parallax background

Objectieven; Brandpuntsafstand, diafragma en beeldhoek – Equivalentie in een notendop


Objectieven; Brandpuntsafstand, diafragma en beeldhoek

Equivalentie in een notendop

Omdat niet iedere camera een zelfde sensor gebruikt; Je hebt immers Micro 4/3, APS-C, Full Frame en Crop Medium Format camera’s is de brandpuntsafstand bepalend voor de beeldhoek. Wanneer je dus een objectief plaats met dezelfde brandpuntsafstand op ieder van de bovengenoemde type camera’s, dan is het resultaat (de beeldhoek) voor ieder van deze camera’s verschillend.

Als ik bijvoorbeeld gebruik zou maken van een 35mm objectief op een APS-C crop camera en jij maakt gebruik van eenzelfde 35mm objectief op een Full Frame camera, dan heb jij een bredere beeldhoek tot je beschikking dan ik met mijn crop camera met APS-C sensor. Immers mijn camera met APS-C sensor laat slechts een uitsnede (crop) zien ten opzichte van jouw Full Frame camera. De beeldhoek bij gebruik van eenzelfde objectief met een verschillend formaat sensor is dus niet gelijk.


DE CROPFACTOR:

Het verschil in beeldhoek is afhankelijk van de cropfactor.
In de camerawereld is ‘Full Frame’ (het oude volformaat) hierbij het standaard referentiepunt.

De cropfactor kun je berekenen aan de hand van de diagonaal van de sensor.

  • Full Frame / Volformaat (35 x 24mm) geeft een beelddiagonaal van 42,43mm
  • Crop Medium Format (44 x 33) geeft een beelddiagonaal van  55mm
  • APS-C (Sony, Fujifilm, Nikon) (23,6 x 15,6mm) geeft een beelddiagonaal van 28,28mm
  • APS-C (Canon) (22,2 x 14,8mm) geeft een beelddiagonaal van 26,68mm
  • Micro 4/3 (17,3 x 13.0mm) geeft een beelddiagonaal van 21,6mm

De ‘cropfactor’ van deze sensoren is daarmee:

  • Full Frame / Volformaat: 0
  • Crop Medium Format: -1,3x (= grotere beeldhoek)
  • APS-C / Halfformaat1,5 (= kleinere beeldhoek)
  • M43 / 110mm film: 2,0 (= kleinere beeldhoek (afgerond))

Een 35mm objectief geplaatst op ieder van deze type camera’s zal dus resulteren in een andere beeldhoek ten opzichte van een volformaat camera. De beeldhoek die je dan krijgt ten opzichten van Full Frame (volformaat) is dan:

  • 35mm: Full Frame (volformaat) => 35mm
  • 35mm: Crop Medium Format => 35 / 1.3 => 27mm
  • 35mm: APS-C (halfformaat) => 35 * 1.5 => 50mm
  • 35mm: M43 (110mm film) => 35 * 2.0 => 70mm

Als de beeldhoek gelijk zou moeten zijn aan bijvoorbeeld 50mm Full Frame (volformaat) dan gebruik je dus voor ieder van de verschillende camera’s een objectief met een brandpuntsafstand die overeenkomstig is met:

  • Full Frame (volformaat): 50mm (standaard beeldhoek)
  • Crop Medium format: 50 * 1.3 => 65mm brandpuntsafstand
  • APS-C (halfformaat): 50 / 1.5 => 35mm brandpuntsafstand
  • M43 (110mm film): 50 / 2.0 => 25mm brandpuntsafstand

Om het je wat eenvoudiger te maken heb ik de volgende tabel voor je gemaakt waarin je eenvoudig kunt aflezen welke beeldhoek overeenkomt met welke brandpuntsafstand:

Crop Medium Format (GFX) Crop MF
(GFX)
35mm
 (volformaat) 
APS-C
 (halfformaat) 
M43
(110mm film)
113 graden 16mm 12mm 8mm 6mm*
104 graden
18mm 14mm 10mm 7mm
84 graden 26mm 20mm 14mm 10mm
74 graden    31mm   24mm 16mm 12mm
65 graden 36mm 28mm 18mm 14mm
54 graden 45mm 35mm 24mm 17mm
40 graden 65mm 50mm 35mm 25mm
29 graden 91mm 70mm 50mm 35mm
24 graden 110mm 85mm 60mm 42mm
19 graden 136mm 105mm 70mm 50mm
10 graden 260mm 200mm 135mm 100mm
7 graden 390mm 300mm 200mm 150mm
5 graden 520mm 400mm 270mm 200mm
4 graden 650mm 500mm 335mm 250mm
3,5 graden 780mm 600mm 400mm 300mm

Sommige brandpuntsafstanden zijn afgerond. 
* Niet beschikbaar of niet haalbaar.

Een ander ding dat je moet weten is dat camerafabrikanten over het algemeen in hun specificaties gebruik maken van een diagonale beeldhoek. Ik weet zeker dat geen enkele fotograaf denkt in een diagonale beeldhoek, maar dat iedereen een referentie heeft wanneer je spreekt over een horizontale beeldhoek van links naar rechts of van rechts naar links. Ook zijn er kleine afwijkingen vanwege het gegeven dat bijvoorbeeld ‘crop MF’ en ‘M43’ een andere beeldverhouding van de sensor toepassen dan de standaard 3:2 beeldverhouding.


HET ‘GROOTSTE’ DIAFRAGMA

Op alle objectieven wordt het grootste diafragma aangegeven waarmee gefotografeerd of gefilmd kan worden. Voor objectieven met een vaste brandpuntsafstand is dat vaak f1.2, f1.4, f1.8 of f2.0. Er wordt dan één diafragmawaarde weergegeven.

Voor zoomobjectieven begint het grootste diafragma vaak pas bij f2.8. Wanneer een objectief beschikt over een vaste diafragma over het gehele zoombereik wordt ook in die situaties slechts één diafragmawaarde opgegeven over het gehele zoombereik. 

Je ziet dan bijvoorbeeld op een objectief staan: 24-70mm f2.8.
Wanneer we twee f-getallen zien op een objectief is er sprake van een diafragmaverloop. Bijvoorbeeld f2.8 – 5.6. In dat geval is er een diafragmaverloop van f2.8 uitgezoomd (dus bij de grootste beeldhoek) tot f5.6 wanneer er volledig is ingezoomd (kleinste beeldhoek).

Het genoemde f-getal op een objectief is gerelateerd aan de genoemde brandpuntsafstand op een objectief.

Je ziet dan bijvoorbeeld op een objectief staan: 24-200mm f2.8 – 5.6.
Zo’n objectief kent dus een grootste diafragma op 24mm (f2.8) en op 200mm is het grootste diafragma dat gebruikt kan worden slechts f5.6.

Een 35mm objectief bijvoorbeeld kent als grootste diafragma bijvoorbeeld een f-getal van f1.4. Bij die genoemde brandpuntsafstand is de pupilopening van het diafragma dan 35 / 1.4 = 25mm doorsnede.

Een 35mm f1.4 objectief geplaatst op een Medium Format Crop camera, een Full Frame (volformaat) camera, een APS-C (halfformaat) of M43 (110mm formaat), zal bij ieder van deze type camera’s op dit genoemde brandpuntsafstand evenveel licht doorlaten naar de sensor.

De pupilopening van het diafragma is immers bij deze brandpuntsafstand voor ieder van de verschillende type sensoren gelijk. Daarmee is bijvoorbeeld een 35mm f1.4 objectief voor ieder van de systemen even lichtsterk.


DIAFRAGMA EN EQUIVALENTIE

Dat de brandpuntsafstand én het diafragma voor een bepaald objectief overeenkomt wil tegelijkertijd ook weer niet zeggen dat ieder van de verschillende systemen daarmee ook evenveel licht vangt. Het zegt namelijk alleen wat over de combinatie van de (gebruikte) brandpuntsafstand én het diafragma.

Zoals we hebben gezien kent een 35mm objectief voor een Full Frame camera een beeldhoek van 35mm, maar datzelfde 35mm objectief geplaatst op bijvoorbeeld een APS-C camera geeft de beeldhoek weer als ware het een 50mm objectief op een Full Frame camera.

Wanneer je voor een camera met APS-C sensor dezelfde beeldhoek wilt gebruiken als die je zou krijgen met een Full Frame camera gebruik je dus een objectief met een kortere brandpuntsafstand. Alleen dan krijg je dezelfde beelduitsnede (beeldhoek) te zien.

Immers de beeldhoek is gekoppeld aan de cropfactor; Een 35mm objectief op een APS-C camera verkrijgt 35mm * 1.5 (cropfactor) een beeldhoek van 50mm. Het grootste diafragma verandert NIET met de beeldhoek mee. Een 35mm f1.4 objectief gedraagt zich in lichtdoorlaat dus als een 35mm f1.4 objectief én NÍET als een 50mm f1.4 objectief!

Een 35mm f1.4 objectief kent als grootste pupilopening een doorsnede van 35 / 1.4 = 25mm. 
Een 50mm f1.4 objectief daarentegen kent als grootste pupilopening een doorsnede van 50 / 1.4 = 36mm. Daarmee is de doorsnede van de pupilopening bij een 50mm f1.4 geplaatst op een Full Frame (volformaatcamera) dus maar liefst 11mm groter in doorsnede dan bij een 35mm objectief dat is geplaatst op een APS-C camera. Terwijl beide camera’s dan wel dezelfde beeldhoek zouden weergeven.

Het 50mm f1.4 objectief heeft daarmee dus een grotere lichtdoorlaat dan een 35mm f1.4 objectief, ondanks dat beide objectieven een grootste diafragma kennen van f1.4 én dezelfde beelduitsnede weergeven.

De hoeveelheid licht die wordt doorgelaten is bij gebruik van eenzelfde diafragmagrootte daarmee dus direct óók gerelateerd aan de gebruikte brandpuntsafstand én daarmee aan het gebruikte systeem.


SCHERPTEDIEPTE EN EQUIVALENTIE

Omdat de hoeveelheid lichtdoorlaat (en daarmee de doorsnede van de pupilgrootte) gerelateerd is aan de scherptediepte, zul je bij een systeem dat gebruik maakt van een kleinere sensor de pupilgrootte dus verder moeten vergroten als je niet alleen dezelfde beelduitsnede wilt hebben, maar ook dezelfde scherptediepte wilt verkrijgen.

We hebben al gezien dat een 50mm f1.4 objectief dat wordt geplaatst op een Full Frame (volformaat) camera een doorsnede van het diafragma heeft van ø36mm 

Dezelfde beeldhoek als van dat 50mm objectief wordt bij een camera die is uitgerust met een APS-C sensor verkregen bij het plaatsen van een 35mm objectief. Immers; 35mm x cropfactor (1.5) = 50mm.

Een 35mm f1.4 objectief kent echter een pupilgrootte van slechts 35 / 1.4 = ø25mm. 
We moeten de doorsnede van de pupil dus met 11mm vergroten als we dezelfde lichtdoorlaat en scherptediepte willen verkrijgen als dat we zouden krijgen bij een 50mm f1.4 op een full frame camera.

Omdat we de brandpuntsafstand níet kunnen wijzigen (dat zou immers resulteren in een andere beeldhoek), moeten we dus het diafragma vergroten om de pupil dezelfde doorsnede te laten verkrijgen. Wanneer 35mm brandpuntsafstand / ?? = ø36mm pupildoorsnede moet zijn, dan moet de lichtdoorlaat dus gelijk zijn aan een f-waarde van f. 0.97. 

Alléén dan verkrijg je dezelfde scherptediepteweergave als wanneer er gebruik zou worden gemaakt van een 50mm f1.4 op een volformaatcamera. 

Het verschil in lichtsterkte tussen APS-C en Full Frame is daarmee één volle stop wanneer een gelijkwaardige scherptediepte moet worden verkregen met een APS-C camera ten opzichte van een Full Frame camera.

Je kunt ook zeggen dat APS-C daarmee één stop trager is in lichtdoorlaat dan Full Frame.
De reden is gelegen in het feit dat bij een gelijke beeldhoek; de te gebruiken brandpuntsafstand voor een APS-C camera vermenigvuldigd moet worden door de cropfactor.

Voor een beeldhoek die overeenkomt met 50mm (Full Frame) op een APS-C camera moet immers een 35mm objectief worden gebruikt.

Het grootste diafragma is daarbij bepalend voor de hoeveelheid lichtdoorlaat die mogelijk is in combinatie met de gebruikte brandpuntsafstand. Wanneer dat dan een diafragma is van f1.4, dan is de lichtdoorlaat bij 35mm brandpuntsafstand minder groot dan bij een brandpuntsafstand van 50mm en f1.4. Ondanks dat beide objectieven gebruik maken van eenzelfde grote diafragma van f1.4.

De compensatiefactor is daarbij van FF naar APS-C één volle stop lichtdoorlaat wanneer een gelijke beeldhoek gewenst is. Bijvoorbeeld voor het doen van een eerlijk vergelijk tussen verschillende systemen. 

De compensatiefactor van FF naar M43 is zelfs twee stops, terwijl Crop Medium Format daarentegen weer 2/3e stop lichtsterker is dan Full Frame. Wanneer we dat in een tabel weergeven dan komen de volgende diafragmawaardes met elkaar overeen.

Crop Medium Format (GFX) ƒ1.1 ƒ1.6 ƒ2.2 ƒ3.2 ƒ4.5 ƒ6.3 ƒ9.0 ƒ13 ƒ18 ƒ25
Full Frame
(volformaat)
ƒ1.4 ƒ2.0 ƒ2.8 ƒ4.0 ƒ5.6 ƒ8.0 ƒ11 ƒ16 ƒ22 ƒ32
APS-C
(halfformaat)
ƒ2.0 ƒ2.8 ƒ4.0 ƒ5.6 ƒ8.0 ƒ11 ƒ16 ƒ22 ƒ32  
M4/3
(110mm film)
ƒ2.8 ƒ4.0 ƒ5.6 ƒ8.0 ƒ11 ƒ16 ƒ22 ƒ32    

Equivalentie en diafragma (lichtdoorlaat) bij een gelijkwaardige beeldhoek tussen de verschillende camerasystemen.

NAAR MIJN BLOG...