我知道,我知道。在2012年至2017年的“大对等战争”之后,各地的摄影师都同意再也不提“对等”这个词。纳西姆的名言“每个人都是对的,每个人都是错的”已被铭刻在和平条约中,并铭刻在数百万人的心中。然而,随着停火两周年的临近,孤立主义的思想似乎又重新浮出水面——即,等价性只是孤立在焦距上。趁还来得及,我们赶紧阻止这疯狂的事。
注:在摄影生活中,bobsports官网我们已经有一篇关于等价的非常详细的文章在这里.它涉及到打印尺寸、像素密度、衍射和“总光”这只丑小鸭。如果你对这些话题感兴趣,请随意阅读。下面这篇文章的范围仅限于焦距,孔径,ISO-我认为每个人都应该知道的等价性讨论的三个关键要点。
这就是我写这篇文章的真正原因:强调等价性的三个重要要点。很简单,既然我们已经进入了等价性辩论的冷却期,现在是回过头来理性地审视它的好时机。在那里是从等价中获得有用的东西。当你试图重新创造一个特定图像的外观时(比如你在网上看到的一张鼓舞人心的肖像照片),或者当你首先决定使用哪种相机系统时,这直接关系到你。
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快速复习
在我们开始之前,什么是等价?简单地说,就是你可以用两个不同的相机拍出相似的照片——更具体地说,是两个传感器大小不同的相机。
如果你想要等效如果你想用尼康DX作物传感器相机和尼康FX全画幅相机拍摄照片,你需要做一些计算。(它们并不难,我将在下面介绍。)当然,一千个小差异意味着即使你计算正确,你的照片看起来也不可能完全相同。但当你深入到等价的本质时,这些都是多余的。相反,你只剩下三个变量:焦距、光圈和ISO。
不要动
所有的等价,所有的等价,都假设你没有移动你的物理位置。一旦你开始移动,等价性就完全消失了。这是因为每当你移动时,你都会改变照片中物体的相对大小。这就是所谓的视角,如果你的目标是对等,这就是一种残酷的力量;由于视角不同,不可能拍出两张完全相同的照片。所以,整个下面的讨论假设你站在原地不动,因为否则你可能会读一篇完全不同的文章(比如伊丽莎白关于镜头压缩).
为什么焦距明显是等价的一部分
作物传感器与大型传感器中的作物完全相同。将1.5倍裁剪相机放在1.5倍模式的全画幅相机旁边,照片就会完全相同。(当然,假设使用相同的镜头、相同的传感器像素、相同的像素级性能、相同的纵横比、相同的人在镜头前跳跃,以及相同的镜头当天的情绪。还假定这是我在文章中唯一的免责声明,所以如果需要,请在下面大声重复它。)
正如你几乎肯定知道的那样,你需要在全画幅相机上使用长镜头来匹配裁剪相机。这是唯一能匹配图像视野的方法。(我知道这还算不上一段话,但我的脚开始抽搐了,所以我要打破不免责的原则,只说一次好吧,除非你裁剪或缝合全景图.)
等效焦距的公式很简单:(焦距)x(裁剪因子)。例如,1.5倍相机上的100mm镜头就像全画幅相机上的150mm镜头,至少在视野上是这样的。希望这个事实已经成为你的第二天性。
如果问题中的相机都不是全帧的,事情就会变得有点复杂——尽管不是很多——因为像“1.5倍裁剪”这样的数学假设是相对于全帧的。例如,假设您正在尝试计算APS-C和中画幅相机之间的等效性。在这种情况下,您需要查看它们的传感器对角线的比例,以找到两者之间的裁剪因子。
以段落的形式理解它不是最容易的事情,所以我在下面创建了两个颜色编码的表格,使事情更容易可视化。第一个图表简单地显示了作物因素:
而第二张图显示的是相当于你相机上100毫米镜头的尺寸:
好吧。每个人都同意焦距是等价的一部分。我将在下面添加一些示例照片,尽管我希望我不需要这样做。点击查看全屏,并切换到下一个:
很多摄影师都停在这里,但这并不好。正如你在上面的图片中看到的,即使视野是相同的,景深却不是(这将在下一节的照片中更明显)。这是因为光圈也是等效性的一部分,ISO也是。
孔径和等效性
在详细讲之前,我先简单提一点:等效光圈的公式和等效焦距的公式是完全一样的。只要做(f-number) x(裁剪因子)。要拍摄相同的照片,1.5倍传感器的f/4和全画幅传感器的f/6。
说到这里,我还要提一件事:这只是在谈论景深。如果你不做下一步(ISO方面的事情),f/6照片将明显暗一些。和这只适用于当你的视野已经匹配时——在你用更大的传感器放大后。
你看,等效的孔径面实际上是关于解决你刚才提出的问题。当你用恒定的光圈放大时,景深会减小。一张200mm的照片和一张100mm的裁剪照片的景深是不同的。如果你不相信我,下面是证据:
显然,第一张图片的景深较浅。因此,当你使用裁剪传感器相机裁剪照片时,你需要解决景深问题。否则,你就无法得到等价的图像。正如我刚才所说,准确的修正是(f-number) x(裁剪因子)。
因为上面的示例照片模拟了2x裁剪因子,所以就是f/8。因此,我们可以期望f/8在200mm时提供与f/4在100mm时相似的景深,裁剪以匹配视野。确实如此。下图以f/8拍摄,景深与前一张相同:
这个公式同样适用于“陌生”的等效情况,比如上面的APS-C vs中等格式的例子。所以,这是之前的相同图表,但以f/10为例:
ISO和等效性
你现在有两张来自不同相机传感器的照片,但你已经成功捕捉到相同的视野和相同的景深——不错。在这一点上,明显的区别是一张照片比另一张暗。具体来说,传感器较大的相机现在可以捕捉到曝光不足的图像,这并不奇怪,因为你决定使用较小的光圈。你在想什么?
显然,你在想你可以提高大传感器相机的ISO来补偿。最有可能的是,它已经有更好的高ISO性能比作物传感器,所以它是一个大致公平的贸易。你这么想是对的。
事实上,让我们回顾一下2倍作物传感器的例子。这里光圈是f/4和f/8,就像我刚才展示的那样。差了两站。而且,通过真正的魔法在高ISO性能方面,全画幅传感器比2倍裁剪相机好两档左右。
在1.5倍APS-C传感器上,这是f/4和f/6,大约相差1.3位。谁能猜到呢?在高iso下,全帧传感器比APS-C传感器好1.3个挡。还有魔法。
在罕见的1.3倍APS-H佳能相机上,这是f/4和f/5.2,差了不到一格。希望听到佳能的APS-H相机在高iso下的表现比该公司同一代全画幅相机差一个档次的消息并不令人意外。
那么,这里的基本公式是什么?它与前两个类似,尽管稍微复杂一些。为了将ISO考虑为等效,从而固定亮度和噪声性能的差异,公式为:(ISO) x(裁剪因子^2)。
如你所见,你首先需要平方你的裁剪因子。例如,这导致f/4和ISO 1000(在2倍裁剪相机上)与f/8和ISO 4000(全画幅)之间的等效性。或f/4和ISO 1000(1.5倍裁剪相机)与f/6和ISO 2250(全画幅)。你懂的。
下面的表格说明了这是如何应用于实践的:
然后是ISO 1000下的图表
你期待已久的“圣杯”——两张照片用不同的相机传感器拍摄,但外观却相当:
理想的设置是f/5.2和ISO 1367,但这些不是D7000可以设置的值。相反,最接近的近似是f/5和ISO 1250,这仍然足够相似,使照片看起来相同。
这在像素水平上也是成立的,正如你在以下100%的农作物(在D800e图像下采样以匹配D7000图像后)中所看到的:
噪音水平基本相同。小的差异并不奇怪——这里有一些——但总的来说,这些照片是一样的。
有时候,你的装备并不存在对等性
这就是为什么摄影师会花高价购买佳能50mm f/1.2或Sigma 14mm f/1.8等全画幅相机镜头的原因。公司根本不为APS-C作物传感器相机生产35mm f/0.8或9mm f/1.2镜头,这是实现等效的必要条件。
即使那些镜片做了存在,大多数作物传感器相机仍然缺乏超低的ISO值。所以,如果你的大传感器是基本ISO,你可能不能做ISO部分的等效;小传感器根本无法降低到足以补偿的程度。相反,你必须将其设置为基本ISO,并根据需要用更快的快门速度使照片变暗。这使得照片在广泛的层面上(视野、景深和亮度)看起来是相同的。但由于你在两个相机上都是基本ISO,大传感器可能会在动态范围和颜色深度等方面胜出。
顺便说一句,智能手机制造商试图通过在许多型号上使用大约25的低基准ISO来解决这个问题。然而,标准智能手机的传感器很小,裁剪系数是全画幅的7倍。这导致等效的ISO为25x7 ^2,或大约ISO 1250。下次你想知道你用手机放弃了多少图像质量时,请记住最好的情况就像在ISO 1250下拍摄你所有的单反照片一样。
其他时候,等效工作对你有利,对于你想要的照片,小传感器或大传感器之间没有理论上的区别:
打印尺寸,总光,艾里盘,混乱圈,和特征值
只是开玩笑。
结论
等价性是本质中的本质。有太多的细节可以彻底改变讨论,特别是如果你的相机传感器没有相同的像素级性能(几乎所有传感器都是如此)。你能做的最好的事情就是掌握正确的理论(本文中的数学),并接受基于传感器本身的图像质量差异。简单回顾一下,计算结果如下:
- 等效焦距=(焦距)x(裁剪因子)
- 等效光圈= (f值)x(作物因子)
- 等效ISO = (ISO) x(作物因子^2)
为了得到一张相同的照片,你需要应用这三种方法。不要误解我说的“M4/3上的ISO 200与全画幅上的ISO 800是一样的”。它不是。希望这是不言而喻的,但任何并排测试都会显示ISO 800比ISO 200更亮。然而,如果你想在这两款相机上拍摄相同的照片,你需要用两倍焦距、两倍f值和四倍ISO来拍摄全画幅传感器。
对我来说,这是等价性讨论中重要的结论。你可以整天争论传感器效率、镜头t挡、X-Trans vs拜耳、CCD vs CMOS,以及其他无数的事情。但如果你不考虑焦距、光圈和ISO,你永远不会在不同的相机系统中得到相同的照片。
我想强调的是,等效性很少是你在领域中需要考虑的问题——但在某些非领域的情况下,它确实很重要。如果你看到一张令人惊叹的照片,想知道如何在你的图像中获得相同的效果,只需快速计算一下,找出正确的设置。或者,如果你在两种相机系统之间做决定,了解一下会有所帮助完全你在其中一个和另一个之间所放弃的。
最重要的是,我相信学习先进的摄影技术可以让你更容易内化基本知识,这直接影响到你照片的质量。bobsports官网我也不希望摄影师浪费时间在论坛争论上,如果有什么办法的话。希望基于数学的对等理解,尤其是主要的收获,将帮助你避免这种命运——或者,如果它注定要发生,至少主宰讨论区,向每个人证明你是最好的摄影师。
做得好!计算中的另一个问题是传感器之间的像素密度。我认为在比较24mp全帧和24mp APS-C传感器时,ISO的数学是准确的,但如果APS-C上的全帧是61mp和24mp,则可能不是。在这种情况下,它们的ISO可能是相等的。不管怎样,这是一个很有争议的话题,你解释得很好。
写得很好
考虑到相同尺寸、相同类型、相同制造商的传感器可能会因配置而有很大差异,这纯粹是一个坏建议。如果有人从佳能FF换到富士APS-C,这就不准确了。一般来说,传感器的大小与曝光没有直接关系,只是在配置上有更大的灵活性。实际上,您只能为特定的相机/传感器组合和另一个相机传感器组合制作等效图。就这么简单,这只是被现实推翻的伪科学。如果你听从这个坏建议,你会得到各种各样的结果。
如果这篇文章错误到您觉得有必要回复一半的评论并丢弃它,那么我是如何使用这些信息来获得您在文章中看到的等效示例图像的呢?
你显然是对的,不同相机之间的传感器差异仍然很重要。例如,你不能指望在基本ISO下优化颜色细节的Sigma Foveon传感器在高ISO下与一些令人惊叹的富士传感器相匹配,即使传感器尺寸相同。
我在文章中说过:“当然,假设使用相同的镜头、百万像素传感器、像素级性能、纵横比等等……”
你似乎故意忽略的关键是,本文中的数学是支撑事物的概念基础——在此基础上,单个传感器或镜头的差异可以改变结果。如果你认为这是错误的,给我指出这篇文章中一个错误的句子。像往常一样,如果我犯了任何技术错误,我会改正并承认我的错误。
Isaac Ah-Loe,这篇文章真的让我很困惑,也许你可以帮我解释这些等价性,特别是F stop。我读到过,要在apsc(富士XT3)风景图像上实现相同的景深,你应该打开一个站。所以通常我看着一个场景,说我想用F16拍摄,因为这将给我我想要的结果(~3英尺到无限远的焦点)镜头16-55毫米,以16毫米拍摄。所以在apsc上,我会用F11射击....对吧??
摘自文章....但镜头是不相等的
在全画幅传感器上以14mm f/2.8拍摄的照片。在APS-C传感器上拍摄相同的照片(1.5倍至1.6倍裁剪),你需要一个9mm f/1.8镜头,目前还不存在这种镜头。
其他时候,等效工作对你有利,对于你想要的照片,小传感器或大传感器之间没有理论上的区别:
但为什么还要关心等价性呢。我所关心的是一个给定场景的正确dof ....在f11-f16拍摄dof,从大约3英尺(焦点)到无限远。镜头富士16-55。
谢谢
好吧,为了捕捉相同的图像,看着ISO图表,微型四分之三传感器捕捉图像在ISO 100,使用这些相同的等效物需要全帧相机使用ISO 400。
现在,如果你使用ISO 400在微四分之三传感器上拍摄同样的图像,它会过度曝光。换句话说,它会捕获太多的光。
但每个人都说全画幅能捕捉到更多的光线?
全画幅相机广受赞誉的散景,是否仅仅是因为它们捕捉非对焦区域光线的能力较差?
谢谢你的解释。中格式传感器上的RE裁剪因子,你假设每个维度是什么?
好吧,我知道我在评论一个旧线程…但是,有这么多的反应都集中在一些神秘的细节上,或者简单地得出所有这些都无关紧要的结论,我想我应该分享一个对我来说实际有用的东西。我经常喜欢用两台相机拍摄,理想情况下是两个全画幅机身和快速变焦,24-70 f/2.8和70-200 f/2.8。然而,我的“第二”相机,APS-C和无反光镜,被选为我的主要相机时,我想要小和轻(例如,旅行)。因此,在双摄像头模式下,我将在作物传感器机身上安装16-35 f/2.8,以获得26-56焦距等效。对我来说,这比把24-70放在农作物上要好,因为26是相当宽的,我真的不关心56和70之间的差距。到目前为止一切顺利。但是等等,16-35 f/2.8“看起来”像f/4.5裁剪。我的解决方案是Sigma 18-35 f/1.8 APS-C镜头。这帧看起来像29-56 f/2.9。 Nice! Doesn’t hurt that it’s also an awesome lens–way better than the old 16-35 f/2.8 I’d been using.
好吧,我承认这些天我确实有两个全帧机身可以使用,但我对f/1.8下的crop传感器镜头的性能非常满意,我没有兴趣携带24-70的第二个全帧的重量。此外,我24-70岁的年龄远没有西格玛那么敏锐,升级它(全画幅美元)的成本要比APS-C镜头高得多。Sigma f/1.8 APS-C变焦是天才,不是因为他们“让更多的光”,而是因为他们可以让APS-C射手达到与全帧快速变焦相当的效果。
谢谢你的深刻见解。我对一件事感到困惑,这可能有点不正统。
如果我在带有1″传感器的相机上使用中画幅镜头,光圈会很小(小于1)?
实际的使用情况是将宾得67 300 F4镜头放在尼康1 J5相机上进行天体摄影。bobsports官网相对而言,这将是一个超高速镜头,具有长焦变焦。我是不是遗漏了什么明显的东西?
你好,谢谢。我的理解如下,略有不同,我错了吗?
1)通过裁剪因子改变焦距。很好,视野相同。
2)在较小的传感器上,您将f stop更改为较小(除以作物因子),以获得相同的景深。很好。
3)所以在你的例子中,你现在在传感器上有200mm f8(全帧)和100mm f4,裁剪系数为2
4)但是你需要在全帧传感器上增加ISO以获得相同的图像亮度的原因,我建议不是因为f光圈数不同,因为镜头光圈=焦距/f光圈数,所以让光线进入每个传感器的光圈直径在两种情况下都是相同的,即200/8=100/4或25mm。因此,两种情况下的光量(光子数量)是相同的,但在全帧情况下,分布在传感器区域上的光量是全帧情况下的4倍,因此图像更暗,为了调整ISO,必须增加4倍。
我想了解这一点,所以请回复。愿一切都好!
非常感谢!解释得很好!!
太棒了!谢谢你! !