Sunday, 31 July 2011

Four Thirds vs. Kinokoko

Testikamerat ja -kakkulat. Yksinkertaista valokuvausmatematiikkaa: objektiivien etulinssit ovat suunnilleen yhtä suuret. Puolta lyhyemmän objetiivin valovoima on silloin aukon suurempi.

Järjestelmäkamerani oli vielä 4 vuotta sitten Olympuksen E1. Siinä on nykymittapuun mukaan naurettavat 5 miljoonaa pikseliä, mutta minulle ei tullut kertaakaan vastaan tilannetta, jossa niiden määrä olisi ollut jotenkin kuvien jatkokäyttöä rajoittava tekijä. Siihen aikaan, toisin kuin nyt, olin vielä päätoiminen ammattivalokuvaaja.

Siirryin Canonin täyden kinokoon runkoon EOS 5D 4 vuotta sitten ja pari vuotta sen jälkeen hankin vielä toisen rungon EOD 5D MK II.  Satsaukset eivät ole tähän päivään mennessä tuoneet mitään rahassa mitattavaa lisäarvoa kuviini ja kuvaukseeni. Enemmän pikseleitä ja vähän parempaa kuvanlaatua sentään.

Tämä kirjoitukseni liittyy Matti Sulannon blogiin kirjoittamaani kommenttiin. Koitan tässä hieman korjata kennon kokoon ja polttoväliin liittyvää yleistä väärinkäsitystä.

Kun mm. Olympuksen käyttämän Four Thirds (4/3) standardin ns.rajaus- eli  croppi-kerroin kinokokoon on 2, niin usein näkee mainittavan, että 4/3-järjestelmässä 50 mm objektiivi antaa samanlaisen kuvan kuin 100 mm:n objektiivi täyden kinokoon kennon kamerassa. Ei anna.

Kokeilin vähän molemmilla kameroillani, kun minulla sattui olemaan 4/3-systeemin Olympuksen 50 mm makro-objektiivi f/2.0 ja täyden kinokoon kennon kameran  Canonin 100 mm makro f/2.8. 

Ensinnäkin kennojen sivujen suhteet ovat erit. Kinokoossa ne ovat 36 mm:24 mm eli 3:2. Four Thirdissa ne ovat 17,3  mm:13 mm eli pyöreästi 4:3. Siis kuvat joka tapauksessa rajautuvat eri formaattiin.


 Koska kennojen sivujen mittasuhteet ovat erilaiset, niin Canonin  100 mm objektiivi (ylempi) näyttää vähän enemmän vaakasuunnassa ja Olympuksen 50 mm objektiivi (alempi) vastaavasti pystysuunnassa.

Oleellisempi ero on syväterävyysalueessa. Syväterävyysalue riippuu kolmesta eri tekijästä. Objektiivin polttovälistä, käytetystä f-luvusta (aukon arvosta) ja kohteen etäisyydestä. Mitä pidempi polttoväli, pienempi f-luku (suurempi aukko) ja mitä lähempänä kohde on, sitä lyhyempi on syväterävyysalue.

Ylempänä lähikuva Olympus 50 mm  ja alempana Canon 100 mm samasta kohtaa ja samalla aukkoarvolla f/2.8. Pidemmästä polttovälistä johtuen Canonin kuvan syväterävyysalue on selvästi lyhyempi. Lisäksi Olympuksen kuvakulma on laajempi, koska sen polttoväli pienenee lähemmäksi tarkennettaessa. 

Vaikka Olympuksessa käytettäisiin suurinta aukkoarvoa f/2.0, niin kuvan syväterävyys on pidempi kuin Canonin objektiivilla aukkoarvolla f/2.8 otetussa kuvassa.


Pidemmän polttovälin objektiiveissa voidaan käyttää pienempiä aukkoja kuin lyhemmän polttovälin objektiiveissa. Kuvan laatua lopulta pienillä aukkoarvoilla heikentävä diffraktio riippuu aukon absoluuttisesta koosta. Tässä ylempänä Canonin  100 mm pienimmällä aukolla f/32 ja alempana vastaavasti Olympuksen 50 mm f/22. Syväterävyyttä riittää molemmilla. Onko se kuvalle eduksi, onkin jo toinen tarina.

Esimerkiksi Wikipedia ”tietää”, että 4/3 systeemillä ei saada lyhyttä syväterävyysaluetta, koska sen rajauskerroin on suuri. Tämä ei pidä paikkaansa. Saman polttovälin objektiiveilla ja samalla f-luvulla syväterävyysalue on yhtä suuri 4/3:n kameroilla kuin täyden kinokoon kennon kameroilla.

Lopuksi vielä opettajamainen tietopläjäys, kuinka syväterävyys riippuu 



1. Polttovälistä. Ylempänä Canon 100 mm f/2.8, alempana Olympus 50 mm f/2.8


2. Aukkoarvosta. Olympus 50 mm f/22



3. Etäisyydestä. Olympus 50 mm f/2.8.  Olen tarkentanut niin lähelle kuin Olympuksen 50 mm makrolla pääsee. Kohde on silloin 24 cm päässä filmitasosta ja noin 8 cm päässä objektiivin etummaisesta linssistä. 
Tästä kuvasta näkyy hyvin syväterävyyden luonne. Terävvyysalue on 1/3 fokuksesta kameraan päin ja 2/3 siitä pois päin.  Tässä sitä yhteensä noin 4,5 mm. Terävyysalue ei  lopu kuin veitsellä leikaten, vaan kuva tulee pikku hiljaa vain epäterävämmäksi syvyyssuunnassa.

Bloginkirirjoittelun hyviin puoliin kuuluu, että omaa tekstiään voi korjata, lisäillä ja poistaa jälkikäteen. Esa Kivivuoren kommenttien perusteella kaivoin vielä jostain kätköistä Olympuksen 100 mm objektiivin ja kuvasin mitan sekä sillä ja Canonin 100 mm objektiivilla, molemmat aukkoarvolla 3.2 (suurin Olympuksen aukoista). Nyt siis polttovälit olivat yhtä pitkät.


Ylempänä Canon 100 mm f/3.2 ja alempana Olympus 100 mm f/3.2. Olympuksen kuva-ala on pienempi, koska sen kennon koko on pyöreästi vai 1/4 Canonin kennon koosta. Olennaista on kuitenkin se, että syvyysterävyys on molemmissa sama. Se ei riipu kennon koosta. 
Tässä olen yrittänyt tarkentaa 60 cm kohdalle. Esan kommentti siitä, että lähikuvauksessa sääntö 1/3 ja 2/3 ei pidä paikkaansa, pitää paikkaansa. Lauseen sisältöä ihmetteleville suomennettakoon, että Esa on siis oikeassa, Poikkitieteilijä oli väärässä.


17 comments:

  1. Olihan taas pläjäys. Lyhyt syväterävyysalue? Mitähän sekin tarkoittaa? Jos ei osaa kirjoittaa edes termejä oikein, niin kannattaako kirjoittaa lainkaan? Syväterävyys on kapea tai leveä, ei ohut tai paksu, ei lyhyt tai pitkä, ei niukka tai runsas. Eikä se ole alue. Alue on eri asia kuin pituus.

    Täällä 1. kommentissa oikeita termejä syväterävyydestä. Suvantokin voisi käydä lukemassa ja opiskelemassa. Tulisi sitten vasta kirjoittelemaan.

    http://pjarvinen.blogspot.com/2009/01/kokeilussa-canon-5d-mark-ii.html

    ReplyDelete
  2. Dimensioiden nimitykset eivät ole suinkaan yksikäsitteisiä. Yleensähän käytetään käsitteitä pituus, leveys ja korkeus, jolloin vastaavat kvalitatiiviset ominaisuudet näille ovat pitkä/lyhyt, leveä/kapea ja korkea/matala. Kaapilla tms. pituus voi olla myös syvyys. ”Kaappi on tarkoitettuun tilaansa liian syvä”.

    Valokuvaukset termit eivät ole kiveen hakattua lakitekstiä. Terävyysalue, syväterävyysalue, syväterävyys tai syvyysterävyys tarkoittavat samaa asiaa ja ovat kaikki valokuvauksen harrastajille ymmärrettäviä. Samoin niiden mainitseminen ohueksi, lyhyeksi, kapeaksi, pieneksi, yms.. Ei nimimerkki Merja Virran linkittämällä auktoriteetilla ole mitään yksinoikeutta päättää siitä, mitä termejä saa käyttää ja mitä ehdottomasti ei saa.

    Olisin voinut moderoida tämän kommentin blogistani, mutta jääkööt vielä osoituksena ja esimerkkinä niistä useista, minulle käsittämättömistä syistä, blogiini tulevista vihapuheista. Vihapuheita ja niiden määrittelyä on minusta ansiokkaasti käsitelty Katleena Kortesuon blogissa Ei oo totta.

    Näillä kriteereillä, joista olen pitkälti samaa mieltä, nimimerkki Merja Virran kommentit tässä blogissa voitaisiin katsoa vihapuheeksi. Hyökkäävyys, yksipuolisuus, henkilöön menevä ja pitkäkestoisuus, joitakin piirteitä mainitakseni.

    Sinänsä minuun kohdistuvat vihapuheet eivät minua juuri hetkauta, kunhan niissä ei aleta esittämään fyysistä uhkailua. Siinä menee raja. Tätä blogia aloittaessani ajattelin, että antaa kaikkien kukkien kukkia (rikkaruohojenkin), tuleepahan säpinää blogiin. Nyt olen tullut toisiin aatoksiin. Perustelemattomat, henkilöön menevät loukkaukset eivät vie tätä blogia yhtään eteenpäin. Siksi tästä eteenpäin tulen poistamaan mielestäni kaikki vihapuheen kriteerit täyttävät kommentit. Kriteerien täyttymisestä päätän yksin minä ilman veto-oikeutta. Muuten tekstejäni ja ajatuksiani saa arvostella vapaasti. Se on tämän blogin yksi keskeisistä päämääristä.

    ReplyDelete
  3. FF-kameroiden laatu tulee esiin vasta isommissa suurennoksissa. Nettikuvissa tai A4 kuvassa ei ole väliä onko 5 mp. tai 21 mp. - kunhan on muuten laadukas kamera.

    ReplyDelete
  4. Onko siis niin, että kinokoon kameroilla pystyy paremmin hallitsemaan syväterävyyttä, kun samassa tilanteessa pystyy valitsemaan pidemmän polttovälin linssin? Vai ymmärsinkö aivan väärin?

    ReplyDelete
  5. Näin se on. Hallitsemisella tässä tarkoittanet mahdollisuutta päästä hyvin lyhyisiin syväterävyyksiin. Esim. Canonin EOS 5D MK II täyskoon kennon runko ja objektiivi CANON EF 85/1.2 L II USM antavat sellaisen yhdistelmän, että täydellä aukolla kuvattaessa ei taustan yksityiskohdat juuri haittaa muotokuvakuvauksessa. Tosin riihikuivaa rahaakin pitää latoa tiskille noin 4500 eguu, ennen kuin tämä yhdistelmä lähtee kaupan hyllyltä. Valovoima maksaa.

    ReplyDelete
  6. Täällä lopussa pari kuvaa esimerkkinä siitä, mitä on ohut, lyhyt, pieni yms. syväepäterävyys. Kun halutaan tarkentaa esim. just silmäripsiin, niin ainakin minä olen havainnut, että käsin tarkentamista ei voita vielä mikään autofocus. Silloin suuri valovoima on enemmän kuin 100 jänistä, vaikka itse kuvassa ei suurinta mahdollista aukkoa käytettäisikään.


    http://photo.net/canon-eos-digital-camera-forum/00HjBL

    ReplyDelete
  7. No miksei sulla oo tätä Canonin ihmelinssiä?

    ReplyDelete
  8. Olen valokuvaajana sekä ammattilainen että harrastelija. Ammattipuoleni minusta ostaa sellaista valokuvauskalustoa, jota tarvitsen ja harrastelijaminälle suon myös sellaisia hankintoja, jotka ovat kivoja, mutta eivät välttämättömiä.

    CANON EF 85/1.2 L II USM on ennen kaikkea muotokuvaobjektiivi. En kuvaa sen paremmin ammatikseni kuin huviksenikaan muotokuvia. Sama koskee pitkiä valovoimaisia putkia vaativaa luontokuvausta. Vähäisille rahavarannoilleni löytyy muitakin kohteita. Yllin kyllin.

    ReplyDelete
  9. Mitäs sää sitten kuvaat, jos sulla ei ole edes kunnon kuvauskalustoa?

    ReplyDelete
  10. Minulla ei ollut kunnon kuvauskalustoa, kun lähdin New Yorkiin piikomaan vuonna 1974. Kamerani oli Coca-Colan korkkikeräyksen tuotos, ja sillä sain ikimuistoisia kuvia. Saa kai sitä vähän huonommillakin kameroilla kuvia ottaa?

    ReplyDelete
  11. Toki saa. Saa lähettää vaikka vanhoja kuvia skannattavaksi, jos haluaa laittaa niitä julkisuuteen.

    ReplyDelete
  12. Kiitos havainnollisesta kirjoituksesta, jälleen kerran. Jätä pilkunviilaajat ja termistit omaan arvoonsa.

    ReplyDelete
  13. Ehkä Merja Virran kannattaa tarkastella omaa kirjoitustaan kerran vielä :(

    Terävyysalueeksi kutsuttu ilmiö on jotain joka alkaa lähempää kuvaajaa ja jatkuu kauemmaksi kuvaajasta. Aivan kuin lähtijän edessä odottava juoksurata. Se on joko lyhempi tai pitempi. Ihan järkevää, tavallista ja ymmärrettävää kieltä.

    Kun terävyysalue riippuu polttovälistä, olisi (ainakin minun mielestäni) sopivaa varustaa molemmat verrokkikamerat saman polttovälin objektiiveilla, jolloin eroa ei olisi jos käytetty aukko ja kuvausetäisyys ovat molemmissa tapauksissa samat. Tämä on nimittäin seikka, joka on vuosikausia herättänyt kummallisia käsityksiä alan harrastajien palstoilla. Toinen vastaavanlainen monia selityksiä kirvoittanut on perspektiivi.

    Terävyysalue ei jakaudu kaikilla kuvausetäisyyksillä 1/3 + 2/3 vaan muuttuu myös 1/2 + 1/2 asetelmaksi.

    Käsite on vaikea myös siksi, että sen määrittely laskemalla perustuu johonkin valittuun epäterävyysympyrän kokoon (CoC), joka pitäisi aina huomioida, kun kennojen kokoja verrataan. Kinokoossa vakioksi on historiallisista mutta käytännöllisistä syystä muodostunut 0,030 mm ja sitä pienemmässä kennossa - kuten APS-C, laskennan perustana oleva arvon tulisi olla noin 0,019 mm. Saisivat muuten olla tiukemmatkin kriteerit - sano.

    Kuva ei ole terävä kuin kuvaustasossa (paremminkin kaaressa). Kaikki muu perustuu vain ja ainoastaan lopputuotteen kokoon ja siihen etäisyyteen miltä tuota tuotetta tarkastellaan + katselijan näkökykyyn.

    Toisille isommat asiat kelpaavat teräväksi toisille tarvitaan pienempää pipellystä. Pikselin/pilkunviilaajille ja ruudulta 100% tai sen yli tiedostojaan katsoville ei mikään aiemmista terävyysalueen määrittelyluvuista kelpaa.

    ReplyDelete
  14. Kiitokset Esalle kommenteista. Olen laittanut pienen lisäyksen tekstiin niiden johdosta.

    ReplyDelete
  15. Vastauksena Esa Kivivuoren kommenttiin perspektiivin vaikuttavista seikoista päätin kirjoittaa uuden postauksen. Se on täällä.

    ReplyDelete
  16. Pietari Vanhala4 August 2011 at 13:18

    Hei!

    Luin blogisi kameroiden polttoväleistä. Tykkään tällaisesta yksinkertaisen selvästä asioiden käsittelystä.
    Olen aina vältellyt zoom-objektiiveja sen vuoksi, että polttovälin vaihtaminen paikallaan seisten sekoittaa sisäistä näkyä siitä, mitä aikoo kuvaansa vangita. Minusta jalka-zoomi on verraton keino, se toimii synkassa aivojen kanssa.

    Olisipa hienoa, jos voisit jatkaa kirjoitustasi syväterävyysalueen käsittelyllä. Oma selkiintymätön näkemykseni on, että tarvitsen erilaisia polttovälejä pääasiassa syväterävyyden hallitsemiseksi. Luonto-, urheilu- tai arkkitehtuurikuvauksessa yms. polttovälivalikoimalla ja sen nopealla muuttamismahdollisuudella on tietysti puolensa.

    Parhain terveisin

    Pietari Vanhala,
    kirjoittaja, näppäilijä

    Ps. Minusta on suurenmoista, että joku oppinut ihminen näkee vaivaa ilmaisten nettioppituntien kanssa. En juurikaan tunne blogisi sisältöä, mutta tämä kirjoitus antaa viitteen siitä, että käsittelet asioita asiallisella tavalla. Kuvaajat pääsevät oivallisesti ajattelusta ja visuaalisesta vaivannäöstä, kun voivat tuijottaa silmänsä sokeiksi laitteiden alati uudistuvia ominaisuuksia. Uuden välineen hypistely antaa tunteen, että kuvaaminen on jo puoliksi tehty. Työnkulkuun sovitettu välinetieto on kuitenkin välttämätöntä. Jos blogisi tähtää sellaiseen, onneksi olkoon ja kiitoksia!

    Sama

    ReplyDelete
  17. Olen puoliksi eläkkeellä ja sen eläkepuoliskon saan käyttää ihan miten haluan. Tämä on minulle harrastus, tästä ei kukaan maksa minulle mitään. Tosin aikaa tuppaa menemään, joten on käynyt kuin Harri Holkerin hiihtoharrastukselle. Se alkaa olla niin mittavaa, että osa on pakko tehdä vapaa-ajalla.

    Jalkazoomi on kätevä monessa paikassa, mutta ihan kaikkialle silläkään ei ulotu. Kameran ja kohteen välissä voi olla vaikka mitä esteitä - ainakin hidasteita. Kuten vuolas virta tai yrmeät turvamiehet.

    Zoomi on aina kompromissi. Kun zoomeissa parhaimmillaan (pahimmillaan) voi olla yli 20 linssiä, niin lienee selvää, että kuvan laatu ja varsinkaan valovoima ei voi olla hyvän kiinteäpolttovälisen objektiivin luokkaa. Minun nuoruudessani 70-luvulla ensimmäiset markkinoille tulleet zoomit olivat lähinnä pullonpohjia. Ne ovat kehittyneet siitä huimasti, varsinkin verrattuina kiinteäpolttovälisten kehitykseen. Tietokoneiden avulla tapahtuva objektiivin suunnittelu on auttanut nimenomaan monimutkaisten zoomien kehittelyssä.

    Sanoisin, että erityisesti luonto- ja urheilukuvauksessa kiinteäpolttoväliset optiikat hakkaavat zoomit erityisesti valovoimansa ansiosta. Arkkitehtuurikuvauksessa taas nopeudella ei ole mitään merkitystä. Kohde kun ei karkaa minnekään ja valaistuksen muuttumiseenkin ehtii kyllä reagoida.

    Itse kuvaan paljon tapahtumia. Yhdistelmä Canon EOS 5D MK II, 24-105 mm f/4.0 ja hieman varjoja aukaiseva apusalama on osoittautunut toimivaksi yhdistelmäksi. Panasonicin Lumix DCM-LX5, johon saa salaman salamakenkään, ei jää paljoa jälkeen. Jälkimmäisellä saa lisäksi kätevästi ällistyttävän korkealaatuista videota.

    ReplyDelete