Velikost snímače: jak formát ovlivňuje výsledný snímek

Velikost snímače určuje charakter fotografie víc než kterýkoli jiný řádek v tabulce parametrů. Větší plocha zachytí při stejné expozici víc světla, takže snímek méně šumí a snáze se na něm oddělí hlavní motiv od pozadí. Platí se za to rozměry a hmotností objektivů. Všechno ostatní – crop faktor, ekvivalentní ohnisko, rozdíly ve stínech – jsou jen důsledky téhle jediné úměry.

Běžné formáty a jejich crop faktor

Měřítkem je kinofilmové políčko 36 × 24 mm, kterému se dnes říká full frame. Crop faktor udává, kolikrát je úhlopříčka daného snímače kratší než úhlopříčka tohoto políčka. Slouží k jedinému účelu: k přepočtu ohniska na obrazový úhel, na který jsou fotografové zvyklí z kinofilmu.

Objektiv s ohniskem 50 mm tedy na APS-C zabere stejný výřez jako 75 mm na full frame a na Micro Four Thirds jako stovka. Ohnisko se přitom nemění, je to vlastnost optiky. Menší snímač jen využije menší část obrazového kruhu, který objektiv vykreslí.

Označení v palcích u malých snímačů mate. Jednopalcový čip nemá úhlopříčku 25,4 mm, ale necelých 16 mm; názvosloví se dědí z éry snímacích elektronek. Při porovnávání kompaktů a telefonů bych se proto díval na rozměry v milimetrech, ne na zlomky palce.

Proč větší plocha méně šumí

Šum na fotografii pochází z velké části ze samotného světla. Fotony dopadají nahodile a čím méně jich snímač nasbírá, tím je tato nahodilost v obraze zřetelnější. Při stejném čase, cloně a obrazovém úhlu dopadne na full frame zhruba 2,3krát víc světla než na APS-C a téměř čtyřikrát víc než na Micro Four Thirds. V expozičních stupních to dělá něco přes jeden EV, respektive necelé dva.

V praxi to znamená, že snímek z Micro Four Thirds při ISO 1600 šumí přibližně jako snímek z full frame při ISO 6400. Podobně se chová dynamický rozsah: větší snímač udrží kresbu ve stínech o něco déle, což se pozná v protisvětle a při zesvětlování tmavých partií v RAW.

Rozhoduje plocha celého snímače, ne velikost jednoho pixelu. Proto považuji strach z vysokého rozlišení za přehnaný – dva snímače téhož formátu a téže generace dají po zmenšení na stejnou velikost tisku velmi podobný šum, i když má jeden z nich dvakrát víc pixelů. Kolik jich má smysl chtít, je samostatná otázka a rozebírám ji v textu o tom, kolik megapixelů skutečně potřebujete.

Náskok větších formátů se navíc zmenšuje tím, jak se zlepšuje konstrukce čipů. Zadní osvit a vrstvené uspořádání obvodů pomohly hlavně malým snímačům; podrobnosti najdete v článku o tom, jak funguje snímač CMOS.

Hloubka ostrosti a ekvivalentní clona

Rozostřené pozadí není kouzlo velkého čipu. Vyplývá z toho, že pro stejný obrazový úhel potřebuje větší formát delší ohnisko, a to má při stejném clonovém čísle větší průměr vstupní pupily. Chcete-li mezi formáty srovnat hloubku ostrosti, vynásobte crop faktorem i clonové číslo. Objektiv 25 mm f/1,8 na Micro Four Thirds dá stejný výřez a stejnou hloubku ostrosti jako 50 mm f/3,6 na full frame.

Expozice se tím nemění. Clona f/1,8 zůstává f/1,8 na každém formátu a expozimetr ukáže stejný čas. Ekvivalentní clona vypovídá jen o hloubce ostrosti a o celkovém množství světla, tedy o šumu.

Menší formát tu není poražený. Krajinář, který potřebuje ostrost od kamene v popředí po horizont, jí na Micro Four Thirds dosáhne při f/5,6, kdežto na full frame musí clonit na f/11. Může tedy použít kratší čas nebo nižší ISO a část nevýhody v šumu tím smaže. Podle mě se tahle stránka věci podceňuje, protože se o snímačích mluví skoro výhradně v souvislosti s portrétem a slabým světlem.

Rozměry a hmotnost objektivů

Tělo fotoaparátu se s formátem mění překvapivě málo. Rozdíl dělá optika. Objektiv pro větší snímač musí vykreslit větší obrazový kruh, potřebuje tedy větší čočky, masivnější tubus a silnější ostřicí motor. Nejvíc je to znát u teleobjektivů: ohnisko 300 mm zabírá na Micro Four Thirds stejně jako 600 mm na full frame a vejde se do menší brašny.

Opačně to vychází u širokoúhlých a velmi světelných objektivů. Mít na menším formátu hloubku ostrosti odpovídající f/1,4 na full frame by vyžadovalo světelnost kolem f/0,95 nebo f/0,7, a takové objektivy jsou buď vzácné a těžké, nebo se nevyrábějí vůbec.

Co se s formátem nemění

Velikost snímače neříká nic o tom, jak čip skládá barvy. Většina fotoaparátů všech formátů používá stejnou mozaiku barevných filtrů a odlišnosti popisuji v článku o tom, čím se liší Bayerova maska od uspořádání X-Trans. Formát neurčuje ani rychlost, jakou se obraz ze snímače vyčítá. Od ní se odvíjí zkreslení pohybu při elektronické závěrce, kterému se věnuje text o rozdílech mezi rolling shutter a global shutter.

Stejně tak formát nezaručuje ostrost. Malý snímač s kvalitním objektivem dá detailnější obraz než velký s průměrným zoomem.

Podle čeho formát vybírat

Za sebe bych začal dvěma údaji, které tabulky parametrů neobsahují: nejhorším světlem, ve kterém běžně fotografujete, a hmotností, kterou jste ochotni nosit celý den. Kdo fotí hlavně v interiérech bez blesku, na koncertech nebo večerní reportáž, tomu full frame dá náskok, který žádné zpracování nenahradí. Na hory a na cesty bych zvolil APS-C nebo Micro Four Thirds, protože sestava se dvěma objektivy zůstane lehká a fotoaparát pak skutečně jde s vámi.

Jako první krok si otevřete archiv z posledního roku a seřaďte snímky podle ISO. Pokud jich nad hodnotou 3200 najdete jen pár, větší snímač vám přinese méně, než slibují srovnávací grafy, a užitečnější bude lepší objektiv pro formát, který už máte.

Zdroje

• Cambridge in Colour – Digital Camera Sensor Sizes: How It Influences Your Photography
• ISO 12232 – Photography – Digital still cameras – Determination of exposure index, ISO speed ratings, standard output sensitivity, and recommended exposure index
• Four Thirds System – specifikace standardu Micro Four Thirds, OM Digital Solutions a Panasonic
• Photons to Photos – metodika měření fotografického dynamického rozsahu