Ekvivalence - porovnání různých formátů

[Jan67]

Je sice pravda, že odstoupením (tj. změnou vzdálenosti k focenému objektu) měním úhel zobrazení a mohu tak "dorovnat" rozdíl způsobený změnou formátu. Tím ale současně změním i perspektivu a dále při stejné ohniskové vzdálenosti i zvětšení (tj. poměr velikosti objektu na senzoru a ve skutečnosti).

Nemůžu si pomoci, ale metoda ekvivalence je opravdu ta jediná, pomocí které je možné zajistit stejný obraz na různých formátech. A podle mě je jednodušší si nejprve zjistit, za jakých podmínek jsou obrazy na různých formátech shodné a pak z toho vyvozovat nějaké závěry, zkoumat závislosti DoF na různých parametrech atd. V tom článku byly zvoleny metody typu "něco zkusíme, nevíme přesně, co to udělá, neumíme to změřit ale vypadá to zajímavě".

Nejvíc mě ale na článku vadilo, že byl pojat naprosto zbytečně jako souboj APSC vůči FF. Tento přístup podle mě vůbec nemá smysl. Přitom ekvivalence jasně ukazuje, že z pohledu optiky pro určité podmínky focení mají ty systémy překryv a v mezních situacích (tele nebo velmi široká ohniska) má vždy jeden systém navrch. Je to zcela neemoční záležitost.

[BenaCZ]

Jan67: moc jsem nepochopil proc si udelal skaly odstupu od zaostrene roviny 1000x mensi, nez jsem udelal ja. To ze bude bod zobrazen neostre kdyz "vystoupim" z HO a prekrocim velikost rozptyloveho krouzku je jasne. Mira rozmazani prece ale hodne zavisi na tom, jak velky krouzek to bude ve vzdalenejsim pozadi. Ja sjem tim mym excelem chtel ukazat na fakt, ze pri vetsim snimaci muze byt za urcitych podminek HO stejna jako u APSC nicmene u vetsiho snimace je prechod do rozostrenne casti rychlejsi. Alespon tak jsem si interpretoval vysledky ...

Jaky mas na toto nazor?

[Jan67]

Můj názor je následující.
Tvoje nastavení grafu pokrývalo výsledné hodnoty CoC v rozmezí 0 až 8mm. To je hodnota CoC na senzoru. Pokud to sjednotíme na "normativní" fotografii 25x20cm, musíme tuto hodnotu vynásobit pro APSC 10,5x a pro FF 7,0x (CoC pro odlišení označím jako Coc(25x20)).
Takže v grafu bychom dostali hodnoty CoC(25x20) v rozmezí 0 až 56mm. Víme ale, že hranice CoC (25x20), kde se rozhoduje o vnímání ostrosti je 0,2mm. Což je hodnota někde na samém počátku grafu. Samozřejmě, že jev přechodu ostrosti do neostrosti je pozvolný. Ale myslím si, že od nějakého n-násobku limitní hodnoty 0,2mm, např. od pětinásobku, tj. od 1mm je to pak už do značné míry jedno a že na fotce už nejsme schopni rozdíly rozostření vyhodnotit . Kde leží ten násobek přesně, to nevím a byl by to zajímavý pokus.

Můj "výsek" z počátku grafu jen ukazoval, jak strmě u obou formátů CoC roste se vzdáleností pozadí v oblasti CoC(25x20)=0,2mm. Proto se nám také jeví pozadí/bokeh v obou případech (tj. 200mm/4,5 a 300mm/4,5) velmi podobné.

[BenaCZ]

diky za vysvetleni. uz rozumim.

[Jan67]

Byl jsem požádán o pomoc s výběrem kompaktu. Při té příležitosti jsem narazil na velmi zajímavý graf, který převádí průběh světelnosti kompaktů v závislosti na ohnisku do přepočtených ekvivalentních hodnot FF (kinofilmu).

apertures-compacts.jpg (20.65 KiB) Zobrazeno 17154 x

graf ve větším rozlišení je zde:
http://www.dpreview.com/reviews/fujifil ... rtures.png

Je to docela názorný dopad ekvivalence, tj. vliv velikosti senzoru. Třeba u Panasonic LX7, který má objektiv 1.4-2.3 (což by se mohlo na první dojem zdát naprosto skvělý) se ekvivalentní světelnost pohybuje někde mezi 7 až 11. A to je to jeden z nejlepších případů...

A ještě doplním - docela by mě zajímaly reakce kupujících, kdyby se tyto ekvivalentní světelnosti uváděly stejně jako ekvivalentní ohniska...

[hilda4sea]

Díky za názorný graf, který jednoznačně ukazuje vliv formátu čipu. Myslím, že pomocí jeho údajů si lze ujasnit, zda 35/1,4 na APS-C je totéž jako 50/1,4 na FF.

[Jan67]

Monofokál by byl v tomto grafu zobrazen tečkou.
Tyto čáry odpovídají průběhu světelností konkrétních zoom objektivů, každá je přepočtena podle svého odpovídajícího crop faktoru. Takže např. Sony RX100II má světelnost 1.8-4,9 ale relativně velký senzor (13.2 x 8.8 mm), takže se jako jediný dostal na širokém konci pod ekvivalentních 5.6 pak jde ale strmě nahoru.
Pro porovnání skutečných vlastností to je fakt dobrá pomůcka.

[kluzo]

Moc tomu Jane67 nerozumím. Předem se omlouvám, nemám to nějak teoreticky nastudované. Tedy ten vztah není nijak definovaný obecně? Nejde obecně pro danou velikost čipu vypočítat (jako např. HO) a je to pro každý jednotlivý typ jiné? Znamená to tedy, že např. při cloně 8 u mého zoom objektivu a APS-C čipu dopadne jiné množství světla na čip, než třeba u Nikonu APS-C, jejich zoomu např. 18-105 a cloně 8? Čím ten vztah tedy je ještě daný? Napadá mě čirost a počet čoček a vrstev, ale v tom asi tolik rozdílů nebude, nebo jo? Nebo to znamená, že clona 8 má u každého objektivu při stejné velikosti čipu a ohnisku jinou velikost otevřené plochy? Jsem z toho docela dost zmatený

[laurel]

Me tohle prijde uplne zmateny.

Chapu ze crop faktor chipu vs fokalni delka je jasna.. 34mm na APC-s je +-= 50mm FF
Tam je prepocet jasny.

Ale ze by se i svetelnost prepocitavala, to je divny. Prece svetelnost skla neni zavisla na crop faktoru.
A potazmo ani clona. clona je proste 4 at jsi na jakymkoliv chipu..

Pokud mam mezery ve vzdelani v tom to oboru, rad se necham priucit..

[uray]

Graf zobrazuje hodnoty ekvivalentní clony (z pohledu HO) v závislosti na fokální délce, nic víc
Každý objektiv může mít jinou reálnou clonu (a tím pádem i "ekvivalent" vůči XY) na různá ohniska. Takže se to vztahuje pouze k zoomům (jinak by v rafu byly tečky jak už bylo zmíněno. Víc bych v tom nehledal.
(i ve zdrojovém článku je v kapitole "...background blur")

Tím, že zmenším čip (nebo udělám ořez, případně změním poměr stran) tak se světelnost nijak nemění...
Je ale jasné, že pidi čip bude na iso 800 šumět víc než FF čip - to je v grafu zohledněno jen v teoretické rovině - to by čipy musely být vyrobeny "ekvivalentní" technoligií tedy ekvivalentní hustotou světlocitlivých buňek na čipu s ekvivalentní efektivitou a poměrem signálu od šumu. "Malé" čipy jsou tady ve velké výhodě, hlavě poměr cena/výkon protože vyrobit 8x menší čip je mnohem víc jak 8x levnější...

Pak může starší zrcadlovku s typickým seťákem (f/3,5-5,6) z pohledu šumu zadupat do země levnější foťák s malým čipem a stejně světelným seťákem třeba "ekvivalent" f/7-11 dle tohoto grafu. Prostě má lepší čip

Clona stejně jako fokální délka jsou hodnoty založené na fyzikálních vlastnostech a tohle je jen další teor. výpočet nad tím postavený. Sklo f:2 bude pořád f:2 bez závislosti na velikosti čipu. tzn že na iso 100 bude vycházet +-stejný čas na každém systému. Drobné odchylky jsou možné z důvodu "ztrát" světla vlivem velkého počtu čoček, vinětace a pod...

Jinak jedna věc je často opomíjená - když mám např. objektiv f/1,4 který silně vinětuje (nic neobvyklého na větších čipech) tak je v podstatě z pohledu přeneseného světla na krajích "ekvivalent" třeba f/2,8 !
V praxi to vypadá tak, že jpeg je korigovaný a rohy jsou zesvětleny - pak dosti vyleze i šum.

[Jan67]

Abych nejdříve uklidnil - clonové číslo i ohnisko, uvedené na kompaktu je platné.

Ekvivalence je porovnání naprosto různých systémů, jejich matematický přepočet na společný jmenovatel (tím je nejčastěji FF- kinofilm). Cílem ekvivalence je pouze jedno - posouzení, jaké parametry musí mít srovnávaný systém, aby dal ekvivalentní (tj. identickou) fotku. Tím se myslí především perspektiva (daná vzdáleností od fotografovaného předmětu), úhel pohledu, hloubka ostrosti a expozice. Pro zjednodušení neuvažujeme vady objektivů a předpokládáme stejnou technologii senzorů.

Ekvivalence slouží k tomu, aby si člověk uvědomil reálné vlastnosti různých systémů. Všichni podvědomě cítí, že z kompaktu nebudou stejné fotky jako z FF. Ale za určitých podmínek stejné budou. A tyto podmínky nám ekvivalence určí. Pomůže k představě, jaké fotky můžeme dostat ze systému, který neznáme, protože se parametry přepočtou na systém, který známe. Z tohoto srovnání pak jednoznačně vyplynou limity, které již nejsou porovnávaným systémem splnitelné. Týká se to nejvíc světelnosti (tj. minimálního clonového čísla) a rozsahu ISO.

Porovnávání mezi APSC a FF začínáme mít zažité. Takže např. víme, že 75mm/2 na FF nám dá prakticky stejnou fotku jako 50mm/1.4. Chtěl jsem jen ukázat, že ekvivalence platí i mezi FF a kompaktem.

Zopakuji vzorce a zdůvodnění ekvivalence z tohoto vlákna:
Ekvivalentní obraz se získá pomocí jiné ohniskové vzdálenosti f, jiného clonového čísla N a ISO.
Označíme kinofilm (FF) za referenční, a kompakt (k) za porovnávaný.
c je tzv. crop faktor (poměr uhlopříček senzorů), tj. c=u(FF)/u(k)
Pro RX100II to bude c=43.3/15.9=ca 2.7
Pak platí:
f(k)=f(FF)/c
N(k)=N(FF)/c
ISO(k)=ISO(FF)/c^2 (druha mocnina)

Protože v našem případě chceme síše z daných hodnot kompaktů získat ekvivalentní parametry pro FF, budou vzorce upravené:
f(FF)=f(k) * c
N(FF)=N(k) * c
ISO(FF)=ISO(k) * c^2
První dva vzorce sloužily pro sestavení grafu na dpreview.

Takže když udělám fotku s RX100II na f(k)=10,4mm a cloně N(k)=1.8 a ISO=100, bude to ekvivalentní (zaokrouhleně) k fotce na FF s ohniskem f(FF)=28, cloně N(FF)=4.9 a ISO(FF)=270
Jen to dokazuje, že nějaké hrátky s izolací pozadí jsou na kompaktu problematické.

Naopak, ekvivalentní fotku k celkem běžné situaci na FF s f(FF)=50, cloně N(FF)=2.8 a ISO(FF)=100 na tomto kompaktu nelze udělat, protože ekvivalencí dostaneme hodnoty mimo schopnosti tohoto kompaktu (clona a ISO):
f(k)=18mm, clona N(k)=1.0 a ISO=36
Nejzajímavější ale je porovnání kompaktů navzájem, když si je takto převedeme na společný jmenovatel. Pak to pomůže vybrat "nejméně špatný" výrobek.

Koho by zajímalo zdůvodnění vzorců, tak stručně:
Ekvivalentní změny ohniskové vzdálenosti a clonového čísla jsou takové, že vstupní otvor se nemění, světelný tok se nemění, mění se intenzita osvětlení a proto i expozice. Pro zachování stejné expozice měníme ISO. A protože je ISO závislé na intenzitě (intenzita se počítá jako světelný tok na plochu), mění se s c^2.
Množství světla, celkový počet fotonů, světelný tok vyjadřují to samé. Fyzici to měří v lumenech. Anglicky se to nazývá luminous flux. Intenzita osvětlení je tento světelný tok, vztažený na jednotku plochy. Měří se v Luxech. Platí pak, že Lux=lumen/m^2 . Anglicky se tomu říká Illuminance.
Další podrobnosti např. zde: http://www.falklumo.com/lumolabs/articles/equivalence/

[BenaCZ]

Sklo f:2 bude pořád f:2 bez závislosti na velikosti čipu. tzn že na iso 100 bude vycházet +-stejný čas na každém systému. Drobné odchylky jsou možné z důvodu "ztrát" světla vlivem velkého počtu čoček, vinětace a pod...

Toto právě není pravda. Jak je několikrát zmíněno v tomto vlákně, tak na menším čipu bude vycházet při stejné cloně kratší čas než na velkém čipu. Je to dáno množstvím světla (v absolutní hodnotě), které musí na čip dopadnou...

Laurel: prostuduj si toto vlákno, pochopíš jak to funguje ...

[Jan67]

Moc tomu Jane67 nerozumím. Předem se omlouvám, nemám to nějak teoreticky nastudované. Tedy ten vztah není nijak definovaný obecně? Nejde obecně pro danou velikost čipu vypočítat (jako např. HO) a je to pro každý jednotlivý typ jiné? Znamená to tedy, že např. při cloně 8 u mého zoom objektivu a APS-C čipu dopadne jiné množství světla na čip, než třeba u Nikonu APS-C, jejich zoomu např. 18-105 a cloně 8?

Pro stejný rozměr čipu jsou hodnoty clony pro dané ohnisko ekvivalentní. Zde se ale posuzovaly kompakty, které mají různé velikosti čipů (vůči sobě navzájem).

[Jan67]

Ale ze by se i svetelnost prepocitavala, to je divny. Prece svetelnost skla neni zavisla na crop faktoru.
A potazmo ani clona. clona je proste 4 at jsi na jakymkoliv chipu..

Ano, clona 4 platí na kompaktu stejně jako na jakémkoliv jiném formátu. Ale s clonou 4 neuděláš stejnou fotku na daném ohnisku jako s clonou 4 na, řekněme APSC. Více v mém příspěvku výše.

[laurel]

Je mi jasny ze f4 na FF na jinym ske a na kompaktu bude vypadat jinak...

kdyz mam fixni ISO a f, tak mi to bude pocitat minimalne jinej cas a fotka bude mit jinej DOF.

Myslel jsem to tak, ze clona F4 - jako fyzicka dira k cipu je stejna at je to kompatk nebo FF... (proporcne dle velikosti objektivu...

Rekneme ze FF sklo ma prumer 60mm tak f4 ja napr 54mm
takze kdyz je objektiv na kompaktu celkej 20mm tak f4 bude 18mm
mysleno fyzicka dira s prislusnem pomeru.. tohle jsem tim myslel..
Ty cisla jsou jen priklady at se to dobre pocita.

jak jsem psal vyse, je mi jasny ze fotky budou vypadat jinak, cas bude jinej atp...