Question:
Les capteurs plein format collectent-ils plus de lumière que les capteurs de récolte?
Emile
2013-01-11 16:41:06 UTC
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Beaucoup de gens disent que les capteurs plein format reçoivent plus de lumière que les capteurs recadrés. Je n'ai jamais trouvé de preuve de cette affirmation, alors j'ai essayé de faire le calcul moi-même et j'ai prouvé le contraire! Pouvez-vous me dire si je me trompe?

Nous voulons comparer la même image avec la même profondeur de champ. Je ne suis pas concerné par la quantité de photons par photosite, qui n'est pas liée à la taille du capteur mais à la densité des pixels. J'ai négligé des effets comme le vignettage ou l'effet d'angle sur le bord du réseau de micro-lentilles. Voici mon raisonnement simple:

Si vous voulez le même angle de vue α ~ 2arctan (taille / 2f) avec un capteur plein format et un capteur de recadrage avec un taux de recadrage c , vous devez multiplier la distance focale par environ c .Maintenant, pour conserver la même profondeur de champ, le nombre f N doit être divisé par c . Si nous mesurons la "quantité de lumière" avec l ' illumination Ev bien définie fournie par la même image de la même scène (donc la luminance est fixe), nous avons Ev ~ f / N .

Ensemble, Ev_crop = Ev_ff x c² , de sorte que le capteur recadré reçoive plus de lumière que le cadre complet capteur!

Pour ceux qui sont intéressés par le prix de deux systèmes équivalents, l'un avec un FF + 50mm + 135mm et l'autre avec Crop + 35mm + 85mm, voir cet exemple.

Six réponses:
Matt Grum
2013-01-11 17:34:53 UTC
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EV est une mesure de l'éclairement, qui est défini dans le lien que vous avez fourni comme "un flux lumineux incident sur une surface, par unité de surface". Vous avez raison de dire que si vous gardez le champ de vision, la profondeur de champ et la luminosité du sujet constants:

Ev_crop = Ev_ff x c²

cependant depuis :

Area_crop = Area_ff / c²

et

Light (total) = EV x Area

nous arrivons à

Light_crop = Light_ff

En d'autres termes, votre système APS-C collectera plus de lumière par unité de surface du capteur , mais grâce à un capteur plus grand, un système FF collectera la même quantité de lumière au total .


Cependant, lorsque en comparant les systèmes au sens pratique, vous devez tenir compte de la disponibilité des lentilles. Pour un objectif plein format donné, il peut ne pas exister d'objectif pour APS-C avec une distance focale c fois plus courte et un nombre f c fois plus faible.

À partir de 135 mm, vous pouvez généralement atteindre l'égalité dans la collecte de la lumière, laissez c = 1.6:

  135mm f / 2.0 -> 135 / 1.6 = 84.3, 2.0 / 1.6 = 1.25 -> 85mm f / 1.2500mm f / 4.5 -> 500 / 1.6 = 312.5, 4.5 / 1.6 = 2.8 -> 300mm f / 2.8  

Dans la gamme de télé normale à courte le le mieux que vous puissiez espérer est de maintenir le même f-stop, ce qui signifie projeter la même quantité par unité de surface sur le capteur, ce qui signifie que le plus grand capteur recueille plus de lumière totale.

  FF APS-C85mm f / 1.2 -> 50mm f / 1.250mm f / 1.4 -> 30mm f / 1.4  

À l'extrémité large, les objectifs pour plein format peuvent être beaucoup plus rapides, donnant au système plein cadre plus de lumière par unité de surface et plus de surface pour une capacité de collecte de lumière nettement supérieure:

  FF APS-C24mm f / 1.4 -> 14mm f / 2.8  
Caleb
2013-01-11 21:42:46 UTC
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Les capteurs plein cadre recueillent-ils plus de lumière que les capteurs de récolte?

Beaucoup de gens disent que les capteurs plein cadre reçoivent plus de lumière que les capteurs de récolte. Je n'ai jamais trouvé de preuve de cette affirmation, alors j'ai essayé de faire le calcul par moi-même et j'ai prouvé le contraire! Pouvez-vous me dire si je me trompe?

La question ne contient pas suffisamment d'informations pour permettre une réponse définitive. Intuitivement, si vous placez le même objectif avec les mêmes réglages sur les deux caméras, et si la distance entre l'objectif et le capteur est la même dans les deux cas, le capteur plein format collectera plus de lumière car le capteur est plus grand et couvre donc plus du cercle de lumière projeté par l'objectif.

Vous dites que vous voulez comparer «la même image», mais c'est délicat car il faut alors changer des paramètres autres que le capteur (focale de l'objectif, distance au capteur ou distance au sujet), et ce faisant, vous compensez efficacement la différence de taille du capteur.

Michael Nielsen
2013-01-11 17:15:00 UTC
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Lorsque vous vous inquiétez d'obtenir une pincée de plus de lumière, la DOF est secondaire, donc la déclaration suppose bien sûr que vous photographiez en grand ouvert, ou du moins à la même ouverture (si elle est arrêtée un peu plus pour la netteté). Et vous dites que vous réduisez délibérément la taille des pixels, mais si vous comparez les caméras aps-c de même génération aux caméras FF, les FF ont des pixels plus grands:

Actuel:

  • 5D mark III (FF): 6.25um
  • 7D (haut de la ligne): 4.3um

Passé:

  • 5D mark I (FF): 8.2um
  • 30D (haut de la ligne): 6.4um
Marco Nero
2017-01-01 20:10:22 UTC
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Le livre blanc de Canon sur les capteurs plein format pour appareils photo reflex numériques indique clairement que les pixels plus grands d'un capteur plein format collectent CINQ fois plus de lumière qu'un capteur de taille APS-C est capable de capturer. (voir page 5). Les illustrations fournies par Canon montrent des cellules de capteur beaucoup plus grandes et comment elles collectent plus de lumière en moins de temps d'exposition.

Pouvez-vous fournir un lien vers le papier Canon? Quelque chose ne va pas avec l'explication de la réponse acceptée? Vous parlez des "pixels" du capteur, pas de l'ensemble du capteur.
Phil Maturano
2017-07-26 06:38:05 UTC
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Désolé, mais d'après ce que je comprends, il n'y a aucune différence dans la collecte de la lumière du capteur plein au capteur de récolte. Vous avez juste moins "d'image" à la même distance.

Jennings Ford
2017-07-08 08:14:58 UTC
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Prenez un objectif conçu pour le plein format. Parmi les photons entrant dans l'objectif, la quantité de lumière de sortie «x» atteint le capteur plein format. Maintenant, placez ce même objectif sur un capteur de récolte (supposons un facteur de récolte de 1,6), donc maintenant la lumière de sortie est répartie sur une plus grande zone que le capteur de récolte lui-même, avec un facteur de 0,6 lumière perdue créant l'image. Toujours à ce stade, le même nombre de photons frappent réellement le capteur que la zone réduite équivalente sur un capteur plein format. En supposant que les pixels du capteur sont de la même taille, puis de la même exposition exacte. Mais c'est pourquoi les lentilles de capteur de récolte sont fabriquées. Ils sont conçus pour diffuser la lumière uniquement sur le plus petit capteur de récolte, et avec le même f-stop indiqué (vraiment t-stop) sont exactement les mêmes en sortie de lumière vers le capteur.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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