Forstørrelsesgrad og sensor

 

 

 

 

 

 

Se originalbilled

Tamron 55-200@200 f/11 1/500 ISO 800 afstand 90 cm. Billedudsnit

Makro er nært forbundet med forstørrelsesgrad. Hvis en insekt har en naturlig størrelse på 1 cm, og gengives på sensoren i samme størrelse, så er forstørrelsesgraden 1:1.

Fylder insektet ½ cm på sensoren, så er forstørrelsesgraden 1:2. Divideres 1 med 2 så giver det en forstørrelsesfaktor på 0,5.

Forstørrelsesfaktoren kan bruges direkte i en formel. Ganger man 1 cm med forstørrelsesfaktoren 0,5 er resultatet 0,5 cm. Genstanden fylder 0,5cm på sensoren.

Når der arbejdes med forstørrelsesgrad, så har Crop faktoren ingen betydning. Det er nemlig alene brændvidden og afstandsindstillingen, der bestemmer forstørrelsesgraden. Forstørrelsesgraden ændres ikke fordi sensoren gøres større. Forstørrelsesgraden er den samme på et Full Frame og et APS-C kamera med det samme objektiv.

Her er lidt anskuelsesundervisning i, hvad det kan betyde.

Det forudsættes i eksemplet, at der benyttes samme objektiv og indstilling på henholdsvis en Full Frame og en APS-C kamera. Begge kameraer har en sensoropløsning på 12 Megapixel.

Da forstørrelsesgraden er ens for begge kameraers vedkommende, fylder en given genstand det samme i mm på de 2 sensorer. APS-C sensoren er imidlertid væsentlig mindre, og der er derfor flere pixel pr. kvadratcentimeter. Ergo vil objektet/genstanden få en højere opløsning i pixel på APS-C sensoren end tilfældet vil være på Full Frame sensoren! Så langt så godt!

Der kan nok også blive enighed om, at ved sammenligning af billedprint fra de 2 kameraer i A4 størrelse, så er objektet/genstanden størst på printet fra APS-C kameraet. På grund af Cropsfaktoren er der for APS-C printets vedkommende i realiteten tale om et udsnits forstørrelse set i forhold til en Full Frame sensor.

Vi sammenligner påny med et nyt print fra Full Frame kameraet og denne gang et udsnit, som svarer til en APS-C sensors størrelse. Det betyder at objektet/genstanden nu er gengivet i samme størrelse som på det andet print. Objektet/genstandens opløsning (skarpheden og detaljer) er mindre på printet fra Full Frame kameraet. Det skyldes simpelthen, at der er færre pixel at gøre godt med og det ses på et større print.

 

Se originalbilledet

50 mm f/11 1/200 ISO 100 + Extension Tube 20 mm. Det er stilken på et æble. Naturlig størrelse 2 mm

Der burde i princippet ikke være forskel, men når opløsningen er dårligere og billedet derfor ikke er så skarpt i fokuspunktet, så falder dybdeskarpheden på printet.

Dybdeskarpheden er ens, hvis blænden er ens, og objektet/genstanden der fokuseres på, er gengivet i samme størrelsesforhold på kameraets sensor.

Sætningen ovenfor er umiddelbart selvmodsigende ud fra det lige viste eksempel, men 100 % korrekt under forudsætning af at sensoren har den nødvendige opløsning. Det var jo ikke lige tilfældet i eksemplet.

Det der kan udledes af det her er, at en mindre sensor med samme opløsning i pixel, giver makrooptagelser med en højere opløsning.

Det skal også lige nævnes, at når sensorstørrelsen bliver mindre skal brændvidden være tilsvarende kortere, hvis objektet/genstanden skal have samme størrelse på et A4 print.

Gevinsten er, at skalaforholdet vokser i takt med at sensorens størrelse reduceres. Når skalaforholdet vokser, vokser dybdeskarpheden tilsvarende. Sagt på en anden måde, så kan den samme dybdeskarphed bevares ved et lavere blænde tal. Ved de helt små sensorer og korte brændvidder på kompaktkameraer giver blænde f/2 ofte tilstrækkelig dybdeskarphed. Har sensoren APS-C størrelse er blænde f/16 måske nødvendig.

Dybdeskarpheden er altid den samme, hvis blænden er proportional med formatstørrelsen.

Sætningen skal forstås derhen, at hvis arealet f. eks bliver 8 gange større så skal der i eksemplet her blændes 3 trin ned for at bevare samme dybdeskarphed.

Eller

Hvis arealet er 8 gange mindre (1/8 del) så kan vi blænde 3 trin op.

For de matematikinteresserede er formlen:

2^x = 8         x = log 8 / log 2        x = 2.07944 / 0.69315 = 3

Hvis arealet ikke er 8 gange større men f. eks 13 gange eller et andet tal, så skal 8 tallet naturligvis udskiftes i formlen.

Logaritmeberegningen klarer http://www.WolframAlpha.com på ca. 2 sekunder.

 

Se originalen

Minolta kompaktkamera i makro indstilling 51 mm f/7.1 1/125 ISO 64. Billedudsnit! Sensor størrelse 2/3"

Det kan hermed fastslås at virkelig små ting kræver små sensorer og tilsvarende korte brændvidder. Det er også devisen for konstruktørerne af mikroskoper og lignende udstyr og det er ikke en tilfældighed at mikroskoper benytter små brændvidder.