"Görüntü Alanı Daralması" veya "Crop Factor"

[KaBuS]

"Görüntü Alanı Daralması" veya "Crop Factor"

Dijital fotoğraf makinaları popüler hale gelmeye başladıktan sonra hayatımıza bir takım yeni kavramlar girmeye başladı. Bunlar arasında belki en çok tartışma yaratanı, ingilizcede "crop factor" ya da yanlış bir tanımla "focal lenght multiplier" da denilen ve genellikle ülkemizde "Benim 100mm objektifim dijital makinaya takılınca 160mm haline geliyor" şeklinde bilinen kavramdır (Ben "crop factor"ü "Görüntü Alan Daralması" şeklinde çevirdim, eğer literatürde yerleşmiş bir tanımı varsa lütfen mesaj atın). Aşağıda bu konunun aslı nedir onu açıklamaya çalışacağım.
Dijital fotoğraf makinanız elinize aldığınızda her ne kadar çok yüksek teknoloji ürünü bir cihaz gibi dursa da aslında temel görevini yapmak için sadece optik kurallarına bağlıdır. Yani karşıda fotoğrafını çekeceğiniz bir cisim vardır. Siz "objektif" denen mercekler topluluğu ile o cisimden yansıyan ışığı makinanizdaki görüntü düzlemine (duyarkat) net olarak düşürmeye çalışırsınız. Optik kurallarına bağlı olarak bu ışınlar cismin görüntüsünü ters bir şekilde duyarkat'ın üzerinde oluşturur.

Objektif
Objektifler makinanın belki de en önemli elemanlarıdır. Çünkü ışığın düzgün ve net bir şekilde duyarkat üzerine düşürülmesinden onlar sorumludur. Herhangi bir kalite bozukluğunda o objektifle çekilen bütün fotoğraflar etkilenir. 35 mm negatif kullanan (dijital olmayan) makinalar çok uzun bir süredir ortalıkta oldukları için artık objektifler üzerinde 35mm ye dayanan bir standart oluşmuştur. Objektiflere karşıdan baktığınızda da görebileceğiniz gibi, içlerindeki mercekler daire şeklindedirler ve bu yüzden objektiflerin görüntü düzlemine yani duyarkatın olduğu düzleme yansıttığı ışınlar bir daire oluşturur. İşte bu daire 35mm negatif filmi içine tam olarak alacak kadar büyüktür. (Başka bir deyişle bu dairenin çapı, 35mm negatif filmin köşegeninden büyük olmak durumundadır.)

Farzedin ki aşağıdaki gibi bir manzara gördünüz ve bunun fotoğrafını çekmek istediniz (tesadüfen burası da Gediz deltasındaki İzmir Kuş Cenneti olsun)




Fotoğraf makinanizi çıkardınız (o da bir DSLR olsun mesela), 50 mm objektifinizi taktınız ve kadrajınızı da ayarladınız. İşte sizin ayarladığnız o kadraj makinanın içinde duyarkat (bizim durumumuzda dijital makinanın sensör'ü oluyor) aşağıdaki gibi yansıyacaktır.



Yukarıda gördüğünüz dikdörtgen 35mm negatif filmin boyutlarını gösterir. Eğer siz 35mm film kullanan ya da "full frame" denen bir DSLR ile çekseydiniz fotoğrafı, vizörden baktığınızda yukarıdaki dikdörtgenin gördüğü alanı görecek ve o şekilde kadraj yapacaktınız. Ancak eğer makinanızın sensörü 35mm film boyutundan farklıysa o zaman hem vizörden daha küçük görürsünüz, hem de çektiğiniz fotoğrafın gördüğü alan daha dar olur. Aşağıdaki şekil de tam bunu gösteriyor:



Yukarıdaki şekilde

• Canon 1Ds (11mp)
• Kodak 14n (14mp)
• Canon 1D (4mp)
• Canon 10D (6mp)
• Canon 300D (6mp)
• Canon 20D (8mp)
• Sony DSC-828 (8mp)
• Nikon 8800 (8mp)
• Canon Powershot G6 (7mp)
• Canon Powershot S1 IS (3mp)

makinalarının sensör boyutları görüntü üzerinde gösterilmiştir. Kendi içlerinde birbirlerine oranları doğrudur, ancak gerçekte burada gösterildiğinden çok daha küçüktürler. Buradan da görebileceğiniz gibi sensör büyüklüğü ile makinanın kaç megapiksel olduğunun birbiriyle ilgisi yoktur.

Yukarıdaki Şekilde çıkan sonuçlar aşağıdadır.

Aynı objektif takılı olsa bile makinaların sensör boyu küçüldükçe görüş açısı da daralmaktadır
İşte dijital makinalardaki objektiflerin değerlerinin "35 mm eşdeğeri" olarak verilmesinin altında bu sonuç yatmaktadır. Yukarıda Canon 10D nin sensör boyutuna denk gelen dikdortgenin çevrelediği alana bakarsanız eğer, bu alan aslında 35 mm film kullanan bir makinada 80mm lik bir objektif takılıyken görülen alana eşittir (35mm negatifin köşegeni Canon 10d nin sensörünün köşegeninin 1.6 katıdır.). Yani yanyana iki kişi aynı yerde durup aynı manzaranın fotoğrafını çekse, Canon EOS 10D üzerinde 50 mm objektifle, 35mm film kullanan bir makinaya takılı 80mm objektif tamamen aynı genişlikte alanı görür. O yüzden de Canon 10d ye takılan objektiflerin 35 mm eşdeğeri 80mm denir. Ancak burada büyük bir yanılgı vardır. 50mm objektif 80mm objektif haline gelmez. Hala 50mm objektifin optik özelliklerini taşır. Alan derinliği ve perspektif özellikleri 50mm objektifin özellikleridir. Bu nedenle de aynı kadrajdaki iki fotoğrafta sensörü büyük makinayla çekilen fotoğrafta alan derinliği daha küçük olur (bizim örneğimizde 10D ve 50mm ile çekilen fotoğrafta net alan derinliği, tamamen aynı görüş açısında ve aynı kadrajda çekilmiş olmasına rağmen 35mm film kullanan makina ve 80mm ile çekilen fotoğraftaki net alan derinliğinden daha fazladır) . Sadece 50mm objektifin görüntü düzlemine düşürdüğü görüntünün bir kısmı sensörün dışına düştüğü için çekilen fotoğraf "crop" edilmiş yani kenarlarından biraz kırpılmış çıkar. Sanıldığı gibi bu makinalara takılan objektifler sizi fotoğrafını çekeceğiniz konuya daha çok yaklaştırmaz. Objektifin odak uzaklığı konuyu ne kadar yakınlaştırıyorsa o kadar yaklaştırır. Sonuçta çektiğiniz fotoğraf yine 50mm lik objektifle çekilir ama siz sadece sensör büyüklüğü kadar bir alanı kullanırsınız.
Yukarıdaki manzaranın fotoğrafını çektikten sonra bu farklı makinalar için bu fotoğrafların nasıl göründüğüne bir bakalım:
Aşağıdaki küçük fotoğraflara tıklayarak daha büyük versiyonlarına ulaşabilirsiniz. Fotoğrafların gereksiz yere yer kaplamamaları için 1:4 oranında küçültülmüşlerdir, ancak yıne de fikir vereceklerdir. Altlarındaki "35mm eşdeğeri" şeklindeki yazıların anlamı ise şudur: "Eğer aynı fotoğrafı 35mm film kullanarak çekmeye kalksak (tamamen aynı kadrajda) kaç mm lik objektif kullanmamız gerekirdi."


Canon 1Ds (11mp)
35mm eşdeğeri 50 mm



Canon 1D (4mp)
35mm eşdeğeri 65mm



Canon EOS 300D (6mp)
35mm eşdeğeri 80mm


Nikon 8800 (8mp)
35mm eşdeğeri 213mm


Canon Powershot G6 (7mp)
35mm eşdeğeri 243mm



Canon Powershot S1 IS (3mp)
35mm eşdeğeri 327mm

Peki neden bazı makinaların sensörü büyük bazılarınınki küçüktür? Sensör boyunun fotoğrafçıya birinci etkisi ekonomiktir. Sensör boyutu ne kadar büyürse maliyet katlanarak artar. İkinci etkisi fotoğraf kalitesidir. Sensor boyutu ne kadar büyürse üzerindeki ışığa duyarlı elemanların alanı o kadar artar. O yüzden aynı megapikselli iki makinadan büyük sensörlü olanı (diğer teknik donanımlarının eşit olduğunu varsayarsak) daha kaliteli fotoğraflar üretir.

Makro Fotoğrafçılığında "crop factor"ün rolü
Genel Makro fotoğrafçılığında objektiflerin ne kadar yakından netleyebildikleri değil, görüntüyü sensör üzerine ne kadar büyük düşürebilecekleri önemlidir. Yine bir şekille anlatmak gerekirse, diyelim ki bir çekirge gördünüz, ve farzedin ki aşağıdaki şekilde gördüğünüz çekirgenin boyutları gerçek hayattaki boyutlarıyla aynı olsun. Solda kalan bölüm objektifin görüntü düzlemine düşürdüğü bölümdür. Öyle bir noktada netlediğimizi farzedin ki, sensörün üzerine düşen görüntü çekirgeyle bire bir aynı boyda olsun (alltaki diyagramda cismin boyu x ile görüntünün boyu y). Eğer bu objektif bunu sağlayabiliyorsa o zaman bu objektif için "Objektif 1:1 oranında makro çekebilir" cümlesi kullanılabilir. "1:1" gösteriminin anlamı, sensor üzerine düşen görüntünün bire bir gerçeğiyle aynı boyda olmasıdır. Tabii sensörün üzeride 1:1 olan bir çekirge bilgisayarınızda koskocaman görünecektir

. Aynı şekilde görüntünün cisme oranı 1:2 olan objektifler vardır; sensör üzerindeki görüntü cismin yarısı büyüklüğündedir. Canon'un bir makro objektifi vardır ki, 65 mm odak uzaklığına sahip bu objektif 5:1 oranında makrolar üretebilmektedir.



Makro özelliğinin objektifin odak uzaklığıyla direk olarak ilgisi yoktur. Objektifin tasarımından dolayı mümkün olduğu kadar yakına netlemesi sağlanır ve yaklaştıkca da sensörün üzerine düşen görüntü büyür. 100 mm bir objektif en fazla 1:3 oranında büyütebilirken (yani objeye daha yaklaşmanız halinde objektif netleyemez), makro için üretilmiş başka bir 100 mm objektif 1:1 büyütme sağlayabilir, bu tamamen objektifin içindeki mercek gruplarının dizilmesinden ve kullanılan farklı merceklerle sağlanır. Objektifin odak uzaklığı büyüdükçe elde edeceğiniz avantaj, çekmek istediğiniz cisme fazla yaklaşmadan da 1:1 oranını yakalayabilmenizdir. Bu nedenle piyasada 180mm Makro objektifleri bulunur.
Sensör boyutunun makro fotoğrafçılığına etkisini görmek için Şekil 4'e daha yakından bakalım. Sol taraftaki fotoğrafta sensör boyutları işaretlenmiştir. En büyük olan kırmızı dikdörtgen 35mm filmin ya da "full frame" denen DSLRların sensör boyutunu gösterir. "Crop factor" nedeniyle sensör boyutu farklı olan makinaların gördüğü alan da farklı olacaktır. Şekil'de en küçük sensöre sahip olan Canon S1in yukarıdaki kadrajla çekeceği fotoğraf sadece çekirgenin burnunu gösterecektir. Aynı şekilde Nikon 8800'in çektiği fotoğraf da ancak çekirgenin kafasını kadraja sığdırabilecektir.
Unutmayın ki bütün bu fotoğraflarda büyütme oranı 1:1 dir, çünkü büyütme oranı sensörün ya da makinanın değil objektifin optik özelliğidir. Çekirge'nin tamamını kadraja almak için Nikon 8800'ün ve S1'in daha uzaktan çekim yapması gerekir. Yani 1:1 den daha küçük büyütmeler de çekirgenin fotoğrafını çekmek için yeterlidir. Bu nedenle sensör boyu küçüldükçe daha uzaktan makro çekimi yapılabilir. Ancak bunun da bir bedeli vardır büyük sensörlü makinalarla çekilen makrolar daha fazla detay barındırır. Çünkü çekirgenin tamamını kadraja sığdırabilmek için daha yakından çekmek mecburiyetindedirler ve yaklaştıkça da cismin detayları daha çok ortaya çıkacaktır.