Полнокадровая матрица и понятие кроп-фактор

Матрица – это микросхема, состоящая из светочувствительных элементов, с помощью которых свет преобразуется в электрические сигналы и записываются на карту памяти в виде изображений, состоящих из цифрового кода.

Одним из самых важных параметров цифровой фотокамеры является физический размер матрицы. Он может соответствовать размеру стандартного пленочного кадра – 24х36 мм, такие матрицы называются полноформатными (или полнокадровыми), либо быть меньше, тогда матрица будет называться «кроповой» (crop в переводе с англ. обозначает обрезать). Для того, чтобы определить соотношение размеров матрицы к полному кадру, был введен специальный параметр «кроп-фактор», который для большинства фотокамер колеблется от значения 1,3 до 1,6. Рассчитать его можно следующим образом: ширину или длину пленочного кадра разделить на те же параметры кроповой матрицы, получится нужное значение, например, 36:27=1,3 или 24:18=1,3.

Физические размеры матрицы, соответствующие значению кроп-фактора:
1 = 36х24
1,3 = 27х18
1,5 = 24х16
1,6 = 22,5х15

Отличие полноформатной матрицы от кроповой, преимущества полноформатной

1. Печать больших форматов.

Матрица фотокамеры состоит из светочувствительных элементов – пикселей, задача которых собирать падающий на них свет и преобразовывать его в электрический импульс. Один пиксель равен одной точке. Чем больше пикселей участвует в формировании изображения, тем выше детализация и разрешение снимка, а это позволяет осуществлять печатать в большом формате от А4 без потери качества. Количество мегапикселей имеет значение для профессиональных фотографов, т.к. именно им приходится работать с большими форматами изображений. Увеличение количества мегапикселей достигается двумя путями – увеличением размера матрицы, либо уменьшением размера самих фотоэлементов. Второй вариант более дешевый, и чаще всего приводит к ухудшению качества изображения.

2. Качество изображения

На полноформатных и кроповых матрицах пиксели отличаются по размеру. На полноформатных матрицах они крупнее, что позволяет им собирать больше фотонов света. Чем ярче пиксель, тем больший спектр яркостей может быть передан на фото, а соответственно точнее цветопередача. Этот параметр называется динамический диапазон фотокамеры, и обозначается в ступенях.

Размер полноформатных матриц позволяет размещать светочувствительные элементы на оптимальном друг от друга расстоянии. Поэтому при получение сигнала, возникающие помехи не затрагивают соседних пикселей, в связи с чем на фотографии сокращается количество шумов, а это дает возможность фотографировать на высоких значениях ИСО. И с точностью наоборот, чем меньше размер матрицы, тем меньше пиксели и их расстояние относительно друг друга, и возникающие помехи создают шумы, которые заметны даже при минимальных значениях ИСО. Помимо шумов может возникнуть эффект дифракции (замыливания).

3. Фокусное расстояние объектива

Фокусное расстояние (ФР) – это расстояние от оптического центра объектива до матрицы фотокамеры.

Эквивалентное фокусное расстояние (ЭФР) – это фокусное расстояние объектива, умноженное на кроп-фактор.

Один и тот же объектив на полноформатной и кроповой матрице будет иметь разный угол обзора - охватывать большую или меньшую площадь снимаемой сцены. Например, объектив с фокусным расстоянием 28 мм на камере с полноформатной матрицей имеет угол обзора 73 градуса, в то время как на камере с кроп-фактором 1,6 будет составлять всего лишь 50 градусов. Поэтому кроп-фактор иногда называют «коэффициентом увеличения». В этом есть определенное преимущество для фотографов, использующих в своей работе длиннофокусные объективы. 200-милиметровый объектив на матрице с кроп-фактором 1,5 будет давать угол обзора, соответствующий 300-милиметровому.

Вывод: чем больше физический размер матрицы, тем больше пикселей на ней можно разместить, а это позволяет печать фотографии в большом формате. Крупные пиксели собирают больше света, что расширяет динамический диапазон фотокамеры. За счет оптимального расстояния между пикселями снижается уровень шумов, поэтому высокие значения ИСО становятся рабочими. Не нужно оперировать понятием ЭФР, чтобы рассчитать реальный угол обзора объектива.

Недостаток у полноформатной камеры один - это ее высокая стоимость.