Factor de cultivo

En fotografía digital , el factor de recorte , factor de formato o multiplicador de longitud focal de un formato de sensor de imagen es la relación entre las dimensiones del área de imagen de una cámara en comparación con un formato de referencia; con mayor frecuencia, este término se aplica a las cámaras digitales , en relación con el formato de película de 35 mm como referencia. En el caso de las cámaras digitales, el dispositivo de imagen sería un sensor de imagen digital . La definición más utilizada de factor de recorte es la relación entre la diagonal de un marco de 35 mm (43,3 mm) y la diagonal del sensor de imagen en cuestión; es decir, . Dada la misma relación de aspecto 3:2 que el área de 36 mm × 24 mm de 35 mm, esto es equivalente a la relación de alturas o la relación de anchos; la relación de las áreas del sensor es el cuadrado del factor de recorte.${\displaystyle {\text{CF}}={\text{diag}}_{35{\text{mm}}}/{\text{diag}}_{\text{sensor}}}$

El factor de recorte se utiliza a veces para comparar el campo de visión y la calidad de imagen de diferentes cámaras con el mismo objetivo. El factor de recorte se denomina a veces multiplicador de longitud focal ("Película"), ya que al multiplicar la longitud focal de un objetivo por el factor de recorte se obtiene la longitud focal de un objetivo que produciría el mismo campo de visión si se utilizara en el formato de referencia. Por ejemplo, un objetivo con una longitud focal de 50 mm en un área de imagen con un factor de recorte de 1,6 con respecto al formato de referencia (normalmente 35 mm) producirá el mismo campo de visión que un objetivo con una longitud focal de 80 mm en el formato de referencia. Si se desea capturar una imagen con el mismo campo de visión y calidad de imagen pero con diferentes cámaras, también es necesario ajustar la apertura y los ajustes ISO con respecto al factor de recorte. ^[1] La longitud focal del objetivo no cambia al utilizar un área de imagen más pequeña; el campo de visión es correspondientemente más pequeño porque el área de imagen más pequeña utiliza un área más pequeña del círculo de imagen proyectado por el objetivo.

Los términos factor de recorte y multiplicador de longitud focal se acuñaron para ayudar a los fotógrafos de SLR con formato de película de 35 mm a comprender cómo se comportarían sus gamas de lentes existentes en las cámaras DSLR recién introducidas , que tenían sensores más pequeños que el formato de película de 35 mm, pero que a menudo utilizaban monturas de lentes SLR con formato de película de 35 mm existentes. Usando un FLM de 1,5, por ejemplo, un fotógrafo podría decir que una lente de 50 mm en una DSLR "actúa como" si su longitud focal se hubiera multiplicado por 1,5, lo que significa que tiene el mismo campo de visión que una lente de 75 mm en la cámara de película con la que está más familiarizado. Por supuesto, la longitud focal real de una lente fotográfica está fijada por su construcción óptica y no cambia con el formato del sensor que se coloca detrás de ella.

La mayoría de las DSLR del mercado tienen sensores de imagen de tamaño nominal APS-C , más pequeños que el marco de película estándar de 36 × 24 mm (35 mm). El resultado es que el sensor de imagen captura datos de imagen de un área más pequeña que la que capturaría una cámara SLR de película de 35 mm, recortando de manera efectiva los bordes de la imagen que serían capturados por el marco de película de "tamaño completo" de 36 mm × 24 mm.

Debido a este recorte, el campo de visión efectivo (FOV) se reduce en un factor proporcional a la relación entre el tamaño más pequeño del sensor y el tamaño del formato de película de 35 mm (referencia).

Para la mayoría de las cámaras DSLR , este factor es de 1,3 a 2,0×. Por ejemplo, un objetivo de 28 mm ofrece un campo de visión moderadamente amplio en una cámara de fotograma completo de formato 35 mm , pero en una cámara con un factor de recorte de 1,6, una imagen hecha con el mismo objetivo tendrá el mismo campo de visión que una cámara de fotograma completo con un objetivo de ~45 mm (28 × 1,6 = 44,8). Este estrechamiento del campo de visión es una desventaja para los fotógrafos cuando se desea un campo de visión amplio. Los diseños de objetivos ultraanchos se convierten simplemente en amplios; los objetivos gran angular se convierten en " normales ". Sin embargo, el factor de recorte puede ser una ventaja para los fotógrafos cuando se desea un campo de visión estrecho. Permite a los fotógrafos con objetivos de distancia focal larga llenar el encuadre más fácilmente cuando el sujeto está lejos. Una lente de 300 mm en una cámara con un factor de recorte de 1,6 ofrece imágenes con el mismo campo de visión (FOV) que una cámara con formato de película de 35 mm necesitaría de una lente de enfoque largo de 480 mm para capturar.

Para una exposición determinada, por ejemplo, para una iluminancia de plano focal y un tiempo de exposición fijos , los sensores de imagen más grandes capturan más fotones y, por lo tanto, producen imágenes con menos ruido de imagen y un rango dinámico mayor que los sensores más pequeños. Debido a las estadísticas del ruido de disparo de fotones , las propiedades deseables de la relación señal-ruido (SNR) y la ganancia unitaria del sensor se escalan con la raíz cuadrada del área del píxel. ^[2]

Dado que el factor de recorte es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del área del sensor (dentro de un pequeño factor dependiente de la relación de aspecto), es útil para estimar el rendimiento del sensor de imagen. Por ejemplo, si dos sensores de imagen de diferentes tamaños tienen la misma relación de aspecto y una resolución de 10 megapíxeles , y están fabricados con tecnología similar, el sensor más grande tendrá una mejor relación señal-ruido por un factor igual a la relación de los factores de recorte de los dos sensores. El sensor más grande tiene el factor de recorte más pequeño y la relación señal-ruido más alta.

La mayoría de los fabricantes de cámaras y lentes SLR han abordado las preocupaciones de los usuarios de lentes gran angular al diseñar lentes con distancias focales más cortas, optimizadas para los formatos DSLR. En la mayoría de los casos, estas lentes están diseñadas para proyectar un círculo de imagen más pequeño que no cubriría un marco de 24×36 mm, pero es lo suficientemente grande como para cubrir el sensor más pequeño de 16×24 mm (o más pequeño) en la mayoría de las DSLR. Debido a que proyectan un círculo de imagen más pequeño, las lentes se pueden optimizar para usar menos vidrio y, a veces, son físicamente más pequeñas y livianas que las diseñadas para cámaras de fotograma completo.

Entre los objetivos diseñados para los formatos digitales más pequeños se encuentran los objetivos Canon EF-S y EF-M, los objetivos Nikon DX, los objetivos Olympus Four Thirds System , los objetivos Sigma DC, los objetivos Tamron Di-II, los objetivos Pentax DA, los objetivos Fujifilm XF y XC y los objetivos Sony Alpha (SAL) DT & E. Estos objetivos suelen proyectar un círculo de imagen más pequeño que los objetivos diseñados para el formato de fotograma completo de 35 mm. No obstante, el factor de recorte o FLM de una cámara tiene el mismo efecto en la relación entre el campo de visión y la distancia focal con estos objetivos que con cualquier otro objetivo, aunque la imagen proyectada no esté tan "recortada". En este sentido, el término factor de recorte a veces tiene implicaciones confusas; a veces se utiliza el término alternativo "multiplicador de la distancia focal" por este motivo.

Las cámaras de consumo más pequeñas, que no son DSLR, a las que normalmente se denomina cámaras de apuntar y disparar, también pueden caracterizarse por tener un factor de recorte o FLM en relación con el formato de 35 mm, aunque no utilicen lentes intercambiables ni lentes diseñadas para un formato diferente. Por ejemplo, el llamado formato de "1/1,8 pulgadas" con una diagonal de sensor de 9 mm tiene un factor de recorte de casi 5 en relación con la diagonal de 43,3 mm de la película de 35 mm. Por lo tanto, estas cámaras están equipadas con lentes que son aproximadamente una quinta parte de las longitudes focales que serían típicas en una cámara de película de apuntar y disparar de 35 mm. En la mayoría de los casos, los fabricantes etiquetan sus cámaras y lentes con sus longitudes focales reales, pero en algunos casos han optado por multiplicar por el factor de recorte (multiplicador de longitud focal) y etiquetar la longitud focal equivalente a 35 mm . Los revisores también utilizan a veces la longitud focal equivalente a 35 mm como una forma de caracterizar el campo de visión de una gama de cámaras en términos comunes. ^[3]

Por ejemplo, el objetivo Canon Powershot SD600 está etiquetado con su rango de longitud focal real de 5,8 a 17,4 mm, pero a veces se lo describe en las reseñas como un objetivo de 35 a 105 mm, ya que tiene un factor de recorte de aproximadamente 6 (formato de "1/2,5 pulgadas"). ^[4]

El factor de recorte a veces se denomina "factor de aumento", ^[5] "factor de longitud focal" o "multiplicador de longitud focal". ^[6] Este uso refleja la observación de que los lentes de una longitud focal dada parecen producir un mayor aumento en cámaras con factor de recorte que en cámaras de fotograma completo. Esto es una ventaja, por ejemplo, en la fotografía de aves, donde los fotógrafos a menudo se esfuerzan por obtener el máximo "alcance". Una cámara con un sensor más pequeño puede ser preferible a usar un teleconvertidor , porque este último afecta el número f del lente y, por lo tanto, puede degradar el rendimiento del enfoque automático.

Una determinada lente proyecta la misma imagen sin importar a qué cámara esté conectada. La "ampliación" adicional se produce cuando la imagen se amplía más para producir una salida (impresa o en pantalla) que coincida con un tamaño de salida estándar. Es decir, la ampliación, tal como se define habitualmente desde el sujeto hasta el plano focal, no cambia, pero la ampliación del sistema desde el sujeto hasta la salida final aumenta.

Cuando se utiliza una lente diseñada para formato de 35 mm en una DSLR de formato más pequeño, además de la reducción obvia en el campo de visión, puede haber efectos secundarios en la profundidad de campo , la perspectiva , el desenfoque de movimiento de la cámara y otros parámetros fotográficos.

La profundidad de campo puede cambiar según las condiciones que se comparen. Si se dispara desde la misma posición, con el mismo objetivo y el mismo número f que una cámara de 35 mm sin recortar (fotograma completo), pero se amplía la imagen a un tamaño de referencia determinado, se obtendrá una profundidad de campo reducida. Por otro lado, si se utiliza un objetivo diferente con el mismo campo de visión que la cámara sin recortar (que coincida con la longitud focal equivalente a la de 35 mm), con el mismo número f, la profundidad de campo de la cámara más pequeña será mayor.

La perspectiva es una propiedad que depende únicamente del punto de vista (posición de la cámara). Pero si al mover el objetivo a una cámara de formato más pequeño el fotógrafo se aleja del sujeto, la perspectiva se verá afectada.

La cantidad adicional de ampliación que se requiere con las cámaras de formato más pequeño aumenta el desenfoque debido al desenfoque y también aumenta el desenfoque debido al movimiento de la cámara (vibración). Como resultado, la distancia focal que se puede sostener con la mano de manera confiable a una velocidad de obturación determinada para obtener una imagen nítida se reduce por el factor de recorte. La vieja regla de oro de que la velocidad de obturación debe ser al menos igual a la distancia focal (en milímetros) para sostener la cámara con la mano funcionará de manera equivalente si la distancia focal real se multiplica primero por la FLM antes de aplicar la regla.

Muchos objetivos fotográficos producen una imagen de mayor calidad en el centro del marco que en los bordes. Cuando se utiliza un objetivo diseñado para exponer un fotograma de película de 35 mm con un sensor de formato más pequeño, solo se utiliza el "punto óptimo" central de la imagen; un objetivo que sea inaceptablemente suave u oscuro en los bordes puede dar mejores resultados en un sensor más pequeño. ^[7] Sin embargo, dado que la imagen proyectada sobre el sensor debe ampliarse más para realizar una impresión con un sensor más pequeño, los objetivos utilizados en formatos más pequeños deben proporcionar una imagen de mayor resolución al sensor para obtener una calidad aceptable y el sensor más pequeño debe tener una relación señal/ruido más alta para compensar la cantidad reducida de luz capturada por el objetivo que realmente incide sobre el sensor. ^{[ cita requerida ]}

Las cifras del factor de recorte son útiles para calcular la distancia focal equivalente a 35 mm y el aumento equivalente a 35 mm . Algunos factores de recorte comunes son:

• Longitud focal equivalente a 35 mm
• Ángulo de visión
• Campo de visión
• Formato del sensor de imagen
• Objetivos para cámaras SLR y DSLR

• Factor de aumento/recorte de DSLR en The Luminous-Landscape
• "Multiplicador de distancia focal" en Digital Photography Review
• Factor de recorte digital Acerca de los factores de multiplicación de lentes y aumento aparente de la distancia focal