Pubblicazione tecnica #02

Transcript

1 Pubblicazione tecnica # Distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione Non commerciale Condividi allo stesso modo 4.0 Internazionale

2 2 QUANDO L'APS-C PUO' BATTERE IL FULL FRAME! PART. II 1. INTRODUZIONE Nella Pubblicazione tecnica precedente (Quando L'aps-C Puo' Battere Il Full Frame!) abbiamo discusso che, nel confronto tra una fotocamera dotata di sensore digitale di formato APS-C ed una dotata di sensore Full Frame (FF), dove le dimensioni dei due sensori sono notevolmente differenti, come mostra la figura seguente: la fotocamera APS-C può godere di due importanti vantaggi, quando si tratta di utilizzare obiettivi telefoto, ossia aventi focali lunghe adatte specialmente per la ripresa di soggetti distanti. Il primo è detto: fig.1 Telefoto Advantage (vantaggio di moltiplicazione della focale) e dipende unicamente dal rapporto adimensionale (detto fattore di ritaglio o Crop Factor ) tra la misura della diagonale del sensore Full Frame e quella del sensore APS-C messi confronto. Il secondo fattore è detto: Reach Advantage (vantaggio di risoluzione e dimensione dell immagine) e dipende dalla differente densità di pixel (di seguito detta Pixel Density ) dei due sensori. L'effetto combinato dei due fattori fa sì che l immagine inquadrata dalla APS-C con un obiettivo di focale reale F abbia, non solo un minore angolo di campo rispetto a quella che inquadrerebbe lo stesso teleobiettivo montato sulla Full Frame (e quindi si parla di Focale equivalente moltiplicata): Focale equivalente = F * crop factor ma anche, siccome i sensori hanno differente risoluzione, una differente dimensione effettiva dell immagine resa, dove la differenza è espressa dal rapporto tra la densità di pixel dei due sensori: Pixel Density factor L'effetto di moltiplicazione della focale espresso dal Crop è sempre tale che la focale equivalente su APS-C sia maggiore della focale usata su FF (il che costiturà un vantaggio per l'uso di obiettivi telefoto ed uno svantaggio per obiettivi grandangolari). Il vantaggio di risoluzione e dimensione dell immagine per l'aps-c esiste solo allorquando il PxD Factor sopra definito risulti maggiore di 1, ossia per sensori APS-C di pixel density superiore al sensore FF preso a confronto. Esistono ovviamente numerosi modelli di sensori FF di pixel density superiore ad svariati sensori APS-C, per i quali rimane solo il "vantaggio" di moltiplicazione della focale degli obiettivi telefoto.

3 3 2. FORMULE PRATICHE Nella prima pubblicazione, cui si rimanda, sono spiegati in dettaglio, con figure ed esempi, gli effetti di questi due fattori. Qui vorrei riportare anzitutto le formule pratiche che ci consentono di raffrontare un sensore Full Frame con un sensore APS-C, limitatamente ai due aspetti in questione: Il Crop factor dipende da quali sensori Full Frame e APS-C si mettono a confronto. Note le dimensioni lineari dei due lati di ciascun sensore, si calcola la misura C della diagonale di ciascun sensore e quindi il rapporto tra le due diagonali: I. Crop = C (full frame) / C (aps-c) Il Pixel Density factor dipende sia dalla dimensione fisica dei lati di ciascun sensore, che dalla risoluzione in pixel dell immagine resa dal sensore stesso. Indicando con A (mm) e B (mm) le dimensioni dei lati del sensore e con a (pixel) e b (pixel) la corrispondente risoluzione dell immagine resa, la Pixel Density è data da: mentre il rapporto è espresso da: II. Px density = (pixel/mm) PxD = Pixel density factor = PxD (aps-c) / PxD (full frame) Formula pratica n.1: Calcoliamo la dimensione dell immagine ripresa con la FF che abbia la stessa inquadratura di campo di quella ripresa con l APS-C. L'immagine ripresa con l'aps-c è ovviamente a risoluzione piena di a x b pixel, mentre si può calcolare la dimensione della stessa immagine con ritaglio a partire dall immagine a piena risoluzione ripresa dalla FF usando il fattore di Crop suddetto. Essa avrà dimensioni in pixel pari a: III. a = a (FF) / Crop b = b (FF) / Crop (formula approssimata) Per esempio, se il sensore FF ha risoluzione 6000x4000 mentre l APS-C di raffronto ha risoluzione 4800x3200, per un fattore di crop 1,50x, allora l immagine ritagliata su FF avrà risoluzione di circa: a = 4000 b = 2667 NB: La (III) è esatta solo se i due sensori hanno lo stesso rapporto tra i lati corrispondenti, in pratica se hanno la stessa aspect ratio, ossia lo stesso rapporto tra le dimensioni dei loro lati, che in molti modelli di fotocamere è pari a 3:2. Se ciò non si verifica, la stessa formula è approssimata. Per il calcolo esatto si rimanda al foglio di calcolo (APS-C can beat FF - Part II _Web.xls) allegato alla presente pubblicazione tecnica. Riguardo alla dimensione in stampa, una volta scelta la densità (espressa in dpi) della stessa, è noto che essa si ottiene dividendo la risoluzione a x b in pixel per i dpi e riportando tutto in cm: dimensione in stampa = [a (mm) / dpi ]* 2,54 (cm) Il rapporto tra la dimensione in stampa dell'immagine ripresa con l'aps-c a risoluzione piena e la corrispondente inquadratura ritagliata su FF è pari al Pixel density factor, mentre le aree di stampa saranno ovviamente in rapporto pari al quadrato del Pixel density factor. Nell esempio, stampando a 300 dpi l immagine dell APS-C e FF si ha quanto segue:

4 4 Pixel Density Advantage dimensione immagine non croppata Aps-c dimensione immagine FF croppata allo stesso FOV dell'aps-c Pixel Advantage (Photographic reach advantage) dpi in stampa dim. stampa A (cm) dim. stampa B (cm) A*B (cm2) ,64 27, , ,87 22,58 764,63 1,2 1,2 44,0% Formula pratica n.2: Per un assegnata focale F, calcoliamo l angolo di campo equivalente (espresso come lunghezza focale equivalente) dell immagine ripresa con la FF che abbia la stessa risoluzione in pixel di quella ripresa con l APS-C. IV. Fc = F * crop / PxD Ciò significa che l immagine avente la risoluzione dell APS-C corrisponde per quella inquadratura ad utilizzare su FF una focale Fc che, allorquando PxD sia maggiore di 1, risulta inferiore alla focale equivalente su APS-C (espressa da F * crop). Nell esempio precedente, se il sensore FF ha una Pixel density di 166,7 px/mm mentre quello APS-C di raffronto ha una Pixel density di 200,0 px/mm, motivo per cui il relativo fattore di pixel density vale 1,20, allora usando una lente di focale F = 300 mm, su APS-C questa equivarrà ad una focale di 300*1,5 = 450 mm su FF, mentre le immagini ritagliate (croppate) dall immagine resa dalla FF che abbiano la stessa risoluzione a x b del sensore APS-C avranno l angolo di campo equivalente alla focale: Fc = 300 * 1,5 / 1,2 = 375 mm con un evidente perdita di lunghezza focale equivalente della FF rispetto all APS-C che, viceversa, si definisce come reach advantage dell APS-C stessa rispetto alla FF.

5 5 3. TABELLE DI CONFRONTO Per confrontare le fotocamere con sensore Full Frame con quelle con sensore APS-C più diffuse sul mercato, abbiamo bisogno di conoscere, per utilizzare le formule precedenti, due parametri: Il fattore di crop (sempre >1) Il rapporto di Pixel density (>1 se APS-C ha una densità di pixel superiore alla FF) Nelle tabelle che seguono, ho svolto i confronto tra una prescelta fotocamera Full Frame e un certo numero di fotocamere APS-C, riportando i due parametri suddetti: Nikon D Crop factor PxD factor Nikon D4S Crop factor PxD factor Nikon D7100 1,53 1,53 Nikon D7100 1,53 1,87 Nikon D5500 1,53 1,53 Nikon D5500 1,53 1,87 Nikon D3300 1,53 1,53 Nikon D3300 1,53 1,87 Nikon D300s 1,52 1,08 Nikon D300s 1,52 1,32 Pentax K3 1,53 1,53 Pentax K3 1,53 1,87 Pentax K5-II 1,52 1,24 Pentax K5-II 1,52 1,52 Pentax KS-1 1,53 1,39 Pentax KS-1 1,53 1,70 Pentax K30 1,52 1,24 Pentax K30 1,52 1,52 Canon EOS 1200D 1,61 1,39 Canon EOS 1200D 1,61 1,69 Canon EOS 700D 1,61 1,39 Canon EOS 700D 1,61 1,69 Canon EOS 70D 1,60 1,45 Canon EOS 70D 1,60 1,77 Canon EOS 7D Mark II 1,60 1,45 Canon EOS 7D Mark II 1,60 1,77 Sony alfa 77-II 1,53 1,53 Sony alfa 77-II 1,53 1,87 Sony alfa 58 1,55 1,41 Sony alfa 58 1,55 1,72 Fujifilm X-Pro1 1,53 1,24 Fujifilm X-Pro1 1,53 1,52 Fujifilm X-T1 1,53 1,24 Fujifilm X-T1 1,53 1,52 Fujifilm X-100T 1,53 1,24 Fujifilm X-100T 1,53 1,52 Fujifilm X-100 1,52 1,08 Fujifilm X-100 1,52 1,32

6 6 Nikon D Crop factor PxD factor Canon EOS 5D Mark III Crop factor PxD factor Nikon D7100 1,53 1,25 Nikon D7100 1,53 1,60 Nikon D5500 1,53 1,25 Nikon D5500 1,53 1,60 Nikon D3300 1,53 1,25 Nikon D3300 1,53 1,60 Nikon D300s 1,52 0,88 Nikon D300s 1,52 1,13 Pentax K3 1,53 1,25 Pentax K3 1,53 1,60 Pentax K5-II 1,52 1,02 Pentax K5-II 1,52 1,30 Pentax KS-1 1,53 1,14 Pentax KS-1 1,53 1,46 Pentax K30 1,52 1,02 Pentax K30 1,52 1,30 Canon EOS 1200D 1,61 1,13 Canon EOS 1200D 1,61 1,45 Canon EOS 700D 1,61 1,13 Canon EOS 700D 1,61 1,45 Canon EOS 70D 1,60 1,19 Canon EOS 70D 1,60 1,52 Canon EOS 7D Mark II 1,60 1,19 Canon EOS 7D Mark II 1,60 1,52 Sony alfa 77-II 1,53 1,25 Sony alfa 77-II 1,53 1,60 Sony alfa 58 1,55 1,15 Sony alfa 58 1,55 1,47 Fujifilm X-Pro1 1,53 1,02 Fujifilm X-Pro1 1,53 1,30 Fujifilm X-T1 1,53 1,02 Fujifilm X-T1 1,53 1,30 Fujifilm X-100T 1,53 1,02 Fujifilm X-100T 1,53 1,30 Fujifilm X-100 1,52 0,88 Fujifilm X-100 1,52 1,13 Canon EOS 6D Crop factor PxD factor Sony alfa 7-II, a99 Crop factor PxD factor Nikon D7100 1,53 1,68 Nikon D7100 1,53 1,53 Nikon D5500 1,53 1,68 Nikon D5500 1,53 1,53 Nikon D3300 1,53 1,68 Nikon D3300 1,53 1,53 Nikon D300s 1,52 1,19 Nikon D300s 1,52 1,08 Pentax K3 1,53 1,69 Pentax K3 1,53 1,53 Pentax K5-II 1,52 1,37 Pentax K5-II 1,51 1,24 Pentax KS-1 1,53 1,54 Pentax KS-1 1,53 1,39 Pentax K30 1,52 1,37 Pentax K30 1,51 1,24 Canon EOS 1200D 1,61 1,53 Canon EOS 1200D 1,60 1,39 Canon EOS 700D 1,61 1,53 Canon EOS 700D 1,60 1,39 Canon EOS 70D 1,60 1,60 Canon EOS 70D 1,59 1,45 Canon EOS 7D Mark II 1,60 1,60 Canon EOS 7D Mark II 1,59 1,45 Sony alfa 77-II 1,53 1,68 Sony alfa 77-II 1,53 1,53 Sony alfa 58 1,55 1,55 Sony alfa 58 1,55 1,41 Fujifilm X-Pro1 1,53 1,37 Fujifilm X-Pro1 1,52 1,24 Fujifilm X-T1 1,53 1,37 Fujifilm X-T1 1,52 1,24 Fujifilm X-100T 1,53 1,37 Fujifilm X-100T 1,52 1,24 Fujifilm X-100 1,52 1,19 Fujifilm X-100 1,52 1,08

7 7 4. FOGLIO DI CALCOLO I risultati esposti nelle tabelle di calcolo e numerosi altri raffronti possono essere dedotti utilizzando il seguente Foglio di calcolo Excel allegato alla presente pubblicazione tecnica: APS-C can beat FF - Part II _Web.xls Qui sono disponibili i dati di base per le fotocamere di seguito elencate. Potete usare il campo Custom values per inserire valori caratteristici di altre fotocamere: FOTOCAMERA FULL FRAME A B a b MPx Full Frame di riferimento 36,0 24, ,00 Full Frame (Custom values) 36,0 24, ,00 Nikon D4S 36,0 23, ,16 Nikon D810 35,9 24, ,15 Nikon D800 35,9 24, ,15 Nikon D750 35,9 24, ,16 Nikon D610 35,9 24, ,16 Nikon Df 36,0 23, ,16 Canon EOS 5D Mark III 36,0 24, ,12 Canon EOS 6D 36,0 24, ,96 Canon EOS 1D 36,0 24, ,92 Sony alfa 7-II 35,8 23, ,00 Sony alfa 99 35,8 23, ,00 Sony alfa 7-S 35,6 23, ,01 Sony alfa 7-R 35,9 24, ,15

8 8 FOTOCAMERA APS-C A B a b MPx APS-C di riferimento 24,0 16, ,36 APS-C (Custom values) 24,0 16, ,36 Nikon D ,5 15, ,00 Nikon D ,5 15, ,00 Nikon D ,5 15, ,00 Nikon D300s 23,6 15, ,21 Pentax K3 23,5 15, ,06 Pentax K5-II 23,7 15, ,08 Pentax K5-IIs 23,7 15, ,08 Pentax K5 23,7 15, ,08 Pentax KS-1 23,5 15, ,96 Pentax K30 23,7 15, ,08 Pentax K50 23,7 15, ,08 Pentax K500 23,7 15, ,08 Pentax K-r 23,6 15, ,41 Pentax K7 23,4 15, ,50 Pentax K20D 23,4 15, ,63 Canon EOS 1200D 22,3 14, ,92 Canon EOS 100D 22,3 14, ,92 Canon EOS 700D 22,3 14, ,92 Canon EOS 70D 22,5 15, ,96 Canon EOS 7D Mark II 22,5 15, ,96 Canon EOS 60D 22,3 14, ,92 Sony alfa 77-II 23,5 15, ,00 Sony alfa 65 23,5 15, ,00 Sony alfa 58 23,2 15, ,82 Sony alfa ,2 15, ,82 Fujifilm X-Pro1 23,6 15, ,98 Fujifilm X-T1 23,6 15, ,98 Fujifilm X-E2 23,6 15, ,98 Fujifilm X-M1 23,6 15, ,98 Fujifilm X-100T 23,6 15, ,98 Fujifilm X-100S 23,6 15, ,98 Fujifilm X ,6 15, ,21