Kinoformaatin digikenno

Kinokenno on paras kenno

Jos olet viettänyt aikaa internetin valokuvausaiheisilla keskustelupalstoilla, olet varmasti törmännyt taisteluun erikokoisilla kennoilla varustettujen kameroiden paremmuudesta. APS-C ja m43 järjestelmien puolustajat esittävät tyypillisesti väitteitä kuten “m43-järjestelmän etuna on laajempi syväterävyysalue” tai “pienempien järjestelmien objektiivit ovat ulkomitoiltaan pienempiä”. Toisessa leirissä kinokennon puolustajat vannovat paremman hämäräsuorituskyvyn nimeen. Tässä artikkelissa perustelen miksi pienemmän kennon järjestelmällä ei saada minkäänlaista etua kinokennoon nähden mikäli lopputuotteena halutaan tehdä samannäköinen kuva ja kuvanvakaajan vaikutusta ei huomioida.

Kinoformaatti

Leica julkaisi 1920-luvulla kameran joka käytti elokuvakameroista tuttua kinofilmiä missä yhden ruudun koko oli 36 mm x 24 mm. Tämä koko oli monelle täydellinen kompromissi, sillä kuvanlaatu oli riittävän hyvä suhteessa kanniskeltavan kamerakaluston kokoon. Kinofilmiä käyttävät kamerat saavuttivat nopeasti suuren suosion ja tästä syystä kinofilmiä pidetään eräänlaisena valokuvauksen standardina joihin muita filmikokoja ja kennoja verrataan.

Kinofilmistä käytetään englanninkielistä termiä “35 mm format” tai “35 mm”, joka viittaa alkuperäisen filmin leveyteen. Monet valmistajat käyttävät noin 36 mm x 24 mm kokoisesta digikennosta nimitystä “full frame” tai “FX”.

Kroppikerroin

Markkinoilla on nykyään paljon erikokoisilla kennoilla varustettuja digikameroita. Kameran kroppikerroin (tai rajauskerroin) on määritelty kinokennon leveyden ja tutkittavan kameran kennon (tai filmin) leveyden suhdelukuna. Esimerkiksi m43-järjestelmän kennon leveys on 18 mm, joten kyseisen järjestelmän kroppikerroin on R = 36 mm/18 mm = 2. APS-C kokoisen kennon leveys on puolestaan 24 mm, joten kroppikertoimeksi saadaan R = 36 mm/24 mm = 1.5.

Jos kennon leveyden w ja korkeuden h suhdeluku on sama, saadaan kroppikertoimella R rajatun kennon pinta-alalle A tulos

missä A(35 mm), w(35 mm) ja h(35 mm) ovat kinokennon pinta-ala, leveys ja korkeus, vastaavasti.

Toinen vaihtoehtoinen tapa määritellä kroppikerroin on laskea se tallennusformaattien lävistäjien suhdelukuna. Tämä menetelmä antaa edelliseen verrattuna hiukan erilaiset tulokset kroppikertoimelle, mikäli vertailtavat kennot eivät ole samanmuotoisia.

Kinovastaava polttoväli

Markkinoilla on myynnissä nykyisin paljon erikokoisilla kennoilla varustettuja kameroita, mutta kaikki objektiivit toimivat kuitenkin aivan samalla tavalla riippumatta siitä minkä kokoiselle kennolle kuva tallennetaan. Pienempää kennoa käytettäessä valokuvan laidat leikkaantuvat pois kuvan 1 mukaisesti.

Kuva 1. Kuvan rajautuminen 35 mm objektiivia käytettäessä. Koko kuva-ala tallentuu kinokameraa käytettäessä, mutta vain keskiosa saadaan talteen m43-järjestelmän kameralla (kroppikerroin 2).

Kroppikertoimen avulla voidaan selvittää millaisilla polttoväleillä saadaan kuvakulmaltaan samanlaiset kuvat leveyssuunnassa erikokoisia kennoja käytettäessä. Esim. kun m43-järjestelmän kameralla halutaan ottaa kuvakulmaltaan samanlainen kuva mitä 50 mm polttovälillä saadaan kinokennon kanssa, valitaan polttoväliksi 50 mm / kroppikerroin = 50 mm / 2 = 25 mm. Kinoformaatin polttoväliin päästään käsiksi vastaavasti kertomalla m43-järjestelmän polttoväli kroppikertoimella. Esim. 25 mm x 2 = 50 mm.

Kinovastaava aukko ja syväterävyys

Voidaan osoittaa että jos otetaan sama kuva kinokennoisella kameralla A ja erikokoisen kennon sisältävällä kameralla B siten, että kuvakulma on leveyssuunnassa sama, saadaan kuviin yhtä pitkä syväterävyysalue kun kinokameraan A valitaan aukoksi kameran B aukko kerrottuna kroppikertoimella. Esim. kun kuvataan m43-järjestelmän 25 mm polttovälillä aukolla f/1.4, saadaan sama lopputulos kinoformaatilla 50 mm polttovälillä aukolla f/2.8 (koska 1.4 x kroppikerroin = 1.4 x 2 = 2.8). Kuvassa 2 on esitetty vertailu m43-järjestelmän 17 mm objektiivilla sekä kinoformaatin 35 mm objektiivilla. Teoriassa 17 mm objektiivi vastaa kuvakulmaltaan kinoformaatissa 34 mm polttoväliä, mutta käytännössä ero on merkityksetön 35 mm objektiiviin verrattuna.

Syväterävyysvertailu samalla kinovastaavalla aukolla. Olympus 17/1.2 @ f/1.4 (yllä) vs. Sony 35/1.4 @ f/2.8 (alla).

Kinovastaavan polttovälin ja aukon avulla voidaan vertailla eri kamerajärjestelmien objektiivien tuottaman kuvan ulkonäköä kuvakulman sekä syväterävyysalueen pituuden suhteen . Esimerkiksi m43-järjestelmän 25/1.2 objektiivilla voi tehdä samat kuvat mitä kinoformaatin 50/2.4 objektiivilla.

Hämäräsuorituskyky

Kinovastaava aukko on hyödyllinen arvioitaessa objektiivi-kamera-yhdistelmän hämäräsuorituskykyä, sillä kamera-objektiivi-yhdistelmät ovat kohinoiden osalta yhtä hyviä hämärässä, jos niden kinovastaavat aukot ovat samat. Vertailu toimii, jos kameroiden kennojen tekniikka on yhtä hyvä, lopullisia kuvia katsellaan samassa koossa sekä samalla tavalla rajattuna. Tämä johtuu siitä, että kinoformaatin isomman kennon keräämä valon määrä on täsmälleen kroppikertoimen neliön verran suurempi.  Eli 25/1.2 objektiivilla varustettu m43-kamera tuottaa hämärässä täsmälleen saman kuvanlaadun kuin 50/2.4 objektiivilla varustettu kinokamera kun molemmissa on sama suljinaika ja kinokameran iso-arvo on kaksi aukkoa suurempi mitä m43-kamerassa. Tästä seuraa se, että kaikki samaa kennoteknologiaa käyttävät kamerat ovat yhtä hyviä kohinoiden osalta hämärässä kun syväterävyys on sama.

Voit ladata hämäräsuorituskykyä kuvaavan esimerkin kuvasta 3. Eri kameroiden keräämä valo on käyty läpi matemaattisesti seuraavassa kappaleessa.

Kuva 3. A7III ja E-M1 Mk.2 kameroiden kohinavertailu. 1:1 suurennos ilman kohinanpoistoa Lightroomin Classic CC 7.3 oletusasetuksilla. A7III:n kuvan leveys on pienennetty vastaamaan E-M1 Mk.2:n kuvan leveyttä pikseleissä. Tallenna kuva koneellesi ja katso ilman skaalausta 1:1 suurennoksella.

Kennon keräämän valon määrä AoL on kääntäen verrannollinen käytettyn aukkoluvun f neliöön, suoraan verrannollinen valotusaikaan T sekä tallennusformaatin pinta-alaan A. Kennon keräämä valon määrä voidaan kirjoittaa muodossa

missä a on valaistusolosuhteista riippuva vakio. Kamera-objektiivi -yhdistelmän hämäräsuorituskyvyn (kuvassa esiintyvän kohinan määrän) määrää sen keräämän valon kokonaismäärä.  Nyt jos esim. m43-järjestelmän (kroppikerroin R=2) kennosta leikataan siivut pois (jotta kuvasuhde on sama kuin kinoformaatilla), saadaan samalla syväterävyydellä kerätyksi valoksi täsmälleen sama määrä sekä kino-, että m43-kennon kamerassa:

missä Rf(m43) on kinovastaava aukkoluku, A(35 mm) on kinokennon pinta-ala, f(35 mm) on kinokennon kamerassa käytetty aukko, A(m43) on m43-kennon pinta-ala ja f(m43) on m43-kamerassa käytetty aukko.

Samasta kaavasta saadaan myös tuloksena se, että jos aukkoluku pidetään samana sekä kino- että m43-kamerassa, kerää kinoformaatin kamera nelinkertaisen määrän valoa pinta-alaltaan nelinkertaisesta kennosta johtuen. Kinarin hämäräsuorituskyky on siis lähtökohtaisesti kaksi aukkoa parempi m43-järjestelmään verrattuna.

Kuvanvakaaja saattaa kääntää tilanteen pienemmän järjestelmän eduksi, mikäli sen käyttö on kuvan kohteen puolesta mahdollista ja kuvien syväterävyysalue pidetään yhtä suurena. Oman kokemukseni mukaan pienempiä kennoja käyttävien järjestelmien kennovakaajat ovat tehokkaampia kuin kinojärjestelmien vakaajat.

Objektiivien koko

Objektiivin koko määräytyy karkeasti sen kattamasta polttovälialueesta, suurimmasta aukosta, kuvanlaadusta sekä vaaditun piirtoympyrän koosta. Pienikennoisia järjestelmiä mainostetaan usein huomattavasti kompaktimpana ratkaisuna, mutta vertailussa unohdetaan usein se, että voiko kameroilla tehdä samat kuvat.

Käytännössä on niin, että jos objektiivien kinovastaavat aukot ovat samat ja ne kattavat saman kinovastaavan polttovälialueen, niin objektiivien fyysinen koko on likimain sama. Kuvissa 4 ja 5 on esitettynä vertailut kahdesta objektiivi-kamera -parista, joilla voidaan ottaa kuvakulman, syväterävyyden ja kuvassa esiintyvän kohinan osalta samat kuvat (lähde: camerasize.com).

Kuva 4. Kinoformaatin 85/1.8 vs. APS-C järjestelmän 56/1.2 (kinovastaavuus 84/1.8).
Kuva 5. Kinoformaatin 70-300/4.5-5.6 vs. m43-järjestelmän 40-150/2.8 (kinovastaavuus 80-300/5.6).

Johtopäätökset

Kinovastaava polttoväli ja aukko ovat hyödyllisiä vertailtaessa eri järjestelmien tuottamaa kuvaa sekä kuvakulman, syväterävyyden ja hämäräsuorituskyvyn osalta. Tiivistettynä voidaan listata seuraavat nyrkkisäännöt:

  • Objektiivi-kamera -yhdistelmät, joiden kinovastaava polttoväli on sama tuottavat kuvan jonka kuvakulma on sama.
  • Objektiivi-kamera -yhdistelmät, joiden kinovastaava aukko on sama tuottavat yhtä suuren syväterävyysalueen kuvaan samalla kuvakulmalla. Lisäksi yhdistelmien hämäräsuorituskyky on yhtä hyvä. Tästä seuraa se, että pienempi kamera ei ole parempi suurempaa syväterävyyttä tavoiteltaessa.
  • Kamerakaluston koko on sama, jos sillä pystytään tuottamaan samat kuvat. Kaluston koko kasvaa jos syväterävyyttä halutaan lyhentää.
  • Kinokennoisella kameralla voidaan ottaa kaikki samat kuvat mitä pienemmän kennon sisältävällä kameralla ja lisäksi sillä saadaan kuvia myös lyhyemmällä syväterävyydellä.
  • Kinokennoinen järjestelmä on siis aina vähintään yhtä hyvä kuin pienempää kennoa käyttävä järjestelmä mikäli kuvanvakaimen vaikutuksia ei oteta huomioon.
Kategoriat Mielipide

Kirjoittaja:

Ville on Jyväskylän oma poika ja pehmeän luonnonvalon ystävä. Hänen sydäntään lähellä ovat muoto- ja muotikuvaus sekä häiden dokumentaarinen taltiointi. Ville toimii myös aktiivisesti paikallisen valokuvaaja- ja malliryhmän toiminnan kehittämisen parissa. Löydät hänet Instagramista käyttäjänimellä @villekotimaki.

10 kommenttia “Kinokenno on paras kenno

  1. Johannes

    Tuon jutun kun luki läpi, niin jäi sellainen tunne, että molempi parempi. Hinta ja paino taitaa olla ainoat varsinaiset tuntuvat eroavaisuudet eri kennokokojen välillä. Kameroissani on vain APS-C kennot ja olen niihin tyytyväinen. Jos et osaa kuvata pienellä kennolla et osaa sitä isollakaan.

    • Kiitos vastauksesta Johannes!

      Jos tavoitteena on tehdä samanlainen kuva, niin isomman kennon järjestelmään voidaan ostaa pienireikäisempää optiikkaa jolloin objektiivit ovat saman kokoisia sekä pienessä, että isossa järjestelmässä (ks. artikkelin loppuosan vertailukuvat).

      Kinarilasin hinta tulee myös jonkin verran alas kun valovoimasta voidaan tinkiä jolloin eri järjestelmien lasitavaran hintojen järjestys on täysin objektiivikohtainen. Voit tarkistaa tämän esim. vertailemalla artikkelin lopussa olevien objektiivien hintoja keskenään.

      Minusta pienempien järjestelmien selkein etu on paremmin toimiva kennovakaaja. Mulla ei ole olemassa mitään perustelua tälle, mutta oman kokemukseni mukaan pienempien kennojen vakaajat antavat enemmän anteeksi huonoa kuvaustekniikkaa. Olettaisin tämän johtuvan siitä, että pienempää kennoa on helpompi siirrellä edestakaisin kuin isoa.

      Loppukommentistasi olen 100% samaa mieltä! Oon kovasti koittanut parantaa omia kuvia heittämällä seteliä kauppiasta päin, mutta toistaiseksi ei ole ollu menestystä 🙂

  2. Martti Kapanen

    Täh?

    ”…kinoformaatin isomman kennon keräämä valon määrä on täsmälleen kroppikertoimen neliön verran suurempi. ”

    Mitähän tämäkin pitää sisällään?

    Kapa

    • Kiitti viestistä Martti!

      Jos verrataan vaikka APS-C kennoa ja kinaria samalla aukolla (mikä antaa saman valon intensiteetin kennon pinnalle), niin kinari kerää 1.5^2=2.25 kertaisen määrän valoa koska sen pinta-ala on 2.25 kertainen APS-C kennoon verrattuna.

  3. Pienenä tarkennuksena rajausesimerkkiin: Micro Four Thirdsissä on myös eri kuvasuhde (4:3), eli kennolle tallentuisi oikeasti hieman korkeampi kuva kuin mitä m43-laatikko esittää.

    • Kiitos kommentista Jarno!

      Olet oikeassa, mutta halusin pitää kuvassa saman kuvasuhteen koska käytän samaa kuvasuhdetta myös esittämissäni laskuissa.

  4. Juho Aalto

    Kiitoksia, sehän oli mukavan kattava artikkeli.

    Kukaan ei varmaan ylläty siitä, että teknisessä tarkastelussa täyden kennon kamerat vievät kisan pienikennoisempien nenän edestä. Jos asiaa tarkastelee laajemmasta vinkkelistä, niin täysi kenno vastaan muut -kisassa osapuolet kuohuvat kovasti ikään kuin puhuttaisiin samasta asiasta, mutta enimmäkseen ei kuitenkaan puhuta. Oheisen artikkelin ansio on siinä, että se pyrkii asettamaan premissejä, joista kaikki voivat olla samaa mieltä. Metsään se menee puolestaan siinä, ettei tätä debattia ole koskaan tarkoitettukaan ratkaistavaksi, eikä asian ytimessä siten ole konsensus.

    Selvennetäänpä ajatuskuviotani vähän. Teknisen suorituskyvyn lisäksi harrastajakuvaajalle oleellisia näkökohtia ovat ainakin henkilökohtaiset mieltymykset, kuvauskaluston huolettomuus ja helppo mukanapidettävyys, sekä hinta. On selvää, että ammattikuvaajalla tekninen suorituskyky on tärkein mittari, mutta harrastajalle sen merkitys saattaa olla usein aika paljon pienempi. Niinpä kun kukin painottaa eri seikkoja mielensä mukaan, niin lopputuloksena on sitten hyvin erilaisia kalustovalintoja.

    Oma kalustoni on muutaman vuoden ajan käsittänyt kaksi jo vähän vanhempaa mutta hyvää m4/3 runkoa, neljä edullisemman pään zoom-objektiivia sekä kaksi edullista mutta pienikokoista ja terävää primea. Vielä pieni salamalaite ynnä muuta pientä, pakattuna hyvin pieneen reppuun, jonne mahtuu vielä mukaan olkalaukku. Voin siis halutessani vielä keventää ja valita mukaan vain suppeamman kaluston kuten kaksi runkoa+4 lasia olkalaukussa. No nyt on tietty selvää, ettei täyden kennon tekninen kuvanlaatu ole ulottuvillani; saatan jäädä siitä joissain oloissa aika kauaksikin. Joskus se vähän pännii, mutta useimmiten ei, koska tiedän ettei minulla olisi sellaiseen kalustoon varaa, eikä sitä tulisi kuskattua mukana (kokemusta peilikalustosta on riittämiin).

    Kirjoitukseni pointti? Harrastajan ei kannata vaivata päätään koko debatilla, eikä koskaan antaa mainosmiesten sanella tarpeitaan. Markkinat ovat väärällään monipuolista hyvää tai erinomaista kalustoa, josta valita tarpeen mukaan.

    Lopuksi vielä kommentti syväterävyydestä. Vaikka se paperilla menee juuri kuten jutussa kuvataan, niin kyllä tavallinen harrastaja maisemakuvauksessa hyötyy pienen kennon laajasta syväterävyydestä. Vaikkapa edullinen Zuiko 9-18 mm on oikein pätevä lasi vielä jossain aukon 11 tienoilla; täyden kennon kanssa saman syväterävyyden eteen joutuisi himmentämään jo aukolle 22, mikä ei ihan joka lasille ole enää parhaan suorituskyvyn aluetta, ei ainakaan halvemman pään lasitavaralle. Mutta tässäpä hyvä esimerkki siitä, miten tämä keskustelu saadaan jumiin; nyt toinen osapuoli voi puolustella edullista hintaa ja kaluston pientä kokoa, kun taas toinen voi vedota siihen, että riittävän kallis ja suurikokoinen täyden kennon lasi kyllä kepittää pienokaisia vielä aukolla 22. Niin kuin kepittääkin, ei siinä mitään, mutta ei debatti siihen ratkea.

    • Kiitos pohdinnastasi!

      Muutamia huomioita:

      – On totta, että m43-järjestelmään on saatavilla pienempää optiikkaa mitä kinareihin. Esim. 14-42/3.5-5.6 -tyyppisiä objektiiveja ei ole olemassa samalla kinovastaavalla valovoimalla isompiin kameroihin.

      – Olisi kiinnostava testata kinarin f/22 vs. m43:n f/11 et kummasta saadaan ulos parempi kuvanlaatu. Olen omassa kuvauksessani pitänyt nyrkkisääntönä sitä, että m43-rungon diffraktioraja tulee vastaan noin 2 aukkoa aiemmin mitä kinarilla, joten siinä suhteessa f/11 olisi juurikin f/22:n kaveri.

  5. Juhani Salo

    Itse olen sitä mieltä että kannattaa kiivetä optiikka edellä puuhun ellei muita syytä ole. Mistä järjestelmästä ja valmistajalta löytyy omaan käyttöön parhaat. Esim. valovoimaiset ultralaajat on pienille kennoille on aika kortilla. Tilt-shift vain kahdella merkillä. Makrot tai telet? Sovitteetkaan ei aina ole ratkaisu. Automaattitarkennus ei välttämättä toimi,tiedot ei siirry tyhmillä sovitteilla ja sääsuojaus menetetään.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *