Påverkar crop-faktorn det reella ljusinsläppet?

[Lundbybo]

Cropfaktorn, oavsett om det är 1.3, 1.5 eller 1.6, gör ju att det blir en brännviddsförlängning jämfört med vanlig 35 mm. Om man tittar på vinklar i förhållande till den mindre mindre sensorn så förstår man hur det hänger ihop. Det känns dock som även ljusinsläppet borde bli mindre. Det finns objektiv i kameramobiler som har 1:2.8 och jag ser inte de objektiven som särskilt ljusstarka. Den konkreta frågan är:

Är ett objektiv med bländaröppning 1:2.8 ljussvagare på en DSLR än på en SLR?

En extender på 2 eller 1.4 ger ju det fenomenet?


Mats Sunnelid
En som funderar på att bli digital

 

[Arne S]

Så här tänker jag:

Någon brännviddsförlängning är det ju inte, det är bara bildvinkeln som ändras. Och den ändras på grund av att en del av den bildcirkel som objektivet ger i filmplanet inte används. Det ljus som passerar gluggen är fortfarande detsamma.

Eftersom objektivet är exakt detsamma oavsett var du monterar det så släpper det också igenom lika mycket ljus vid en given bländare. Att sedan sensorn som träffas av det ljuset råkar vara mindre spelar ingen roll, det är bara det att en del av ljuset som släpps igenom hamnar vid sidan av sensorn och används därför inte till bilden.

När du monterar på en extender blandar du in mer optik mellan objektiv och hus och får därför ändrade egenskaper före sensorn. Det fenomenet är ju detsamma på en analog kamera.

Mitt svar är alltså att den reella ljusstyrkan inte ändras p.g.a. cropfaktorn.

Som sagt, så resonerar jag. Det kan vara fel och då få jag säkert lära mig av någon mer kunnig.

 

[froderberg]

Det är ingen skillnad.

Du får samma bild om du beskär en bild från en större sensor som om du använder en kamera med mindre sensor.

En extender ändrar den optiska kedjan, det gör inte en mindre sensor.

 

[macrobild]

Bländartalet baseras på hur mycket ljus=hur många fotoner som träffar en yta per ytenhet. Det kan vara film eller en sensor.
Ett därmed litet objektiv för mobiltelefon klarar vid 2,8 att släppa igenom lika många fotoner per ytenhet och på den lilla yta som mobiltelefonens sensor utgör som ett större objektiv till exv en APS stor sensoryta.

Sätter du på ett objektiv framtaget för en APS stor sensor på en 24 x 36mm stor sensor så har du Bl2,8 på den yta som motsvarar den APS stora sensorns yta , utöver det får du ljusavfall, vinjettering och där motsvarar inte bländartalet längre 2.8 .

Sätter du en glasmassa mellan kameran och objektivet, en konverter så förändrar du egenskaperna för att släppa in antal fotoner/ytenhet ,dvs bländare 2,8 motsvarar istället ett ljusinsläpp per ytenhet som är 2,8 x 1,4 eller 2,8 x 2 beroende på vilken konverter som används.
Mikael

 

[Pupillen]

Lundbybo skrev:
Cropfaktorn, oavsett om det är 1.3, 1.5 eller 1.6, gör ju att det blir en brännviddsförlängning jämfört med vanlig 35 mm. Om man tittar på vinklar i förhållande till den mindre mindre sensorn så förstår man hur det hänger ihop. Det känns dock som även ljusinsläppet borde bli mindre. Det finns objektiv i kameramobiler som har 1:2.8 och jag ser inte de objektiven som särskilt ljusstarka. Den konkreta frågan är:

Är ett objektiv med bländaröppning 1:2.8 ljussvagare på en DSLR än på en SLR?

Om du, vilket jag starkt misstänker, menar den ABSOLUTA ljusstyrkan, d v s hur mycket ljus som kommer in kameran och faktiskt bidrar till att bygga upp bilden så är svaret obetingat JA!!!

Objektivets numeriska apertur på motivsidan (NA) är i normala fotosammanhang lika med ingångspupillens radie dividerat med avståndet mellan motiv och ingångspupill. Genom att kvadrera NA får vi direkt fram hur stor andel av motivets ljus som objektivet fångar upp.

Om objektivens motivvinkel och ingångspupill är lika kommer objektiven att samla in lika mycket ljus oavsett brännvidder, relativa bländartal eller sensorstorlekar.

Exempel: En 1,5-crop-sensor inställd på ISO 400 och ett objektiv inställt på 1:2,8 kommer att leverera samma bildresultat (brus, skärpedjup o d) som en tekniskt likvärdig småbildssensor inställd på ISO 900 och ett objektiv med 50 % längre brännvidd inställt på 1:4,2.

Om du mot förmodan menar med vilka vinklar ljuset faller in mot sensorns mitt så är de däremot lika. De RELATIVA bländartal som står på objektivet bestämmer hur det ljus som redan samlats in kommer att träffa sensorn och därigenom själva ljusintensiteten (fotoner per ytenhet) men säger inte ett jota om hur mycket ljus objektivets ingångspupill tagit upp. Små sensorer måste få fler fotoner per ytenhet (d v s ha objektiv med lägre relativt bländartal) för att kunna ta emot lika många fotoner på sin lilla yta och kunna bygga upp de olika bilddetaljerna med samma goda fotonstatistik.

Lundbybo skrev:
En extender på 2 eller 1.4 ger ju det fenomenet?

JA, och av exakt samma anledning! Med en 2X-konverter måste man backa till dubbla avståndet för att få samma motivutsnitt och då halveras NA om vi använder lika stor ingångspupill, d v s vi måste fyrdubbla exponeringstiden för att kunna samla in lika många fotoner.

Observera att det alltså INTE försvinner något ljus i konvertern (med undantag för några procent i reflexer i glasytorna) utan det är det fördubblade avståndet som orsakar ”ljusförlusten”. Fördubblar vi avståndet utan att samtidigt fördubbla ingångspupillen får vi ALLTID samma ”ljusförlust” oavsett vilken metod vi använder, gör vi sensorn mindre utan att sänka ISO-talet får vi samma exponeringstid men mer brus p g a mindre sensor, använder vi en telekonverter måste vi öka ISO-talet för att få samma exponeringstid och får då mer brus p g a det högre ISO-talet.

 

[Arne S]

Lennart:

Om jag tolkar ditt svar rätt utgår du ifrån att man vill fånga upp samma utsnitt och att man därför förändrar brännvidd eller avstånd och att den absoluta ljusstyrkan därför ändras. Tolkar jag dig rätt?

I mitt svar tidigare i tråden tog jag inte hänsyn till vilket utsnitt man får. Min tanke utgick ifrån exemplet med t.ex. ett 50 mm objektiv på ett analogt resp. digitalt hus och på samma avstånd. I det fallet måste väl ljusstyrkan bli densamma? Det är ju samma glugg som är inställd på samma bländare och därmed släpper igenom lika mycket ljus. Däremot blir det ju en mindre del av bildcirkeln (och därmed en mindre total ljusmängd) som kommer till faktisk nytta på den mindre sensorn. Men ljusstyrkan/ytenhet måste väl bli densamma? Eller tänker jag fel när jag inte tar hänsyn till utsnittet?

 

[Tonyeagle]

För att inte krångla till det

Ljusstyrka är en egenskap hos objektivet - inte kameran! Då spelar det förstås ingen roll var man sätter objektivet så länge man inte förändrar något i själva objektivkonstuktionen. Du får m.a.o. samma ljusstyrka oavsett om du sätter ditt objektiv på en cropkamera eller i någon ej lämplig hålighet (eller en annan kamera). Allt är detsamma brännvid, ljusstyrka, färg. (fast bildvinkeln blir förstås olika) Resten är bara teoretiska krumbukter och kan bortses i från.

 

[macrobild]

ljusintensiteten (fotoner per ytenhet) men säger inte ett jota om hur mycket ljus objektivets ingångspupill tagit upp. Små sensorer måste få fler fotoner per ytenhet (d v s ha objektiv med lägre relativt bländartal) för att kunna ta emot lika många fotoner på sin lilla yta och kunna bygga upp de olika bilddetaljerna med samma goda fotonstatistik.

hej Lennart
här hänger jag inte med, per ytenhet bör det väl antal fotoner vara detsamma för att redogöra ett visst bländartal oavsett sensorstorlek
Förklara gärna så jag fattar
Mikael

 

[Arne S]

Jag känner som du Tony, men när jag läste Lennarts svar blev jag tveksam. Men förmodligen hänger jag inte med i svängarna där...

 

[Pupillen]

Arne:

Du verkar tolka mig rätt.

Med samma relativa bländartal blir förvisso ljusmängden/ytenhet på sensorn lika, man bör dock vara medveten om att detta INTE är samma sak som att man får samma slutliga bildkvalitet (om sensorerna har samma fotonverkningsgrad betyder ju lika antal fotoner/ytenhet på olika stora sensorer att antalet bilduppbyggande fotoner/ytenhet på lika stora pappersbilder blir olika).

Det är inget fel att inte ta hänsyn till utsnitt, slutlig pappersbildstorlek o d. Personligen tycker jag dock att det är opraktiskt eftersom det blir alldeles för många variabler för mig att hålla reda på

Tony:

Jag utgår ifrån att du menar RELATIV ljusstyrka, d v s i stort sett ingångspupillens diameter dividerat med (d v s relativt) brännvidden, i så fall håller jag med dig.

Mikael:

Samma relativa bländartal med avseende på bildplanet ger samma antal fotoner/ytenhet, men det säger ingenting om hur många fotoner som fångats upp av objektivets ingångsöppning. För att få veta hur stor den är räcker det inte med bländartalet, vi måste veta brännvidden också.

Tänk på att en ”ytenhet” innehåller information från en större del av motivet ju kortare brännvidden är. Samma motivdetalj som täcker en ytenhet på en liten sensor kommer att täcka fyra ytenheter på en dubbelt så stor sensor om vi använder dubbla brännvidden. Om då detta längre objektiv har samma relativa bländartal så kommer alltså denna detalj att kunna byggas upp med fyra gånger så många fotoner (förutsatt att sensorerna har samma fotonverkningsgrad vill säga, men det lär inte skilja så mycket i praktiken).