Formatfaktor

Det format Faktorn är en term från fotografering . Den indikerar längdförhållandet mellan diagonalerna för två inspelningsformat .

Ansökan

Eftersom inspelningsformat, synvinkel och brännvidd är relaterade till uppsättningen strålar kan formatfaktorn användas för att beräkna vilken brännvidd ett objektiv måste ha för att vara detsamma för ett annat inspelningsformat (bildstorlek) med en viss brännvidd och på samma avstånd till motivet (objektstorlek) För att visa bilddetaljer.

För digitala SLR-kameror baserade på 35 mm föregångare används 35 mm-formatet 24 mm × 36 mm som jämförelseformat, vilket motsvarar en diagonal på cirka 43 mm. Diagonalen på den ljuskänsliga ytan på bildsensorn multiplicerad med formatfaktorn resulterar i diagonalen i det lilla bildformatet. Inspelningsformatets diagonal är i samma storleksordning som den normala brännvidden för detta inspelningsformat (se även normal lins ). Med en formatfaktor på 1,5 (baserat på 35 mm-formatet) är bilddiagonalen 43 mm / 1,5 = 29 mm.

Samma fenomen inträffar vid övergången från stora och medelstora format till 35 mm kameror. I stället för att ange det format faktorn är kameralinser klassificeras som vidvinkel , normal eller telelinser baserat på deras synvinkel för respektive format (även om enbart tele konstruktionen inte påverkar synvinkeln, men linser med en liten synvinkel och lång brännvidd är ofta telekonstruktioner).

Brännvidd för en bildvinkel på 69 ° med olika inspelningsformat (liten bild: 32 mm)

Alternativa termer

Följande termer används synonymt i samband med fenomenet att ändra bildvinkeln med samma brännvidd men olika bildstorlekar .

Grödofaktor

En minskning av det ljuskänsliga området resulterar i en beskärning av bildfältet (minskning av synvinkeln). Den formfaktor är också beskära faktor kallas (från engelska till gröda = gröda). En minskning av inspelningsformatet motsvarar en förstoring av avsnittet .

"Brännviddsförlängningsfaktor"

Termen ”brännviddsförlängningsfaktor” används synonymt med formatfaktor , även om den är vilseledande. Den brännvidd en lins är förutbestämd genom sin konstruktion och kan inte ändras genom att minska inspelningsformat. Att ändra inspelningsformatet ändrar bara synvinkeln .

Zoomlins på en digitalkamera med en faktisk brännvidd f på 6,2 till 66,7 mm. Motsvarande brännviddsvärden från 28 till 300 mm baserat på 35 mm-formatet anges på inställningsringen.

35 mm motsvarande brännvidd

Termen 35 mm-ekvivalent brännvidd bestäms för produkten av den faktiska brännvidden och formatfaktorn relaterad till 35 mm-formatet. Det hänvisar till brännvidden som resulterar i samma synvinkel i 35 mm-formatet som den faktiska brännvidden för ett objektiv på respektive inspelningsformat.

Denna term även vilseledande eftersom likvärdig endast avser till betraktningsvinkeln . Exempelvis beror inte skärpedjupets gång , den kritiska bländaren , den uppnåbara kylkapaciteten på bildsensorn , linsmotorernas rörelse eller effekterna av fokuseringsfelet och många andra bildfel inte på bildvinkeln, men på storleken på bildsensorområdet.

Synvinkel faktor

Uttrycket synvinkel, som ibland används, är ett försök att ta hänsyn till det faktum att det inte är brännvidden som ändras med inspelningsformatet utan den synvinkel som används . Det antas emellertid ofta felaktigt att formatet och synvinkeln för faktorer är identiska, men så är inte fallet: När brännvidden varieras ändras objektivets effektiva synvinkel (se även zoomfaktor ) till olika grader även om inspelningsformatet Det betyder att när man till exempel byter från en 35 mm-kamera till en digitalkamera med en mindre sensor ändras synvinkeln som används av en 20 mm vidvinkelobjektiv mindre än för en 400 mm teleobjektiv. Ändringen i synvinkeln som orsakas av övergången till ett annat inspelningsformat kan därför inte beskrivas med en faktor som är giltig för alla brännviddar . Orsaken ligger i förhållandet mellan inspelningsformat, brännvidd och bildvinkel via den icke-linjära tangentfunktionen .

exempel

Format Factor.gif

Bildsensorn för många vanliga digitala SLR-kameror är 1,5 till 1,6 gånger mindre (se avsnittet Vanliga formatfaktorer ) än det vanliga 35 mm-formatet på 24 mm × 36 mm, dvs. bara 15,7 mm × 23,5 mm (så kallad APS-C formatera). Med en lins med en brännvidd på 50 mm "ser" bildsensorn bara en del av vad 35 mm-filmen "ser". Om du jämför 9 × 13 cm utskrifter av foton som tagits med detta objektiv på en 35 mm-kamera och en vanlig digitalkamera, ser det ut som om bilden togs med en digitalkamera med längre brännvidd. Om du vill uppnå samma sektion med 35 mm-kameran som med digitalkameran, måste du använda en brännvidd som är längre av formatfaktorn, i detta fall 50 mm × 1,6 = 80 mm, eller en motsvarande sektionsförstoring måste användas gjord.

Andra värden, såsom B. skärpedjupet, ändra också med formatfaktorn eller dess ömsesidiga värde, om du spelar in med samma objektiv, men inspelningsformatet ändras. När du byter från en liten bild till en mindre bildsensor minskas skärpedjupet med formatfaktorn för samma brännvidd . Men: Med samma bildavsnitt , jag. H. med en motsvarande kortare brännvidd ökar skärpedjupet proportionellt mot formatfaktorn.

Vanliga formatfaktorer

Jämförelse av vanliga sensorformat
Formatfaktorer för vanliga sensorstorlekar i förhållande till 35 mm-formatet
Faktor a Typisk beteckning för
sensorstorlek b 		använda sig av Bredd
(mm) 		Höjd
(mm) 		Diagonal
(mm) 		Yta
(mm²) 		Area (%)
baserat på KB
014,0 1 ⁄ 6 ″ (= 0,17 ″) Standard gammal 4: 3- videokamera 002.5 001.8 003.1 004.5 000,5
09.6 1 ⁄ 4 ″ (= 0,25 ″) vissa smartphones 003.6 002.7 004.5 009.7 001.1
07.7 1 ⁄ 3,2 ″ (= 0,31 ″) vissa smartphones 004.5 003.4 005.6 0015.3 001.8
07.2 1 ⁄ 3 ″ (= 0,33 ″) vissa smartphones och videokameror 004.8 003.6 006.0 0017.3 002,0
06.3 1 / 2,6 ″ (= 0,38 ″) vissa smartphones 005.5 004.1 006.9 0022.6 002.6
06.1 Super 8 inget digitalt format 005.7 004.2 007.1 0023.9 002.8
06.0 1 ⁄ 2,5 ″ (= 0,40 ″) vissa smartphones och äldre 4 till 9 MP kompaktkameror (2005 till 2011) 005.8 004.3 007.2 0024,7 002.9
05.6 1 ⁄ 2,3 ″ (= 0,43 ″) vissa smartphones och kompaktkameror 006.2 004.6 007.7 0029 003.3
05.4 1 ⁄ 2 ″ (= 0,5 ″) Kompakta kameror, t.ex. B. Fujifilm FinePix F770EXR med 16 MP från 2012 006.4 004.8 008.0 0031 003.6
04,85 1 ⁄ 1,8 ″ (= 0,56 ″) äldre 3 till 10 MP kompaktkameror (2002 till 2008) 007.2 005.3 008.9 0038 004.4
04.6 1 ⁄ 1,7 ″ (= 0,59 ″) vissa smartphones 007.6 005.7 009.5 0043 005.0
03.9 Två / 3 " (= 0,67") EB- och studiokameror medan du tittar på TV 008.8 006.6 011,0 0058 006.7
02.7 1 ″, CX d Ädla kompaktkameror och äldre systemkameror 013.2 008.8 015.9 0116 013.5
02,38 0,94 ″ (källa?) BlackMagic Cinema Camera 015.8 008.9 018.1 0141 016.2
02 4 ⁄ 3 ″ (= 1,33 ″) , fyra tredjedelar , mikro-fyra tredjedelar Ädla kompaktkameror och systemkameror 017.3 013,0 021.6 0225 026,0
01,94 1,5 ″ Canon, Multi-Aspect vid 4: 3 017.9 013.4 022.4 0240 027.8
01,92 Canon, Multi-Aspect vid 3: 2 018.7 012.5 022.5 0234 027.1
01,85 Kanon 018.7 014,0 023.4 0262 030.3
≈1.6 APS-C främst Canon ≈22.5 ≈15.0 ≈27 ≈335 ≈39
≈1.5 huvudsakligen Nikon (= DX-format ), Sony, Fujifilm X-serien , Konica Minolta, Pentax, Ricoh, Samsung ≈23,7 ≈15.6 ≈28 70370 ≈43
01.3 APS-H äldre professionella DSLR: er (digitala reflexkameror med en lins) 027.9 018.6 033,5 0519 060
01 35 mm , fullformat , FX d Professionell DSLR 036,0 024,0 043.3 0864 100
00,8 Mediumformat c S-format (Leica) , 3: 2 045,0 030,0 054.1 1350 156
00,79 Digitala versioner av cirka 645 kameror ( Fujifilm GFX-serien , Pentax) 043,8 032.9 054,8 1 441 167
00,72 z. B. Mamiya ZD 048,0 036,0 060,0 1 728 200
00,55 Rullfilm 120/220 6 × 6 (typisk) 056,0 056,0 079.2 3.136 363
00,43 Rullfilm 120/220 6 × 9 (typisk) 056,0 083,0 100,1 4.648 538
aFormatfaktorn i denna tabell motsvarar förhållandet mellan diagonalerna i 35 mm-formatet och de angivna diagonalerna på den ljuskänsliga ytan på bildsensorn. Vissa författare relaterar detta till den större sidan av inspelningsformatet istället för att bättre anpassa de olika bildförhållandena (2: 3 för 35 mm och DSLR, 3: 4 för de flesta sensorer för kompakta digitalkameror, 16: 9 för vissa nyare modeller) Skillnader i information i andra källor förekommer.
bStorleksspecifikationerna i tumfraktioner hänvisar traditionellt till storleken på videopickerör. Ett en-tums vidicon-bildrör har en yttre diameter på 25,4 mm, men endast en användbar skärmdiagonal på cirka 16 mm.
cSom med konventionell rullfilm finns det inte i digital fotografering som ett mediumformat, även inom tillverkarens produkter, svänger medelformatssensorerna i sina dimensioner. Exempel: Pentax 645Z: 43,8 × 32,8 mm, Pentax 645D: 44,0 × 33,0 mm, Hasselblad H5D-40: 32,9 × 43,8 mm, Hasselblad H5D-50: 36,7 × 49, 1 mm; Hasselblad H5D-50: 40,2 × 53,7 mm, Hasselblad H5X: 41,5 × 56,0 mm
d CX, DX, FX är formatnamn på tillverkaren Nikon

Sammanfattning

Om inspelningsformatet ändras (till exempel när du ansluter ett objektiv för en 35 mm SLR-kamera till en digital SLR med en mindre sensor eller genom att göra en förstorad sektion):

Brännvidd
Håll dig konstant. Objektivets faktiska brännvidd ändras inte. På samma sätt bildskalan, som är oberoende av inspelningsformatet.
F-nummer
F-nummer , bländarbredd (eller linsens ljusintensitet ), ljusflöde genom linsen såväl som ljusstyrkan , den fotometriska ljusintensiteten och ljusstyrkan i bilden förblir konstanta och därmed exponeringsvärdet och kombinationen av exponering tid , f-nummer och känslighet som krävs för korrekt exponering .
Jämförelse av stor bildsektion (blå) och liten bildsektion (orange) i bildcirkeln (svart) på en lins. Den effektiva förvrängningen , de effektiva bländarfelen och antalet optiskt upplösta linjer är mindre i den lilla bildsektionen än i den stora bildsektionen.
Synvinkel / bildavsnitt
Den bildvinkel används minskar med ett format faktor> 1 och ökar med ett format faktor <1, men inte linjärt till detta över olika brännvidder, men enligt den tangentfunktion . Ju längre brännvidd, desto mindre ändras synvinkeln. Den maximala användbara synvinkeln för linsen ( bildcirkeln ) förblir konstant.
Bildsektionen reduceras beroende på den vinkel som används. En brännvidd på 50 mm med en formatfaktor på 1,6 resulterar i en bildsektion som 80 mm för en 35 mm-kamera.
På grund av beskärningen har bildfel som tenderar att inträffa vid kanterna på bilden , till exempel vid vinjettering , mindre effekt ju större formatfaktorn är.
Lösa kraft
Linsens optiska upplösning ändras inte. Eftersom en mindre bildsektion används ändras dock den effektiva upplösningen i den registrerade bilden med formatfaktorn. Om till exempel en viss kontrastöverföring fortfarande uppnås i fullformat med en rumslig frekvens på 480 linjepar per bildhöjd (dvs. 40 linjepar per millimeter) , med det mindre bildformatet APS-C endast den rumsliga frekvensen 360 linjepar per bildhöjd, reducerad med formatfaktorn 1,5 (så fortfarande vid 40 linjepar per millimeter).
Suddighet , rörelseoskärpa
Tumregeln för små bilder "1 / brännvidd (sekund) är fortfarande möjlig" måste utvidgas till "1 / (brännvidd × formatfaktor) är fortfarande möjlig". Förändringen av tumregeln är resultatet av det ändrade bildavsnittet (se ovan). Det bör noteras att denna tumregel är avsedd för utskrifter som ses åtminstone på avståndet mellan bilddiagonalerna. Eventuell bildstabilisering beaktas inte heller.
Den rörelseoskärpa också förändras i enlighet med den ändrade bilden avsnitt. Oskarpheten ökar med en formatfaktor större än en.
Skärpedjup
  • Med samma brännvidd och samma f-tal minskas skärpedjupet med en formatfaktor> 1.
    Den absoluta diametern på förvirringscirklarna förblir konstant, men de blir större i förhållande till det (mindre) inspelningsformatet och synvinkel . Detta minskar skärpedjupet. För att fortfarande uppnå samma skärpedjup måste f-numret multipliceras med formatfaktorn : Ett 50 mm-objektiv ger samma skärpedjup vid bländare 2 med samma objektbredd vid bländare 2 som med bländare 3 i format faktor 1.5 eller bländare 3.2 vid Format faktor 1.6.
  • Med samma bildsektion och samma f-nummer (dvs. samma objektbredd, samma bildvinkel, kortare brännvidd) ökar skärpedjupet med en formatfaktor> 1.
    För att återge samma bildsektion, Linsens längd måste reduceras med formatfaktorn . Om f-numret förblir detsamma har förändring av brännvidden större effekt på skärpedjupet än att ändra inspelningsformatet, så att det totala skärpedjupet ökar. För att bibehålla samma skärpedjup som bildsektionen måste f-numret delas med formatfaktorn : En 50 mm-lins ger ungefär samma skärpedjup och samma bildsektion som en 35 mm-lins vid bländare 1.4 med formatfaktor 1.5 (avrundad till vanliga värden, diffraktionseffekter försummade).
  • Med samma bildsektion och samma öppningsbredd (dvs. samma objektbredd, samma bildvinkel) ändras inte skärpedjupet och samma diffraktionsoskärpa blir bildsensorn . F-numret reduceras i enlighet med formatfaktorn.

Se även

svälla

  1. ↑ Sammanfattning av grödfaktorn
  2. ↑ a b Markus Bautsch: Effekt av bildstorlek på bildparametrar Wikibooks digitala bildbehandlingsprocesser , se tabellkolumner 1 till 3, nås den 21 maj 2015

webb-länkar