APS-C czy pełna klatka? Jaką matrycę wybrać?

Poradniki Eksperta

Matryca CCD (ang. charge-coupled device) to układ wielu elementów światłoczułych, z których każdy rejestruje, a następnie pozwala odczytać sygnał elektryczny proporcjonalny do ilości padającego na niego światła. Obok sensorów CCD w aparatach cyfrowych często mamy też do czynienia z matrycami wykonanymi w technologii complementary metal–oxide–semiconductor, czyli CMOS. Niektóre firmy produkujące aparaty wykorzystują też matryce typu LiveMOS (ang. N-type metal-oxide-semiconductor).

Jak to działa? W dużym uproszczeniu, nie wgłębiając się w fizykę, można powiedzieć, że matryca zbudowana jest z pikseli, których zadaniem jest wychwytywanie fotonów, które nań padają. Fotony zostają zamienione na napięcie elektryczne, przez elektrody zgromadzone na końcu każdego rzędu pikseli, a zgromadzony sygnał trafia do wzmacniacza. Kiedy powierzchnia matrycy CCD jest oświetlona, uwolnione zostają nośniki, które gromadzą się w kondensatorach. Matryca CCD nie rozróżnia barw, lecz liczy padające na nią fotony. Kolory udaje się uzyskać, ponieważ przed samym sensorem umieszczony jest filtr barwny składający się z 3 podstawowych kolorów: czerwonego, zielonego i niebieskiego – czyli RGB. Aby uzyskać obraz, informacje sczytane z matrycy, trafiają do procesora, który przetwarza uzyskane dane i efekt wyjściowy zapisuje do pliku. Podsumowując: każda matryca – APS-C czy pełna klatka – składa się z elementu światłoczułego, działającego na zasadzie fotodiody, wzmacniacza sygnału cyfrowo-analogowego, przetwornika analogowo-cyfrowego, mikrosoczewki, której zadaniem jest skupienie światła na elemencie światłoczułym i filtra barwnego odpowiadającego za fakt, że piksel jest czuły tylko na pewne spektrum światła.

Matryce można sklasyfikować według różnych kryteriów: sposobu budowy, rozmiaru, rozdzielczości. Odpowiadając na pytanie: APS-C czy pełna klatka, trzeba najpierw wiedzieć, czym się te matryce różnią. Najmniejsze matryce stosowane są w smartfonach, na przykład 2,30 × 1,73 mm (czyli 1/6'), najtańszych kompaktach mogą mieć jedynie 4,54 × 3,42 mm (czyli 1/3,2'). W średniej klasy aparatach kompaktach stosuje się matryce o wymiarach 7,20 × 5,35 mm (1/1,8'), a w nowoczesnych lustrzankach czy bezlusterkowcach stosuje się obecnie matryce o wymiarach 25,10 × 16,7 mm (APS- C), 27,9 × 16,6 mm (APS-H) i klatki filmu małoobrazkowego, czyli 36,00 × 24,00 mm. Ostatnia klasyfikacja to rozdzielczość matrycy. Rozdzielczość to liczba wyraźnych pikseli w każdym wymiarze, które można wyświetlić, natomiast piksel to najmniejszy element cyfrowego obrazu. Podstawową wielkością informującą nas o liczbie punktów matrycy jest rozdzielczość przetwornika obrazu wyrażana w megapikselach.

W uproszczeniu – im więcej megapikseli, tym więcej szczegółów zarejestrowanych na zdjęciu. Jednak poza rozdzielczością matrycy ważna jest też jej wielkość, gdyż zbyt duża liczba pikseli na bardzo małym przetworniku może spowodować spadek jakości obrazu. Czyli panuje tu zasada odwrotna – im większy jest rozmiar sensora, tym lepiej. Oznacza to też, że jeśli zachowamy tę samą rozdzielczość na matrycach różnej wielkości, piksele na mniejszych matrycach będą po prostu mniejsze. Niesie to za sobą gorszą jakość obrazu. Odnosi się to przede wszystkim do zdjęć w gorszych warunkach oświetleniowych, kiedy większe piksele na matrycy są w stanie zarejestrować więcej światła, a obraz jest mniej zaszumiony. Natomiast wysokie zagęszczenie pikseli na małej matrycy aparatu wiąże się z wysokimi szumami. Wielkość przetwornika ma bezpośrednie przełożenie na jakość uzyskiwanych z niego zdjęć, zwłaszcza przy wysokich czułościach.

4 299,00 zł	Cena przed kodem
3 352,37 zł	Najniższa cena

Choć występują sensory większe niż te o pełnej klatce, która oznacza matrycę wielkości kadru małego obrazka, czyli 36 × 24 mm (Nikon stosuje format FX o dokładnych wymiarach 36 × 23,9 mm), to właśnie ta traktowana jest jako pewien standard do porównań z innymi sensorami. Matryce o wielkości określanej jako APS-C są dość różne: Nikon stosuje format DX, czyli 23,6 × 15,8 mm (mnożnik ogniskowych 1,5x), Canon 22,2 × 14,8 mm (mnożnik ogniskowych 1,6x), Sigma 20,7 × 13,8 (mnożnik ogniskowych 1,7x). Mnożnik ogniskowej to pojęcie oznaczające współczynnik określający stosunek wymiaru sensora do wymiarów pełnej klatki, czyli 24 × 36 mm stosowanego w aparatach małoobrazkowych. Znając wymiary matrycy zamontowanej w aparacie fotograficznym, mnożnik ogniskowej można obliczyć, dzieląc przekątną klatki małego obrazka (43,3 mm) przez długość przekątnej tej matrycy. Przykładowo matryca Canona 300D (APS-C 22,7 × 15,1 mm) jest 1,6x mniejsza od klatki filmu.

Tak więc w przypadku tego aparatu, obiektyw o ogniskowej 50 mm będzie pokazywał tyle samo, co obiektyw 80 mm w fotografii analogowej, bo 1,6 mnożone przez 50 daje nam właśnie 80. Jakie to ma znaczenie? Ogromne – przy użyciu obiektywu o tej samej ogniskowej, kadr wykonany aparatem o mniejszej matrycy (czyli APS-C) jest węższy i będzie wyglądał na przycięty w porównaniu do kadru sfotografowanego aparatem z pełną klatką. Z tego powodu standardowy obiektyw dla pełnej klatki, po założeniu na aparat cyfrowy z matrycą APS-C może być teleobiektywem, a szeroki kąt do tego aparatu, na modelu z mniejszą matrycą nie będzie już wcale aż taki szeroki. Decydując się na aparat z określoną wielkością matrycy, trzeba także ten aspekt brać pod uwagę.

Pełna klatka pozwala jednak uzyskać lepszą jakość obrazu, ponieważ piksele na matrycy mają większy rozmiar. Drugi plus to zdecydowanie mniejsze szumy, szczególnie przy wysokich ISO na przykład 12800 lub więcej. Przy użyciu aparatu z pełną klatką łatwiej też robić zdjęcia z mniejszą głębią ostrości, czyli z ozdobnie rozmytym tłem, dzięki tak zwanemu efektowi bokeh. Aby na matrycy APS-C zrobić zdjęcie o podobnej głębi ostrości, jak na pełnej klatce, potrzebny jest obiektyw o jasności większej o jeden stopień. Czyli w przypadku matryc rozmiar ma znaczenie, a większy, oznacza lepszy.