektivet som sådant inte ändras beroende på vilken kamera, sensorstorlek m m som används. Det har aldrig fallit mig in att räkna som du med olika ISO-tal för att kompensera för mera brus, men du har säkert rätt där.

Jag hävdar hur som helst att begreppet brännviddsförlängning är illa valt eftersom det som sker, som jag ser det, endast påverkar den utnyttjade bildvinkeln.

 

[Pupillen]

Jag håller helt med dig om det olämpliga i brännviddsförlängningsbegreppet. Som du skrev tidigare så är engelskans FOV crop betydligt bättre, inte minst för att de flesta nog instinktivt inser att en beskärning inte enbart är positivt utan även har negativa konsekvenser som måste vägas in i helhetsbilden. I en annan tråd föreslog förresten någon ordet beskärningsfaktor, vilket jag tycker är en bra benämning på svenska.

 

[Paragrafryttaren]

kaw skrev:
Alltid lika spännande med särskrivning - vad är en subjektiv brännvidd? ;-)

"Subjektiv brännvidd". - Kanske vore ett bra namn för den s.k. "brännviddsförlängningen"? ;-)

 

[sagan]

Pupillen skrev:
Finns risk för att detta blir långt…
Att förstoringsgraden ökar leder till att vi måste använda oss av en mindre oskärpehetscirkel, om vi t ex använder 0,020 mm till 10D och 0,032 mm till 1Ds (0,032/0,02=1,6) så blir hyperfokalavståndet drygt 11 m (avbildningsskala 1:400) med 28/3,5 (10D) och drygt 11 m (avbildningsskala 1:250) med 45/5,6 (1Ds). För att öka din respekt för ingångspupillens oerhörda betydelse ;-) ber jag dig att notera att oskärpehetscirkeln gånger avbildningsskalan är lika med ingångspupillen i exemplet ovan. Detta är ingen slump utan gäller generellt!

Ursäkta..men menar du med andra ord att det är ett faktum (en absolut saning) att skärpedjupet inte påverkas alls av storleken på sensorn så länge ingångspupillens storlek är konstant?
även när utsnittet är det samma.