Jak je to s crop faktorem objektivu – 2.díl

28.5.2008, Roman Pihan, článek

V minulém díle jsme započali objasňovat některé vztahy související s velikostí senzoru, se zorným úhlem a přepočtem ohniska (crop faktorem). Nyní tuto tématiku doplníme o souvislost se zvětšením objektivu a s hloubkou ostrosti a všechny informace shrneme.

Přepočet ohniska

V minulém díle jsme uvedli, jak souvisí velikost senzoru se zorným úhlem a se zdánlivým přepočtem ohniska. A to je také příčinou toho, že když si koupíte např. širokoúhlý objektiv 28 mm a nasadíte ho na digitální zrcadlovku Olympus nebo Panasonic, které mají 2x menší senzor než je kinofilm, tak objektiv zůstane 28 mm, ale z hlediska zorného úhlu uvidíte stejný záběr, jako 28 * 2 = 56 mm objektiv na kinofilmovém přístroji. A to vůbec není širokoúhlé. Abyste na digitální zrcadlovce Olympus dosáhli širokého úhlu záběru, je nutné použít objektivy s extrémně krátkým ohniskem – např. 10 mm.

Např. digitální zrcadlovky Olympus a Panasonic používají senzor s poloviční úhlopříčkou jako kinofilm a proto je třeba ohniska objektivů na ně nasazených násobit 2x.

Z toho vyplývá, že malé senzory typické pro kompaktní fotoaparáty budou mít problém s širokými úhly záběru, pro které budou muset používat hodně krátké ohniskové vzdálenosti. V některých kompaktech proto nejsou výjimkou objektivy s ohnisky řádu několika milimetrů, které však mají velké problémy s kresbou. Tento fakt je i příčinou, proč kompaktních fotoaparátů s opravdu širokoúhlým ohniskem je na trhu jako šafránu. Naopak silné přiblížení (zoom) nebude kompaktům s menšími senzory činit žádné problémy.

Typické velikosti senzorů

Trh digitálních fotoaparátů používá řadu různých velikostí senzorů, a proto u každého fotoaparátu bude unikátní crop faktor. Výrobci však většinou v technických parametrech uvádějí tzv. přepočtenou ohniskovou vzdálenost objektivu a tak násobit není mnohdy nutné. Naopak je někdy problém zjistit skutečnou ohniskovou vzdálenost.

Porovnání velikostí dnes běžně používaných senzorů. Žlutě je kinofilm, modře typické senzory digitálních zrcadlovek (DSLR), červeně typické senzory kompaktních fotoaparátů.

Přes různorodost velikostí senzorů se dají vystopovat někteří typičtí zástupci, které shrnuje tabulka:

Model	Označení senzoru	Velikost senzoru [mm]	Crop faktor
Film	35 mm	24 x 36	1
Canon EOS 1Ds	Full frame	24 x 36	1
Canon EOS 450D	APS-C	22,2 x 14,8	1,62
Panasonic Lumix LC10	4/3“	18 x 13,5	1,92
Sony DSC-W300	1/1,7“	7,6 x 5,7	4,55
Nikon Coolpix S210	1/2,5“	5,8 x 4,3	6

Typičtí zástupci fotoaparátů, velikost jejich senzorů a crop faktor.

Někteří výrobci uvádějí na objektivu skutečnou ohniskovou vzdálenost – zde 6,3 až 63 mm, což odpovídá po přepočtu na kinofilmovou velikost senzoru 38 až 380 mm. Crop faktor je tedy 6.

Dosáhnout na menším senzoru širokoúhlého záběru je poměrně obtížné a tak je na něj Panasonic DMC-FX500 právem hrdý. Po přepočtu realizuje zoom v rozsahu 25 – 125 mm. Na filmových fotoaparátech jsou ale běžně k dispozici objektivy s ohniskem 12 mm a zorným úhlem 120°, o kterých si ale kompakty mohou nechat jen zdát.

Zvětšení objektivu

Další pojem týkající se objektivu a mající vztah k velikosti senzoru je měřítko objektivu (zvětšení, magnification). Jedná se o důležitý údaj zejména pro makrofotografii. Udává, jak moc objektiv zmenší fotografovaný objekt při zaostření objektivu na nejkratší možnou vzdálenost. Měřítko např. 1:4 znamená, že objektiv vykreslí na senzoru/filmu fotografovaný objekt 4x menší proti jeho skutečné velikosti.

Maximální zvětšení objektivu (makro měřítko, magnification) se spočítá jako m/M při nejkratší možné vzdálenosti Z, na kterou objektiv ještě dokáže zaostřit. V praxi je to spíše zmenšení než zvětšení, protože jen vzácně dosáhnou objektivy měřítka většího než 1. V praxi je totiž obraz většinou menší než originál.

Zvětšení objektivu je objektivní údaj objektivu a velikost senzoru na ní nemá žádný vliv. Jenže – obraz ze senzoru se vždy roztáhne na celou obrazovku/fotografii. Menší senzor z obrazu zaznamená jen malý výřez a tak vlastně měřítko objektivu dodatečně zvětší.

Dobré zvětšení objektivu (neboli tzv. makro měřítko) oceníte, když snímáte makro záběry. Obvykle při snaze jít ještě blíže a získat fotografovaný předmět větší narazíte na problém, že objektiv již nedokáže zaostřit, neboli jste překročili vzdálenost Z. Oko má nejkratší možnou zaostřovací vzdálenost kolem 20 cm.

V praxi ale může znít otázka takto - chcete-li vyplnit fotografovaným objektem celý snímek, jak velké měřítko objektivu potřebujete? Má-li předmět rozměr např. 1 cm, tak pro vyplnění políčka kinofilmu majícího delší stranu 3,6 cm potřebujete zvětšení objektivu 3,6x, což na trhu běžně neexistuje (pomiňme mezikroužky, předsádky atd.). Máte-li však senzor o velikosti 1/2,5" mající delší stranu 0,72 cm, stačí vám měřítko 0,7x – objektiv může tedy dokonce i zmenšovat. Přesto bude ve druhém případě centimetrový objekt přes celý snímek.

Důležitý závěr – v praktickém srovnání je nutné makro měřítko objektivu násobit crop faktorem a proto malé senzory budou snáze fotografovat makro a neklást přitom tak vysoké nároky na měřítko objektivu.

Velký senzor vidí velkou plochu obrazu, který nakreslí objektiv. Na měřítko objektivu jsou tak při makrofotografii kladeny velké nároky.

Menší senzor vystřihne jen malý kus obrazu, který nakreslí objektiv, a tak ve výsledku zvětší jeho měřítko snímání. V praxi je proto třeba makro měřítko objektivu násobit crop faktorem.

Hloubka ostrosti

Asi nejkomplikovanější je vliv velikosti senzoru a tudíž crop faktoru na hloubku ostrosti. Vzájemně se totiž ovlivňuje několik veličin, takže výsledek může být trochu nepřehledný. Navíc při důsledném prozkoumání problematiky vyjde najevo, že dva fotoaparáty s různě velkými senzory nikdy neuvidí přesně to samé. Je tak vždy třeba si ujasnit, které veličiny porovnáváme a za jakých podmínek.

Porovnání snímků z hlediska jejich obsahu a hloubky ostrosti pro dva fotoaparáty s různou velikostí senzoru:

Místo, odkud fotografujete	Ohnisko objektivu (před přepočtem)	Obsah snímku
		Hloubka ostrosti
Stejné	Stejné	Jiný
		Menší senzor provede vlastně jen výřez ze stejného obrazu objektivu. Protože se však menší senzor dívá na obraz více „detailně“, tak je i menší hloubka ostrosti. Obraz se totiž na monitor/papír více zvětší a tím se neostrosti zdůrazní.
Stejné	Jiné - vyrovnané crop faktorem	Stejný
		Větší senzor potřebuje ke stejnému obsahu snímku delší ohnisko a tím hloubka ostrosti klesá. Jinými slovy – čím je menší senzor, tím při stejném obsahu snímku bude větší hloubka ostrosti. To je důvod proč u kompaktů je obtížné rozostřit pozadí a je vše stále ostré.
Jiné	Stejné	Stejný
		Menší senzor vás pro stejný obraz v hledáčku donutí odstoupit a tím hloubka ostrosti stoupá. Situace je tak zcela stejná jako bod výše a opět tedy platí, že čím je menší senzor, tím při stejném obsahu snímku bude větší hloubka ostrosti.

Podobné snímky se silně rozostřeným pozadím jsou pro fotoaparáty s malým senzorem problematické, ba nemožné. Příčinou jsou poslední dva body v tabulce výše.

Závěr

Zkusme tedy na závěr zformulovat pár jednoduchým „pouček“, které výše uvedená fakta kolem crop faktoru shrnují:

Přepočet (crop faktor) je poměr úhlopříčky kinofilmu k úhlopříčce použitého senzoru.
Ohnisko objektivu je vždy dáno jednou provždy objektivem a přepočet je jen pomůcka. Skutečné ohnisko objektivu se nijak nemění.
Různě velké senzory se stejným objektivem dosáhnou různých zorných úhlů.
Přepočet vyrovnává vliv velikosti senzoru na zorný úhel.
Ve fotografické praxi se „jakoby“ přepočítávají ohniska, myslí se ale zorný úhel.
Fotoaparáty s menšími senzory mají „problémy“ s širokými ohnisky, fotoaparáty s velkými senzory mají „problémy“ se silnými teleobjektivy.
Na efektivní makro měřítko soustavy objektiv-senzor má velikost senzoru vliv, malý senzor o crop faktor makro měřítko zvětšuje (zlepšuje).
Čím je senzor menší, tím je praktická hloubka ostrosti větší. U fotoaparátů s malými senzory je proto často problém rozostřit pozadí.