Fotografie techniek: Crop factor (FOVCF) en equivalente brandpuntsafstand

Bijgewerkt op 18 november 2010

Bij spiegelreflex en systeemcamera’s wordt vaak gesproken over de crop-factor. Wat is dat en wat voor invloed heeft dat op de brandpuntsafstand en de beeldhoek?

Laten we eerst eens beginnen met de projectie van een objectief.

De projectie van een objectief

De lamp
De lamp

Laten we eerst eens kijken naar de projectie van een objectief. We gaan als voorbeeld een lamp fotograferen. Normaal gesproken fotografeer je niet zo snel een lamp, maar het is voor dit voorbeeld wel handig omdat een lamp veel licht geeft.

De lamp zet ik voor een los objectief en ik laat het objectief projecteren op een witte wand. Deze witte wand is normaal gesproken de binnenkant van je camera. De lamp bestaat uit allemaal kleine lampjes, dus dat geeft een mooi raster (zie foto rechts).

Dit is de projectie:

projectie
Foto 2: Lamp met LED lampjes en een objectief als projector

Je ziet een cirkel met daarin de kleine lampjes. Voor dit onderwerp even niet zo belangrijk, maar wel leuk te weten: de bovenste lampjes staan nu onderin en de linker lampjes staan rechts geprojecteerd (en andersom). Het wordt dus op de kop en in spiegelbeeld geprojecteerd.

Brandpuntsafstand

Het objectief moest ik op een bepaalde afstand van de witte wand houden om de lampjes scherp te krijgen. Denk eens aan een vergrootglas die de zon als een scherpe (hete) punt af kan buigen op een krant om gaatjes te branden. Je moet de afstand van het vergrootglas tot de krant precies goed hebben, om een scherpte punt te zien. Denk hier aan als we praten over de brandpuntsafstand.

De brandpuntsafstand van een objectief wordt uitgedrukt in millimeters (mm).

Dan komen we bij de Crop factor

In de projectie zie je dus een cirkel. Maar foto’s en camera-sensoren zijn toch vierkant? Juist.

Ze knippen de ronde rand weg door de sensor helemaal in het ronde beeld te plaatsen. Op een normaal beeld ziet dat er ongeveer zo uit:

Foto 3: Grote sensor in het geprojecteerde beeld van het objectief. In dit voorbeeld is het spiegelbeeld verhaal even achterwege gelaten
Foto 3: Grote sensor in het geprojecteerde beeld van het objectief. In dit voorbeeld is het spiegelbeeld verhaal even achterwege gelaten

 

Er wordt dus een groot deel van de cirkel weg geknipt. Dat heet “croppen” in het Engels.

Camerasensoren heb je in verschillende formaten.

Laten we nu eens een kleinere sensor in de cirkel plaatsen, op dezelfde afstand in het objectief als dat we de grote sensor hadden geplaatst: de brandpuntsafstand blijft dus gelijk.

Foto 4: Kleine sensor in het geprojecteerde beeld van het objectief
Foto 4: Kleine sensor in het geprojecteerde beeld van het objectief

 

We gooien nu veel meer weg (dus kan het glas eigenlijk wel wat kleiner). Maar de kleinere sensor produceert wel een volledig beeld uit dat kleine rechthoekje. Deze kleinere sensor heeft namelijk meer lichtgevoelige cellen per oppervlakte eenheid.

Als we nu de foto’s even groot afdrukken, zie je dit verschil:

grotesensor_crop
Foto 5: Groot

kleinesensor_crop
Foto 6: Klein

Het lijkt wel of het beeld verder is ingezoomd!

Dat is effectief ook zo. Omdat de sensor kleiner is, knip (crop) je een kleinere oppervlakte uit het geprojecteerde beeld. Maar die zie je wel weer net zo groot op de afdruk terug (of je beeldscherm). Je “zoomt” niet echt in, maar je vergroot het beeld in feite. De brandpuntsafstand is immers gelijk gebleven! Maar vergroten is ongeveer hetzelfde als inzoomen (dus het feitelijke vergroten van de brandpuntsafstand), dus spreken we ook wel over de “equivalente brandpuntsafstand”.

Equivalent? “Gelijkwaardig” dus, maar waaraan dan?

Als referentie gebruikt men nog steeds de aloude 35mm film (fotorolletje).

Beeldsensoren voor digitale camera’s van hetzelfde formaat noemt men vaak full-frame.

Dus een vierkantje van 35mm in die cirkel is de maatstaf. Men wist toen altijd hoe groot het onderwerp in beeld kwam bij een bepaalde brandpuntsafstand. Immers; bijna iedereen gebruikte deze maat film. Een fotograaf nam een 200mm objectief mee en wist precies wat zijn bereik was.

35mm vs Fourthirds
35mm vs Fourthirds

Maar nu met die kleinere sensoren in digitale camera’s is dat wel even anders geworden. Neem bijvoorbeeld de four-thirds sensor. Die is 17,3 x 13mm. De grootte is ongeveer de helft van de 35mm horizontaal, maar ook ongeveer de helft verticaal. Er passen dus 4 van deze sensoren in het oppervlak van een 35mm sensor/film. Om de crop-factor te berekenen, gebruik je alleen de breedte van de sensor.

Formule: 35mm / sensorbreedte

Die is in dit geval 35mm / 17,3mm = 2,02. Dus de crop factor is ongeveer 2x.

Dus een 100mm (brandpuntsafstand) objectief op een dergelijke camera gedraagt zich als een 200mm (brandpuntsafstand) objectief op een 35mm (sensorbreedte) camera. <- 200mm is dan de “equivalente brandpuntsafstand”.

Dus je kunt met kleinere objectieven hetzelfde bereik halen!


35mm vs APS-C
35mm vs APS-C

Nog een voorbeeld:

Een Canon APS-C sensor is 22,2 mm x 14,8 mm.
35mm / 22,2mm = 1,58. Afgerond is de crop-factor dus 1,6x.

Een 200mm objectief heeft dus een gelijkwaardig zoombereik aan 320mm (200 x 1,6), vergeleken met een 35mm camera.

De Engelse afkorting voor crop-factor is FOVCF (Field Of View Crop Factor)

Het verschil en daarom “equivalent”
Stel; fotograaf 1 heeft een 35mm camera en een 320mm objectief. Fotograaf 2 heeft een APS-C camera met een 200mm objectief (zoals voorgaand voorbeeld). Ze maken beide dezelfde foto met dezelfde camera-instellingen. Maar is die foto uiteindelijk wel hetzelfde?

Nee, maar wel bijna. De brandpuntsafstand bepaald de beeldhoek en is daarmee ook van invloed op de scherptediepte. Hoe groter het brandpuntsafstand, hoe kleiner de scherptediepte.

Ook al zijn de beeldkaders van beide fotografen gelijk, de brandpuntsafstand immers niet (320mm vs 200mm). Fotograaf 2 met zijn 200mm objectief heeft meer scherptediepte. Zijn achtergrond zal dus minder onscherpte bevatten met gelijke instellingen.

Maar aangezien het zoombereik gelijk is, spreekt men van een “equivalente brandpuntsafstand”.

Voor en nadelen

Voor beide situaties zijn er voor en nadelen te bedenken:

  • Hoe kleiner de sensor, hoe groter de crop-factor en dus hoe kleiner het objectief kan zijn voor een gelijk beeldkader (lees: zoombereik).
  • Het zoombereik neemt dus toe bij eenzelfde objectief (in vergelijking met een 35mm camera). Ideaal voor wildlife fotografie.
  • Objectieven voor kleinere sensoren kunnen dus lichter en kleiner zijn. Zie ook volgende paragraaf.
  • De scherptediepte is groter in geval van camera’s met een kleinere sensor. Ideaal als je dat juist wil, maar voor een mooie onscherpe achtergrond is een grotere sensor beter geschikt.
  • Grotere sensoren hebben bovendien vaak betere specificaties (beeldkwaliteit), maar dat valt buiten het bestek van dit artikel.

Het beste compromis tussen groot en klein is de APS sensor, of de four-thirds sensor.

Speciale objectieven

Foto 4a
Foto 4a

Kijk nog eens naar foto 4 van eerder in dit artikel (of deze thumbnail).

Is het niet zonde dat zo’n groot deel van het geprojecteerde beeld niet wordt gebruikt?

Speciaal voor kleinere sensoren zijn er dan ook speciale objectieven te koop. Deze hebben in feite minder glas, waardoor die cirkel minder groot is in diameter. Minder glas is een kleiner formaat en dus lichter. Tel daar het grotere zoombereik en dus de kleinere noodzaak voor een grotere brandpuntsafstand bij op en je kunt een veel lichtere set aan objectieven maken.

Een goed voorbeeld zijn de objectieven speciaal voor APS-C sensoren (EF-S, DX, DC, DI-II, etc) en de objectieven voor het four-thirds systeem.

Nadeel: deze objectieven zijn dus niet op een 35mm camera te gebruiken, omdat je anders zwarte randen zou zien in de hoeken (sterke vignettering).

Objectieven die dus wél geschikt zijn voor 35mm camera’s (full-frame) zijn dus in verhouding groter en zwaarder.

De compactcamera

35mmcropsensor_compact
35mm vs compactcamera

Deze noemen we even apart. Dit type camera heeft een extreem kleine sensor. Dus is maar een hele kleine brandpuntsafstand nodig om een extreem zoombereik te halen. Voor 15x zoombereik heb je vaak maar ca. 50mm nodig. Maar ook het glasoppervlak kan kleiner, dus zijn de objectiefjes ook zeer klein in dergelijke camera’s.

Daarom zijn compactcamera’s ook echt compact vergeleken met camera’s met een grotere sensor. Maar ook nu weer geldt, dat de scherptediepte altijd zeer groot is (kleine brandpuntsafstand). Handig voor snapshots (snelle kiekjes), maar minder mooi in geval van portretfoto’s etc.

Wil je toch een portretfoto maken met je compactcamera waarbij de achtergrond onscherp moet zijn? Ga dan verder weg staan en zoom in. Dan vergroot je de brandpuntsafstand.

Hoe groter de brandpuntsafstand, hoe kleiner de scherptediepte.

Een reactie plaatsen