Se você tem considerado comprar uma nova câmera ou atualizar a atual, provavelmente já ouviu falar sobre câmeras com sensor crop, mas o que isso significa? Como o fator de crop afeta a escolha de lentes? Ao considerar sistemas, muitas vezes não são apenas os corpos das câmeras que você deve considerar, mas a seleção de lentes para esse sistema também.
Óptica de Sensor Crop
A maioria dos novos fotógrafos começa com câmeras de sensor crop porque geralmente são mais baratas. Mas à medida que você avança, faz sentido atualizar para um sistema full-frame? Se você está pensando em atualizar, existe um caminho de atualização razoável?
Por exemplo, você deve comprar lentes full-frame para usar com seu corpo crop? Parece confuso e, para ser justo, é um pouco complicado e as regras práticas simples não contam a história toda. Em vez de olhar as diferenças nos sensores das câmeras em si (todos são muito bons), vamos tentar entender as próprias lentes.
Lentes de distância focal similar – Olympus micro 4/3 40-150mm f/2.8 (equivalente 80-300mm) e Canon 100-400mm f/4.5-5.6 (para full-frame).
Se você olhar lentes, verá muitas distâncias focais e aberturas diferentes. Mesmo do mesmo fabricante para o mesmo corpo de câmera, há frequentemente diferentes combinações de abertura e distância focal. Já que uma parte importante da fotografia é óptica, como você pode começar a comparar lentes para diferentes tamanhos de sensores? Como as lentes se relacionam com o corpo da câmera que você está olhando?
Nifty 50mm (full-frame à esquerda) e micro 4/3 25mm (equivalente 50mm) à direita.
Indo além, como diferentes tamanhos de sensores crop afetam a óptica das lentes? Uma lente f/2.8 em uma câmera crop é realmente uma lente f/2.8 ou é outra coisa? E quanto a câmeras de formato maior? Por que as aberturas menores (f-stops) parecem tão grandes mas as imagens são tão lindas com ótima separação de fundo e bokeh?
Tudo isso se relaciona à óptica de lentes e equivalências de sensor crop, um dos grandes mistérios da fotografia que a maioria dos fotógrafos não entende realmente.
Para entender a óptica de lentes, você precisa entender o que uma lente faz com a luz que entra nela. A luz que passa por uma lente na verdade inverte, virando a imagem de cabeça para baixo. A luz então projeta no sensor digital após passar pela lente.
Distância focal e inversão da imagem no sensor.
A maioria das lentes é definida pela distância focal e abertura máxima. Quanto maior a distância focal, mais próximos objetos distantes parecem. Por exemplo, fotógrafos de esportes e observadores de pássaros tipicamente querem distâncias focais muito maiores para chegar perto.
Números menores ampliam o campo de visão para fazer mais coisas caberem na imagem (lentes grande angular) e são frequentemente as ferramentas do ofício para fotógrafos de paisagem. Em equivalentes 35mm, uma lente de 200mm é uma lente longa e uma de 20mm é uma lente muito grande angular.
Ilustração de tamanho relativo de abertura.
O número f-stop da abertura representa o tamanho da íris ou buraco na lente. Uma lente será classificada com base na maior abertura que a íris pode abrir. Quanto mais luz você deixa entrar, mais rápida será a velocidade do obturador necessária. Por essa propriedade, lentes com abertura máxima maior são chamadas de lentes mais rápidas. Por exemplo, uma lente f/2.8 é considerada bem rápida e uma lente f/5.6 (pense em lente de kit) seria considerada bem lenta.
Vamos manter a matemática geek mínima, mas ela realmente ajuda a entender a óptica das lentes.
Distância focal não é uma medida do comprimento real de uma lente, mas um cálculo de uma distância óptica do ponto onde a luz converge para formar uma imagem nítida no sensor digital no plano focal na câmera. A abertura, por outro lado, é o tamanho do buraco criado pela íris na lente. A abertura é geometricamente relacionada à distância focal da lente. Por exemplo, uma lente f/2.8 em uma distância focal de 100mm é 100 dividido por 2.8 = 35,7mm. Como a distância focal da lente dita o tamanho da abertura, ela é independente do tamanho do sensor mas dependente da distância focal.
Lentes utilitárias cobrindo faixa similar – Canon 24-105mm f/4 e Olympus 12-40mm f/2.8 (equivalente 24-80mm).
Lentes zoom podem ter mais de uma abertura porque a íris não fica maior conforme a lente fica mais longa. Como é uma relação matemática, a distância focal maior com a mesma abertura de íris torna a abertura menor. Lentes zoom mais caras têm a mesma abertura para toda a faixa, mas isso é um feito de engenharia, pois a íris deve ficar maior conforme a lente faz zoom para uma distância focal maior.
Na era de ouro da fotografia em filme, havia múltiplos formatos ditados pelo filme. Um dos tamanhos mais comuns era filme 35mm ditado por filme com perfuração que media 34,98 ±0,03mm (1,377 ±0,001 polegadas) de largura. Nos dias de filme, também havia múltiplos formatos, com filmes maiores e menores disponíveis que também afetavam tamanhos e performance de lentes.
Quando sensores digitais foram originalmente desenvolvidos para câmeras still, sensores maiores eram proibitivamente caros, então sensores menores foram usados. Há uma ampla gama de tamanhos de sensores e essa variedade afeta a mecânica de como lentes em câmeras operam.
Quando um sensor é próximo ao tamanho de filme 35mm, é chamado de full-frame. Qualquer coisa menor é chamada de sensor crop. Qualquer coisa maior é geralmente chamada de médio formato, embora haja muita variabilidade em tamanhos maiores que full-frame. Sensores não variam apenas em tamanho mas também em geometria.
Tamanhos relativos de sensor crop
De modo geral, um sensor full-frame tem formato retangular aproximadamente 36mm x 24mm, proporção 3:2 cobrindo área de 862mm². Inversamente, um sensor crop micro 4/3 é 17,3mm x 13mm (proporção 4:3) cobrindo 224,9mm². Um sensor crop APS-C Nikon/Pentax é 23,6mm x 15,7mm (proporção 3:2) cobrindo 370mm², enquanto um sensor Canon APS-C é 22,2mm x 14,8mm (proporção 3:2) mas apenas 328,5mm². Formatos maiores (maiores que full-frame) tendem a ser quadrados.
Muitas vezes os fatores de crop são calculados pelo tamanho da distância diagonal de canto a canto do sensor. Por exemplo, um sensor full-frame tem o dobro da diagonal de um sensor micro 4/3, portanto a razão de crop é 2x. Para sensor crop APS-C Nikon a razão é 1,5x e para Canon APS-C, é 1,6x.
Comparação das pegadas dos sensores
Lentes são redondas enquanto sensores são retangulares ou quadrados. Então, todas as câmeras cortam parte da imagem porque lentes redondas projetam uma imagem circular no sensor que é um retângulo. Isso significa que as bordas do círculo de imagem são cortadas.
Fabricantes de câmeras projetam suas combinações lente/câmera para que todo o sensor tenha ótima cobertura do círculo de imagem (isso é chamado de poder de cobertura). Isso pode criar problemas quando há incompatibilidade entre o tamanho do sensor e o tamanho do sensor para o qual a lente foi feita.
Círculo de imagem com full-frame e micro 4/3 sobrepostos
Há muitos fatores que afetam suas imagens. O tamanho do sensor afeta imagens, mas distância focal e tamanho da abertura também, mas essas são propriedades físicas da lente e não são afetadas pelo fator de crop. Pelo menos não diretamente.
Para ilustrar o efeito de sensores crop na captação de luz e distância focal, uma série de imagens de teste foi configurada (não são excessivamente científicas, mas ilustrativas). Usando uma Olympus EM1 Mark II (sensor Micro 4/3 – fator de crop 2x) e uma Canon 5D Mark IV (full-frame).
Olympus EM1 Mark II, câmera micro 4/3
Canon 5D Mark IV câmera full-frame.
Para ilustrar a conversão de diferença focal e conversão de captação de luz, as câmeras foram configuradas lado a lado usando apenas a conversão de distância focal. A geometria dos sensores não é exatamente a mesma, então foram cortadas para combinar (proporção 8x10).
Comparação de tamanho de câmera (full-frame à esquerda, micro 4/3 à direita)
Ambas as câmeras foram apontadas para a mesma vista.
Configuração de teste lado a lado.
Distâncias focais são comumente convertidas em equivalentes para sensores full-frame para dar o mesmo campo de visão multiplicando a distância focal pela razão diagonal do sensor. Por exemplo, uma lente de 25mm em sensor micro 4/3 é equivalente a uma lente de 50mm em full-frame (fator de crop 2:1).
Uma lente Canon EFS (sensor crop) para igualar uma lente de 50mm é 31mm. Isso funciona ao contrário também. Se você colocar uma lente full-frame em um corpo crop, a distância focal é multiplicada (a mesma lente de 50mm fica como uma lente de 75mm em sensor crop). Esta regra prática funciona.
Nota do Editor: A óptica não é a mesma, mas este é um método geralmente aceito de entender sensores crop.
Em equivalentes 24mm – mesma velocidade do obturador e ISO, full-frame à esquerda e Micro 4/3 à direita (ambos f/4, ISO200, 1/160).
Outra regra prática que não funciona tão bem é adicionar um ou dois stops para a abertura (dependendo do crop). Por que não funciona? Bem, há mais em jogo aqui.
A abertura afeta a capacidade de captação de luz de uma lente, mas com uma câmera sensor crop, o sensor menor faz a profundidade de campo (área em foco) ser maior. O que isso significa é que uma lente f/2.8 a ISO 200 deve ter velocidade do obturador muito próxima em qualquer corpo de câmera (há variações nos fotômetros de um corpo para outro). Então uma lente f/2.8 é sempre f/2.8 para captação de luz.
Em equivalentes 70mm – mesma velocidade do obturador e ISO, full-frame à esquerda e Micro 4/3 à direita (ambos f/4, ISO200, 1/80).
Para tornar as coisas mais complexas, está o visual de uma imagem. O bokeh em um sensor crop nunca será tão bom quanto em full-frame porque a área extra de um sensor full-frame muda a profundidade de campo (a quantidade da imagem em foco) relativa a um sensor crop. Isso não é tanto uma função da lente quanto do tamanho do sensor. Pode ser sutil mas é um fator, particularmente para retratos.
Em equivalentes 200mm – mesma velocidade do obturador e ISO, full-frame à esquerda e Micro 4/3 à direita (f/4, ISO 200, 1/30).
Em equivalentes 200mm – mesma velocidade do obturador e ISO, full-frame à esquerda e Micro 4/3 à direita (f/4, ISO 200, 1/40).
Lentes tendem a durar muito mais que câmeras, com boas lentes durando duas ou três iterações de corpos. Então muitos seguem o ditado de investir em vidro. Então se você está usando um corpo crop que aceita lentes full-frame, por que não comprar lentes full-frame até estar pronto para comprar o corpo full-frame? A resposta não é necessariamente porque pode não ser tão nítida quanto suas lentes crop mesmo se a lente parecer nominalmente do mesmo tamanho.
Lentes full-frame são mais caras que lentes crop, mas você frequentemente paga por outros recursos incluindo vedação contra intempéries e construção melhor e mais durável. Por causa das grandes diferenças nos tamanhos de sensores, usar lentes full-frame em sensor crop significa que você está usando apenas a porção central da lente, mas o detalhe é mais concentrado nessa área. Isso pode desafiar a qualidade óptica das lentes full-frame.
Elas são frequentemente de melhor qualidade, mas não o suficiente para compensar as diferenças de tamanho entre os sensores. Então, a menos que você saiba que vai atualizar sua câmera em breve, pode não querer usar lentes full-frame em corpos crop.
Outra consideração é que você tem que usar o fator de crop inversamente. Em um corpo Canon crop (fator 1.6) uma lente de 24mm vira 38,4mm. Isso significa que você não consegue um ângulo de visão tão amplo em um corpo crop com lentes grandes angulares.
Uma lente full-frame em corpo crop aumentará a distância focal pelo fator de crop
Há muitos equívocos sobre lentes ao compará-las entre tamanhos de sensores. Entender a função básica, capacidades de captação de luz e relações geométricas pode ajudar você a comparar lentes dentro de sistemas de câmeras e entre tamanhos de sensores.
Há ótimas lentes disponíveis para todos os sistemas de câmeras que podem produzir resultados fantásticos. Lentes são tão importantes quanto o corpo da câmera. Então ao escolher um sistema, certifique-se de ter a seleção de lentes que você precisa para seu estilo particular de fotografia.
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