Matryca cyfrowego aparatu to nowoczesny substytut tradycyjnego filmu. Oferuje wiele możliwości, ale gdy zaczynamy przeliczać ogniskowe lub czytamy o wymiarach pikseli czasami można się pogubić...
Czym konkretnie jest matryca aparatu i do czego służy? To elektroniczny sensor zbudowany z milionów wrażliwych na światło elementów zwanych fotodiodami, w praktyce określanych zazwyczaj pikselami. Każdy piksel ma własną soczewkę, która zapisuje intensywność czerwonego, zielnego lub niebieskiego światła.
W jaki sposób matryca zapisuje kolor?
Nad fotodiodami umieszczona jest mozaika filtrów RGB. Każda fotodioda zapisuje wartość (luminancję) światła dla danego koloru, a pozostałe są obliczane na podstawie informacji z sąsiednich pikseli. Mozika ta nazywana jest filtrem Bayerna, od nazwiska naukowca, który odkrył, że korzystając z proporcji 25%, 50% i 25% dla czerwonego, zielonego i niebieskiego koloru, zyskuje się lepszy obraz.
Jak duże są te światłoczułe elementy?
Wymiar różni się w zależności od aparatu. Aparat kompaktowy może upakować 500 x 500 pikseli na milimetr kwadratowy. Wysokiej jakości lustrzanka cyfrowa z pełną klatką może mieć tylko 150 x 150 pikseli na mm2. Jednak zależy to nie tylko od liczby oferowanych pikseli, ale także od fizycznej wielkości matrycy.
| MNOŻNIK OGNISKOWEJ |
 |
| Obiektyw 17 mm zmienia kąt widzenia w zależności od wielkości matrycy. Zdjęcie górne wykonano pełną klatką (mnożnik ogniskowej 1x), środkowe aparatem z matrycą APS-C (mnożnik 1,5x), dolne formatem 4/3 (mnożnik 2x) |
Matryce jakiej wielkości możemy spotkać na rynku?
Jeżeli weźmiemy pod uwagę także aparaty kompaktowe i te stosowane w telefonach komórkowych, jest ich naprawdę bardzo dużo. Trzy główne formaty to pełna klatka, która odpowiada wymiarom filmu 35 mm (36 x 24 mm); APS-C (występująca w lustrzankach marki Nikon, Pentax, Sony ma 23,6 x 15,7 mm, dla Canona jest to 22,2 x 14,8); i matryca cztery trzecie wykorzystywana przez Olympusa, która ma ok. 17 x 13 mm. Generalnie im mniejsza matryca, tym zazwyczaj mniejsze są elementy światłoczułe.
Czy wielkość elementów światłoczułych jest istotna?
Tak, im większy jest element światłoczuły, tym więcej światła potrafi pochłonąć. Więcej światła oznacza, że sygnał elektryczny do stworzenia obrazu potrzebuje mniejszego wzmocnienia. W skrócie, im większy element, tym mniej cyfrowego szumu zobaczymy na zdjęciu. To jedna z przyczyn, dla których matryce lustrzanek cyfrowych produkują mniej szumu niż aparaty kompaktowe oraz dlaczego pełnoklatkowe lustrzanki generują zdjęcia lepszej jakości z mniejszą ilością szumu, co jest widoczne szczególnie przy fotografowaniu z wysokim ISO.
Czy wielkość matrycy nie wpływa także na ogniskową obiektywu?
Nie, ogniskowa obiektywu jest stała, niezależnie od wielkości matrycy. Jednak prawdą jest, że zmianie ulega faktyczny zakres ogniskowych.
Teraz to już w ogóle nie wiadomo o co chodzi...
Spokojnie, większość ludzi właśnie tak reaguje. Problem polega na tym, że fotografowie przywykli do określania ogniskowej jako kąta widzenia obiektywu. Im dłuższa ogniskowa, tym mniejszy kąt widzenia. To sprawdza się dobrze, gdy element światłoczuły ma stałą wielkość, jak film 35 mm, ale zmienia się, gdy w grę wchodzą aparaty z matrycą różnej wielkości.
Czy rozmiar matrycy ma wpływ na kąt widzenia?
Tak. Obiektywy przenoszą obraz kołowy. Matryca odbiera centralny prostokąt tego obrazu, czyli tylko ta część jest rejestrowana. Jeżeli matryca jest mniejsza, prostokąt jest mniejszy, wycinek sceny jest więc mocniej wykadrowany. Redukuje to kąt widzenia, ale optyczna ogniskowa pozostaje taka sama. Ogniskowa obiektywu jest stała, niezależnie od wielkości matrycy, zmniejsza się tylko faktyczna jej wartość.
Czyli tutaj w grę wchodzi już mnożnik ogniskowej?
To określenie pomaga pokazać, jak wraz ze zmniejszaniem się wymiarów matrycy wzrasta faktyczna wartość ogniskowej. Mnożnik ogniskowej był bardzo prosty, gdy przechodzono z aparatów analogowych na cyfrowe, ale współcześnie powoduje on sporo zamieszania. Aparat z matrycą APS-C (taki jak np. Nikon D3100), ma mnożnik x1,5, tak więc kąt widzenia z obiektywem 50 mm będzie odpowiadał kątowi widzenia obiektywu 75 mm założonemu na lustrzankę z pełną klatką (taką jak np. Nikon D700).
Dlaczego więc nie umówić się na obiektyw 50 mm zamontowany na D3100, 75 mm?
Obiektyw cały czas ma ogniskową 50 mm, zmienił się tylko jego kąt widzenia. Ogniskowa to własność optyczna i jest niezbędna do określenia głębi ostrości.
Czyli obiektyw 50 mm zamontowany na lustrzance z matryca APS-C zapewnia taką samą głębię ostrości, co zamontowany na lustrzance pełnoklatkowej, takiej jak D700?
Dokładnie taką samą, pod warunkiem że odległość od obiektu i przysłona będą też identyczne. Jednakże korzystając z aparatu pełnoklatkowego z obiektywem 50 mm, by zyskać taki sam kadr jak z aparatu z matrycą APS-C, trzeba podejść trochę bliżej. A ponieważ trzeba podejść bliżej, uzyskuje się mniejszą głębię ostrości.
Czyli im większa matryca, tym mniejsza głębia ostrości?
Tak. Miniaturowe matryce aparatów kompaktowych sprawiają, że bardzo łatwo utrzymać ostrość w całym kadrze. W przypadku matryc większych rozmiarów ma się znacznie większą kontrolę nad głębią ostrości i część sceny można ładnie rozmyć. Korzystając z przysłony f/4 na pełnej klatce, będziecie mogli uzyskać mniejszą głębię ostrości niż z f/2,8 i matrycą APS-C. Dla wielbicieli pięknie rozmytego tła i efektu bokeh to wielka różnica.
