Влияние размеров сенсоров на фотосъемку дикой природы

С развитием камер со сменными объективами, размеры сенсоров стабилизировались на трех основных уровнях: Micro Four Thirds (MFT), APS-C и Full Frame . Эти размеры сенсоров могут сбивать с толку, особенно начинающих фотографов. Даже для профессиональных фотографов некоторые различия могут быть не совсем понятны. Как фотограф-орнитолог, я всегда хотел провести практическое сравнение этих трех размеров с точки зрения фотографа дикой природы. К счастью, моя мечта сбылась, и в этой статье я объясню различия между этими тремя сенсорами на основе моих реальных тестов.

Обзор размеров датчиков

Датчики Micro Four Thirds

Этот сенсор является самым маленьким из трех наиболее распространенных размеров сенсоров, используемых в фотографии дикой природы . Размеры этих сенсоров составляют 17.4 x 13 мм. Компания OM System (ранее Olympus) является крупнейшим производителем таких камер, а Panasonic — ее основным конкурентом.

Меньший размер сенсора позволяет камерам Micro Four Thirds быть ещё меньше. (Многие их объективы тоже меньше, но это не так верно для телеобъективов.) Ещё одним следствием является то, что кроп-сенсор по сути похож на кадрирование части изображения, снятого с помощью сенсора большей камеры. У этого есть свои плюсы и минусы — которые мы обсудим позже, — но в фотографии дикой природы это может помочь достичь цели размещения как можно большего количества пикселей на удалённом объекте. Более конкретно, сенсоры Micro Four Thirds имеют кроп-фактор 2x. Это означает, например, что 400-миллиметровый телеобъектив на камере Micro Four Thirds обеспечит такое же поле зрения, как и 800-миллиметровый объектив на полнокадровой камере (за исключением немного отличающегося соотношения сторон двух сенсоров).

датчики APS-C

APS-C сенсоры используются в камерах большинства крупных производителей. Они больше, чем сенсоры Micro Four Thirds, и имеют приблизительные размеры 23 x 15 мм. (APS-C сенсоры Canon немного меньше этого размера, в то время как у большинства других компаний они немного больше, но разница незначительна.)

Как и в случае с камерами MFT, теоретическое преимущество для фотографов дикой природы заключается в их меньшем размере и весе по сравнению с полнокадровыми камерами (и потенциально более низкой цене). Однако преимущество APS-C в весе часто оказывается меньше, чем ожидалось, в основном из-за ограниченной доступности супертелеобъективов, специально разработанных для съемки дикой природы на APS-C. Большинство фотографов, использующих APS-C, предпочитают полнокадровые объективы, которые, как правило, немного тяжелее.

Коэффициент кадрирования камер APS-C примерно в 1.5 раза выше, чем у полнокадровых камер. Мы обсудим это подробнее позже.

Полный кадр

История полнокадровых сенсоров насчитывает более века — дольше, чем большинство из нас помнит. Они начинались как 35-мм формат для целлулоидной пленки, а сегодня цифровые полнокадровые сенсоры 36 x 24 мм доступны в камерах как минимум девяти крупных производителей. Полнокадровые сенсоры долгое время были краеугольным камнем современной фотографии и прочно утвердившимся золотым стандартом.

Но есть ли практическая причина широкой популярности этого формата, или его распространенность обусловлена ​​просто жесткостью и приверженностью традициям? Главные аргументы в пользу полнокадрового формата — это превосходное качество изображения, отличный контроль глубины резкости и огромное разнообразие доступных объективов и других аксессуаров. По определению, он имеет только кроп-фактор 1x.

Больше — всегда лучше?

Чтобы понять преимущества и недостатки каждого размера сенсора камеры, давайте проведём небольшой мысленный эксперимент. Представьте трёх фотографов, использующих камеры с одинаковым разрешением и объективы с одинаковым номинальным фокусным расстоянием и диафрагмой.

Это не просто теоретическое предположение. Например, существуют три хорошо известные камеры, использующие сенсоры такого размера — OM System OM-1 Mark II, Nikon D500 и Nikon D5 — все с разрешением около 20 мегапикселей. Для всех трех камер можно приобрести объектив 300mm f/4 (например, объектив M.Zuiko 300mm f/4.0 IS PRO для системы Micro Four Thirds и объектив Nikon AF-S 300mm f/4E PF для сенсоров APS-C и Full Frame). Так в чем же разница между этими системами?

Во-первых, существуют различия в весе и размере. Для этих конкретных камер и объективов фотографам следует носить с собой следующие грузы:

• Микро Четырех Треть – 2074 грамм (4.57 фунта)
• АПС-С – 1615 грамм (3.64 фунта)
• Полнокадровый 2205 грамм (4.86 фунта)

Интересно, что на этот раз самым легким оказался сенсор APS-C, а не Micro Four Thirds! Это подчеркивает важность выбора объектива — объектив Nikon 300mm f/4 PF был разработан с расчетом на максимальную легкость, в то время как OM System 300mm f/4 PRO немного тяжелее. Однако в среднем объективы Micro Four Thirds меньше и легче, чем объективы для APS-C и полнокадровых камер.

Но что еще важнее, какие снимки получатся у этих трех фотографов? Давайте разделим камеры между тремя фотографами и попросим их сфотографировать один и тот же объект с одинаковыми настройками. Допустим, они фотографируют птицу, сидящую на камне посреди ручья, — и мы убедимся, что все они находятся на одинаковом расстоянии от объекта. Попробуйте представить, как будут выглядеть эти три снимка. Результаты я покажу после фотографии.

Во-первых, при использовании сенсора Micro Four Thirds птица будет занимать большую часть кадра. Кроме того, изображение, вероятно, будет содержать более заметный шум по сравнению со снимками, полученными с помощью двух других камер.

Во-вторых, изображение, полученное с помощью сенсора APS-C, покажет немного большую область окружения птицы. Шум будет менее заметен по сравнению с этим, но некоторое его присутствие, вероятно, всё же будет ощущаться.

Наконец, для фотографа, использующего полнокадровую камеру, птица будет самым маленьким объектом в кадре. (Если на сенсоре Micro Four Thirds она занимает всё изображение, то на полнокадровой камере — лишь четверть.) Будет видна большая часть окружающей среды, и изображение будет наименее шумным из трёх.

А что насчет глубины резкости ? Фон будет выглядеть размытым с одинаковой степенью на всех трех изображениях. Это потому, что каждое изображение с меньшего сенсора по сути является кадрированием изображения с большего сенсора, а кадрирование не меняет глубину резкости.

Что если фотограф, использующий полнокадровую камеру, решит обрезать изображение так, чтобы оно выглядело похожим на изображение формата APS-C или Micro Four Thirds? Это возможно, но ценой потери большого количества пикселей! Изображения будут выглядеть очень похоже, но обрезка до уровня APS-C уменьшит разрешение изображения с 20 мегапикселей до примерно 8.5 мегапикселей, а обрезка до уровня Micro Four Thirds — до примерно 5 мегапикселей.

Какой вывод из этого следует? При одинаковом разрешении сенсора, фокусном расстоянии и расстоянии до объекта, изображение, снятое камерой Micro Four Thirds, разместит наибольшее количество пикселей на объекте (что обеспечит наивысший уровень детализации). Это полностью опровергает утверждение о том, что больший размер сенсора камеры всегда лучше!

На практике ситуация может быть несколько иной. Например, большинство современных полнокадровых камер имеют разрешение выше 20 мегапикселей. Если вы снимаете на Nikon D850 или Nikon Z8 с разрешением 45 мегапикселей, вы можете сделать большой кадр, сохранив при этом много деталей. Это еще более очевидно для полнокадровых камер с разрешением более 60 мегапикселей, таких как Sony a7R V. Между тем, камеры с самым высоким разрешением в формате APS-C имеют около 40 мегапикселей, а камеры с самым высоким разрешением в формате Micro Four Thirds — около 25 мегапикселей.

Кроме того, фотографы, как правило, располагаются там, где это необходимо для получения нужного кадра. С полнокадровой камерой можно подойти ближе, а с объективом Micro Four Thirds — отойти дальше, чтобы добиться желаемого кадрирования. Фотограф, использующий OM-1 (Micro Four Thirds), скорее всего, будет стоять в нескольких метрах позади фотографа, использующего Nikon D5 (полнокадровую). Или же фотограф, использующий полнокадровую камеру, может применить длиннофокусный объектив, например, 600 мм, чтобы добиться желаемой композиции при съемке дикой природы.

При использовании разных объективов или изменении расстояния между камерой и объектом съемки возникают другие переменные, связанные с разными размерами сенсоров. Например, чем ближе к объекту, тем меньше глубина резкости. То же самое относится и к использованию объектива с большим фокусным расстоянием. Следовательно, если вы сделаете две фотографии с одинаковым кадрированием, используя два разных сенсора, больший сенсор даст вам меньшую глубину резкости. (Это предполагает, что все настройки камеры одинаковы для обеих камер и что кадрирование для соответствия композиции не производилось.)

Фактически, вы можете использовать кроп-фактор для определения как эквивалентного фокусного расстояния, так и глубины резкости между двумя разными сенсорами. Хотите подобрать настройки для камеры Micro Four Thirds с объективом 300 мм f/4, но у вас полнокадровая камера? Помните, что между этими двумя системами существует кроп-фактор 2x. Поэтому, если вы не перемещаетесь вперед или назад, вы можете снимать с объективом 600 мм f/8 на полнокадровой камере, чтобы добиться аналогичного кадрирования и глубины резкости.

Одно из важных практических различий заключается в доступных объективах для каждой системы камер. Теоретически, всегда хорошо иметь возможность согласовать композицию и глубину резкости между двумя системами — просто умножив или разделив на кроп-фактор. Однако производители камер выпускают ограниченное количество объективов. Например, объектив 200 мм f/2 на полнокадровой камере может быть сопоставлен только с объективом 100 мм f/1.0 (которого не существует) на системе Micro Four Thirds.

В целом, камеры Micro Four Thirds предлагают более широкий выбор легких супертелеобъективов. Полнокадровые камеры, с другой стороны, предлагают больше телеобъективов с меньшей глубиной резкости и более широкой диафрагмой. (Фотографы, использующие APS-C камеры, обычно применяют полнокадровые объективы, за исключением фотографов Fuji, у которых больше специализированных объективов для APS-C камер.)

Однако это общее обсуждение актуально только в том случае, если вы все еще не определились с выбором объектива. Каждая компания производит свои уникальные объективы. Если вам не нравятся доступные варианты, возможно, вы сможете адаптировать объектив или найти объектив стороннего производителя, который подойдет вам. Вы также можете использовать телеконвертер для изменения фокусного расстояния и максимальной диафрагмы объектива, например, преобразовать объектив 400 мм f/2.8 в объектив 800 мм f/5.6 с помощью 2-кратного телеконвертера.

А что насчет качества изображения?

Действительно, большие сенсоры имеют преимущество в этом отношении, особенно если вернуться к примеру с тремя 20-мегапиксельными камерами и представить себе съемку всеми ими при высоком ISO с последующей обработкой или кадрированием. Изображение, полученное с полнокадровой камеры, будет резче, чем изображение с APS-C, которое, в свою очередь, будет резче, чем изображение с Micro Four Thirds, что напрямую повлияет на конечное качество изображения.

Однако преимущества полнокадровых камер в плане качества изображения нивелируются, если приходится сильно обрезать изображение. Обрезка до уровня поля зрения камеры APS-C обеспечит качество изображения уровня APS-C (или немного лучше или хуже, в зависимости от исходного разрешения изображения и различий между отдельными сенсорами камер). Обрезка до уровня поля зрения Micro Four Thirds в лучшем случае обеспечит качество изображения уровня Micro Four Thirds (а в реальности, скорее всего, хуже, поскольку ни одна 80-мегапиксельная полнокадровая камера не позволяет сохранить 20 мегапикселей после такой сильной обрезки).

Поскольку фотографы дикой природы часто кадрируют свои снимки, это веский аргумент в пользу меньших размеров сенсоров камер. Если бы вы собирались так сильно кадрировать видео, снятое на полнокадровую камеру, вы могли бы просто использовать более легкое и дешевое оборудование и добиться тех же результатов.

В действительности, основные преимущества полнокадровой фотографии в качестве изображения становятся очевидными только в том случае, если вы готовы уменьшить кадрирование! Если вы не снимаете в основном пейзажи с животными, это часто означает, что вам понадобится объектив с большим фокусным расстоянием на полнокадровой камере, и, возможно, придется значительно приблизиться к объекту съемки. Это приводит к увеличению затрат, более тяжелому оборудованию и иногда к большей вероятности испугать животное, которое вы фотографируете.

В конечном итоге, полнокадровые камеры, безусловно, имеют ряд очевидных преимуществ, но за них часто приходится платить больше, и, конечно же, необходимо обновлять оборудование, иначе эти преимущества не будут заметны. Учитывая, что даже меньшие по размеру сенсоры камер способны обеспечивать отличное качество изображения, становится понятно, почему APS-C и Micro Four Thirds остаются популярным выбором для фотосъемки дикой природы.

Означает ли меньший размер датчика больший уровень шума?

Ранее мы объясняли, что большие сенсоры камер потенциально обеспечивают лучшее качество изображения. Если вы не обрезаете изображения и используете те же настройки камеры, улучшение (очень приблизительно) составляет около одной ступени в уровне шума для сенсоров APS-C по сравнению с сенсорами Micro Four Thirds и одной ступени для полнокадровых сенсоров по сравнению с сенсорами APS-C. При прочих равных условиях — что не всегда так, в зависимости от уровня шума каждого отдельного сенсора камеры — изображение, снятое при ISO 1600 на сенсоре Micro Four Thirds, будет иметь аналогичный уровень шума, как и изображение, снятое при ISO 6400 на полнокадровом сенсоре (разница в две ступени: от ISO 1600 до ISO 3200 и до ISO 6400).

Однако программное обеспечение для подавления шума значительно улучшилось за эти годы. Это улучшение позволяет использовать чрезвычайно высокие значения ISO без существенного снижения качества изображения. Таким образом, хотя большие сенсоры теоретически имеют явное преимущество в условиях низкой освещенности, постобработка может сделать большинство фотографий, сделанных при приемлемом освещении, хорошими (а также многие фотографии, сделанные при неоправданно плохом освещении)!

Даже с камерами системы Micro Four Thirds я обнаружил, что могу использовать значения ISO от 5000 до 6400, а иногда и выше, если это необходимо. Это были не просто «экстренные решения»; я использовал их регулярно и без опасений, прекрасно понимая, что они могут уменьшить наиболее заметный шум при постобработке.

Итак, да, преимущества по-прежнему существуют (примерно на одну ступень лучше шумоподавление при переходе с Micro Four Thirds на APS-C и примерно на одну ступень больше при переходе на полнокадровые камеры). Но если вы можете придерживаться значений ISO 6400 или ниже, вы можете успешно использовать любой из этих трех размеров сенсора для съемки дикой природы уже сегодня.

Система Micro Four Thirds легче?

Для большинства фотографов немедленный ответ на этот вопрос — «Да, конечно». Но так ли это на самом деле?

Я уже затрагивал этот вопрос ранее, когда указывал, что комплект Micro Four Thirds с объективом OM System 300mm f/4 тяжелее , чем комплект APS-C с объективом Nikon 300mm f/4 PF. Теперь я могу привести множество примеров, где комплект Micro Four Thirds превосходит другие. Но большинство очевидных преимуществ Micro Four Thirds с точки зрения размера и веса проявляются при использовании нетелеобъективов, таких как широкоугольные или стандартные объективы с фиксированным фокусным расстоянием.

К сожалению, правда заключается в том, что если вы в основном занимаетесь фотографированием дикой природы, то ваша спина и плечи будут страдать одинаково, независимо от размера сенсора. Это происходит потому, что хороший суперзум-объектив часто в несколько раз тяжелее камеры, к которой он прикреплен. Объектив с большим фокусным расстоянием и светосильной максимальной диафрагмой — идеальный для съемки дикой природы — всегда будет тяжелым.

Помните, что для достижения одинаковой частоты кадров и глубины резкости на разных системах камер необходимо умножить как фокусное расстояние, так и максимальную диафрагму на кроп-фактор. Стандартный объектив 400 мм f/5.6 на системе APS-C может показаться невероятно лёгким и отличным выбором, но умножьте его на кроп-фактор 1.5, и вы увидите, что его можно сравнить, например, с объективом 600 мм f/8.4 на полнокадровой камере. Объектив типа Canon 600 мм f/8 будет достаточно близок по характеристикам, к тому же он и так лёгкий и качественный, поэтому стандартный объектив 400 мм f/5.6 на APS-C может оказаться не таким привлекательным, как вы думали изначально!

Я по-прежнему склонен считать, что ответ на вопрос «Микро-четырехтретья система легче?» — да . Однако это очень условный ответ, и он во многом зависит от конкретной камеры и объектива, которые вы выберете.

(Для уточнения, я бы сказал то же самое о беззеркальных камерах по сравнению с зеркальными. Как человек, использующий модифицированный объектив 500mm f/4 с байонетом F на своей Nikon Z9, я совершенно уверен, что мой беззеркальный комплект тяжелее, чем мой старый комплект зеркальной камеры!)

Заключение

Три чудесных утра я провел, фотографируя дикую природу, а именно семейство белогрудых поганок, где мне довелось наблюдать и фотографировать этих необыкновенных птиц (к вашему сведению, в мире всего пять видов поганок). Пара, которую я сфотографировал, построила гнездо в одном из пражских парков, в необычно многолюдном месте, под камнем у ручья. В результате эти птицы привыкли к присутствию человека и не обращали внимания на то, что я несколько часов сидел в их ручье.

Это позволило мне сфотографировать его не одной камерой, и даже не тремя, а четырьмя. У меня было две полнокадровые камеры (Nikon D850 и Z9), одна модель с APS-C матрицей (Nikon D500) и даже, пожалуй, лучший комплект Micro Four Thirds для съемки дикой природы — OM System OM-1 Mark II с объективом 150-400 мм f/4.5. Моя цель заключалась в том, чтобы попробовать три разные системы на одном и том же объекте и сравнить, как разные размеры сенсоров влияют на получаемые изображения.

Моя цель заключалась не в том, чтобы выбрать победителя; у каждого фотографа свои потребности. На самом деле, я считаю, что сегодня невероятно сложно сделать неправильный выбор. Независимо от размера сенсора, все четыре камеры были способны делать фантастические, детализированные снимки. А при правильной обработке даже пресловутый недостаток маленьких сенсоров — шум при высоких значениях ISO — не был серьезной проблемой.

Если бы мне пришлось назвать одно практическое преимущество полнокадровых камер, это, возможно, было бы не то, чего вы ожидаете. Мой ответ — не более высокая производительность ISO или даже более широкий выбор объективов. Самым полезным для меня оказалось больше свободы кадрирования изображений при постобработке. Да, я уже говорил о том, как чрезмерное кадрирование на полнокадровых камерах сводит на нет эти преимущества, и это правда, — но чрезмерное кадрирование на камерах APS-C или Micro Four Thirds еще хуже. Вместо того чтобы просто свести на нет преимущества, вы можете получить непригодное для использования изображение, если попытаетесь чрезмерно кадрировать.

Однако эту проблему можно легко преодолеть, освоив технику и поддерживая дисциплину в фотографии. Это просто означает, что вам нужно будет более точно кадрировать объекты при использовании камер с меньшими матрицами, чтобы избежать чрезмерной обрезки при постобработке. На самом деле, это может оказаться преимуществом в долгосрочной перспективе; владение полнокадровой камерой может привести к небрежной кадрировке, что может негативно сказаться на развитии ваших фотографических навыков.

Это напомнило мне, насколько важно знать, какая у тебя камера, и точно настраивать её параметры , что выходит далеко за рамки постоянной погони за определённым размером сенсора или даже определённым объективом.

Заключительное практическое упражнение

В заключение я представляю 10 примеров изображений, снятых с использованием трех разных размеров сенсоров. Сможете ли вы заметить разницу?

Надеюсь, вам понравилась эта статья! Размеры сенсоров камер и концепция четности могут быть спорными темами, поэтому, если вы оставляете комментарий, пожалуйста, будьте вежливы и помните, что нет причин принижать выбор оборудования фотографов.