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Sensori APS-C e lunghezza focale

 


 

Sono otto anni che abbiamo a che fare con reflex con sensore di dimensione ridotta rispetto al fotogramma 24x36 mm eppure c’è ancora confusione su cosa sia un sensore di dimensione ridotta e qual è il suo effetto nell’uso di un obiettivo di una certa focale. Allora vediamo di chiarire i due punti.

Cos’è un sensore di dimensione ridotta? E ridotta rispetto a cosa? Una fotocamera 35 mm a pieno fotogramma (pellicola o sensore digitale) registra un’immagine di circa 24 mm x 36 mm di dimensioni. Anni fa non era possibile realizzare, in forma sufficientemente economica, sensori di quelle dimensioni perciò i costruttori decisero di orientarsi su sensori più piccoli ma realizzabili ed economici al punto giusto. Avevano (ed hanno) una qualità d’immagine praticamente uguale, se non superiore, alla pellicola. Il formato scelto è stato quello del vecchio APS-C, un formato nato con e per la pellicola. L’APS-C aveva dimensioni di 25,1 x 16,7 mm; esistevano inoltre i formati APS-H e APS-Panoramico. I costruttori si orientarono su dimensioni di circa 15 x 22 mm.

 

Se ritagliamo un rettangolo di 15 x 22 mm dal centro di un sensore 24 x 36 mm otteniamo un’immagine uguale a quella del sensore ridotto.

  1. Perché è importante il formato del sensore?

  2. Che effetto ha sulla lunghezza focale di un obiettivo?

Rispondiamo alla seconda domanda: non ha alcun effetto sulla lunghezza focale di un obiettivo. La lunghezza focale di un obiettivo dipende dall’obiettivo stesso, da come è costruito. Montarlo su una fotocamera con sensore ridotto o su una medio formato o su una 35 mm non cambia la sua lunghezza focale. Tutti gli obiettivi che si utilizzano su reflex con sensore di dimensioni ridotte (APS-C) sono marcati con la loro lunghezza focale reale. Il Canon EF-S 17-85 mm f/4-5,6 IS ha una lunghezza focale che varia tra i 17 mm e gli 85 mm.

Il vero problema è che siamo stati abituati a pensare in termini di lunghezza focale e non in termini di angolo di campo. Pensiamo che un 50 mm sia un “normale”, un 28 mm sia un grandangolare e così via. Però questo è vero solo se l’obiettivo sta creando un’immagine 24 mm x 36 mm. L’angolo di campo (quanto è grande il campo inquadrato) è determinato dalla lunghezza focale e dal formato d’immagine.

 

Come si vede dall’immagine, più grande è il formato più largo è l’angolo di campo per un obiettivo di una certa focale. Ecco perché un 28 mm su un sensore 24 x 36 mm da un grandangolo (linee rosse) ma su una reflex con sensore APS-C si avvicina di più ad un normale (linee blu). Infatti un 28 mm montato su un corpo APS-C copre un angolo di campo equivalente ad un 44,8 mm su un sensore 24 x 36 mm.

Per avere lo stesso angolo di campo di un 28 mm su un sensore 24 x 36 mm, abbiamo bisogno, sull’APS-C, di una focale più corta (linee verdi). Per un corpo Canon EOS abbiamo bisogno di una focale da 17,5 mm. Più in la vi spiegherò la relazione che c’è tra questi numeri, per ora ecco una tabella con l’equivalenza di angolo di campo tra varie focali:

 

 

Grandangolari

 

 

35mm
"full frame"

Angolo di campo (gradi orizzontali)

APS-C

Normale

50mm

39.6

31.3mm

Normale-Grandangolare

35mm

54.4

21.8mm

Grandangolare

28mm

65.5

17.5 mm

Grandangolare

24mm

73.7

15mm

Supergrandangolare

20mm

84

12.5 mm

Ultragrandangolare

16mm

96.7

10mm

 

Il fattore che lega la lunghezza focale 50 mm sul 24 x 36 mm e l’equivalente 31,3 mm sull’APS-C viene sovente chiamato fattore di ritaglio o moltiplicatore digitale. Vale 1,6 per le reflex APS-C di Canon e 1,5 per le reflex APS-C di Nikon, Pentax e Sony, il cui sensore è leggermente più grande. In realtà non è un vero fattore moltiplicativo per la lunghezza focale dell’obiettivo, serve solo a giudicare l’angolo di campo di un obiettivo che poi è quello che vogliamo sapere. Non ci interessa  sapere se l’obiettivo è un 10 mm o un 20 mm, ci interessa sapere se ha un angolo di campo “normale” o grandangolare.

 

 

Teleobiettivi

 

Possiamo ragionare analogamente per i teleobiettivi. Di solito, quando pensiamo a teleobiettivi, pensiamo a focali lunghe. Anche qui, invece, dobbiamo ragionare in termini di angolo di campo. Un 300 mm è un teleobiettivo per una macchina 24 x 36 mm ma su una view camera 8x10 pollici è un “normale”! Da un teleobiettivo noi vogliamo un angolo di campo ristretto, in modo da riempire il fotogramma con un soggetto piccolo e lontano. Guardate la tabella:

 

 

35mm
"full frame"

Angolo di campo (gradi orizzontali)

APS-C

Tele

135 mm

9.5

84.3 mm

Tele lungo

300 mm

4.3

187.5 mm

Super Tele

600 mm

2.1

375 mm

Tele estremo

840 mm

1.5

600mm

 

Per avere lo stesso angolo di campo, basta una focale più corta sull’APS_C. Questo è un vantaggio perché focali più corte sono più economiche. Un tele, su una reflex APS-C, ci guadagna! Al solito, possiamo usare il fattore di ritaglio per calcolare la focale necessaria su una 24 x 36 mm al fine di avere l’angolo di campo che ci da un 600 mm su una APS-C. Il calcolo 600 x 1,6 ci dice che ci occorre un 840 mm su una 24 x 36 mm per avere lo stesso angolo di campo (1,5 gradi).

Potremmo ottenere esattamente lo stesso risultato ritagliando l’immagine a pieno fotogramma, come se stessimo utilizzando il sensore “ritagliato”. Di solito, però, si finisce con meno pixel. Se utilizziamo una macchina full frame da 16 megapixel e ritagliamo la parte centrale (dimensione APS-C Canon), otteniamo un’immagine da 6,25 megapixel, pochini per gli standard odierni. Con una 12 megapixel full frame otteniamo circa 5 megapixel APS-C. Se consideriamo che una 40D ha 10 megapixel ed una 50D ne ha 15, si capisce che non è l’opzione migliore quella di ritagliare un’immagine full frame per “allungare” il nostro tele.

 

 

Fattori di conversione – Moltiplicatori digitali

 

Se volete conoscere la lunghezza focale che deve avere un obiettivo su una reflex APS-C per avere lo stesso angolo di campo di un obiettivo di lunghezza focale X mm su una full frame, dovete dividere la lunghezza focale X per il moltiplicatore digitale (1,6 Canon e 1,5 Nikon, Pentax e Sony). Ad esempio, per sapere quale ottica su una 50D (APS-C) da lo stesso angolo di campo di un 100 mm su una 5D (full frame), dovete dividere 100 per 1,6 e il risultato è 62,5 mm. Perciò il 60 mm f/2,8 macro (l’obiettivo con la focale più vicina a 62,5 mm), montato sulla 50D, ci da circa lo stesso angolo di campo di un 100 mm su una 5D.

Si può anche fare il contrario. Per sapere che focale montare su una full frame per avere lo stesso angolo di campo di un obiettivo di focale Y montato su una reflex APS-C, dovete moltiplicare la lunghezza focale per il moltiplicatore digitale. Quindi, se avete un 300 mm sulla vostra 50D, avete bisogno di un 300 x 1,6 = 480 mm sulla vostra 5D per avere lo stesso angolo di campo.

Riepilogando, per le reflex Canon:

• da APS-C a full frame moltiplicate la focale per 1.6;
• da full frame a APS-C dividete la focale per 1.6.

Attenzione, l’apertura relative rimane la stessa. Un obiettivo f/4 rimane sempre f/4, non esiste un moltiplicatore digitale per l’apertura.

 

 

Cerchio d’immagine – Obiettivi EF e EF-S di Canon

 

C’è da affrontare ora il problema del cerchio di copertura degli obiettivi. Tutti gli obiettivi producono un’immagine circolare e il diametro di questo cerchio deve essere maggiore della diagonale del fotogramma altrimenti gli angoli dell’immagine saranno scuri. Un obiettivo per una reflex full frame (24 x 36 mm, pieno fotogramma) deve avere un cerchio di copertura maggiore di 43 mm, un obiettivo per una reflex APS-C (15 x 22 mm) deve avere un cerchio di copertura di almeno 27 mm. Lo potete capire bene osservando la figura:

 

 

Si può vedere che se si utilizza un obiettivo progettato per una reflex APS-C su una full frame, il cerchio di copertura non è sufficiente a coprire tutto il fotogramma. Al contrario, se si utilizza un’ottica nata per il full frame su una reflex APS-C, le cose andranno benissimo,

Le ottiche Canon della serie EF coprono il fotogramma 24 x 36 mm (full frame) mentre la serie EF-S ha un cerchio di copertura minore, che copre solo le reflex APS-C. Nikon indica le sue ottiche per il full frame come FX e quelle per il cerchio di copertura ridotto, come DX. Le ottiche EF-S non si possono fisicamente montare su corpi macchina full frame, a differenza di Nikon che, non solo consente il montaggio meccanico, ma, su alcuni corpi full frame, permette l’utilizzo di ottiche DX.

Fate attenzione: il cerchio di copertura non ha nulla a che vedere con la lunghezza focale, dipende dalla progettazione dell’ottica. Per avere un cerchio di copertura maggiore, occorrono lenti di maggior diametro che, di solito, significa maggiori costi e peso.

 

 

Conclusioni

 

Se siete amanti della caccia fotografica e fate uso di teleobiettivi, dovete utilizzare una reflex APS-C. Vi offre tanti pixel ed un “allungamento” del vostro teleobiettivo che non può che far piacere, specie se fotografate piccoli animali, una situazione in cui il tele non è mai abbastanza lungo.

Ben diverso il caso se amate i grandangoli estremi. Qui è preferibile una full frame, reflex dove un 17 mm rimane tale e non si trasforma in un obiettivo con angolo di campo pari ad un 28 mm che è ancora un grandangolo ma non poi così spinto. E’ vero, esistono ottiche molto corte per l’APS-C, tipo il Canon 10-22 o il Sigma 10-20 ma costano e comunque una full frame offre anche altri vantaggi, tipo la qualità d’immagine, non solo quello che i grandangolari restano tali!


©2009 Aristide Torrelli