sábado, 14 de enero de 2017

Sensor, recorte y focal tres ideas muy relacionadas entre sí

Hoy me gustaría aclararos algunas ideas que me parecen curiosas de conocer de las cámaras fotográficas sean las que sean, ya sean compactas , teléfonos o cámaras réflex. Es un artículo quizás un poco más avanzado que los que suelo poner, pero creo que de todas formas es interesante para todos.

La primera idea que os quiero ayudar a comprender es lo que se llama factor de recorte y lo segundo que quiero explicaros es por qué veis imágenes equivalentes (en ángulo de visión) en las cámaras compactas con focales muy pequeñas, como esta que os muestro en una G16 de Canon que tiene una focal variable de 6,1 – 30,5 mm


Similares a las que veis en cámaras de formato completo que tienen focales mucho mayores como, por ejemplo, con esta EOS 5D con un objetivo puesto que va de 24mm a 105mm y podéis ver el mismo ángulo de visión en vuestras fotos.

Fijaros que las focales en la primera cámara que os he puesto varían en este margen: 6,1mm – 30,5 mm, esto es,  son mucho más cortas que en la segunda cámara que varía entre 24mm-105mm,  y mucho además, pero curiosamente tienen más o menos las dos el mismo recorrido angular de visión en esos márgenes y haríamos fotos similares y eso es porque existe una relación entre ellas que llamamos factor de recorte y que implica alguna cosilla más que ser sólo un número.

Vamos a un ejemplo que nos ayudará a entender estas ideas, si movemos el objetivo de la compacta entre 6,1mm y 22,9mm se ve más o menos el mismo ángulo que en la FF moviendo el zoom de 28mm a 105mm, entre ellas existe un factor de recorte de 4,6 aproximadamente ¿es raro verdad? no parece a simple vista que esto pueda ser, porque son objetivos muy diferentes, veamos porque pasa esto entrando un poquito más en lo que ocurre.

Para esto es importante ver como son los sensores de las dos cámaras que os he mostrado al principio, y como se comportan sin objetivo os los pongo aquí debajo.

Me gustaría que os dieseis cuenta bien de la diferencia de tamaño entre los dos ¿vale? es enorme.




Imaginad que ahora quito los objetivos de la cámara y capto directamente la imagen de un paisaje sobre un FF y pongo también encima lo captado por el sensor de la G16, en este caso veríamos esto, lo captado por la G16 lo he delimitado con líneas discontinuas.

¿Qué pasa? pues simplemente que la cámara del sensor pequeño toma una parte muy pequeña de la imagen que capta la otra, y por tanto el ángulo de visión respecto del grande es muy pequeño, porque simple este ángulo depende del sensor que usemos, no son iguales ni mucho menos y veríamos esto en este caso que estamos siguiendo de ejemplo.




Os recuerdo que no está el objetivo puesto y sólo reflejo lo que captan.

Pero claro vosotros me podéis decir que haciendo la foto en el mismo sitio con una y con otra sois capaces de  sacar la misma foto, que no me ande con tonterías entonces ¿qué magia ocurre entonces?

Explicación detallada
Pues ocurre que el ángulo de visión se puede cambiar al añadir el objetivo, si, es como un tool curioso ¿verdad?

Existe una fórmula para cuando la imagen es de este tipo (con un enfoque a una zona lejana), que calcula el ángulo de visión a partir de la relación entre la superficie del sensor y la focal del objetivo.

Una fórmula que no merece la pena mostrar,  pero si la idea que nos transmite y es que el ángulo de visión depende de la relación Superficie del sensor/2 * focal.

Volvamos al ejemplo anterior, si la superficie del sensor es en nuestro caso 41,5 mm2 y colocamos una focal "encima" de 20mm el valor (2*focal) sería de 2x 20= 40 mm la relación que tendríamos sería uno más o menos, pero.........ahora pensad, pensad un poquito, quiero que os deis cuenta que si deseamos aumentar el ángulo de visión, simple debería bajarse la focal.

Calculemos otra vez, si el caso anterior lo bajo ahora a 10 de focal aumentaremos el ángulo de visión bastante, porque la relación sería ahora de 41,5/20 que es más o menos el doble de lo anterior, y tendríamos algo así en nuestras fotos.



¿Lo veis? es importante entenderlo, sino me podéis preguntar las veces que queráis. Esto quiere decir que cuanto más bajemos en focal, esto es, sea más pequeña, más ángulo veremos de imagen, y por eso los objetivos angulares son de pocos milímetros, como este que muestro de 10 a 20mm para una FF.



Pero vamos más allá para ver hasta dónde podemos aprovechar ésta propiedad curiosa, si resulta que tenemos un sensor pequeño en las compactas, se podría buscar una relación de Superficie/2*focal que haga que se vea igual ángulo que se ve en una cámara de sensor mayor FF.

En nuestro caso ejemplo de las dos cámaras anteriores se puede comprobar que con el objetivo de la G16 que va de 6,1 – 30,5 mm montado en ese sensor de 7,44x5,58mm  veremos lo mismo que con el 24-105mm montado en la cámara FF relación de recorte de 4,6. (no me gusta esto de recorte, pero así lo llama todo el mundo).

Fijaros que ya si vamos a algo más conocido la relación de recorte de 1,6 es la que hay entre un sensor APSC y un FF, es más pequeña porque el sensor de las APSC son más grandes. Y no os hablo de las focales de los teléfonos móviles son minúsculas.

Como veis la curiosidad está resuelta y por eso las cámaras compactas tienen esas focales (distancia del centro óptico del objetivo al sensor) tan pequeñas y podemos ver como con una cámara de cualquier otro tipo, si los fabricantes respetan estas reglas.

Espero que os haya interesado esta pequeña disquisición que en el fondo trata de ayudaros a ir poco a poco entendiendo todos los recovecos de la fotografía.

13 comentarios :

  1. Me ha parecido muy interesante, no tanto por el efecto, que ya lo conocía, como por la causa: la relación con la superficie del sensor.
    Y el factor de recorte también es conocido como factor de multiplicación.

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  2. Muy buena explicación, como siempre y me gusta que pongas fotos de las hoces del Riaza, sitio maravilloso

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  3. Este factor también afecta al diafragma ¿no? O sea, un 2.8 en la G16 no es lo mismo que un 2.8 en una fullframe.

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    1. No Enrique, y esto es muy importante y curiso, creo que hable de ello en algun sitio, el diafragma (agujero de las laminillas) es diferente en muchos objetivos para un mismo valor de f, pero si me hablas de valores del número f: 2,8 te diré que es lo mismo en cualquier objetivo, esto es, la luz que entra en el sensor es la misma que en otro objetivo de f:2,8 de otra focal, pero las aperturas del diafragma en los dos son diferentes (agujero físico por donde entra la luz).

      Esto es debido a que la luz se atenua en función de la distancia y es necesario compensar esta pérdida con aperturas diferentes. Es todo un tema complejo.

      Pero insisto si hablas de número f si es lo mismo en cualquier objetivo, tenga la focal que tenga o sea compacta o réflex.

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    2. Por ejemplo, supongamos que eestudio fotos de fotógrafos profesionales con una Full Frame y me fijo en sus parámetros.

      Cuando veo que han hecho una macro a una distancia focal de 85mm, entiendo que yo tendría que hacerla a 53mm (con una 60D), y que si se ha usado una apertura de 2.8, yo tendría que poner una apertura de 1.75 para obtener una profundidad de campo similar.

      Es decir, si me limitara a poner la misma apertura en mi cámara (APC) obtendría más profundidad de campo que con una FF. ¿es así?

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    3. Eso que dices es cierto en cuanto a focal pero imagino que lo dices de una cámara APSC no de una 6D ya que la 6D es Full Frame y seria lo mismo tendrias que poner un 85mm, con una APSC deberias poner esos 53mm para poder tener ese equivalente a los 85mm y multiplicar el diafragma por 1,6 para tener el mismo campo, pero fíjate que la luminosidad que era de lo que hablabamos en un 85mm con f: 2,8 es la misma que en un 53mm con un f: 2,8 :-)

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    4. Si, decía en una 60D (APC). Es verdad que leyendo por ahí hay muchos artículos que tratan el tema.

      Por ejemplo, en https://www.slrlounge.com/multiply-aperture-crop-factor-comparing-lenses/ aparece un punto interesante entre FF y APC: para conseguir el mismo ángulo de visión y misma profundidad de campo, con una APC ganamos ISO al tener que disminuir la distancia focal y la apertura:

      Foto con una 35 milímetros
      --------------------------
      200mm
      f/5.6
      ISO 800
      1/180"

      Foto con un 4/3 (ratio 2x)
      --------------------------
      100mm
      f/2.8
      ISO 200
      1/180"

      Al reducir la distancia focal en 1 paso y ampliar el diafragma en 1 paso, el ISO lo bajamos en 2 para mantener la exposición.

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    5. Tienes un poquito de lio Enrique, porque mezclas entre otras cosas el formato 4/3 con APSC, pero aun asi hay ahi cosas importantes, porque los dos ajustes que comentas ¿son para la misma luminosidad? si es asi se podria haber dejado la misma ISo y haber variado la velocidad de obturación.
      El que varies la focal no implica nada en la luz si los objetivos mantienen la luminosidad constante, otra cosa es que ya no la mantengan porque a menos focal sean mas luminosos pero esto es otra guerra :-)
      Hay muchos parámetros mezclados y cada uno tiene Enrique efectos muy diferentes.

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  4. Por lo que conosco, si afecta a la luminosidad también. No se en la G16 pero en las Canon la luminosidad hay que multiplicarla por 1.6 al igual que el rango focal al que se quiere sacar la foto.

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    1. No Alejandro, eso es por otro tema, sólo si deseamos obtener la misma fotografía en un tipo de sensor, por ejemplo, APSC y FF, con el mismo encuadre o ángulo y la misma profundidad de campo, en ambos tipos de cámara, habrá que multiplicar el diafragma por factor de multiplicación, pero en cuestión de iluminación no afecta para nada.

      Por ejemplo en un objetivo de 35mm en una cámara con 1,6 de factor de multiplicación a f:1,8, sería como un objetivo de 56mm f:1,8 en una cámara FF.

      tened cuidado con esas cosas porque puede traer problemas a la hora de hacer una foto.

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  5. Tengo una duda, aparte del ya conocido factor de recorte y su multiplicación en las focales, la apertura también se afecta en los sensores recortados?

    Digamos, no es el mismo bokeh que se genera en un 50mm a f1.8 en una Canon 80D a tenerlo en una 5d Mark IV? Esto tendiendo en cuenta que están bajo iguales condiciones de iluminación y distancia (compensando el recorte de la 80D)

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    1. Carlos esto depende de muchas cosas ademas del Fulframe que evidentemente en él es mejor. Y es que depende del número de palas del diafragma tambien, pero suponiendo que sean las mismas,el bokeh en el ejemplo que me has comentado no es el mismo.

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