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4/3, APS-C, FF到底有啥分別?

jeremychang5933 wrote:
相同焦距的鏡頭
如果裝在不同片幅(size)的數位相機中(泛指DSLR)
焦段應該會有所不同
而對應出的景深也應有所不同才是!?!
...(恕刪)


錯!
50mm的鏡頭永遠就是50mm的鏡頭
鏡頭上所標示的焦段永遠不會變
會有所謂X1.6或X1.5只是方便大家去換算成135片幅是對到那個焦段

如果還是不懂
各位可以去看看你們手上的消費型DC
上面標示的焦段是多少
以我手上的Dimage F100為例
鏡頭是7.8mm-23.4mm
這個7.8mm難道是超超超廣角嗎?
非也
對到135片幅可能才三十多mm
可是實際上它就是7.8mm的鏡頭沒有改變
每次講到景深,總是一堆人爭論不停
景深是有科學公式可算的,片幅的大小也是影響景深的因素之一
大家可以參考DC view關於景深的中文介紹

景深的比較當然是指相同光圈, 相同視角的相片,肉眼看到的效果,也就是實際在螢幕上看或是洗成相片的感覺

從底片時代,120相機景深比135相機淺就已經是事實 (由淺到深67--645--135--APS)
相同光圈,相同視角的相片,隨著底片面積越大,景深也會越淺
數位後,物理原理不會改變,片幅越大,景深效果也就越淺

APS和全幅的差距不是很大,也是讓人爭論不休的原因
但小DC縱使有F2.0,但也拍不出DSLR的淺景深,原因就是片幅小

看看下面pextax s5z和300D拍出的相片,視角相近,光圈相近,但景深差粉多
上圖pentax s5z 14.6mm, 約135 88mm焦距, f4.4
下圖canon 300D, 50mm, 約135 80mm焦距, f4.5



哇啦啦啦!
我有點被搞混了
首先是景深跟光圈一定有關係嘛!
再來景深跟鏡頭焦距即被攝物體距離也有關係嘛!
還有景深跟片幅也有關吧!
其他如輸出尺寸等等
假設光圈=x
焦距=y
距離=z
片幅=w
其他未知參數=f
那景深可看為
景深=F(x,y,z,w,f)
所以在不同相機上要照出一樣景深的照片看來是個難解的數學運算式
各位先拜的賜教,小弟心領神會中
我相很多人被"片幅"這個名詞給誤導了
都認為片幅指的是"相機"的感光片幅
事實上在計算景深時所指的最小模糊圓(以片幅來標示)
指的確是"鏡頭"的片幅
也就是鏡頭所能成像在一個平面上的大小
120相機因為底片面積大
所以鏡頭的聚焦面也必需要夠大(至少要涵蓋底片的面積)
這時鏡頭最小模糊圓,也就是鏡頭的片幅就要比較大
"鏡頭"的景深就會比較淺

而135相機因為感光面積較小
所以135相機用的鏡頭聚焦面積就不需要這麼大
最小模糊圓較小景深就較大

但是目前多數的DSLR所使用的鏡頭是流用135相機的鏡頭
135相機鏡頭的片幅並沒有改變
所以景深也沒有變
不管你用在那一台機身上都是一樣

"片幅"指的是"鏡頭"的片幅
不是DSLR的感光片幅
說了這麼多如果還是聽不懂就真的沒辦法了
rice7361 wrote:
我相很多人被"片幅"這個名詞給誤導了
都認為片幅指的是"相機"的感光片幅
事實上在計算景深時所指的最小模糊圓(以片幅來標示)
指的確是"鏡頭"的片幅
..............恕刪.................
"片幅"指的是"鏡頭"的片幅
不是DSLR的感光片幅
說了這麼多如果還是聽不懂就真的沒辦法了


關於模糊圓這裡有中文的介紹:http://www.leicafanclub.org/institute/leica-dof.htm
引用文中的話:
模糊圓是一個很簡單的概念:它是光束(或一個焦散面)聚焦在影像平面上時,所能形成的最小直徑………中型片幅的模糊圓為60微米;35mm相機的模糊圓是33微米;而像Minox間諜相機片幅(8×11)的模糊圓則為15微米

假設有一個完美的鏡頭是無限銳利,完全無色散時,模糊圓和鏡頭本身跟本不相關

再看看這篇對焦長、片幅、景深的分析:
http://www.dpreview.com/learn/?/Glossary/Optical/Focal_Length_Multiplier_01.htm

摘錄一部份內文:
......So a 200mm lens on a digital SLR with FLM of 1.5X will have the field of view of a 300mm lens on a 35mm film camera which would be heavier and more expensive. Also, because the 35mm equivalent field of views are achieved with shorter focal lengths, depth of field is larger (1). This advantage on the tele end becomes a disadvantage on the wide ange end. For instance, a 19mm lens fitted onto a digital SLR with FLM of 1.5X will only generate the field of view of a 28mm lens fitted on a 35mm film camera......
這段是說1.5X的DSLR加上200mm鏡頭,視野(field of view)和35mm底片相機加上300mm是相同的
因為鏡頭實焦長較短,所以景深相對就較大

........(1) Assuming the aperture and subject distance remain constant, the increase in depth of field (DOF) due to the reduction in focal length is partially offset by the reduction in the maximum permissible Circle of Confusion (CoC). For a smaller format (e.g. a sensor with FLM of 1.5X is a smaller format than 35mm film), the maximum permissible CoC is smaller (2), so DOF will be smaller. However, this reduction in DOF is smaller than the increase in DOF caused by the reduction in focal length, so overall DOF will increase, and more so with larger FLMs. You can verify this by using the depth of field calculator on this site........
註1說明了固定光圈、物距時,因實體焦長較短所以景深會增加,但一部份會因所需的模糊圓(CoC)變小所抵消
因CoC變小時,景深會減少,但這部份的影響比焦長的影響來的小,因此整體而言,片幅越小景深就越大

.........(2) In Case 2 it is easy to understand that if you print an 8" x 10" of both images, the optical information collected by the smaller sensor has to be enlarged more than the optical information collected by the 35mm film, so the maximum permissible CoC for the sensor is smaller.
註2說明了如果同樣放大相片到8"x10",小片幅的放大倍率較大,因此所需的模糊圓CoC會比較小

引用這個網站的圖(介紹景深的網頁,有景深公式):http://www.rags-int-inc.com/PhotoTechStuff/DoF/
會影響景深的因素及關係


CoC模糊圓參考值http://www.dofmaster.com/digital_coc.html
Canon 1D Mark II N 0.023
Canon 1Ds Mark II 0.030
Canon 5D 0.030
Canon 20D 0.019
Nikon D200 0.020

總結一下:
1.模糊圓(CoC)的理論值和感光片幅有關,和鏡頭無關
2.要獲得淺景深的條件:焦長越長,光圈越大,感光片幅越大,距離拍攝物體越近

如有錯誤,敬請指正!
其實不用感覺混亂,幾位大大說的其實都是對的,差異只在於"景深"是定義在何處.但是光學原理是相同的,所以上面大大po的圖,大家就有概念各種拍攝條件對於景深的影響.而最下面各種相機的模糊圓資料可以知道,同等級感光元件大小的相機,模糊圓的大小幾乎差不多,所以相同焦段鏡頭在該種大小感光元件下的景深表現差不多....
踢西斯 wrote:
上圖pentax s5z 14.6mm, 約135 88mm焦距, f4.4
下圖canon 300D, 50mm, 約135 80mm焦距, f4.5
(恕刪)

不能拿換算後的焦段來做比較
這樣的比較圖起跑點已經不同了
應該拿15mm的鏡頭裝在300D同距離&同光圈去做比較
景深跟焦長也有關係
這也是DC無法拍出較淺景深的罩門

TO:敗家怪醫
以下是我的想法請指教

假設下圖是相機在同鏡頭投射到CCD上的景象

我的想法是最外框是投射到FF CCD上的景象
內框是投射到APS CCD上的景象
所以相同鏡頭的景深是相等的

因為我對相機的構造不是挺了解
若APS CCD在相機內與鏡頭末端的距離
與FF CCD在相機內與鏡頭末端的距離
不同
APS CCD是用前移來接收較小角度的投射影像
這樣是否就可解決各系統焦段換算的問題
天下第一舉世無雙絕對無敵真正非常超越超級震古鑠今空前絕後刀槍不入無堅不摧無所不能一定正宗非常動感御前一品帶刀少年
我完全同意同一支鏡頭的光學特性不會因為片幅的大小改變這件事,同一支鏡頭,投射到 CCD 上面的影像是一樣的,所以這個時候影響景深的關鍵是成像完成之後的放大倍率,APS, 4/3, FF 要放大到同樣大小的畫面其倍率不同,一般情形下你不會拿一張 APS 照出的小圖去對比 FF 照出的大圖然後說他景深一樣,這樣比較就沒有基準了。這樣我也可以拿一張 1/2.5" CCD 的 DC 的圖放大到一面牆,站在牆邊然後說他景深超級淺。

再者,要獲得相同的視角,在不同的片幅下一定要使用不同焦長的鏡頭,因為同一支鏡頭用在 APS 上面,就算你退的再遠也不可能獲得該鏡頭在 FF 上面的透視,所以小片幅先天上就必須使用更短焦長的的鏡頭來獲得一樣的視角,因此小片幅的景深會比較長。這是 踢西斯大 那兩張圖的論點。

對於 牙齒痛大 的論點,縮短鏡後距的問題,鏡後距離應該不可能這麼簡單的縮短,前面還有一個反光鏡室擋在那裡,在者如果鏡後距要因為片幅大小縮短的話,同一支鏡頭在不同片幅就會有不同的光學特性了。想的到的實例是比較 RF 相機與 SLR, RF 相機的鏡後距短,拿他的鏡頭裝在鏡後距長的 SLR 上面會無法對無限遠對焦,鏡頭上的距離表呎也失真。一如 M42 無法不用轉接鏡片而使用在 Nikon 相機。
文山小藍謅記: http://thomas-lan.blogspot.com 癲癇進修劄記: http://nyepilepsy.blogspot.com
幾位認為景深與片幅無關的大大,都忽略了一件很重要的事情,那就是「景深的定義」是什麼?

就小弟所知,景深的定義大概是這樣,「照片中影像清晰的區域或範圍」(國家地理攝影精技附錄)

而問題在於,照片,多大的照片?清晰又如何定義?

因此有了放大率與模糊圓的定義,來支持景深的計算與確認。

前面怪醫兄的解釋已經相當清楚,放大率會影響「清晰」的範圍。

踢西斯兄引用的文章其實已經非常清楚的解說「模糊圓」的定義。

綜合以上兩點,可以確定的說,景深與片幅絕對有關連。

再詳細舉例,先不談數位,就底片來講,同一顆鏡頭,50mm好了,用APS跟135拍,距離相同,焦長相同,光圈相同,但是放成照片,APS的放大率卻比135高,135底片要放大16倍得到一張4*6的照片,APS卻要24倍,也因此可以辨識的「模糊圓」是不同大小的,景深,當然也不同。


反過來說,如果「景深」只跟「鏡頭」有關,那前面那些廢話就甭看了,問題回到最初,「景深」是什麼?

模糊圓是鏡頭的參數?這說法之前在DCV也聽過,小弟非專業,但鏡頭應該沒有所謂「模糊圓」的參數,「解像力」的參數倒是可以說的過去,套回前面景深的定義,模糊圓有一個問題,在於模糊圓的大小要相依於底片或感測器,必需要「鏡頭的解析力大於模糊圓」,也就是說,鏡頭可解析的最小粒子必需小於模糊圓,否則模糊圓必需重新考慮鏡頭的因素。


最後,還有疑問嗎?需要做實驗嗎?
要的話說一聲,看要怎麼做,我可以配合,手頭上有EOS 30、20D,20/2.8、28/2.8、50/1.8、CJZ50/1.4、85/1.8、135/2.8,看要怎麼測
敗家真是無底洞阿~
牙齒痛 wrote:
我的想法是最外框是投射到FF CCD上的景象
內框是投射到APS CCD上的景象
所以相同鏡頭的景深是相等的...(恕刪)


就是這樣子沒錯
假設最外框是135相機鏡頭的成像範圍
相同的鏡頭下APS-C只頡取內框的景像
雖然取景的範圍不同但是景深是相同的
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