Фотография для чайников: размер матрицы, что такое "кроп"

16.07.2014 144684   Комментарии (70)

Мне в почте приходит немало вопросов начинающих любителей фотографии, и я решил, что уже пора сделать небольшую серию статей из серии "Фотографии для чайников", в которых предполагается дать объяснения различным фотографическим терминам, рассказать о том, как подбирать себе фотоаппарат под любительские задачи, ну и обязательно будет несколько статей о работе с программой Adobe Lightroom, ибо обработка сделанных снимков не менее важна, чем сам процесс фотографирования.

В данной статье мы поговорим о таком важном параметре, как размер матрицы фотоаппарата, и раскроем завесу тайны над загадочным термином "кроп-фактор".

Продавцы в магазинах и маркетологи обычно любят оперировать количеством мегапикселей у камеры, и их послушать - так какая-нибудь "цифромыльница" с 20 мегапикселями значительно круче зеркалки с 16 мегапикселями. А это вовсе не так. Потому что, кроме всего прочего, в камерах очень важен физический размер матрицы (сенсора), а не только мегапиксели. 

Вот в разговорах о фотокамерах продвинутых фотолюбителей и профессионалов часто приходится слышать фразы из серии: "Да у нее же матрица маленькая", "Да там же пятый кроп", "Что можно снять на такую матрицу?", "Full frame - наше все".

Что за матрица такая?

Матрица (светочувствительная матрица, сенсор, фотодатчик) - это микросхема, состоящая из фотодиодов, являющаяся важнейшей частью цифровой фотокамеры.

Проще говоря, матрица - это аналог фотопленки. В пленочных фотоаппаратах изображение через объектив попадало на фотопленку и хранилось на ней, а в цифровых фотоаппаратах изображение через объектив попадает на матрицу, формируется там, но хранится уже на карте памяти или во встроенной памяти камеры.

Так называемая полная матрица (Full Frame) имеет размер, приблизительно равный размеру кадра 35-миллиметровой пленки, на которую производилась съемка в пленочных аппаратах.

Полная матрица дорога в производстве (там высок процент брака), фотоаппараты с ней, как правило, имеют немаленькие размеры, солидный вес и в любом случае стоят дорого, в результате чего камеры с полной матрицей используют в основном только профессионалы. Ну или продвинутые любители с хорошими заработками, для которых термин Full Frame является сакральным.

Чтобы уменьшить стоимость, размер и вес камер, производители додумались делать матрицу меньших размеров - обрезать ее. Английское слово crop и означает - "обрезать". Кроп-фактор - число, показывающее, во сколько раз данную матрицу обрезали по отношению к полной матрице (Full Frame).

Кроп-фактор 1,5 или 1,6 (самый популярный вариант в любительских зеркалках) означает, что матрица тут уменьшена в 1,5 или 1,6 раза по сравнению с полноформатной.

Вот, например, визуальное сравнение размеров матрицы фотокамеры с Full Frame и матрицы любительской зеркалки (с сайта Cameraimagesensor.com).

В продвинутых беззеркальных камерах, которые сейчас активно теснят любительские зеркалки, нередко устанавливается матрица с кроп-фактором 2 - то есть она в два раза меньше полноформатной матрицы. Вот она в сравнении с предыдущими двумя.

В дешевых цифровых "мыльницах" вроде Canon Powershot A1300 устанавливается матрица с кропом что-то вроде 5,62 - вот так это выглядит в сравнении.

Ну и в современных смартфонах сейчас ставят матрицы с кроп-фактором в районе 7,1 - например, в iPhone 5S именно такая установлена. Вот она в масштабе сравнений.

Теперь вопрос: какую все-таки матрицу предпочесть? Нужно ли сразу стремиться к Full Frame, чтобы на нее ежедневно молиться?

С одной стороны, чем больше сенсор, тем лучше качество получаемой фотографии. Конечно, тут играют и многие другие факторы, прежде всего объектив, но просто чисто физически: чем больше матрица, тем лучше качество.

(Кстати, существуют так называемые среднеформатные камеры с сенсорами от 40 мм по ширине и больше, но они уже только для профессионалов и стоят, как хорошие автомобили.)

В чем проявляется это "лучше качество"? В детализации, резкости, четкости, в качестве получаемого отпечатка: если снимок нужно будет использовать в полиграфии, то там полный формат матрицы практически обязателен, чтобы как можно меньше проиграть в качестве при заметном увеличении во время печати.

Кроме того, чем больше исходное изображение, тем проще его кадрировать: то есть вырезать из него кусок кадра и при этом получать приемлемое качество.

Также чем больше матрица, тем лучше камера снимает в плохих условиях освещения: у большой матрицы при высоких значениях светочувствительности значительно меньше проявляется так называемый "шум" (это точки на изображении - как зерно на старых черно-белых фотографиях, снятых на высокочувствительную пленку).

С другой стороны, полный формат, как мы уже говорили, ведет к повышение размеров камеры, увеличению веса и всегда - к высокой цене. И если вы - фотолюбитель, то зачем вам тратить большие деньги и таскать с собой тяжеленную камеру, если вы не очень представляете, что вам это вообще дает?

В результате камеру (и сенсор) нужно подбирать под свои задачи и свой кошелек. Для начинающих вполне подойдет недорогая "мыльница" с кропом 5,7. Продвинутым любителям, которые уже что-то понимают в фотографии и знают, какие возможности им предоставляют те или иные камеры, лучше ориентироваться или на хорошие беззеркалки с кропом 2 - 1,5, или на любительские зеркальные камеры с кропом 1,5 - 1,6, тем более что такие зеркалки сейчас выпускаются компактные и легкие.

© 1998–2024 Alex Exler
16.07.2014

Комментарии 70

"Ну и обязательно будет несколько статей о работе с программой Adobe Lightroom"



Очень ждем.
30.10.14 12:16
0 0

Ни о чем.

Размер матрицы не имеет никакого отношения к размеру изображения, поэтому "про удобство кадрирования" - мягко говоря не профессиональное замечание.
21.07.14 18:52
0 0

Я не согласен. Размеры и вес камеры зависят не от того, Full или не Full у нее Frame.
20.07.14 14:27
0 0

Как интересно наблюдать за комментами. Наверно, (недо-)фотографы - самый срачегенерящий народец. В их среде самое большое количество религиозных войн, типа: кроп vs ФФ, Nikon vs Canon, фиксы vs зумы и пр. Вобщем, серпентарий ещё тот. 😄

Отдельно доставляют рассуждения по "профессиональности" или не- той или иной модели фотоаппарата, в качестве критерия при этом рассматривается наличие! (не отсутствие, а именно наличие) дополнительного "непрофессионального" функционала, типа HDR или ночной съёмки. А я-то, наивный, всю жизнь считал, что для того, чтобы инструмент назывался профессиональным достаточного того факта, что им можно зарабатывать деньги. 😄

И никто не задался вопросом, а надо ли заморачиваться чайнику размером матрицы вообще? Быть может ему стоит просто посмотреть примеры фотографий с приглянувшегося по цене/размерам/дизайну и пр. нефотографическим качеством фотика, и на их основе сделать свой выбор?
17.07.14 11:06
0 0

shraybikus: А я-то, наивный, всю жизнь считал, что для того, чтобы инструмент назывался профессиональным достаточного того факта, что им можно зарабатывать деньги.

Ну, есть фотовыставки, на которых большинство кадров сделаны на какой-нить фотоаппарат типа Смена-8М. Например, снимки в горах, антарктических и арктических базах или на станции МИР. Художник способен делать снимки высокохужожественными даже на откровенно говеную технику. И эти снимки будут смотреть, любоваться и восхищаться ими. Да, в глянец вряд ли напечатают. Но можно ли при этом считать фотоаппарат Смена 8М профессиональным? Человек на нем как минимум славу заработал. А за славой всегда следуют деньги, если человек не очень от них отмахивается 😄
17.07.14 11:43
0 0

Комментарии :

Тесты dxomark подтверждают, что размер матрицы, вообще говоря, сильно влияет на шумы и не так сильно на остальные характеристики.

С другой стороны, современные матрицы при меньших размерах могут обладать лучшими характеристиками, чем старые матрицы бОльшего размера. Причём часто на новые фотоаппараты ставят устаревшие матрицы. Например, Canon Powershot G1 X Mark II, вышедший пару месяцев назад по двум из трёх характеристик хуже Sony RX100, при том что матрица Canon в 1.5 раза больше (а по площади в 2.25), чем у Sony. И даже по шуму G1X Mark2 превосходит Sony лишь на 20 %. (580 ISO против 480 ISO)

Может показаться, что низкий шум матрицы - чуть ли не основная характеристика фотоаппарата. Но это не совсем так. Например, фотоаппарат с хорошой стабилизацией позволяет повысить выдержку и при прочих равных использовать светочуствительность ниже, чем конкурент без стабилизации. Аналогично, фотоаппарат с более светосильным объективом позволит не задирать ISO. Особенно это актуально для компактов и камер с несъёмной оптикой. Многие обращают внимание на размер матрицы, но не смотрят на светосилу объектива. Свет падает пропорционально квадрату диафрагмы, поэтому разница между объективом светосилой 1.4 и 2.8 эквивалентна разнице в 100 и 400 iso

У вышеупомянутых Canon и Sony (RX100 III) светосила объектива 2.8 и 1.8 то тем самым Canonу при том же освещении и выдержке надо задирать ISO в 2.4 раза. А преимущество по шуму у него всего-лишь 20% .






gab
17.07.14 02:29
0 0

Чем характеризуется матрица и как сравнивать матрицы. Как уже говорили выше, чёткость явлется не столько показателем матрицы, сколько оптики.

Есть такой сайт, dxomark.com, где сравниваются разные матрицы. Чтобы облегчить его понимание, объясню, по каким показателям они сравнивают матрицы:

- Глубина цвета. В характеристиках фотоаппаратов стоит, что матрица "видит" по 12 или 14 битов на цвет. То есть на 3 базовых цвета получается 36 или 42 бита. Это соответствует 2^36 или 2^42 цветов. На практике, сенсор различает горазно меньше цветов, что-то типа 22 битов. И это при минимально чуствительности. С увеличением ISO цвета становятся блеклыми.

- Динамический диапазон. Как все мы знаем, количество света попадающее на кадр регулируется выдержкой и диафрагмой. Если мало света - увеличиваем, если много света - уменьшаем выдержку и диафрагму. Но что делать, если в сцене есть много света и тени ? Например, в яркий солнечный день часть кадра освещена, а часть - в тени. Тут становится важным такой параметр, как динамический диапазон: насколько контрастное освещение может различить камера ? Динамический диапазон (в старину называвшийся фотографической широтой) измеряется в ступенях экспозиции (выдержки) или Exposure Value (EV) . Каждый EV - изменение освещения в 2 раза. Обычно этот показатель находится в районе 12 EV. 10 EV - разница в освещении в 2^10 = 1024 раза. Как и глубина цвета, фотографическая широта падает с увеличением светочуствительности.

- Пожалуй самый полезный показатель - уровень шумов. С увеличением светочуствительности, не только ухудшается цветопередача и динамический диапазон, но и появляется шумы. Чтобы выразить этот показатель одной цифрой в dxomark.com установили некий минимальный уровень отношения сигнал / шум и меряют до скольки можно задирать светочуствительнось. У компатов этот показатель - 100-200 ISO (исключение Sony RX100 , у которой 480 ), старый APS-C - 600-800 современная APS-C (Nikon 3300) - 1300. Рекорд среди полнокадровых зеркалок - 3702 (Sony A7S)


gab
17.07.14 01:10
0 0

1. Как уже было отмечено, большинство привыкли к размерам диагонали в дюймах. Кроме того, иногда используется размер матриц в мм.



Может быть имеет смысл привести табличку размеров / кропов :

Iphone 5s: 1/3.2" 4.54 x 3.42 мм. Кроп 7,6

Большинство дешёвых компакт- камер: 1/2,3" 6,17 х 4,55 мм, или - Кроп 5,6 (встречаются камеры с сенсором 1/2,33 , 1/2,5" или 5,76 х 4,29 мм и т.п.)

Кстати, у многих супер-зумов (Panasonic FZ150) такой же размер матрицы.

Продвинутые компакт-камеры 1/1,6"-Кроп 4,6 (иногда 1/1,7" )

Премиум компакт-камеры (Fuji X10 ) : 2/3" или 8,8 х 6,6 мм - Кроп 3,9

Такого же размера (2/3" ) у телефона Nokia 1020

Sony RX100, Nikon 1 1" , 13,2 х 8,8 мм, кроп 2,7

Камеры стандарта Four thirds. (Зеракалки Olympus, многие беззеркалки со сменной оптикой). Как название подсказывает, диагональ их матрицы 4/3" , 17,3 х 13 мм, кроп равен 2.

Отдельно стоит Canon G1x c матрицей диагональю 1.5" , 18,7 х 14 мм и кропом 1.8

У большинства зеркалок матрица размера APS-C. В эту же категорию попадают многие беззеркали. Начиная с этого размера в дюймах диагональ уже не меряют и матрицы разных производителей/моделей слегка отличаеются размерами: есть 23,6 х 15,8 (Fuji X100) , 23,7 х 15,7 (Pentax K5) , 23,2 х 15,4 (Nikon) 22.3 x 14.9 (Canon). Кроп фактор 1,5-1,6.

Полный кадр - 36 х 24мм .

Наконец, есть т.н среднеформатные камеры 50,7 х 30.9 мм

Ряд интересных моментов:

- Принятые обозначения в дюймах не являются диагналью. Например у матрицы 2/3" размер 8,8 х 6,6 мм, диагональ составляет ровно 11м, что составляет 0,433" (где-то в полтора раза меньше, чем 2/3")

- Площать матрицы уменьшается пропорционально квадрату кроп фактора. То есть на матрицу 4/3 с кроп фактором 2 попадает в 4 раза меньше света, чем на фулл фрейм. Айфончег с кроп фактором 7,6 слабее полного кадра в 57 раз.


gab
17.07.14 00:09
0 0

gab: - Площать матрицы уменьшается пропорционально квадрату кроп фактора. То есть на матрицу 4/3 с кроп фактором 2 попадает в 4 раза меньше света, чем на фулл фрейм. Айфончег с кроп фактором 7,6 слабее полного кадра в 57 раз

тут требуется отдельное дополнение: света падает меньше на всю матрицу. Но так как и матрица меньше, то на единицу площади матрицы света падает ровно столько же. Т.е. если у нас один и тот же объектив подходит и для кропа, и для FF, то количество света, падающего на 1 кв. см. будет равным и у кропа, и у FF. Просто у FF размер матрицы больше, поэтому и света на нее упадет больше.

А так как количество пикселей у FF и кропов не сильно отличается, то и на один пиксель в FF упадет больше света. Вот это как раз важно - количества света на один пиксель
17.07.14 11:16
0 0

Неплохо бы упомянуть, что в некоторых телефонах размер кропа не превышает аж 3.28. Что очень и очень замечательно, особенно на фоне других, более амбициозных, но менее технически продвинутых телефонов.

И еще одно, большой кроп - не всегда плохо, например для макросъемки качественный Кенон Иксус, с кропом больше пяти (а они даже с ССД встречаются 😉 , предпочтительнее любого, на порядок более дорогого Марка.

Кто первый догадается почему, тому с полки пирожок.
16.07.14 21:55
0 0

Спасибо Алексей, наконец то 😄
Ждем продолжения.
16.07.14 19:35
0 0

Алекс, я бы фразу "Кроме того, чем больше исходное изображение, тем проще его кадрировать: то есть вырезать из него кусок кадра и при этом получать приемлемое качество" из текста убрал. Так можно подумать, что легче кадрировать картинку с полнокадровой матрицы, а на деле это связано только с количеством пикселей, и никак не связано с размером матрицы, с которой эти пиксели снимаются.

И я не уверен, что определение "полная матрица" лучше, чем "полнокадровая матрица". Чаще full frame переводят буквально как "полный кадр", и это вполне оправданно.
16.07.14 18:38
0 0

Кажется, Алекс забыл свою нынешнюю соньку:

https://dl.dropboxusercontent.com/u/35011896/sensors.gif
16.07.14 18:08
0 0

У беззеркалок/мыльниц есть существенная проблема (помимо отсутствия оптического видоискателя) . Это скорость автофокуса, особенно в условиях плохой освещенности. Там в подавляющем большинстве случаев контрастная система, которая хоть и наводится довольно точно, но тормозит безбожно. Чтобы сравнить - нужно просто взять один фотоаппарат и другой, и пощелкать собаку или ребенка в квартире без вспышки 😉
16.07.14 16:45
0 0

Алекс, 12 мая 2014 года на фотографии "часы на прогулку" был Pentax. Он таки был/будет обозрён?
16.07.14 15:24
0 0

Алекс, наверное, стоит уточнить, что кроп - фактор линейный и измеряется отношением диагоналей.

Потому что по площади матрица с кроп-фактором 1.5 меньше полноформатной примерно в два раза.
16.07.14 14:24
0 0

Вот здесь вот есть подобная статья типа ликбеза о фото www.afanas.ru/ROF/
16.07.14 13:16
0 0

Не получается включить цитату, на работе обрезан браузер. Ответ iDiver. 😄))

Собственно там реализовано много ручных настроек, позволяющих попробовать что предлагает современная цифровая фотография. Если мне очень понравится, наверное появится естественное желание купить аппарат посолидней. А основная часть нападок связана со съёмкой в помещении, где камеры с более светосильными объективами и бОльшими матрицами однозначно выигрывают. На улице я пофотографировал, мне пока понравилось. Буду эксперементировать дальше. Спасибо на добром слове. 😉
16.07.14 10:56
0 0

l_usov: А основная часть нападок связана со съёмкой в помещении, где камеры с более светосильными объективами и бОльшими матрицами однозначно выигрывают

Пожалуй, основным видимым недостатком этой камеры для меня является отсутствие башмака для вспышки. Хорошая пыха, направленная в потолок или на стены, дает отличное освещение и мягкие тени. Посмотрите инструкцию, возможно, там предусмотрено использование внешних вспышек с поджигом по радиоканалу, например. У меня Canon 600D, и я почти никогда не делаю кадров без вспыки, что в помещении, что на солнце. Просто надо научиться пользоваться пыхой, тогда кадры будут гораздо красивее, без грубых теней. Тогда только с бокэ будет сложно работать - слабоваты они на компактах...
16.07.14 11:17
0 0

Спасибо за интересный ликбез! Почувствовал себя поумневшим 😉 Интересный вопрос по ходу - а если матрица меньше, а разрешение (в пикселях) такое же, разве это хуже? И почему? Сказывается дифракция (слишком маленькие пиксели)? На большой матрицы качество изображения вроде бы должно падать к углам, из физики. Или подразумевается, что с увелечением матрицы линзы тоже увеличиваются?
16.07.14 10:38
0 0

Ну мне как-то неудобно, но Panasonic Lumix DMC-LF1. Я хотел компактный фотоаппарат, который можно убрать в карман, но чтобы давал приличное качество фотографий. Все друзья-владельцы зеркальных камер начали в лучших бабуинских традициях кидаться в меня экскрементами. После этой статьи я наверное все-таки выбрал незеркальную камеру со сменными объективами, в ущерб компактности, но с большим кроп-фактором...
16.07.14 10:34
0 0

- так называемые среднеформатные камеры вовсе не обязательно стоят как хорошие автомобили, бу-шные можно купить сильно дешевле даже топовых кропов. Но да - они для профессионалов, они громоздки и неудобны.

- резкость в значительной мере определяется не матрицей, но обьективом. А четкость и качество - это общие понятия. Размер матрицы же в первую голову влияет на шумы и на динамический диапазон. На всякий случай оговорюсь, что не только на эти характеристики, но на них более всего.

- наверно, следует упомянуть, что хотя размер матрицы решает, но прогресс в области матрицестроения тоже не стоит на месте. И новые кропнутые матрицы вполне могут посоревноваться по шумам со старыми фулл-фреймами.

- а, ну и еще наверно неплохо добавить, что матрица - это только одна из характеристик камеры. Пусть важнейшая, но одна.
aag
16.07.14 10:28
0 0

aag: так называемые среднеформатные камеры вовсе не обязательно стоят как хорошие автомобили, бу-шные можно купить сильно дешевле даже топовых кропов. Но да - они для профессионалов, они громоздки и неудобны.

Ну, бу - это бу.

aag: . А четкость и качество - это общие понятия. Размер матрицы же в первую голову влияет на шумы и на динамический диапазон.

То есть на качество вообще не влияет, правильно?



aag: наверно, следует упомянуть, что хотя размер матрицы решает, но прогресс в области матрицестроения тоже не стоит на месте. И новые кропнутые матрицы вполне могут посоревноваться по шумам со старыми фулл-фреймами.

Согласен.



aag: а, ну и еще наверно неплохо добавить, что матрица - это только одна из характеристик камеры. Пусть важнейшая, но одна.

Ну так это написано.
16.07.14 10:30
0 0

Не совсем понял, как определить размер матрицы при покупке. Вот у мыльниц пишут: матрица 1/2.3 или 1/1.7. У телефонов 1/3.2. Это как, т.е. какое это соотношение с полным кадром?
16.07.14 10:20
0 0

sves:
Не совсем понял, как определить размер матрицы при покупке. Вот у мыльниц пишут: матрица 1/2.3 или 1/1.7. У телефонов 1/3.2. Это как, т.е. какое это соотношение с полным кадром?


Да, точно, это надо будет дополнить.
16.07.14 10:29
0 0

sves: Не совсем понял, как определить размер матрицы при покупке. Вот у мыльниц пишут: матрица 1/2.3 или 1/1.7. У телефонов 1/3.2. Это как, т.е. какое это соотношение с полным кадром?

Тут традиционная путаница. 1/2.3 или 1.1.7 - это отношение к дюйму, т.е. чем меньше знаменатель, тем матрица больше и лучше (хотя в этом сегменте компактов на первый план часто вылезают уже другие характеристики)

А для "больших и черных" зеркалок матрицы обозначают уже по отношению к фулл-фрейму, как написал Алекс - т.е. 1.5 это в полтора раза меньше полного кадра.
aag
16.07.14 10:31
0 0

Спасибо, теперь я понял, чем отличаются друг от друга мыльницы и почему такая разница в их цене!
16.07.14 10:10
0 0

Mitreya:
Спасибо, теперь я понял, чем отличаются друг от друга мыльницы и почему такая разница в их цене!


Как раз мыльницы не так сильно отличаются в цене. А вот всякие системные камеры - тут да, тут разброс может быть очень большим.
16.07.14 10:11
0 0

Ну ФФ тоже постепенно переходит и в любительский сектор - та же 6D явное тому подтверждение.
16.07.14 10:01
0 0

Mr.Firestarter:
Ну ФФ тоже постепенно переходит и в любительский сектор - та же 6D явное тому подтверждение.


Да, бюджетный фотик за сотню тысяч - типичный такой любительский сектор.
16.07.14 10:11
0 0

Горе мне, горе. Почему эта статья не вышла 4 дня назад, перед тем как я купил себе фотоаппарат!?
16.07.14 09:49
0 0

l_usov:
Горе мне, горе. Почему эта статья не вышла 4 дня назад, перед тем как я купил себе фотоаппарат!?


А что купили-то?
16.07.14 10:10
0 0

ИМХО многим буде привычнее оценивать размеры матриц в виде 1/2.5; 1/1.6, 4/3 и т.д.
16.07.14 09:28
0 0

Тема "боке" (вожделенного предмета фапа нажимателей на кнопку "спуск") совершенно не раскрыта. 😄

И кстати "кроп" придуман давным-давно, и в кино пользуют, и плёночных фотиков о 72 кадрах было много.
16.07.14 09:16
0 0

shraybikus: Тема "боке" (вожделенного предмета фапа нажимателей на кнопку "спуск") совершенно не раскрыта.

Не все сразу, это в статье о фокусных расстояниях.



shraybikus: И кстати "кроп" придуман давным-давно, и в кино пользуют, и плёночных фотиков о 72 кадрах было много.

Пользуют врачи больных. В кино используют. Пленочных фотиков о 72 кадрах было ровно один - у меня он был. Барахло редкостное.
16.07.14 10:09
0 0