اندازهی سنسور یکی از مهمترین مشخصاتی است که باید در زمان انتخاب دوربین عکاسی دیجیتال به آن توجه کنید. فارغ از مدل دوربین و کیفیت لنز، اندازهی سنسور دیجیتال در بسیاری از مواقع تجربهی عکاسی و تکینکهای مورد استفادهی شما را تحت تاثیر قرار میدهد. در این مطلب قصد داریم تاثیر ابعاد سنسور در عکاسی و اهمیت آن را مورد بررسی قرار دهیم.
اندازهی سنسور دوربین به چه معناست؟
در ابتدا باید دید که سنسور چیست. سنسور صفحهی حساس به نور در دوربینهای دیجیتال است که به نوعی نقش فیلم در دوربینهای آنالوگ را بازی میکند. سنسور در زمان فشردن دکمهی شاتر شروع به جذب نور رسیده از سمت لنز کرده و تصویر را ثبت میکند. اندازهی سنسورها معمولاً بر حسب میلیمتر (و گاهی اینچ) بیان میشود. به عنوان مثال، سنسورهای فول فریم (Full Frame) تا حد امکان به ابعاد فیلمهای استاندارد ۳۵ میلیمتر (۳۶x۲۴ میلیمتر) نزدیک هستند.
دوربینهای عکاسی از نظر ابعاد صفحهی حساس به نور (فیلم آنالوگ یا سنسور دیجیتال) به سه دستهی اصلی تقسیم میشوند.
۱. قطع بزرگ (Large Format) با ابعاد صفحهی حساس به نور 9×12 سانتیمتر و بزرگتر.
۲. قطع متوسط (Medium format) با ابعاد صفحهی حساس به نور بیشتر از قطع ۳۵ میلیمتر و کمتر از قطع بزرگ.
۳. قطع ۳۵ میلیمتر با ابعاد صفحهی حساس به نور 36×24 میلیمتر. سنسورهای دیجیتالی که ابعادشان از قطع ۳۵ میلیمتر کوچکتر است در ردهی دوربینهای قطع کوچک قرار میگیرند. سنسورهای دیجیتال بزرگتر از قطع ۳۵ میلیمتر نیز در دستهی قطع متوسط قرار میگیرند.
در حال حاضر پر استفادهترین نوع دوربین در بین عموم مردم دوربینهای قطع کوچک هستند.
رزولوشن دوربین که به عنوان مگاپیکسل شناخته میشود اشاره به تعداد فتوسایتهای روی سنسور دارد. فتوسایت در واقع همان واحدهای جذبکنندهی نور بر روی سنسور هستند که در نهایت هر کدام از آنها متناظر با یک پیکسل در عکس خواهند شد. مگاپیکسل و سنسور دوربین دیجیتال روابط دیگری دارند که بعداً به آنها خواهیم پرداخت. اما در حال حاضر میتوانید مگاپیکسل را به جزئیات ثبت شده در عکس مرتبط بدانید.
در نمودار زیر میتوانید تفاوت نسبی بین هر یک از رایجترین فرمتهای سنسور دوربینهای عکاسی دیجیتال را ببینید.
دوربینهای قطع کوچک (Small Format)
سنسورهای 1/2.55 اینچی (موبایل): اندازهی سنسور در گوشیهای هوشمند با توجه به برند، مدل و کاربرد آن متغیر است. اما به طور کلی یک سنسور 1/2.55 اینچی یکی از بزرگترین سنسورها در این طیف محسوب میشود.
سنسورهای 1 اینچی (دوربینهای کامپکت): سنسورهای یک اینچی سایز بعدی هستند که بیشتر در دوربینهای کامپکت استفاده میشوند. با ابعاد 9x12mm به اندازهی کافی بزرگ هستند که مقدار مناسبی از نور را جذب کنند. شرکت سونی نیز به تازگی برای اولین بار سنسوری با این ابعاد را در یک تلفن همراه هوشمند استفاده کرده است.
سنسورهای Micro 4/3: سنسورهای Micro 4/3 یا Micro Four Thirds با ابعاد 17x13mm اولین گام برای دوربینهایی با لنز قابل تعویض محسوب میشوند. لنزهای قابل تعویض در مقایسه با لنزهای زوم یکپارچه در دوربینهای کامپکت، انعطافپذیری و کیفیت تصویر بهتری ارائه میدهند. شرکتهای Panasonic و Olympus از تولید کنندگان اصلی دوربینهایی با سنسور Micro 4/3 هستند.
سنسورهای APS-C (دوربینهای بدون آینه و DSLR): اندازهی بعدی مربوط به سنسورهای APS-C با مساحتی تقریباً برابر با 23.60×15.60mm میشود. البته اندازهی سنسور دوربینهای APS-C شرکتهای مختلف اندکی با یکدیگر متفاوت است. برندهای Canon ،Nikon ،Sony ،Pentax و Fujifilm از تولیدکنندگان اصلی دوربینهایی با سنسور APS-C هستند. بیشتر دوربینهایی که از سنسورهایی با این اندازه استفاده میکنند عکاسان مبتدی و متوسط (به استثنای چند مورد) را هدف قرار میدهند.
سنسورهای APS-H: این سنسور با ابعاد 27.9 در 18.6 میلیمتر به شکل محدود توسط شرکت Canon در چند دوربین از سری EOS 1D استفاده شده است. اندازهی این سنسور خاص از سنسورهای APS-C بزرگتر است (۷۰ درصد اندازهی سنسور دوربینهای فول فریم). یکی از مزایای این ابعاد سنسور تولید دادهی کمتر و در پی آن پردازش سریعتر دادهها بود. کانن با توجه به محدودیت سرعت پردازندهها در دوران ابتدایی تولید دوربینهای دیجیتال از این روش را برای افزایش سرعت عکاسی پیاپی دوربینها بهره برد.
سنسورهای ۳۵ میلیمتر یا فول فریم (دوربینهای بدون آینه و DSLR): ابعاد سنسورهای ۳۵ میلیمتر یا فول فریم برابر با فیلمهای نگاتیو ۳۵ میلیمتری و معادل 36x24mm است. دوربینهای ۳۵ میلیمتر بزرگترین سنسور را در میان دوربینهای پرتیراژ در بازار دارند. شرکتهای Canon، Nikon و Sony بخش بزرگی از بازار دوربینهای فول فریم را به خود اختصاص دادهاند. دوربینهای فول فریم برای عکاسان حرفهای طراحی شدهاند. سنسورهای فول فریم اغلب به عنوان معیاری برای محاسبهی ضریب برش (Crop Factor) و سایر اندازه گیریها استفاده میشود. ضریب برش در دوربینهای فول فریم عدد ۱ است.
البته قطع فول فریم در دوربینهای مدیوم فرمت نیز وجود دارد. اما استفاده از اصطلاح فول فریم برای دوربینهای ۳۵ میلیمتر رایجتر است.در این مطلب نیز برای راحتی کار قطع فول فریم را معادل قطع ۳۵ میلیمتر در نظر گرفتهایم.
دوربینهای قطع متوسط (Medium format)
اگر به سنسورهایی بزرگتر از سنسور فول فریم نیاز دارید باید به دنبال دوربینهای Medium Format (قطع متوسط) باشید. ابعاد سنسور این دوربینها معمولاً در حدود 43.80×32.90mm تا 53.0×40.20mm است. این دوربینها با توجه به سنسور بزرگ و البته قیمت بالای آنها برای نیازهای خاصی طراحی شدهاند. برای مثال عکاسانی که برای چاپ تصاویر بزرگ به وضوح بسیار بالایی نیاز دارند به سراغ چنین دوربینهایی میروند. شرکتهایی مانند FujiFilm ،PhaseOne و Pentax از جمله تولید کنندگان دوربینهای Medium Format هستند.
دوربینهای قطع بزرگ (Large Format)
این سنسورها با توجه به اینکه دوربینهای Large Format به نسبت دیگر دوربینها کمتر مورد استفاده قرار میگیرند به صورت محدود و با قیمتهای بالا تولید میشوند. یکی از شرکتهایی که اقدام به تولید سنسورهای دیجیتال Large Format کرده است شرکت LargeSense است. در حال حاضر بزرگترین سنسوری که این شرکت تولید کرده ابعادی معادل 8×10 اینچ (حدوداً 20.32×25.4 سانتیمتر) دارد. یکی از محبوبترین ابعاد مورد استفاده در این Format ابعاد 4×5 اینچ است که کمپانی LargeSense با این ابعاد نیز اقدام به تولید سنسور کرده است.
- بیشتر بخوانید: LargeSense بک دیجیتال 4×5 اینچی LS45 را معرفی کرد
اهمیت اندازهی سنسور دوربین دیجیتال
قبل از اینکه به این بحث پرداخته شود توجه داشته باشید که دوربینهای قطع کوچک پراستفادهترین نوع دوربینهای عکاسی هستند. بنابراین معیار ما برای مقایسه بین ابعاد مختلف سنسورها سنسورهای فول فریم هستند.
تفاوت در اندازهی سنسور دوربین قطعاً بر کیفیت تصویر تاثیر میگذارد. اما مهم این است که منظور ما دقیقاً از «کیفیت تصویر» چیست. بزرگترین ابعادی که میتوانیم عکس را چاپ کنیم چه اندازهای است؟ میزان شارپنس (Sharpness) تصویر چگونه است؟ تصویر چه رزولوشنی (Resolution) دارد؟ داینامیک رنج (Dynamic range) تصویر چهقدر است؟ یا تصویر چقدر عمق میدان دارد؟
مشخصاً سنسور گوشیهای هوشمند به اندازهای خوب هستند که تصاویر چاپ شدهی آنها از تصاویر چاپ شدهی یک دوربین حرفهای در برخی موارد غیر قابل تشخیص باشند. البته این به شرطی است که داینامیک رنج و عمق میدان را نادیده بگیریم. بنابراین ما باید جدا از کیفیت عمومی تصویر در اندازهی سنسور تعیین شده، به جزئیات بیشتری بپردازیم.
اندازهی سنسور دوربین و فاصلهی کانونی
شرکتهای سازندهی دوربین عکاسی برای کاهش هزینهی تمام شدهی دوربینها و ایجاد رنجهای قیمتی متفاوت اقدام به تولید دوربینهای عکاسی با ابعاد سنسور مختلف کردهاند. این دوربینها اغلب از لنزهایی مشابه استفاده میکنند که بر اساس سنسورهای فول فریم ساخته شدهاند، اما به دلیل تفاوت ابعاد در سنسور، در بحث میدان دید اختلافی ایجاد میشود که به آن ضرب برش (Crop Factor) گفته میشود.
ilovehatephotography
در واقع سهم سنسور کوچکتر از دایرهی تصویری که لنز برای آن ایجاد کرده کمتر است و به همین جهت تصویر ثبت شده میدان دید کمتری نسبت به سنسور بزرگتر خواهد داشت. به عنوان مثال، استفاده از یک لنز ۳۵ میلیمتری با سنسور APS-C با ضریب برش ۱/۵ تصویری تقریباً معادل لنز ۵۰ میلیمتر روی دوربین فول فریم به شما میدهد.
35mm x 1.5 (Crop Factor) = 52.5mm
در واقع سنسور کوچکتر، بخش کوچکتری از دایره تصویری که لنز ۳۵ میلیمتری ایجاد میکند را پوشش میدهد.
ضریب برش در سنسورهای مختلف به این ترتیب است:
Micro 4/3 = 2
APS-C (Canon) = 1.6
APS-C (Nikon DX, Sony, Fujifilm) = 1.5
APS-H (Canon) = 1.3
Full Frame (Canon, Nikon FX, Sony, …) = 1
یکی از مزایای سنسورهای کوچکتر عکاسی از سوژههای دوردست است. برای مثال با استفاده از یک دوربین Micro 4/3 (ضریب برش دوربینهای Micro 4/3 عدد ۲ است) و یک لنز 200mm به راحتی میتوانید معادل یک لنز 400mm روی فول فریم زوم کنید. البته به یاد داشته باشید که این به معنای افزایش توان تفکیک لنز نیست! توان تفکیک لنز با افزایش فاصلهی کانونی بیشتر میشود و استفاده از دوربینهای کراپسنسور فاصلهی کانونی لنز را تغییر نمیدهد. بلکه همانطور که از اسم دوربینهای کراپسنسور مشخص است این دوربینها برشی از میدان دید کامل لنز را با رزولوشن مناسب ثبت میکنند. همچنین پرسپکتیو لنز نیز کماکان همان پرسپکتیوی است که یک لنز 200mm ایجاد میکند.
اندازهی سنسور دوربین و عمق میدان
عمق میدان بیانگر فاصلهی بین نزدیکترین و دورترین سوژه به دوربین است که هر دو وضوح و فوکوس خوبی دارند. انتخاب عمق میدان مناسب تاثیر زیادی در جذابیت عکس دارد و عکاس باید بسته به شرایط و نگاه خود به موضوع عمق میدان تصویر را کنترل کند. به عنوان مثال عکاسان پرتره معمولا از تجهیزات و تنظیماتی استفاده میکنند که منجر به عمق میدان کم میشود. عمق میدان کم باعث میشود سوژه به خوبی از پسزمینه جدا شده و تمام توجه را به خود جلب کند. از سوی دیگر عکاسان منظره برای ثبت جزئیات بیشتر ترجیح میدهند ابزار و تنظیمات را به گونهای انتخاب کنند که تصویر عمق میدان زیادی داشته باشد و تا حد امکان همهی نواحی در فواصل مختلف از فوکوس و وضوح مناسبی برخوردار باشند.
دیافراگم، فاصلهی فوکوس (یا همان فاصله از سوژه)، فاصلهی کانونی لنز و مفهومی به نام Circle of Confusion (COC) عواملی هستند که به طور مستقیم روی عمق میدان تاثیرگذارند. تاثیر اندازهی سنسور دیجیتال روی عمق میدان غیرمستقیم است. تغییر اندازهی سنسور Enlargement Factor، فاصلهی کانونی و فاصله از سوژه را تحت تاثیر قرار میدهد. این سه مورد در روابط ریاضی مربوط به محاسبهی عمق میدان نقش دارند و آن را تغییر میدهند. بنابراین اثر اندازهی سنسور دیجیتال روی عمق میدان غیرمستقیم است.
در زمانی که اندازهی سوژه، فاصله از آن و دیافراگم ثابت باشد با افزایش اندازهی سنسور عمق میدان کاهش پیدا میکند. چرا که در چنین شرایطی و در صورت استفاده از سنسور بزرگتر باید از لنزی با فاصلهی کانونی بلندتر استفاده کرد که منجر به کاهش عمق میدان میشود.
عمق میدان کمتر برای عکاسان پرتره که هدفشان جدا کردن سوژه از پسزمینه و ایجاد بوکه است اهمیت زیادی دارد. به همین دلیل بسیاری از عکاسان پرتره ترجیح میدهند از دوربینهایی با اندازهی سنسور بزرگتر و لنزهایی با دیافراگم باز استفاده کنند.
توجه داشته باشید که تاثیر اندازهی سنسور بر عمق میدان به شکلی نیست که یک فرمت خاص مزیت قابل توجهی در این زمینه داشته باشد. چرا که در بسیاری از موارد با کنترل عوامل اصلی تاثیرگذار بر عمق میدان میتوانید به نتیجهی دلخواه خود برسید.
رابطهی عمق میدان و اندازهی سنسور دیجیتال پیچیدگیهای بیشتری دارد که در مطالب بعدی به آنها خواهیم پرداخت. برای کسب اطلاعات دقیقتر میتوانید این مقاله را مطالعه کنید.
تاثیر اندازهی سنسور دیجیتال در عکاسی در محیطهای کم نور
عملکرد دوربین در حساسیتهای بالا نیز تا حدی به اندازهی سنسور دوربین مرتبط است. برای مثال ISO 800 در دوربینهای Micro 4/3 به اندازهی ISO 800 در دوربینهای فول فریم تمیز به نظر نمیرسد. این تفاوت به دلیل کوچکتر بودن اندازهی فتوسایتهای سنسور Micro 4/3 نسبت به سنسور فول فریم است. عموماً سنسورهای کوچکتر نسبت سیگنال به نویز پایینتری دارند و در شرایط نوری پرچالش و ISO بالا این ضعف بیشتر نمایان میشود.
اگر عاشق عکاسی از آسمان شب هستید به لنزهایی با دیافراگم باز و دوربینی با اندازهی سنسور بزرگ (ترجیحا فول فریم) نیاز خواهید داشت.
- بیشتر بخوانید: پلی در آسمان؛ عکاسی راه شیری از افق تا افق
اندازهی سنسور دوربین در مقابل مگاپیکسل
یک دوربین گوشی هوشمند ۲۰ مگاپیکسلی و یک دوربین فول فریم ۲۰ مگاپیکسلی هر دو دارای ۲۰ میلیون پیکسل و رزولوشن یکسان هستند. با این حال کیفیت تصویر یکسانی ندارند، زیرا اندازهی سنسور و فتوسایتها در این دو رده با هم متفاوت است.
یک سنسور بزرگتر فتوسایتهای بزرگتری نسبت به یک سنسور کوچکتر با رزولوشن یکسان دارد. فتوسایتهای بزرگتر در دوربین فول فریم در جمعآوری نور کارآمدتر هستند. آنها نه تنها به نور حساسترند، بلکه داینامیک رنج بهتری نیز ارائه میکنند و به شما امکان میدهند که عکسهای واضحتری بگیرید.
در نور خوب و با تکنولوژیهای مدرن، فاصلهی کیفیت تصویر گوشیهای هوشمند با دوربینهای فول فریم چندان زیاد نیست. اما کافیست که محیط کمنور و چالش برانگیز شود. در چنین شرایطی تاثیر سنسور و فتوسایت بزرگتر به شکل واضحی آشکار خواهد شد.
سخن پایانی
اندازهی سنسور دوربین موضوع جالبی است که با تحقیق و دنبال کردن آن میتوانید وارد جزئیات فنی بسیاری شوید. دوربین عکاس را نمیسازد، اما اندازهی سنسور دوربین مناسب به شما کمک میکند تا تصویری را که مد نظر دارید به بهترین شکل ثبت کنید. دقت داشته باشید که شما با دانستن ابعاد سنسور دوربین خود میتوانید با توجه به قابلیتها و تواناییهای آن اقدام به عکاسی کنید و سطح انتظارات شما و تصمیماتی که حین عکاسی میگیرید کاملاً منطبق با آن تواناییها خواهد بود. بخش از مشکل عکاسان تازه کار عدم شناخت این مباحث و داشتن انتظارات بیش از حد از دوربینهایی هستند که شاید به دلیل همین موارد توانایی لازم را نداشته باشند.
