Jak z pewnością każdy z Was doskonale wie sercem nowoczesnego aparatu cyfrowego jest matryca. To właśnie dzięki niej możemy rejestrować obrazy. Samo działanie matrycy zostało już przeze mnie opisane jednak jak do tej pory nie wspomniałem dokładniej o jej rozmiarach. Ta kwesta z pewnością będzie Wam się w dużej mierze kojarzyła z matrycami APS-C oraz pełnoklatkowymi jednak matryc posiadających różne wymiary jest zdecydowanie więcej.
Pełna klatka
Matryca pełno klatkowa to właściwie podstawa do dalszych rozważań o rodzajach matryc, dlatego warto chwilę poświęcić na temat jej historii. Matryca pełno klatkowa ma swój początek aż w 1892 roku, kiedy to Thomas Edison oraz William Dickinson opracowali materiał światłoczuły o szerokości 35mm. O ile szerokość jest stała to wysokość czy może poprawniej długość pojedynczej klatki miała kilka standardów:
- Format akademii, gdzie pierwotnie proporcje obrazu wynosiły 1,37:1 czyli 22mm x 16mm, a po wprowadzeniu
- Format panoramiczny Widescreen o proporcjach 2,39:1
- Format Super 35 o proporcjach 2,40:1.
W przypadku powyższych formatów mówimy tutaj głównie o kinematografii jednak bardziej istotne jest to, że te różne formaty obrazu były zapisywane na filmie o takiej samej szerokości. W przypadku pełnej klatki istotne jest to, że nie tutaj mowy o jakimkolwiek przycinaniu obrazu, współczynnik crop factor wynosi 0. Nie mam potrzeby stosowania żadnych przeliczników przy ogniskowych obiektywu. Jeśli fotografujemy przy pomocy obiektywów o dużym otworze przysłony to uzyskamy bardzo płytką głębię ostrości.
Format APS-H
APS to skrót od Active Pixel Sensor I jest to bardzo popularny format wśród lustrzanek. Rozmiar matrycy wynosi 28,7mm x 19mm. Współczynnik crop factor wynosi 1,3
APS-C
Kolejnym wspomnianym już wcześniej rozmiarem sensora jest APS-C, większość producentów posiada aparaty z taką matrycą w swojej ofercie jednak mogą się one między sobą różnić rozmiarem. I tak na przykład dla aparatów firmy canon będzie to 22.2mm x 14.8mm, sony 23,5mm x 15,6mm podczas gdy NIKON stosuje matryce 23,6mm x 15,8mm
4/3 (cztery trzecie)
Jest to stosunkowo niewielki sensor, który posiada współczynnik crop factor 2x, jego wymiary to 17,3mm x 13mm. Jego wielkość stanowi więc ¼ wielkości pełnej klatki. Jego odmiana mikro 4/3 przeznaczona jest dla bezlusterkowców.
Sensor jednocalowy
Jest to najmniejszy sensor stosowany w aparatach cyfrowych jego rozmiar to 13,2mm x 8mm a crop factor wynosi aż 2,7.
Mniejsze sensory.
Istnieje jeszcze cała gama sensorów stosowanych na przykład w smartfonach, niestety jest ich zbyt wiele, aby opisywać każdy z nich. Jednak przytoczone tutaj zasady będą dotyczyły każdego z nich.
Rozmiar ma znaczenie?
Skoro przebrnęliśmy przez większość popularnych sensorów to musimy teraz odpowiedzieć sobie na bardzo ważne pytanie czy rozmiar ma znaczenia – odpowiedź jest tutaj prosta: to zależy.
Rozmiar aparatu i obiektywów do niego przeznaczonych.
Powyżej rozpatrywaliśmy wpływ przetwornika obrazu na jakość zdjęcia, natomiast w przypadku aparatów cyfrowych ważna jest również ich wielkość, która bezpośrednio zależy od wielkości matrycy.
Zależności są tutaj stosunkowo proste: im większa matryca tym jest potrzeby większy obiektyw, ponieważ musi „narysować obraz” na całej powierzchni matrycy. Wiąże się to z większą średnicą soczewek w stosunku do na przykład aparatu z matrycą APS_C. Większą wielkością samego tubusa, odległościami pomiędzy soczewkami i tym podobnymi szczegółami konstrukcyjnymi. W skrócie aparat z matrycą mikro 4/3 wymaga dużo mniejszego obiektywu niż aparat pełno klatkowy.
Problem z wielkością sprzętu fotograficznego został nieco rozwiązany wraz z wprowadzeniem na rynek aparatów pozbawionych lustra, w tego rodzaju aparatach tylna soczewka obiektywu może znajdować się znacznie bliżej matrycy co wpływa na wielkość samego aparatu. Oczywiście pomijam tutaj brak samego lustra wraz z całym skomplikowanym osprzętem, który mu towarzyszył.
Jakości obrazu
Otóż sam rozmiar sensora z punktu widzenia optyki oddziałuje na takie elementy jak kąt widzenia obiektywu czy na przykład głębię ostrości. Jednak to nie wszystko, istotny jest również rozmiar pojedynczego piksela oraz jakość jego wykonania. Można więc śmiało powiedzieć, że sensor o wielkości matrycy APS-C który ma 12Mpix będzie oferował lepszą jakość obrazu niż sensor o dokładnie takiej samej wielkości, ale dwukrotnie większej liczbie megapikseli (zakładając, że są wykonane w takiej samej technologii). Wynika to po porostu z wielkości pojedynczego piksela a co za tym idzie, ile światła jest on w stanie „złapać”. W przypadku sensora o mniejszej liczbie pikseli pojedyncze piksele będą większe. Założyć tutaj należy, że obydwie matryce będą wykonane w tej samej technologii.
Właściwości w kiepskich warunkach oświetleniowych
Ten punkt jest wyjątkowo skomplikowany s kilku powodów otóż jak wspomniałem wyżej wielkość pikseli determinuje, ile światła jest on w stanie przechwycić. Czyli ma bezpośredni wpływ na jakość reprodukowanego obrazu, w przypadku fotografii w niezbyt dobrych warunkach oświetleniowych. I Jest to oczywiście prawda… ale jeśli przymniemy że postęp technologiczny stoi w miejscu od kilkudziesięciu lat. Otóż obecnie jesteśmy na takim etapie rozwoju elektroniki, że obecne sensory które mają po 33mpix (dla pełnej klatki) będą tworzyły cyfrowy obraz o dużo lepszej jakości niż sensory 12mpsx które zostały wyprodukowane dekadę temu.
Głębia ostrości
Wielkość sensora ma również duży wpływ na głębię ostrości zgodnie z zależnością, że im mniejsza matryca tym potrzebna jest większa odległość od fotografowanego obiektu, aby uzyskać taką samą głębię ostrości jak aparat z większą matrycą.
W powyższym tekście zostały omówione najczęściej spotykane matryce w popularnych aparatach cyfrowych. Z premedytacją zostały pominięte matryce średnio formatowe głównie ze względu na wysoką cenę samych aparatów oraz mocno utrudniony montaż obiektów z takich aparatów w aparatach z matrycami pełno klarownymi i mniejszymi. Skoro mowa o wymianie obiektywów pomiędzy systemami musicie pamiętać, że jest to możliwe w każdą stronę (o ile dostępny jest odpowiedni konwerter) i może to mieć znaczenie w przypadku wyboru sprzętu do określonego zadania. W takich przypadkach możemy mówić o dwu możliwościach.
Obiektyw z większego standardu podłączamy do mniejszego, czyli na przykład obiektyw pełno klatkowy do aparatu aps-c, w tym przypadku musicie pamiętać o współczynniku crop factor. Czyli ogniskową obiektywu należy przemnożyć razy corp-factor aby otrzymać realną ogniskową. Jeśli natomiast chodzi o pozostałe kwestie to jakość obrazu będzie bardzo dobra, ponieważ większość obiektywów jest najostrzejsza oraz pozbawiona dystorsji w środku kadru a właśnie ze środka mniejsza matryca będzie korzystała.
Drugi przypadek do obiektyw z mniejszego standardu na przykład APS-C podłączamy do aparatu z większą matrycą (APS-H, pełna klatka), tutaj niestety pojawi się duże winietowanie, a pozbawiony go obszar będzie odpowiadał rozmiarom mniejszej matrycy. Z tego właśnie powodu taka konfiguracja jest dość rzadko stosowano.
Jaki sprzęt wybrać?
W teorii odpowiedź jest dość prosta – pełna klatka da nam najlepsze rezultaty. W praktyce niestety jest to temat dużo bardziej skomplikowany. Przy wyborze sprzętu zawsze należy pod uwagę w pierwszej kolejności brać jakość obrazu pod konkretne zastosowanie. Czyli jeśli mówilibyśmy o filmowaniu – a tutaj wszystkie powyższe zależności mają zastosowanie – to pełna klatka niekoniecznie jest najlepszym wyborem. Niektóre aparaty z matrycą mikro 4/3 mają bardzo dobrą jakość obrazu. Wartko również zastanowić się w jakich warunkach oświetleniowych będziemy głównie wykonywali zdjęcia, im będą one gorsze tym większa matryca może sprawdzać się lepiej (w teorii!). Na samym końcu można pomyśleć o rozmiarach aparatu – może lepiej biegać po mieście z mniejszym aparatem niż taszczyć ze sobą duży i ciężki aparat pełno klatkowy.