טווח זום אקוויולנטי – הצד האפל של הקומפקטיות

רצינו לשתף אתכם היום בעניין שולי לכאורה אך מטריד למדי, בעיקר עבור מי כמונו השואף לרמת דיוק מקסימאלית. במה דברים אמורים? מסתבר שהמערכת אותה פיתחנו המחשבת את נתוני טווח הזום האקוויוולנטי (ל-35 מ”מ) של עדשות במצלמות קומפקטיות ובמצלמות אולטרה זום מספקת נתונים שאינם תואמים לחלוטין לנתוני היצרן.

לאחר לא מעט שעות של מחקר, חיפוש, בדיקה והשוואת נתונים לאלו המופיעים באתרי היצרנים נראה לנו שאנו מבינים כעת טוב יותר את הבעיה והסיבות האפשריות להתרחשותה. אולם לפני שנגיע לכך מעט רקע על נושא טווח הזום האקוויוולנטי.

כמו דברים רבים בעולם הצילום הדיגיטלי גם במקרה הנוכחי ניתן להתחקות אחר שורשי הסיפור לתקופת הפילם. החיישנים הדיגיטליים (ה-CCD וה-CMOS) הם למעשה המקבילה המודרנית של סרטי הפילם אשר שימשו במרבית המצלמות לכל אורך המאה ה-20. פורמט הפילם הנפוץ ביותר מאז סוף שנות ה-60 היה ה-film 135 אשר שטח הצילום של כל פריים שלו היה 36 על 24 מ”מ. בעידן הדיגיטלי חיישן בעל שטח זהה מכונה חיישן פורמט מלא (Full Frame). עדשה המתאימה למצלמות פילם צפויה להתנהג באופן זהה מבחינה אופטית על חיישן פורמט מלא דיגיטלי ועל סרט צילום רגיל. אלא שיצרני מצלמות הרפלקס הדיגיטליות הראשונות לפני כעשור התקשו לייצר חיישני פורמט מלא דיגיטליים באיכות ובעיקר בעלות סבירה, ולפיכך החליטו לפתח חיישנים קטנים יותר. הפורמט הפופולארי ביותר עד כה לחיישני מצלמות רפלקס הוא פורמט ה-APS-C אשר שטחו קטן פי 2.3 לערך משטחו של חיישן פורמט מלא.

להפרש הגודל הזה משמעות ישירה על התנהגותן של עדשות בעת שימוש במצלמה בעלת חיישן שכזה. עדשת 50 מ”מ המחוברת למצלמה בעלת חיישן APS-C תתנהג (מבחינת זווית הכיסוי שלה) כמו עדשת 75 מ”מ (יש הבדלים מסוימים בין היצרניות – עוד על כך מייד). בהשוואה לחיישן מלא או לסרט פילם, השטח המכוסה על ידי חיישן ה-APS-C קטן יותר ולמעשה חלק מעיגול האור המגיע מן העדשה “נחתך” (אינו נופל על החיישן). מסיבה זאת נבחר המונח crop factor בכדי לתאר את היחס בין גודל החיישן “הסטנדרטי” (במונחי עולם הפילם) לחיישנים אחרים (לרוב קטנים יותר). ה-crop factor של חיישני APS-C ביחס לפורמט מלא לדוגמא נע בין 1.5 (ניקון, פנטקס, סוני) ל-1.6 (קנון) – ומכאן החישוב – 50*1.5 = 75 מ”מ.

עד כאן שיעור ההיסטוריה המזורז. הנושא אליו ברצוננו להתייחס הפעם לא קשור למצלמות רפלקסיות אלא דווקא למצלמות בעלות חיישנים קטנים אשר גם הן מושפעות מאותם שינויים בכיסוי העדשה אך בצורה מוקצנת בהרבה. מצלמות קומפקטיות ומצלמות אולטרה זום כוללות חיישנים זעירים בהשוואה לאלו המצויים במצלמות רפלקסיות (דבר המשפיע אגב באופן ישיר על ביצועיהן בעיקר בתנאי תאורה נמוכים). החיישן הנפוץ ביותר כיום במצלמות קומפקטיות (ואולטרה זום) מכונה “1:2.3 וגודלו 6.16 מ”מ על 4.62 מ”מ. ה-crop factor של החיישן מחושב באמצעות שני השלבים הבאים:

1. חישוב האלכסון שצלעותיו הן האורך והרוחב של החיישן (הדבר נעשה באמצעות משפט פיתגורס – A^2+B^2=C^2 ולמי שהספיק לשכוח את חומר הלימוד בחטיבת הביניים או סתם מתעצל הינה מחשבון). במקרה הנוכחי עבור חיישן שצלעותיו 6.1.6 על 4.62 מ”מ נקבל אלכסון באורך 7.7 מ”מ.
2. חלוקה של אלכסון המלבן של חיישן מלא (כזה שצלעותיו 36 על 24 מ”מ) במספר שקיבלנו עבור החיישן הקטן. כלומר 43.3 לחלק ל-7.7 או 5.62 בקירוב.

כעת כשבידינו ה-crop factor של חיישן ה-“1:2.3 אנו יכולים לחשב במדויק ובקלות את הטווח האקוויוולנטי ל-35 מ”מ של כל מצלמה בעלת חיישן זה. אם ניקח את ה-COOLPIX P100 של חברת ניקון כדוגמא – למצלמה זו חיישן “1:2.3 ו-crop factor לפי חישובנו הקודם של 5.62. בכדי לחשב את טווח הזום האקוויוולנטי ל-35 מ”מ כל שעלינו לעשות הוא להכפיל מספר זה בטווח העדשה האמיתי כפי שהוא מסופק על ידי היצרן (4.6-120 מ”מ במקרה זה) ולקבל 25.85-674.8 מ”מ (אם נעגל נקבל 26-675 מ”מ). אך עליה וקוץ בה. הטווח האקוויוולנטי על פי נתוני היצרן הוא דווקא 26-678 מ”מ.

האם טעינו בחישוב? האם שגינו באחד השלבים? כך חשבנו בתחילה, ולכן בדקנו עצמנו מספר רב של פעמים ועל פני מספר רב של מצלמות ויצרנים אך ללא הועיל. לבסוף החלטנו ללכת בכיוון ההפוך. במקום לחשב בעצמנו את ה-crop factor החלטנו לגלות בעצמנו את ה-crop factor אותו חישב כל יצרן.

השיטה פשוטה – לקחנו את טווח הזום האקוויוולנטי המופיע בנתוני היצרן וחילקנו בטווח הזום האמיתי (במקרה של ה-COOLPIX P100 למשל חילקנו 678 ב-120 וקיבלנו crop factor של 5.65). הבעיה היא שלפי אותו חישוב פשוט גילינו עד מהרה כי יצרנים שונים מחשבים crop factor שונה לחיישנים זהים (לכאורה). אולימפוס לדוגמא חישבה לדגם ה- SP-800UZ אשר גם לה על פי נתוני היצרן חיישן “1:2.3 crop factor שערכו 5.6 – שונה מהחישוב המקורי שלנו אך גם מהחישוב של ניקון. דוגמאות דומות מצאנו גם אצל יצרנים אחרים ועל פני חיישנים בגדלים שונים של מצלמות קומפקטיות. החמור ביותר אולי היה מקרה בו מצלמות בעלות אותו חיישן לכאורה של אותו היצרן – במקרה זה COOLPIX P80 ו-COOLPIX S640 שתיהן של חברת ניקון ושתיהן בעלות חיישן “1:2.33 על פי הצהרת היצרן קיבלו crop factor שונים (5.77 במקרה של ה-COOLPIX P80 ו-5.6 במקרה של ה- COOLPIX S640).

שוב לא מדובר כאן בחישוב שרירותי אותו ביצענו, אלא ביחס, שלכאורה לפחות אינו משתמע לשתי פנים בין שני נתונים המופיעים באתר היצרן, ולא ניתן לטעות בו (והדבר חוזר על עצמו ברבות מהמצלמות אותן בדקנו אצל כלל היצרנים). מה ניתן להסיק מן הממצאים? הינה כמה אפשרויות:

1. היצרניות מחשבות את טווח הזום האקוויוולנטי ל-35 מ”מ באופן שונה (למשל באמצעות מדידה אופטית ישירה).
2. היצרניות “משחקות” עם טווח הזום האקוויוולנטי בכדי שיתאים לצרכיהן.
3. חיישנים שעל פי הצהרת היצרן אמורים להיות זהים בגדלם אינם כאלו בפועל ויש בניהם הבדלים קלים המשפיעים על החישוב אך היצרניות אינן טורחות לציין זאת במפרט.

מבלי לברר את העניין לעומקו מול כל יצרן ויצרן קשה לדעת איזו מבין האפשרויות הבאות היא הנכונה ואף אפשר שכולן נכונות בעבור יצרנים שונים או אותו יצרן במקרה של מצלמות שונות.

לנוכח מצב עניינים זה עומדות בפנינו שלוש אפשרויות:

1. לציין את טווח הזום האקוויוולנטי כפי שזה מופיע באתר היצרן בלי קשר לטווח הזום האמיתי.
2. לוותר לחלוטין על הטווח האקוויוולנטי ולשמור רק את טווח הזום האמיתי.
3. לחשב את האקוויוולנטי על פי גדלי החיישנים הידועים לנו ולציין כי מדובר בקירוב שאינו תואם בהכרח לנתונים כפי שהם מופיעים באתר היצרן.

אפשרות מספר 1 בעייתית משום שלא כל היצרנים מציינים תמיד את טווח הזום האקוויוולנטי (אם כי רובם כיום בוחרים לעשות כן). גם וויתור מוחלט על ציון טווח הזום האקוויוולנטי נראה לנו שגוי משום שטווח זה הוא הטווח המוכר למרבית הצלמים.

אנו בחרנו בשלב זה באפשרות מספר 3. ברור לנו כי לא מדובר בבחירה אידיאלית – אמנם מדובר בדרך כלל בשגיאות קלות (לרוב במילימטרים ספורים בטווח העליון והפחות משמעותי של הזום האקוויוולנטי), אבל ישנם גם מקרים שהחישוב גורם לפספוס משמעותי יותר בטווח התחתון של הזום (ישנו בהחלט הבדל בין עדשת 28 מ”מ לעדשת 27 מ”מ). אפשר שבעתיד נחליט לשנות כיוון ולבחור באפשרות הראשונה, או שנקבל מידע מהיצרניות אשר ישפוך אור חדש על הפרשה. אנו מקווים כי מאמר זה לכל הפחות יועיל בכך שהוא מתייחס לסוגיה בדרך שמבהירה את התלבטויותינו.

עידו גנוט

עידו גנוט הוא עורך ומייסד אתר הצילום מגה פיקסל. הוא מסקר חדשות טכנולוגיה מאז סוף שנות ה-90 וכתב וערך עבור שורה של מגזינים בינלאומיים מובילים. הוא עוסק בתחום הצילום מאז שנת 2009. עידו הוא גם מייסד שותף בחברת ההפקה Shooteat.co.il העוסקת ביצירת תוכן ויזואלי עבור חברות מסחריות.

אתם יכולים לתמוך באתר מגה פיקסל על ידי רכישה מהשותפים שלנו

משווקים: Amazon, B&H, Adorama and E-bay.

למה שתסמכו עלינו?