Capire la relazione tra grandezza obiettivo e pdc

[Giulio Severini]

Spett.le forum,

come potete vedere da questo thread http://www.photo4u.it/viewtopic.php?t=565041&start=20 sto per acquistare una tra la Sony RX100 e la Canon G1x.
Il mio problema è che non ho ben chiaro come capire la pdc di un obiettivo dai mm che ci sono scritti su di esso, e anche alcune note nelle varie recensioni.
Per esempio, quotando da qui http://www.cameralabs.com/reviews/Sony_Cyber-shot_DSC_RX100/verdict.shtml

[...] The PowerShot G1 X f2.8 lens isn't as bright as the RX100's and the inability of the G1 X to focus closer than 20cm at the wide angle setting and 85cm at the telephoto makes it very difficult to achieve narrow depth of field - one of the key advantages a large sensor and wide aperture should provide. [...]

Ora perchè è importante una pdc ristretta e perchè la G1x risulta avere problemi in tal senso?

Inoltre, come devo regolarmi se voglio fare ad es. un ritratto, o una foto panoramica, e via dicendo? Un utente di questo forum mi ha linkato questo sito http://www.dofmaster.com/dofjs.html da cui calcolare i vari parametri, ma una bella spiegazione teorica è quello che chiedo qui, se possibile

Grazie mille a tutti,

Giulio.

[xdiablox]

La PDC varia sia in base alla lunghezza focale,al diaframma, alla dimensione del sensore.

Nel caso di fotocamere compatte si ha sempre a che fare con PDC un po' balorde, a causa delle dimensioni ridotte del sensore.

Guardando le schede tecniche:
Canon G1x
14MP 1.5" CMOS sensor
28-112mm F2.8-5.8 lens

Sony RX 100
1" Exmor CMOS sensor
20.9 million effective pixels
28-100mm (equiv), f/1.8-4.9 Carl Zeiss Vario-Sonnar T*

A parità di focale la Sony ha un diaframma più aperto (cosa positiva) ma un sensore più piccolo (cosa negativa). Quindi a conti fatti la PDC sarà quasi identica...

[efron]

Perchè l'immagine finale è il risultato di un crop. Se riduci il sensore, aumenti il fattore crop, il ritaglio.
Per ottenere ritagli equivalenti con sensori più piccoli, devi avere focali con meno mm, più corte, più grandangolari.
La riduzione di focale aumenta la profondità di campo.
La tua fotocamera ha equivalenza 28-112 ma la focale reale è un 15-60. A 60 si presenta con diaframma 5,8. Ovvero un 60 f5,8.
Un ritratto su formato 24x36 viene normalmente scattato con focali tra 85 e 135mm e, secondo i casi e le distanze, con diaframmi tra 2 e 4.

La miglior condizione per i ritratti per te è a tutto tele a tutta apertura. 60 f5,8.

[Giulio Severini]

Oddio, efron, non ci ho capito quasi nulla...
Me lo spieghi in parole più semplici per favore?

Giulio

[_Alex_]

Ci provo da un altro punto di vista.

La vecchia pellicola in formato piccolo/Leica misurava 24x36mm.

Calcolando la diagonale di tale rettangolo otteniamo 42mm e spiccioli.

Quanto più la lunghezza focale si avvicina a quei 42mm tanto più l'obiettivo si considera normale, ovvero restituisce proporzioni similari a come le percepiamo con l'occhio umano ed inquadra un campo di 45° in diagonale rispetto al fotogramma.

Lunghezze focali maggiori danno luogo a teleobiettivi, che inquadrano porzioni di campo minori ingrandendo maggiormente i soggetti e fornendo una prospettiva con schiacciamento dei piani, che sembrano più vicini, tra loro e tra la fotocamera ed il piano vero e proprio.

Lunghezze focali minori danno luogo ad obiettivi che inquadrano un campo maggiore, perciò prendono il nome di grandangoli.

Poiché le fotocamere di cui stiamo parlando hanno un sensore più piccolo, la sua diagonale sarà minore, perciò anche le proporzioni che avevamo preso per le ottiche cambiano.

Questo è quello che ti ha spiegato prima Efron.

La pdc, a causa del sensore, varia per un motivo fisico.

In realtà il piano di messa a fuoco è soltanto uno, quindi se ingrandissi all'infinito la mia foto alla fine avrei tutto sfocato ed un solo piano a fuoco.

Poiché, però, il nostro occhio non è perfetto, esso percepisce a fuoco (e quindi perfettamente puntiformi) anche punti o microfasci di luce che sono leggermente sfocati.

Poiché i teleobiettivi tendono ad ingrandire gli oggetti, tendono anche a sfocare di più (perché più punti vengono ingranditi e percepiti come non perfettamente puntiformi, quindi non a fuoco), mentre o grandangoli tendono ad allontanare gli oggetti e, quindi, a farli diventare più piccoli, con l'effetto di far cadere in zona "puntiforme" un maggior numero di fasci di luce.

Poiché il nostro sensore ha diagonale minore, i suoi obiettivi saranno più corti come lunghezza focale, favorendo la percezione di fuoco.

Per alcuni questa è la manna dal cielo, come i fotografi di architettura, ma per altri, ad esempio i ritrattisti, questa è una condanna.

[Giulio Severini]

Ok, quasi tutto chiaro, ma allora perchè nessuno ha mai sviluppato un 42mm? Servirebbe a qualcosa, avrebbe dei vantaggi?

Giulio.

[_Alex_]

Veramente esistono i 42mm, anche se in commercio, oggi, si trovano più facilmente i 45 (i pankake, ad esempio i Nikkor derivati dagli Zeiss), i 40mm Leica e Voightlander ecc.....

Quanto serve dipende da come scatti tu.

[Giulio Severini]

Grazie per le spiegazioni, è tutto chiaro, però ora leggendo questo sito http://www.fullframe.it/?option=com_content&view=article&id=49&Itemid=85
mi è venuto un dubbio.
Il tipo dice quanto segue:

[...] Si noterà che, visto che i sensori piccoli tagliano via la parte esterna del cerchio dell’immagine, essenzialmente viene a prodursi un “taglio” (crop, appunto) che salva soltanto la parte centrale dell’immagine. E questo taglio riduce anche l’angolo di visuale (l’angolo di campo) dell’immagine stessa, come se si stesse guardando la stessa immagine attraverso una lente con una lunghezza focale maggiore. Il taglio avviene quindi al livello del piano focale (sensore), mentre se utilizzassimo una teleobiettivo otterremmo un taglio del fotogramma operato sul “cono” anteriore (parte frontale dell’obiettivo).
[...]

Il mio dubbio è questo: un sensore più piccolo taglia parte della scena - rispetto ad un sensore full frame- anche se gli viene abbinato un obiettivo fatto su misura per esso? A rigor di logica non dovrebbe essere così. Cioè se riesco a catturare x gradi della scena usando l'obiettivo X mm su un sensore full frame dovrei riuscire a coprire gli stessi gradi della scena usando un obiettivo più piccolo su un sensore più piccolo, l'importante è che le proporzioni rimangano le stesse, cioè che quell'obbiettivo riesca a produrre un cerchio di luce in modo da coprire tutto il sensore...

Qualcuno può chiarirmi il dubbio?

Grazie,

Giulio.

[_Alex_]

Stiamo dicendo le stesse cose con parole diverse.

Come hai letto da quell'articolo, il fascio di luce che viene proiettato dall'obiettivo sul sensore è di forma conica.

Non sempre è così, ad esempio il Sigma 10-20 proietta qualcosa di più simile ad un rettangolo già sagomato per un minimo ritaglio.

Ma qualunque forma abbia sarà sempre sufficientemente grande da coprire il sensore (o la pellicola) più qualcos'altro, quindi un pò verrà comunque tagliato.

Ovviamente, dato che la progettazione di un obiettivo comporta certe difficoltà, ivi compresa anche l'uniformità di resa da bordo a bordo, è chiaro che chi progetta un'ottica per un elemento sensibile di dimensioni inferiori calcola un cono di proiezione della luce più piccolo, in modo da tagliare il meno possibile, al limite solo il bordo estremo.

A verifica di questo puoi cercare nella sezione obiettivi i post sui supergrandangoli, Marklevi pubblicò una foto fatta con fotocamera con sensore formato Leica (la 5D) ed un Sigma 10-20 montato (ottica per sensori ridotti) mostrando la pesantissima vignettatura ai bordi dovuta al fatto che l'ottica non copre tutto il 24x36, ma è stata progettata per sensori più piccoli.

Poiché, però, i fotografi sono abituati a ragionare da troppi anni col formato 24x36, quando si mette sul mercato un'ottica progettata per formati minori o una compatta, si indica sempre la focale equivalente rispetto a quel formato, oltre alla lunghezza focale reale.

Quindi, se la mia fotocamera ha, poniamo, un sensore 6 volte più piccolo di quello 24x36, il normale sarebbe un 7mm.

Quindi il 7mm su quel sensore inquadra lo stesso campo visivo di un 42mm in formato Leica.

L'unica differenza sta nel fatto che un 7mm proietta sul sensore un cono estremamente stretto e per far stare tutto nell'inquadratura tende a rimpicciolire gli oggetti, ottenendo una profondità di campo estesissima a causa del fatto che tantissimi punti luce, ora, sono talmente ridotti di dimensioni che appaiono perfettamente a fuoco.

Puoi farti un'idea di quanta profondità di campo hai in più a disposizione leggendo in secondo numero di Camera Lens News, rivista digitale della Zeiss.

In pratica, se io ho un sensore di dimensioni inferiori otterrò un aumento della pdc percepita pari a 2 stop per ogni dimezzamento del sensore.

Per farti un esempio numerico, prendiamo un 85mm f/2 usato a tutta apertura su una fotocamera in formato 24x36 e su una Oly che usa il 4/3 con fattore di crop 2x (è esattamente la metà di un sensore 24x36).

Scattando a tutta apertura sulla fotocamera 24x36 ottengo la sua nominale profondità di campo, mentre sulla Oly ottengo la profondità di campo che otterrei sulla 24x36 se avessi scattato ad f/4, cioè chiudendo di due diaframmi ed avrei inquadrato il campo di un 170mm.

Su sensore apsc o dx avrei perso solo un diaframma, quindi sarebbe stato come scattare ad f/2,8 con un 130mm.

[Giulio Severini]

Ciao Alex, tutto estremamente chiaro fino al punto in cui dici:

[...] L'unica differenza sta nel fatto che un 7mm proietta sul sensore un cono estremamente stretto e per far stare tutto nell'inquadratura tende a rimpicciolire gli oggetti, ottenendo una profondità di campo estesissima a causa del fatto che tantissimi punti luce, ora, sono talmente ridotti di dimensioni che appaiono perfettamente a fuoco. [...]

Se ho ben capito, al diminuire del sensore e dell'obiettivo diminuisce anche il diametro del cerchio di luce, che però deve far stare dentro lo stesso numero di punti luce che si avrebbero su un sensore più grande. Quindi, poichè il potere risolvente dell'occhio umano ha un certo limite verso il basso al diminuire del diametro del cono di luce si giunge ad un punto in cui i punti luce sono così piccoli che il cerchio di confusione diventa 'invisibile' e tutto appare a fuoco. Ecco, se è così che stanno le cose mi risulta chiaro il discorso, perchè matematicamente non mi tornavano. Matematicamente la pdc deve essere conservata, ma si arriva ad un punto in cui è l'occhio a non stare più dietro...

Per quanto riguarda il secondo passaggio, invece:

[...] Scattando a tutta apertura sulla fotocamera 24x36 ottengo la sua nominale profondità di campo, mentre sulla Oly ottengo la profondità di campo che otterrei sulla 24x36 se avessi scattato ad f/4, cioè chiudendo di due diaframmi ed avrei inquadrato il campo di un 170mm. [...]

per quale motivo la pdc si dimezza? Forse perchè nel caso del sensore più piccolo, l'obiettivo trasmette solo la parte più interna del cerchio di luce?

Grazie, come sempre

Giulio.

[_Alex_]

Il diametro totale del cerchio di luce lo stabilisce il produttore quando costruisce la lente, è chiaro che se il sensore misura 24x36 egli progetterà l'ottica per coprire circa 45mm di diametro (perché la diagonale vale 42mm), ma se il sensore è più piccolo lo progetterà per avere un cono minore.

La pdc, col diminuire del formato, aumenta, a causa del fatto che il fascio, essendo più piccolo, è più concentrato (i punti luce vengono sparsi meno ed ingranditi meno, mettiamola così), nel caso delle ottiche dedicate.

Nel caso, invece, di ottiche per formati maggiori croppate avviene un fenomeno carino, in pratica lo sfocato è progressivo, quindi aumenta allontanandoci dal piano di fuoco.

Ma se ritagliamo l'immagine abbiamo ingrandito la parte più a fuoco escludendo quella meno a fuoco.

L'effetto dell'ingrandimento sfoca meno rispetto all'apertura del diaframma (per le leggi fisiche che governano questo fenomeno ti conviene leggere Camera Lens News), perciò ottengo comunque un aumento della pdc percepita montando un obiettivo per formati maggiori su fotocamere con sensori più piccoli.

[ranton]

[Giulio Severini]

@ranton - il tuo discorso l'ho capito, non è quello il mio dubbio, il mio dubbio è capire il -perchè - accade ciò che accade

@Alex, nel caso in cui monto un'ottica per il 35mm su un sensore aps, ad.es., ottengo il crop dell'immagine e quindi la messa a fuoco del punto centrale, che è quello più a fuoco.
Ora devo capire la seconda parte del tuo passaggio:

1. quando monto un'ottica per 35mm su un 35mm (o full frame), lo sfocato è uniforme, cioè un punto lontano dal piano di fuoco è sfocato come un punto meno lontano

2. se monto un'ottica per 35mm su un sensore più piccolo, lo sfocato non è uniforme, ovvero man mano che ci si allontana dal piano di fuoco lo sfocato è sempre maggiore, man mano che ci si avvicina è sempre minore.

Ho capito bene? Ci sono esempi che posso vedere?

Invece, quando dici

[...] L'effetto dell'ingrandimento sfoca meno rispetto all'apertura del diaframma (per le leggi fisiche che governano questo fenomeno ti conviene leggere Camera Lens News), perciò ottengo comunque un aumento della pdc percepita montando un obiettivo per formati maggiori su fotocamere con sensori più piccoli. è [...]

cosa intendi dire esattamente?

Grazie, sempre gentile

Giulio.

[_Alex_]

Lo sfocato è sempre progressivo dal piano di fuoco verso tutti gli altri infiniti piani, su qualsiasi formato.

Però ritagliando la foto (il caso dei sensori ridotti) togli la parte più esterna, che solitamente è quella più sfocata e mantieni quella più a fuoco.

A questo punto guardi l'immagine finale, ma nel caso del sensore croppato fai un ingrandimento maggiore (se stampo 10x15cm da un 24x36mm ingrandisco meno che da un 24x18mm).

Poiché i punti luce vengono ingranditi, parte di essi che sembravano a fuoco diventeranno sfocati, diminuendo la pdc percepita.

Questo fenomeno, però, avviene più lentamente di quanto sarebbe avvenuta se avessi scattato la stessa foto sullo stesso formato ma con un diaframma più aperto.

Non so se mi sono spiegato.

[locao]

[Max Stirner]

Quello che, credo, volesse dire Alex è che utilizzando ottiche per FF su un formato ridotto si utilizza solo la parte centrale dell'ottica che generalmente garantisce una nitidezza-risolvenza- maggiore rispetto ai bordi. Questo è vero solo nel caso di macchine ad obiettivi intercambiabili (e non sempre ) non nel caso di macchine con ottica fissa dove effettivamente non ha alcun senso, la lente quella è e tranne casi di compatte di lusso è studiata con un occhio al contenimento dei costi.

[_Alex_]

[Giulio Severini]

Ciao,

grazie a tutti per le risposte, mi sto facendo una bella cultura fotografica ma c'è qualcosa che non mi torna: ieri ho fatto delle prove con la Fujica ST 605 e 55mm F 1.8, e sinceramente aprendo o chiudendo al massimo il diaframma non ho notato alcun cambiamento nella nitidezza dell'immagine, sia mettendo a fuoco soggetti vicini che soggetti lontani. Allora o sono cecato io ho questa differenza è così impercettibile da essere vista solo a certi ingrandimenti...
Ho fatto la stessa prova anche con un Vivitar 70-210mm...

Giulio

[_Alex_]

Non conosco l'obiettivo in questione, ma quelle focali sono abbastanza semplici da progettare e costruire e di solito vengono bene.

Se poi hai stampato piccolo (tipo 18x12) è chiaro che non vedi la differenza.

Prova a stampare più grande solo due foto, una a tutta apertura ed una dalle parti di 5,6 o 8.

Se chiudi dalle parti di f/16 o oltre incorri in un degrado dell'immagine inevitabile, causato dalla diffrazione.

[Giulio Severini]

Ciao Alex,

i due obiettivi sono:

1. Fujinon 55mm F 1.8
2. Vivitar 70-210mm 1:4.5-5.6

Le foto non le ho ancora stampante, ma guardando dentro il mirino non c'è alcuna differenza tra diaframma tutto aperto o tutto chiuso, almeno per me, a occhio nudo.

Giulio.