Fotografie voor beginners

Brandpuntsafstand en sensorformaat

Op fora en websites wordt soms gesproken over het omrekenen van brandpuntsafstanden naar het full frame formaat. Maar waarom doen mensen dat? Het levert alleen maar verwarring op als je niet begrijpt waarom dit gedaan wordt. In dit artikel kun je lezen hoe brandpuntsafstanden en sensorformaten met elkaar te maken hebben en waarom mensen ze omrekenen. Na het lezen van dit artikel begrijp je hoe het werkt.

Er komt eerst een korte uitleg over brandpuntsafstanden en vervolgens een uitleg over sensorformaten. Daarna komen deze twee onderwerpen bij elkaar om duidelijk te maken hoe de vork nu in de steel zit.

Brandpuntsafstand

De brandpuntsafstand van een objectief of spiegel is gedefinieerd als de afstand tussen het objectief en het punt waar evenwijdig aan de optische as invallende lichtstralen samenkomen na door het objectief gebroken te zijn.
Wikipedia

Met andere woorden: het brandpuntsafstand is de plek waar de lichtstralen samenkomen nadat ze door het objectief zijn gekomen.

Grafische weergave brandpuntsafstand
De afstand tussen objectief en het samenkomen van de lichtstralen iwordt het brandpuntsafstand genoemd (Plaatje via dSLR.nl)

Een ander voorbeeld is wanneer je een loep in de zon houdt en ondertussen de lichtstraal op een stukje hout richt zodat deze later begint te roken. Door de lichtstralen op 1 plek te bundelen ontstaat er warmte. Die plek is het brandpunt (of focus punt) en de afstand tussen het objectief en het hout, is de brandpuntsafstand.

Met een loep op de juiste afstand van hout kun je hout laten branden. Daar waar de straal perfect samenkomt op het hout, wordt het warm. Dat is de brandpuntsafstand.
De afstand tussen het hout en het objectief is de brandpuntsafstand
© SchoolOfHowTo.com

Elk objectief heeft een brandpuntsafstand die wordt aangeduid in millimeters. Bij objectieven met een vast brandpuntsafstand is dit een enkel getal, bijvoorbeeld 35mm.

Bij objectieven die kunnen zoomen zijn dit twee getallen, bijvoorbeeld 70-300mm. Deze brandpuntsafstanden (van 70mm tot 300mm) blijven altijd hetzelfde, op welke body je ze ook zet.

Later wordt uitgelegd waarom dit zo is.

Sensorformaat

In het analoge tijdperk was het kleinbeeldformaat de standaard. De afmetingen van dit formaat zijn 36mm x 24mm. Dit formaat wordt in de digitale fotografie het full frame formaat genoemd. Vooral de professionele spiegelreflexcamera’s hebben dit formaat sensor, maar het begint ook bij semi-professionele systeem- en spiegelreflexcamera’s gewoon te worden.

Vandaar dat je in het semi-professionele segment camera’s kan tegenkomen die beschikken over een full frame sensor, of over een cropsensor. Voor simpele compact camera’s geldt nog steeds dat daar kleinere sensoren in zitten.

De afmetingen van deze sensoren worden niet specifiek benoemd in bijvoorbeeld milimeters, maar aangeduidt met een cropfactor.

De crop-factor duidt aan in welke mate de sensor van een camera groter of kleiner is dan  de full frame sensor.

Hieronder lees je kort hoe je deze cropfactor kunt berekenen.

Cropfactor berekenen

Je kunt heel eenvoudig zelf de cropfactor berekenen. Zoek op internet naar de specificaties van jouw body en zoek naar de afmetingen van de sensor (Image sensor size)

Ik heb als voorbeeld de afmetingen van de sensor van mijn 650D erbij gepakt (22.3mm x 14.9mm) en uitgerekend wat de precieze cropfactor is ten opzichte van een full frame sensor (36mm x 24mm).

  • 36mm / 22.3mm = 1.61
  • 24mm / 14.9mm = 1.61

Deze sensor is eigenlijk bijgesneden (Engelse woord is crop), verkleind, en uit de berekening hierboven kun je zien dat die cropfactor ongeveer 1.61 is.

Deze afbeelding, van Wikipedia, geeft een overzicht van de verschillende formaten sensoren die er zijn en die worden gebruikt in camera’s.

Afmetingen van verschillende beeldsensoren
Afmetingen van verschillende beeldsensoren

Op deze afbeelding zie je elke keer een rechthoek aangeduid met blauwe lijnen. Dat moet het full frame sensor formaat voorstellen. Zo kun je zien wat de relatieve grootte ten opzichte van de full frame sensor is.

Waar ontstaat de verwarring?

Eerder al schreef ik dat objectieven één of meerdere brandpuntsafstanden hebben. De lengte van dit brandpuntsafstand zoals aangeduid op het objectief blijft altijd hetzelfde, ongeacht de camera! Wat wél effect heeft is het formaat van de sensor, want heeft effect op de uiteindelijke foto.

Dit afwijkende formaat wordt, zoals je bij de sensorformaten heb kunnen lezen, aangeduid met een cropfactor.

Een foto, gemaakt met een sensor die kleiner is dan een full frame sensor, heeft altijd minder op de foto staan dan een foto van die full frame sensor met hetzelfde objectief en gelijk brandpuntsafstand. Dat komt puur door het kleinere oppervlakte van de sensor.

Een foto als voorbeeld uit een ander artikel

Crop (lichtgrijs) vs Full-Frame (donkergrijs)
Crop (lichtgrijs) vs Full-Frame (donkergrijs)
Bron (link)

Je ziet hier een donker en een licht vlak. Alles, dus het donkere én het lichte vlak is het oppervlakte van de full frame sensor en dat is de foto zoals die door een camera met zo’n sensor gemaakt zou worden.

Zou je dezelfde foto met exact dezelfde objectief en exact dezelfde brandpuntsafstand maken met een crop sensor, dan zou de foto eruit komen te zien als het lichte vlak. Wat op de foto staat is letterlijk minder omdat de sensor kleiner is en al het licht wat in de donkere rand staat komt naast de sensor terecht. Het komt wel in de body terecht, maar niet op de sensor.

Hier ontstaat de verwarring

De verwarring ontstaat bij het omrekenen van de brandpuntsafstanden van cropfactor naar het kleinbeeld/full frame formaat. Waarom dit gedaan wordt is mij soms niet altijd duidelijk, maar kan wel aangeven hoe je dezelfde foto kan maken als je over een full frame of cropsensor beschikt.

De cropfactor wordt gebruikt om te berekenen welk brandpuntsafstand een objectief voor een full frame sensor zou moeten hebben om dezelfde foto te kunnen maken als de camera met een sensor met een cropfactor.

Belangrijk voor de komende uitleg: het gaat nu om wat er in het lichte vlak van de foto staat. De donkere buitenrand telt nu niet meer mee.

Het omrekenen van de cropfactor kan ik verduidelijken aan de hand van de foto van de vogel. Ik ga even uit van de volgende gegevens:

  • De foto is gemaakt met een camera met daarin een sensor met een cropfactor van 1.6.
  • Het brandpuntsafstand was tijdens het maken van de foto 300mm.

Wil ik nu dezelfde foto maken met een camera met een full frame sensor, dan moet het brandpuntsafstand groter zijn dan 300mm. Ik moet de brandpuntsafstand vermenigvuldigen met de cropfactor. Dan kan ik een foto maken die exact hetzelfde is.

Bij de bovenstaande foto komt het erop neer dat je een brandpuntsafstand nodig hebt van 480mm. Dat is 180mm meer. Deel je de brandpuntsafstand van de full frame sensor (480mm) door die van de kleinere sensor (300mm) dan is de uitkomst 1.6 en dat is weer de cropfactor van de sensor.

Conclusie

Het formaat van de sensor heeft invloed op de uiteindelijke foto. De brandpuntsafstand van een objectief blijft altijd gelijk, die veranderd niet wanneer je een objectief op een body zet met daarin een sensor die een cropfactor van 1.3 of 1.6 heeft. Wat wel veranderd is de beelduitsnede vanwege het afwijkende formaat.

Vandaar dat mensen de brandpuntsafstanden van een objectief kunnen omrekenen omdat ze graag willen weten welk brandpuntsafstand er gebruikt zou moeten worden om met een andere camera en objectief dezelfde foto te kunnen maken.

Het kleinbeeldformaat is een referentie maat voor de andere sensoren.