קרופ דיגיטלי

מתוך קליקי, מיקרופדיה חופשית לאמנות הצילום.
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
פורמטים של פילם
35מ"מ - בינוני - גדול - דף - רול
שקופיות - תשליל צבעוני / שחל"ב
פורמטים נדירים - APS -- יחס מסגרת
פורמטים של צילום דיגיטלי
PSD - DNG - JPEG - TIFF
Raw - דחיסה - APS-C
קרופ דיגיטלי
צילום דיגיטלי :

מטריצה - RAW - קרופ דיגיטלי - EXIF - אינטרפולציה - דחיסה - DSLR - מרחב צבעים - עומק צבע - פוטושופ - צילום דיגיטלי - רעש

רוב מצלמות DSLR מהדור הנוכחי, משתמשות בעצמיות של מצלמות סרט רגילות, כלומר עצמיות בעלות ביונט רגיל ומעגל דמות שמיועד לחשיפה של סרט בפורמט 35 מ"מ. ייצור מטריצת חיישנים בגודל פריים מלא של 24 מ"מ על 36 מ"מ הוא יקר וכיום נמכרות רק שלוש מצלמות קנון EOS 1Ds, ה- EOS 5D וה - Nikon D3 עם מטריצה גדולה ויקרה כל כך. דגמים אחרים משתמשים במטריצה קטנה יותר, מה שיוצר למעשה קרופ מתוך מעגל הדמות שהעצמית מספקת ולכן זוית הראיה קטנה. עצמית רחבה תתן את זווית הראיה של נורמל ואילו נורמל תתן לרוב זוית ראיה צרה שמתאימה לצילום פורטרט.

בקנון קיימים שלושה גדלי מטריצות. הגדולה בגודל מלא כפי שצוין, הקטנה והידועה מכולן היא בעלת מעריך (Crop Factor) של 1.6, ואותה אפשר למצוא בכל מצלמה כגון קנון EOS 20D ומטה, ולבסוף מעריך 1.3 הייחודי למצלמות קנון EOS 1D לדורותיה. בניקון נבחר תקן מעריך 1.5 לכל קו המצלמות (מלבד כמובן ל Nikon D3 כפי שהוזכרה לעיל).

משמעות המעריך שציינתי הוא כלי לתת לצלם מושג מה תהיה זווית הראיה של עצמית המיועדת למצלמת סרט, לכשתורכב על DSLR. למשל בקנון 20D שהוזכרה, עצמית נורמל של 50 מ"מ תפיק זוית ראיה צרה יותר אחרי קרופ שדומה באופן מוחלט לתוצר עצמית 80 מ"מ של פריים מלא. 50X1.6=80

שימו לב שהמעריך הנ"ל משפיע על זוית הראיה אך לא על ערך הצמצם או נתוני החשיפה. כאן לא מדובר במכפיל אורך מוקד. עם זאת, בצילום של סצינה נתונה יש למצלמה עם קרופ עומק שדה גדול יותר ממצלמה Full Frame כאשר מרחק הצילום וערך הצמצם לא משתנים.

היסטוריה

פס סרט צילום רגיל, שצולם ופותח. תמונה מאת: מתן נרקיס
תמונה בודדת מסרט צילום שצולם ופותח. תמונה מאת: מתן נרקיס

עד סוף שנות ה 90, כאשר הצילום הדיגיטלי רק התחיל, ולאף אחד לא היו חיישנים במצלמות, כולנו הכנסנו את סרט הצילום לתוך גוף המצלמה, וזה לא שינה אם מדובר במצלמת פוקט, חד פעמית, SLR של ניקון, קנון או פנטקס. הסרטים היו זהים לחלוטין והתמונות יצאו תמיד באותו הגודל. גודל הפריים (מסגרת) כמעט תמיד היה יוצא 36 מ"מ על 24 מ"מ (נהוג לכנות גודל זה כ 35 מ"מ).

היו יוצאי דופן מסויימים - לדוגמה, המצלמה Olympus PEN משנות ה-70 צילמה שני פריימים על כל פריים של סרט 35 מ"מ רגיל, ופורמט הפילם APS הוא בגודל דומה מאוד לחיישנים הדיגיטליים של ימינו.

כמו כן, בעולם המקצועי היה נהוג להשתמש במצלמות פורמאט בינוני ופורמאט גדול שהן בעלות פריים גדול בהרבה מסרט 35 מ"מ.


הווה

איור של גדלי מטריצות חיישנים אחד על השני. תמונה מאת: מתן נרקיס

בעידן הדיגיטלי שלנו, איננו משתמשים יותר בסרטי צילום, ובמקומם בכל מצלמה דיגיטלית ישנה מטריצת חיישנים אשר קולטת את האור המגיע מהעצמית, ומתרגמת אותו לתמונה. הפעם, הגודל משתנה בין מצלמה ומצלמה והמדריך הזה יעזור לנו להבין את חשיבות גודל המטריצה ואת ההשפעות שלה על גורמים שונים בצילום.
מצלמות Single Lens Reflex דיגיטליות - DSLR

מצלמות Point and Shoot דיגיטליות - P&S

  • ניקון Coolpix P3, גודל מטריצה 1/1.8 אינץ'
  • קנון PowerShot S3 IS, גודל מטריצה 1/2.5 אינץ'

בדוק את המצלמה שלך, חפש את גודל המטריצה ובדוק באיור הבא, לאן אתה משתייך.

ניתן להבחין בקלות כי למצלמות ה DSLR ישנן מטריצות חיישנים גדולות מאוד יחסית למצלמות ה P&S הקטנות וגם בין ה DSLRים השונים, ההבדלים ניכרים.

כיצד הגודל משפיע? (או Does size matter?)

אז התשובה היא כמובן, כן. הגודל משנה. גם בביצועים וגם בעלות.

המטריצה מורכבת מחיישנים אשר קולטים את האור ומתרגמים אותו לפיקסלים (לאחר עיבוד במעבד המצלמה). כאשר המטריצה גדולה, החיישנים הקולטים גדולים אף הם, רגישים פחות (כיוון שהם קולטים יותר אור) ומפוזרים על פני שטח גדול יותר. דבר זה גורם לירידה בכמות ה"רעש" בתמונה. במטריצות קטנות, ובמיוחד בצפופות שבהן, דוחסים יותר חיישנים בשטח קטן, בהקטנת מספר הפוטונים הנקלטת בכל חיישן - מה שדורש הגברה נוספת והתוצאה היא רעש. כמו כן הגדלת הצפיפות תורמת לתופעה של "דליפה" של אנרגיה מפיקסל אחד לשכניו, במיוחד באזורים בעלי קונטרסט גבוה. במצלמות בעלות חיישנים גדולים, בד"כ ניתן להרים את רגישות החיישן ולקבל תמונות טובות, בעוד שבמצלמות בעלות חיישנים קטנים, נקבל תמונה מאוד רועשת בסיטואציה דומה. יש האומרים כי עדיף לבחור דווקא במצלמה בעלת פחות מגה-פיקסל כאשר לשתיהן מטריצה בעל גודל זהה (למשל Canon PowerShot a510/a520, ובין a610/a620). עם זאת, יש לקחת בחשבון כי במצלמה עם רזולוציה גבוהה, הרעש אמנם יהיה בולט יותר בצפייה בגודל 100 אחוז (הפיקסלים הבודדים) אך בעת הדפסה של התמונה על נייר בגודל נתון, "גרעיני" הרעש יהיו עדינים יותר במצלמה בעלת הרזולוציה הגבוהה יותר, ולכן יתכן כי הם יהיו פחות בולטים. לכן, ההחלטה אינה כה פשוטה.

חיישנים גדולים יקר לייצר ולכן המצלמות בעלות החיישנים הקטנים זולות משמעותית מהמצלמות בעלות החיישנים הגדולים (בין היתר).


פול פריים וקרופ פאקטור

דבר ראשון, עצמית - איך זה עובד?

האור שנכנס לעצמית, מתרכז דרכה ונזרק לתוך חלל גוף המצלמה.

האור נכנס בצורת עיגול (מן הסתם, העדשה עגולה) ופוגע במטריצת החיישנים אשר צורתה מלבנית, מה שנותן לתמונה את צורתה הסופית. האור למעשה מכסה את כל שטח המטריצה ואנחנו מקבלים "גזירה" מלבנית של העיגול הזה.

תיאור ויזואלי של מלבן המטריצה ומסביבה עיגול של אור אשר ממנו תגזר התמונה:

מעגל הדמות המלא, וגזירת המלבן של מטריצת החיישנים (מסומן באדום). תמונה מאת: מתן נרקיס
התמונה כפי שהיא מתקבלת מהמטריצה לאחר גזירת מעגל הדמות. תמונה מאת: מתן נרקיס


מטריצה במצלמה דיגיטלית

במצלמות ה DSLR ניתן להחליף ולהרכיב עצמיות שונות. כפי שניתן לראות בטבלה למעלה, המטריצה של ה 20D (לצורך העניין כמו של מטריצות DX של ניקון) קטנה מאשר המטריצה של ה 5D. אם נרכיב את עדשת ה 150מ"מ 2.8 של סיגמא על ה 20D, אנו נקבל תמונה קטנה יותר, מאשר ב 5D. למעשה, אנחנו כאילו גוזרים (כמתואר למעלה) מלבן קטן יותר ומקבלים "כאילו" הגדלה של האיזור.

ההבדלים בין חיישני ה 20D ל 5D (בהנחה שהתמונה המקורית צולמה עם 5D ועדשת ה 150 2.8).

כאן ניתן לראות את הבדלי הגדלים שבין המטריצות של 20D (קרופ פאקטור 1.6) ל 5D (פריים מלא). תמונה מאת: מתן נרקיס

ניתן לראות שהחלק האדום (המטריצה של ה 20D) קטנה יותר. לו צילמנו בשתי המצלמות את אותו הפריים, זה יראה כאילו התמונה של ה 20D קרובה יותר, אך למעשה היא פשוט גזירה של הפריים המלא, כפי שניתן לראות ב 5D.


זהו רבותי, כל הסיפור של הקרופ פאקטור. מטריצות קטנות גוזרות את התמונה כפי שאנחנו היינו מקבלים לו צילמנו במצלמה בעלת פריים מלא (Full Frame - FF). קרופ פאקטור הוא רמת הגזירה והוא מושפע מגודל מטריצת החיישנים. נהוג להכפיל את אורך המוקד של העצמית ביחס לגודל המטריצה בשביל לקבל אורך מוקד המקביל למצלמות 35 מ"מ (פריים מלא). למשל, כל מצלמות ניקון בעלות חיישן עם מקדם גזירה (קרופ פאקטור) x1.5 ולכן עצמית 10 מ"מ על ניקון תהיה כמו עצמית 15מ"מ על מצלמת פריים מלא. עצמית 50 מ"מ על ניקון תהיה כמו עצמית 75 מ"מ על מצלמה עם פריים מלא.

קנון 20D, 30D, 300D, 350D, 400D - מקדם גזירה x1.6 וכן הלאה. ככל שהמטריצה קטנה יותר, מקדם הגזירה גדול יותר.

במטריצות הקטנות של מצלמות ה P&S אשר גודלן הוא כמה מילימטרים בודדים, ההכפלות יהיו אפילו x6 (כלומר, אם כתוב על העצמית אורך מוקד 5מ"מ (ואגב, זה גם מה שיהיה כתוב ב EXIF), אנו נכפיל אותו בקרופ פאקטור האמיתי ונמצא את אורך המוקד כפי שאנו רגילים לקרוא אצל מצלמות פריים מלא (לצורך ההדגמה - 5x6=30). פריים מלא - 36ממ על 24ממ. כמו סרט צילום כמתואר למעלה, או מצלמות דיגיטליות דוגמאת Canon EOS 1Ds ו Canon EOS 5D.

מה הקשר בין הקרופ פאקטור והעצמיות, למטריצות החיישנים?

אז למדנו שיש לנו עיגול של אור מסביב למלבן. לפעמים המלבן גדול, ולפעמים המלבן קטן - תלוי במצלמה שלנו. הכל טוב ויפה כאשר אנו עובדים עם עדשות המתאימות למטריצות חיישנים גדולות (35מ"מ).

אבל ייצרני המצלמות עשו לנו טריק יפה והם "ניסרו" את העדשות החדשות וכתבו שהן "מתאימות לדיגיטליות". למה הכוונה? עיגול האור (מעגל דמות) הנכנס למצלמה קטן יותר בעצמיות אלו, מאשר בעצמיות המתאימות לפריים מלא. כאשר אנו משתמשים במצלמות עם מטריצת חיישנים קטנה, אין זה משנה לנו כלל. אבל לא נוכל להשתמש בעצמיות אלו במצלמות עם חיישנים גדולים, כיוון שעיגול האור לא יכסה את כל שטח המטריצה, אלא רק את המרכז שלו. המטריצה גדולה יותר מעיגול האור ואנו נקבל פינות שחורות לו ננסה לצלם כך.

עצמית בעלת מעגל דמות קטן, המורכבת על מצלמת פריים מלא. תמונה מאת: מתן נרקיס

אם אנו משתמשים במצלמות בעלות מטריצות חיישנים גדולות (פריים מלא) אנו מחוייבים להשתמש רק בעדשות מתאימות, בעוד שאם אנו משתמשים במצלמות בעלות מטריצות חיישנים קטנות, אנו איננו מוגבלים ומסוגלים להשתמש גם בעדשות "מנוסרות" וגם בעדשות גדולות המתאימות לפריים מלא. (הערה, ניתן להשתמש בעדשות קטנות גם במצלמות FF ברמה האמנותית, ולהשתמש במכוון בפינות השחורות הנוצרות) עדשות קטנות ("מנוסרות") זולות יותר לייצור מאשר הגדולות, מה שעוזר לנו, לפחות ברמה התיאורטית, להנות מאופטיקה מצויינת במחיר נוח (ע"ח גודל כמובן).

הבעיה הגדולה של המצלמות עם מטריצת החיישנים הקטנה היתה בעבר היכולת לקבל תמונות רחבות מאוד. כיוון שגם לו היינו מחברים עצמית 20מ"מ למצלמה שלנו, לאחר הקרופ פאקטור (של ניקון למשל, סתם כי קל לחשב) היינו מקבלים רק 30מ"מ. עצמית הקיט של ניקון 18-55 או 18-70 נותנת רק רוחב המקביל ל-27מ"מ בקצה הרחב שלה במקום 18. כיום ניתן להינות מעצמיות רחבות המיועדות למצלמות בעלות מטריצות קטנות כגון סיגמא 10-20 שעל גוף ניקון תייצר 15מ"מ בקצה הרחב, ועל גוף קנון - 16מ"מ (קרופ פאקטור של 1.6).

אילוסטרציה של מטריצות חיישני המצלמות לפי הגודל (וכן... הגודל כן קובע):

אילוסטרציה של גדלי המטריצות אחת מול השניה. איור מאת: מתן נרקיס


ערך זה הינו קצרמר.  אתם מוזמנים לתרום לקליקי ולערוך אותו.