Большой сенсор в камерах — миф о совершенстве разоблачен!

В индустрии фотоаппаратов широко распространён девиз «чем больше, тем лучше», особенно когда речь идёт о сенсорах изображения. Маркетологи предпочитают не только большее количество мегапикселей, но и физически более крупный сенсор изображения. Но, как и многие фотографы, я скажу вам, что большее количество мегапикселей редко делает фотографию лучше. Так стоит ли зацикливаться на размере сенсора?

Эта тема обсуждается в видео на канале YouTuber snappiness. У него большая коллекция фотоаппаратов, в том числе пара цифровых среднеформатных камер, хотя и более старых моделей: Hasselblad H3D и Mamiya ZD. С помощью этих камер он демонстрирует то, что часто называют ключевым преимуществом большого сенсора: лёгкость, с которой можно получить малую глубину резкости для лучшего разделения объекта и фона.

Небольшая глубина резкости

Сенсор большего размера уменьшает глубину резкости по сравнению с сенсором меньшего размера, даже если объектив настроен на ту же диафрагму, а объект съёмки находится на одинаковом расстоянии от камеры. Однако, несмотря на то, что размытый фон (боке) ценится в макро- и портретной съёмке, тонкая фокальная плоскость не всегда является преимуществом, поскольку из-за неё очень сложно сфокусироваться на всём объекте. При съёмке на полнокадровую камеру с объективом, установленным на f/1,2, в фокусе могут оказаться глаза модели, но не кончик её носа. Более того, как отмечает snappiness, в то время как среднеформатная камера обладает естественной способностью уменьшать глубину резкости, объективы среднего формата часто нивелируют это, имея более узкую максимальную диафрагму, чем у эквивалентного полнокадрового объектива. Это делается для того, чтобы объектив среднего формата был приемлемого размера, веса и цены; для более широкой диафрагмы требуются более крупные, тяжёлые и дорогие элементы объектива.

Но ведь более крупный сенсор улучшает и другие аспекты качества изображения, верно? В какой-то степени это так, но это не такая однозначная победа более крупного сенсора, как вы могли бы себе представить. В Digital Camera World мы тестируем каждую новую камеру со сменным объективом от крупного производителя, поэтому мы можем точно сравнить, как камеры с сенсорами разного размера показывают себя с точки зрения таких параметров качества изображения, как динамический диапазон, шум и разрешающая способность.

На графиках ниже я выбрал для сравнения четыре камеры, каждая из которых имеет свой размер сенсора. Самая маленькая из них — Micro Four Thirds, представленная 20,4-мегапиксельной системой OM OM-3. Следующей по размеру является APS-CFujifilm X-M5 (26,1 Мп), за ней следует полнокадровая Panasonic S1R II (44,3 Мп). Средний формат — это самый большой из доступных размеров матрицы, и в качестве наглядного примера мы используем 102-мегапиксельную Fujifilm GFX 100S II.

Динамический диапазон (EV)

Динамический диапазон — это показатель способности камеры записывать изображения с высокой яркостью, сохраняя при этом детализацию в самых тёмных частях той же сцены. Он измеряется в EV (значениях экспозиции, или «ступенях»).

Вы можете предположить, что чем больше сенсор, тем лучше динамический диапазон, но на практике это не так. Все четыре камеры, участвующие в сравнении, обеспечивают почти одинаковый динамический диапазон при низкой чувствительности, и даже при повышении чувствительности нет явного победителя, поскольку размер сенсора не коррелирует с улучшением динамического диапазона.

Отношение сигнал/шум (в децибелах)

В этом тесте сравнивается количество случайного шума, генерируемого камерой при различных настройках ISO, в процентном соотношении к фактической информации на изображении («сигналу»). Чем выше значение, тем лучше, и мы ожидаем, что при увеличении ISO соотношение сигнал/шум будет снижаться.

Когда речь заходит о количестве шума, видимого на изображениях, можно было бы ожидать, что более крупный сенсор будет менее подвержен шуму, но это не всегда так. Здесь OM-3 с его относительно небольшим сенсором Micro Four Thirds действительно уступает другим камерам, но ненамного. На самом деле камера со вторым по величине сенсором — APS-C Fujifilm X-M5 — выдаёт самые чистые изображения.

Разрешение (ширина линии/высота изображения)

На самом деле есть только одна область, в которой больший размер сенсора даёт явное преимущество в качестве изображения, — это разрешение мелких деталей. Физически большая площадь сенсора создаёт больше места для дополнительных пикселей, которые затем позволяют камере запечатлеть мелкие детали объекта, которые просто не может уловить сенсор с меньшим количеством мегапикселей. Именно здесь имеет смысл увеличивать размер сенсора: это даёт возможность делать более крупные и детализированные фотографии, сохраняя при этом хороший динамический диапазон и низкий уровень шума. Если бы вы поместили 102 мегапикселя на матрицу Micro Four Thirds (что технически возможно), каждый отдельный пиксель был бы значительно меньше и, следовательно, гораздо менее чувствителен к свету. Это, в свою очередь, ограничивает динамический диапазон матрицы и делает её более подверженной появлению шума на изображении. С матрицей большего размера вы можете получить всё это без ущерба для качества изображения.

Однако, если вы не просматриваете свои снимки в 100-процентном размере или не хотите печатать их на рекламном щите, фотографии с разрешением 100+ Мп сложно оправдать. Для подавляющего большинства фотографов имеет смысл выбрать камеру с сенсором APS-C или полнокадровую камеру, так как вы всё равно получите более чем достаточное разрешение, но в более дешёвом и портативном корпусе, а также с более широким выбором объективов.

На самом деле, как и во многих других сферах жизни, важно не то, что у вас есть, а то, как вы это используете. Плохой фотограф, у которого есть камера среднего формата за 10 000 долларов/785 тыс. руб., скорее всего, будет делать невдохновляющие снимки, в то время как хороший фотограф с творческим подходом может делать впечатляющие снимки даже на бюджетную компактную камеру.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: СКРЫТАЯ МОЩЬ: ЗАЧЕМ ВАМ НУЖЕН МНОГОСЛОЙНЫЙ СЕНСОР В КАМЕРЕ?