Wpływ rozmiarów matryc na fotografię przyrodniczą

Wraz z rozwojem aparatów z wymiennymi obiektywami, matryce aparatów ustabilizowały się w trzech popularnych rozmiarach: Mikro Cztery Trzecie (MFT), APS-C i pełnoklatkowa . Te rozmiary matryc mogą być mylące, szczególnie dla początkujących fotografów. Nawet dla profesjonalnych fotografów niektóre różnice mogą być nie do końca jasne. Jako fotograf ptaków, zawsze chciałem porównać te trzy rozmiary z perspektywy fotografa dzikiej przyrody. Z przyjemnością informuję, że moje marzenie się spełniło i w tym artykule wyjaśnię różnice między tymi trzema matrycami na podstawie moich testów w warunkach rzeczywistych.

Przegląd rozmiarów czujników

Czujniki Micro Four Thirds

Ten sensor jest najmniejszym z trzech najpopularniejszych rozmiarów sensorów stosowanych w fotografii przyrodniczej . Matryce te mają wymiary 17.4 x 13 mm. Największym producentem tych aparatów jest OM System (dawniej Olympus), a jego głównym konkurentem jest Panasonic.

Mniejszy rozmiar matrycy pozwala na jeszcze mniejsze rozmiary aparatów Mikro Cztery Trzecie. (Wiele ich obiektywów również jest mniejszych, ale nie dotyczy to teleobiektywów). Inną konsekwencją jest to, że matryca z kadrowaniem jest zasadniczo jak kadrowanie fragmentu obrazu zarejestrowanego przez większą matrycę aparatu. Ma to swoje zalety i wady — które omówimy później — ale w fotografii przyrodniczej może pomóc w osiągnięciu celu, jakim jest zmieszczenie jak największej liczby pikseli na odległym obiekcie. Mówiąc dokładniej, matryce Mikro Cztery Trzecie mają dwukrotny współczynnik kadrowania. Oznacza to na przykład, że teleobiektyw 400 mm w aparacie Mikro Cztery Trzecie zapewni takie samo pole widzenia jak obiektyw 800 mm w aparacie pełnoklatkowym (poza nieznacznie różniącymi się proporcjami obu matryc).

Czujniki APS-C

Matryce APS-C są dostępne w aparatach większości głównych producentów. Są większe niż matryce Mikro Cztery Trzecie i mierzą około 23 x 15 mm. (Matryce APS-C firmy Canon są nieco mniejsze, podczas gdy matryce większości innych firm są nieco większe, ale różnica jest nieznaczna).

Podobnie jak w przypadku aparatów MFT, teoretyczną zaletą dla fotografów dzikiej przyrody są ich mniejsze rozmiary i waga w porównaniu z aparatami pełnoklatkowymi (i potencjalnie niższa cena). Jednak przewaga APS-C pod względem wagi jest często mniejsza niż oczekiwano, głównie ze względu na ograniczoną dostępność superteleobiektywów zaprojektowanych specjalnie do fotografii dzikiej przyrody w formacie APS-C. Większość fotografów APS-C preferuje obiektywy pełnoklatkowe, które są zazwyczaj nieco cięższe.

Współczynnik crop aparatów APS-C wynosi około 1.5x w porównaniu z aparatami pełnoklatkowymi. Omówimy to bardziej szczegółowo później.

Pełnowymiarowe

Historia matryc pełnoklatkowych sięga ponad wieku – dłużej, niż większość z nas pamięta. Początkowo były one formatem 35 mm dla filmu celuloidowego, a dziś cyfrowe matryce pełnoklatkowe o formacie 36 x 24 mm są dostępne w aparatach co najmniej dziewięciu czołowych marek. Matryce pełnoklatkowe od dawna stanowią kamień węgielny współczesnej fotografii i stały się uznanym złotym standardem.

Ale czy istnieje praktyczny powód tak dużej popularności tego formatu, czy też jego powszechność wynika po prostu ze sztywności i przywiązania do tradycji? Głównymi argumentami przemawiającymi za formatem pełnoklatkowym są jego wyższa jakość obrazu, doskonała kontrola nad głębią ostrości oraz szeroki wybór obiektywów i innych dostępnych akcesoriów. Z definicji, ma on tylko współczynnik crop 1x.

Czy większy zawsze znaczy lepszy?

Aby zrozumieć zalety i wady każdego rozmiaru matrycy aparatu, przeprowadźmy krótki eksperyment myślowy. Wyobraźmy sobie trzech fotografów, z których każdy używa aparatów o tej samej rozdzielczości i obiektywów o tej samej nominalnej ogniskowej i przysłonie.

To nie jest tylko założenie teoretyczne. Na przykład istnieją trzy znane aparaty wykorzystujące te rozmiary matryc – OM System OM-1 Mark II, Nikon D500 i Nikon D5 – wszystkie o rozdzielczości około 20 megapikseli. Do wszystkich trzech aparatów można dokupić obiektyw 300 mm f/4 (taki jak M.Zuiko 300 mm f/4.0 IS PRO dla systemu Mikro Cztery Trzecie i Nikon AF-S 300 mm f/4E PF zarówno dla matryc APS-C, jak i pełnoklatkowych). Jakie są zatem różnice między tymi systemami?

Po pierwsze, występują różnice w wadze i rozmiarze. W przypadku tych konkretnych aparatów i obiektywów, fotografowie powinni nosić następujące ciężary:

• Mikro Cztery Trzecie – 2074 gramów (4.57 funta)
• APS-C – 1615 gramów (3.64 funta)
• Pełna klatka – 2205 gramów (4.86 funta)

Co ciekawe, tym razem najlżejsza jest matryca APS-C, a nie Mikro Cztery Trzecie! To podkreśla wagę wyboru obiektywu – obiektyw Nikon 300 mm f/4 PF został zaprojektowany tak, aby był jak najlżejszy, podczas gdy obiektyw OM System 300 mm f/4 PRO jest nieco cięższy. Jednak obiektywy Mikro Cztery Trzecie są średnio mniejsze i lżejsze niż obiektywy APS-C i pełnoklatkowe.

Ale co ważniejsze, jakie zdjęcia zrobią ci trzej fotografowie? Podzielmy te aparaty między trzech fotografów i poprośmy ich o sfotografowanie tego samego obiektu z tymi samymi ustawieniami. Załóżmy, że fotografują ptaka siedzącego na skale pośrodku strumienia – i upewnijmy się, że wszyscy znajdują się w tej samej odległości od obiektu. Spróbuj wyobrazić sobie, jak będą wyglądać te trzy zdjęcia. Rezultaty pokażę po zrobieniu zdjęcia.

Po pierwsze, w przypadku użycia czujnika Mikro Cztery Trzecie, ptak będzie wydawał się wypełniać większą część kadru. Obraz będzie prawdopodobnie zawierał również bardziej zauważalny szum w porównaniu ze zdjęciami wykonanymi dwoma pozostałymi aparatami.

Po drugie, obraz zarejestrowany matrycą APS-C pokaże nieco większy obszar otoczenia ptaka. Szumy będą mniej zauważalne w porównaniu z tym obrazem, ale prawdopodobnie nadal będą obecne.

Wreszcie, dla fotografa używającego aparatu pełnoklatkowego, ptak będzie zdecydowanie najmniejszy w kadrze. (Jeśli wypełnia cały obraz na matrycy Mikro Cztery Trzecie, to na pełnoklatkowym zajmie tylko jedną czwartą obrazu). Widoczny będzie większy fragment otoczenia, a obraz będzie najmniej zaszumiony ze wszystkich trzech.

A co z głębią ostrości ? Cóż, tło będzie miało ten sam poziom rozmycia na wszystkich trzech obrazach. Dzieje się tak, ponieważ każdy obraz z mniejszej matrycy jest w zasadzie wycinkiem obrazu z większej matrycy, a wycinek nie zmienia głębi ostrości.

Co by było, gdyby fotograf używający aparatu pełnoklatkowego postanowił przyciąć zdjęcie tak, aby wyglądało podobnie do zdjęcia APS-C lub Mikro Cztery Trzecie? Byłoby to możliwe, ale kosztem utraty wielu pikseli! Zdjęcia wyglądałyby bardzo podobnie, ale przycięcie do poziomu APS-C zmniejszyłoby rozdzielczość obrazu z 20 megapikseli do około 8.5 megapiksela, a przycięcie do poziomu Mikro Cztery Trzecie zmniejszyłoby rozdzielczość do około 5 megapikseli.

Jaka z tego płynie lekcja? Przy tej samej rozdzielczości matrycy, ogniskowej i odległości od obiektu, zdjęcie wykonane aparatem Mikro Cztery Trzecie będzie skupiać najwięcej pikseli na obiekcie (co przełoży się na najwyższy poziom szczegółowości). To całkowicie obala tezę, że większa matryca aparatu zawsze jest lepsza!

W praktyce sytuacja może wyglądać nieco inaczej. Na przykład większość współczesnych aparatów pełnoklatkowych ma rozdzielczość powyżej 20 megapikseli. Fotografując Nikonem D850 lub Nikonem Z8 przy rozdzielczości 45 megapikseli, można wykonać duży kadr, zachowując przy tym dużą ilość szczegółów. Jest to jeszcze bardziej widoczne w przypadku aparatów pełnoklatkowych o rozdzielczości przekraczającej 60 megapikseli, takich jak Sony a7R V. Tymczasem aparaty APS-C o najwyższej rozdzielczości mają około 40 megapikseli, a aparaty Mikro Cztery Trzecie o najwyższej rozdzielczości – około 25 megapikseli.

Co więcej, fotografowie zazwyczaj ustawiają się w dowolnym miejscu, aby uchwycić swoje zdjęcia. Można podejść bliżej, używając aparatu pełnoklatkowego, lub oddalić się, używając obiektywu Mikro Cztery Trzecie, aby uzyskać pożądany kadr. Fotograf używający aparatu OM-1 (Mikro Cztery Trzecie) prawdopodobnie stanie kilka metrów za fotografem używającym Nikona D5 (pełna klatka). Ewentualnie fotograf używający aparatu pełnoklatkowego użyje obiektywu o dłuższym ogniskowej, takiego jak 600 mm, aby uzyskać pożądaną kompozycję podczas fotografowania dzikiej przyrody.

Po użyciu różnych obiektywów lub zmianie odległości między aparatem a obiektem pojawiają się inne zmienne związane z różnymi rozmiarami matryc. Na przykład, bliższe położenie obiektu skutkuje mniejszą głębią ostrości. To samo dotyczy obiektywu o dłuższej ogniskowej. W rezultacie, jeśli wykonasz dwa zdjęcia z tym samym kadrem, używając dwóch różnych matryc, większa matryca zapewni mniejszą głębię ostrości. (Zakłada się, że wszystkie ustawienia aparatu są identyczne i że nie wykonano żadnego kadrowania w celu dopasowania kompozycji).

W rzeczywistości, współczynnika kadrowania można użyć do określenia zarówno równoważnej ogniskowej, jak i głębi ostrości między dwoma różnymi matrycami. Chcesz dopasować ustawienia aparatu Mikro Cztery Trzecie do obiektywu 300 mm f/4, ale masz aparat pełnoklatkowy? Pamiętaj, że między tymi dwoma systemami występuje dwukrotny współczynnik kadrowania. Tak więc, o ile nie poruszasz się do przodu ani do tyłu, możesz fotografować obiektywem 600 mm f/8 na aparacie pełnoklatkowym, aby uzyskać podobne kadrowanie i głębię ostrości.

Istotną różnicą praktyczną są obiektywy dostępne dla każdego systemu fotograficznego. Teoretycznie zawsze dobrze jest móc dopasować kompozycję i głębię ostrości między dwoma systemami – po prostu mnożąc lub dzieląc przez współczynnik kadrowania. Producenci aparatów fotograficznych produkują jednak ograniczoną liczbę obiektywów. Na przykład obiektyw 200 mm f/2 w aparacie pełnoklatkowym można dopasować tylko do obiektywu 100 mm f/1.0 (który nie istnieje) w systemie Mikro Cztery Trzecie.

Ogólnie rzecz biorąc, aparaty Mikro Cztery Trzecie oferują szerszy wybór lekkich superteleobiektywów. Z kolei aparaty pełnoklatkowe oferują więcej teleobiektywów o mniejszej głębi ostrości i szerszych otworach przysłony. (Fotografowie APS-C zazwyczaj używają obiektywów pełnoklatkowych, z wyjątkiem fotografów Fuji, którzy mają bardziej wyspecjalizowane obiektywy APS-C).

Ta ogólna dyskusja jest jednak istotna tylko wtedy, gdy wciąż nie jesteś zdecydowany, jaki obiektyw kupić. Każda firma produkuje własne, unikalne obiektywy. Jeśli nie odpowiadają Ci dostępne opcje, możesz dostosować obiektyw lub znaleźć obiektyw innej firmy, który spełni Twoje potrzeby. Możesz również skorzystać z telekonwertera, aby zmienić ogniskową i maksymalny otwór względny obiektywu, na przykład konwertując obiektyw 400 mm f/2.8 na obiektyw 800 mm f/5.6 za pomocą telekonwertera 2x.

A co z jakością obrazu?

Prawdą jest, że większe matryce mają pod tym względem przewagę, zwłaszcza jeśli wrócimy do przykładu trzech aparatów o rozdzielczości 20 megapikseli i wyobrazimy sobie fotografowanie nimi wszystkimi z wysokim ISO oraz wykonywanie intensywnego kadrowania lub postprodukcji. Obraz pełnoklatkowy będzie ostrzejszy niż obraz APS-C, który z kolei będzie ostrzejszy niż obraz Mikro Cztery Trzecie, co bezpośrednio wpłynie na jakość obrazu końcowego.

Jednak zalety jakości obrazu oferowane przez aparaty pełnoklatkowe zostają zniweczone, jeśli trzeba je mocno przyciąć. Przycięcie do pola widzenia aparatu APS-C zapewni jakość obrazu APS-C (lub nieco lepszą lub gorszą, w zależności od rozdzielczości obrazu i różnic między matrycami poszczególnych aparatów). Przycięcie do pola widzenia Mikro Cztery Trzecie w najlepszym przypadku zapewni jakość obrazu Mikro Cztery Trzecie (a w rzeczywistości prawdopodobnie gorszą, ponieważ żaden 80-megapikselowy aparat pełnoklatkowy nie pozwala na zachowanie 20 megapikseli po tak głębokim przycięciu).

Ponieważ fotografowie dzikiej przyrody często kadrują swoje zdjęcia, jest to mocny argument przemawiający za mniejszymi matrycami aparatów. Gdybyś chciał aż tak mocno kadrować materiał z pełnoklatkowego aparatu, mógłbyś po prostu użyć lżejszego, tańszego sprzętu i osiągnąć te same rezultaty.

W rzeczywistości, główne zalety fotografii pełnoklatkowej w zakresie jakości obrazu stają się widoczne dopiero po zmniejszeniu zakresu kadrowania! O ile nie fotografujesz głównie krajobrazów ze zwierzętami, często oznacza to, że potrzebujesz obiektywu o dłuższej ogniskowej do aparatu pełnoklatkowego i prawdopodobnie będziesz musiał podejść znacznie bliżej fotografowanego obiektu. To z kolei wiąże się z wyższymi kosztami, większym ciężarem sprzętu, a czasem większym ryzykiem spłoszenia fotografowanego zwierzęcia.

Ostatecznie aparaty pełnoklatkowe mają pewne wyraźne zalety – ale często trzeba za nie więcej zapłacić i z pewnością ulepszyć technologię, inaczej nie zauważy się tych zalet. Biorąc pod uwagę, że mniejsze matryce aparatów wciąż zapewniają doskonałą jakość obrazu, można zrozumieć, dlaczego formaty APS-C i Mikro Cztery Trzecie pozostają popularnymi wyborami w fotografii przyrodniczej.

Czy mniejszy czujnik oznacza więcej hałasu?

Wyjaśniliśmy już wcześniej, że większe matryce aparatów oferują potencjał lepszej jakości obrazu. Jeśli nie przycinasz zdjęć i używasz tych samych ustawień aparatu, poprawa (w przybliżeniu) wynosi około jednego stopnia w przypadku matryc APS-C w porównaniu z matrycami Mikro Cztery Trzecie oraz jednego stopnia w przypadku matryc pełnoklatkowych w porównaniu z matrycami APS-C. Przy założeniu, że wszystkie inne parametry są takie same – co nie zawsze jest prawdą, w zależności od poziomu szumów poszczególnych matryc – zdjęcie wykonane z czułością ISO 1600 na matrycy Mikro Cztery Trzecie będzie miało podobny poziom szumów jak zdjęcie wykonane z czułością ISO 6400 na matrycy pełnoklatkowej (różnica dwóch stopni: od ISO 1600 przez ISO 3200 do ISO 6400).

Oprogramowanie do redukcji szumów uległo znacznej poprawie na przestrzeni lat. To ulepszenie pozwala nam korzystać z ekstremalnie wysokich czułości ISO bez drastycznego pogorszenia jakości obrazu. Choć teoretycznie większe matryce mają wyraźną przewagę w warunkach słabego oświetlenia, postprodukcja może sprawić, że większość zdjęć zrobionych przy rozsądnym oświetleniu będzie wyglądać dobrze (a także wiele zdjęć zrobionych przy nieracjonalnie słabym oświetleniu)!

Nawet w aparatach Mikro Cztery Trzecie mogłem korzystać z wartości ISO między 5000 a 6400, a czasem nawet wyższych, jeśli było to konieczne. Nie były to tylko „rozwiązania awaryjne”; stosowałem je regularnie i bez obaw, w pełni świadomy, że mogą one zredukować bardziej zauważalny szum w postprodukcji.

Tak, zalety nadal istnieją (o około stopień lepsza redukcja szumów przy przejściu z Mikro Cztery Trzecie na APS-C i o około stopień wyższa przy przejściu na aparaty pełnoklatkowe). Ale jeśli potrafisz trzymać się wartości ISO 6400 lub niższych, możesz z powodzeniem używać każdego z tych trzech rozmiarów matryc do fotografii przyrodniczej już dziś.

Czy system Micro Four Thirds jest lżejszy?

Dla większości fotografów natychmiastowa odpowiedź na to pytanie brzmi: „Oczywiście”. Ale czy na pewno tak jest?

Wspominałem już o tym pytaniu, wskazując, że zestaw Mikro Cztery Trzecie z obiektywem OM System 300 mm f/4 był cięższy niż zestaw APS-C z obiektywem Nikon 300 mm f/4 PF. Teraz mogę znaleźć mnóstwo przykładów, w których zestaw Mikro Cztery Trzecie spisuje się znakomicie. Jednak większość oczywistych zalet Mikro Cztery Trzecie pod względem rozmiaru i wagi można dostrzec w obiektywach innych niż teleobiektywy, takich jak obiektywy szerokokątne lub standardowe obiektywy stałoogniskowe.

Niestety, prawda jest taka, że ​​jeśli Twoim głównym celem fotograficznym jest fotografia przyrodnicza, Twoje plecy i ramiona będą cierpieć podobnie, niezależnie od rozmiaru matrycy. Dzieje się tak, ponieważ dobry obiektyw z superzoomem jest często kilkakrotnie cięższy niż aparat, do którego jest przymocowany. Długa ogniskowa z jasnym maksymalnym otworem przysłony – idealna do fotografowania dzikiej przyrody – zawsze będzie ciężka.

Pamiętaj, że aby uzyskać tę samą liczbę klatek na sekundę i głębię ostrości w różnych systemach aparatów, musisz pomnożyć zarówno ogniskową, jak i maksymalny otwór przysłony przez współczynnik kadrowania. Domyślny obiektyw 400 mm f/5.6 w systemie APS-C może wydawać się niezwykle lekki i świetnym wyborem, ale pomnóż to przez współczynnik kadrowania 1.5, a zobaczysz, że możesz go dopasować do obiektywu 600 mm f/8.4 w obiektywie pełnoklatkowym. Obiektyw taki jak Canon 600 mm f/8 będzie wystarczająco dobry, a sam w sobie jest lekki i dobry, więc domyślny obiektyw 400 mm f/5.6 w systemie APS-C może nie być tak atrakcyjny, jak początkowo myślałeś!

Nadal skłaniam się ku stwierdzeniu, że odpowiedź na pytanie „Czy Mikro Cztery Trzecie jest lżejsze?” brzmi: tak . Jest to jednak bardzo warunkowa odpowiedź i w dużej mierze zależy od konkretnego aparatu i obiektywu, który wybierzesz.

(Żeby było jasne, powiedziałbym to samo o aparatach bezlusterkowych w porównaniu z lustrzankami cyfrowymi. Jako ktoś, kto używa zmodyfikowanego obiektywu 500 mm f/4 z mocowaniem F w moim Nikonie Z9, jestem pewien, że mój zestaw bezlusterkowy jest cięższy od mojego starego zestawu lustrzanek cyfrowych!)

Wniosek

Spędziłem trzy cudowne poranki, fotografując dziką przyrodę, a konkretnie rodzinę perkozów białogardłych, gdzie miałem okazję obserwować i fotografować te niezwykłe ptaki (dla Państwa informacji, na całym świecie żyje tylko pięć gatunków perkozów). Para, którą sfotografowałem, zbudowała gniazdo w jednym z praskich parków, w niezwykle zatłoczonym miejscu, pod kamieniem nad strumieniem. W rezultacie ptaki te były przyzwyczajone do obecności człowieka i nie zwracały uwagi na to, że siedziałem w ich strumieniu przez wiele godzin.

Dzięki temu mogłem sfotografować go nie jednym, ani nawet trzema aparatami, ale czterema. Miałem dwa aparaty pełnoklatkowe (Nikon D850 i Z9), jeden model APS-C (Nikon D500), a nawet to, co można uznać za najlepszy zestaw Mikro Cztery Trzecie do fotografii przyrodniczej – OM System OM-1 Mark II z obiektywem 150-400 mm f/4.5. Moim celem było wypróbowanie trzech różnych systemów na tym samym obiekcie, aby porównać, jak różne rozmiary matryc wpłynęły na uzyskane zdjęcia.

Nie miałem zamiaru wybierać zwycięzcy; każdy fotograf ma swoje własne potrzeby. W rzeczywistości, moim zdaniem, w dzisiejszych czasach niezwykle trudno jest dokonać złego wyboru. Niezależnie od rozmiaru matrycy, wszystkie cztery aparaty były w stanie uchwycić fantastyczne, szczegółowe zdjęcia. A dzięki odpowiedniemu przetwarzaniu, nawet niechciana wada małych matryc – szum przy wysokich wartościach ISO – nie stanowiła poważnego problemu.

Gdybym miał wymienić jedną praktyczną zaletę aparatów pełnoklatkowych, prawdopodobnie nie byłaby to ta, której byście się spodziewali. Nie chodzi mi o wyższą czułość ISO ani nawet o szerszy wybór obiektywów. Najbardziej korzystną okazała się dla mnie większa swoboda kadrowania zdjęć podczas postprodukcji. Owszem, już wspominałem, że nadmierne kadrowanie w aparatach pełnoklatkowych niweluje te korzyści, i to prawda – ale nadmierne kadrowanie w aparatach APS-C lub Mikro Cztery Trzecie jest jeszcze gorsze. Zamiast po prostu zniwelować korzyści, możesz skończyć z bezużytecznym zdjęciem, jeśli spróbujesz je nadmiernie przyciąć.

Jednak to wyzwanie można łatwo pokonać, opanowując technikę i zachowując dyscyplinę w fotografii. Oznacza to po prostu, że będziesz musiał precyzyjniej kadrować obiekty, używając mniejszych matryc, aby uniknąć nadmiernego kadrowania w postprodukcji. W rzeczywistości może to być zaletą na dłuższą metę; posiadanie aparatu pełnoklatkowego może prowadzić do niedokładnego kadrowania, co może negatywnie wpłynąć na rozwój Twoich umiejętności fotograficznych.

To uświadomiło mi, jak ważne jest wiedzieć, jaki aparat się posiada i precyzyjnie dostosować jego ustawienia , co jest o wiele ważniejsze niż ciągłe dążenie do uzyskania konkretnego rozmiaru matrycy, a nawet konkretnego obiektywu.

Ostatnie ćwiczenie praktyczne

Na koniec prezentuję 10 przykładowych zdjęć wykonanych trzema różnymi rozmiarami matryc. Czy dostrzegasz różnicę?

Mam nadzieję, że ten artykuł Ci się spodobał! Rozmiary matryc aparatów i koncepcja parzystości mogą być kontrowersyjnymi tematami, więc jeśli zostawisz komentarz, prosimy o zachowanie kultury i pamiętaj, że nie ma powodu, by umniejszać wybór sprzętu przez fotografów.