Разрешающая способность длиннофокусных фото объективов: Sigma AF 70-300mm f/4-5.6 APO Macro DG

Использован метод тестирования из недавнего обзора Определение разрешающей способности фотографических объективов. Радиальная мира ГОИ.
Первоначально было задумано устроить бои без правил сравнение Sigma vs Nikon80-200 MKIII. Но оказалось, что один и тот же объектив на разных камерах показывает различные результаты.
Поэтому пришлось ограничиться только Сигмой.

1. В наличии два объектива:
Sigma AF 70-300mm f/4-5.6 APO Macro DG
и Nikon AF 80-200mm f/2.8D ED MKIII
Очень хотелось снять полнолуние 4 июня, но с погодой не повезло: дожди, небо затянуто тучами.
Полнолуние удалось почувствовать лишь в увеличенном количестве ДТП на дорогах города.

Вместо съёмки Луны получился облом, а тест затянулся. Словом, сплошные грабли. (

Пяти метров в комнате оказалось недостаточно, тест пришлось проводить в коридоре многоэтажки, где по 30см плитке на полу было отмеряно 20 метров

Тестовый стенд представлял собой табурет с антибликовым покрытием типа «футболка серого цвета» и смартфон с загруженной картинкой радиальной миры ГОИ

2. Sigma AF 70-300mm f/4-5.6 APO Macro DG
Условия теста:
— 20 метров
— съёмка со штатива по три кадра с задержкой 2 секунды
— фокусное 200 мм
— камера D3200

Экспотройка: iso800 f/8 1/125s
Расчёты
Диаметр миры: 186 пикс
Кроп кружка нерезкости составил 65*65 пикс:

Размер (диаметр) миры на матрице D3200:
D = 0,00386 * 186 = 0,718 (мм)
Размер (диаметр) кружка нерезкости на матрице:
d = 0,00386 * 65 = 0,251 (мм)

Разрешение системы матрица+объектив:
h = 0,087266 * 0,00386 * 65 = 0,0219 (мм на пару линий чёрная-белая)

ФРС2 = 1 / 0,0219 = 45,7 пар линий/мм (системы матрица+объектив)
ФРС1 = ФРС2 * 2 = 45,7*2= 91 (точек/мм ака пикселей/мм)

По формуле из ГОСТ 25502-82 рассчитывается разрешение объектива Ro:
Ro = 1 / (1/91 — 0,00386) = 140 пикс/мм

Шум матрицы на iso800 подпортил чистоту эксперимента. ((

Я уже было хотел успокоиться на достигнутом, но внутренний голос начал капать на моск: мол, пока всё на мази, проверь Сигму70-300 на D600.

3. И снова Sigma AF 70-300mm f/4-5.6 APO Macro DG с камерой D600.
Условия теста:
20 метров
— съёмка со штатива по три кадра с задержкой 2 секунды
— фокусное 200 мм
— камера D600
— экспотройка везде iso400 f/8 1/60s

3.1 Фокусное расстояние 70 мм (увеличенный кроп кадра)
Кружок нерезкости получился почти по размеру миры.

Размер кружка нерезкости 33*33 пикс (кроп увеличен для наглядности)

Расчёты для ФР=70 мм
Размер (диаметр) кружка нерезкости на матрице:
d = 0,00597 * 33 = 0,197 (мм)

Разрешение системы матрица+объектив:
h = 0,087266 * 0,00597 * 33 = 0,0172 (мм на пару линий чёрная-белая)

ФРС2 = 1 / 0,0172 = 58 пар линий/мм (системы матрица+объектив)
ФРС1 = ФРС2 * 2 = 58*2= 116 (точек/мм ака пикселей/мм)

Ro = 1 / (1/116 — 0,00597) = 377 пикс/мм


3.2 Фокусное расстояние 100 мм (увеличенный кроп кадра)

Размер кружка нерезкости 34*34 пикс (кроп увеличен для наглядности)

Расчёты для ФР=100 мм — всё 1в1 как для ФР=70 мм, т.к. размер кружка нерезкости одинаковый.

3.3 Фокусное расстояние 135 мм
Размер кружка нерезкости 39*39 пикс (кроп увеличен для наглядности)
Расчёты для ФР=135 мм
Размер (диаметр) кружка нерезкости на матрице:
d = 0,00597 * 39 = 0,233 (мм)

Разрешение системы матрица+объектив:
h = 0,087266 * 0,00597 * 39 = 0,0203 (мм на пару линий чёрная-белая)

ФРС2 = 1 / 0,0203 = 49 пар линий/мм (системы матрица+объектив)
ФРС1 = ФРС2 * 2 = 49*2= 98 (точек/мм ака пикселей/мм)

Ro = 1 / (1/98 — 0,00597) = 236 пикс/мм


3.4 Фокусное расстояние 200 мм
Размер кружка нерезкости 62*62 пикс (кроп увеличен для наглядности)
Расчёты для ФР=200 мм
Размер (диаметр) кружка нерезкости на матрице:
d = 0,00597 * 62 = 0,370 (мм)

Разрешение системы матрица+объектив:
h = 0,087266 * 0,00597 * 62 = 0,0323 (мм на пару линий чёрная-белая)

ФРС2 = 1 / 0,0323 = 31 пар линий/мм (системы матрица+объектив)
ФРС1 = ФРС2 * 2 = 31*2= 62 (точек/мм ака пикселей/мм)

Ro = 1 / (1/62 — 0,00597) = 98 пикс/мм


3.5 Фокусное расстояние 300 мм
Размер кружка нерезкости 87*87 пикс (кроп увеличен для наглядности)
Расчёты для ФР=300 мм
Размер (диаметр) кружка нерезкости на матрице:
d = 0,00597 * 87 = 0,519 (мм)

Разрешение системы матрица+объектив:
h = 0,087266 * 0,00597 * 87 = 0,0453 (мм на пару линий чёрная-белая)

ФРС2 = 1 / 0,0323453 = 22 пар линий/мм (системы матрица+объектив)
ФРС1 = ФРС2 * 2 = 31*2= 44 (точек/мм ака пикселей/мм)

Ro = 1 / (1/44 — 0,00597) = 60 пикс/мм


Некоторые ВЫВОДЫ (безотносительно светосилы и других характеристик):
— в диапазоне фокусных 70-100 мм Sigma показала неплохое разрешение
— на фокусном 135 мм Sigma начала сдавать свои позиции
— падение разрешения у Sigma начинается на фокусных более 135 мм (диапазон 200-300 мм можно рассматривать как бесплатный сыр бонус)

Казалось бы, можно подвести черту и остановиться на достигнутом.
После одного кадра, сделанного Сигмой на улице, червячок сомнения остался.
Какая-то местная школа фотомоделей устроила на площади тренировку, а я как раз мимо проезжал с фотиком:
Кроп кадра и ресайз; камера D3200, фокусное 135мм, iso400, 1/1000с, f/5.6

Для оценки разрешения:
Различимы отдельные волосинки! И это при съёмке с рук.

4. Прежде чем принять решение, продавать объектив или оставить пылиться дальше для нечастого использования, решил провести ещё серию тестов.

Бегать в коридор уже порядком поднадоело, поэтому ограничился доступными 6 метрами в пределах квартиры.

4.1 Sigma + Nikon D60
Условия тестирования:
— 6 метров
— фокусное 70мм
— iso100
— съёмка со штатива (спуск по таймеру)
Ro = 400 пикс/мм

4.2 Sigma + Nikon D3200
Условия тестирования:
— 6 метров
— фокусное 70мм
— iso100
— съёмка со штатива (спуск по таймеру)
Ro = 350 пикс/мм

4.3 Sigma + Nikon D7000
Для диафрагмы f/4 рассчитано значение Ro=350 pix/mm (кружок 36 пикс на D7000).

При диафрагмах 5.6-8 присутствуют «призраки», что является особенностью камеры Nikon D7000, а не используемого объектива.

5. ВЫВОДЫ:
1. Sigma AF 70-300mm f/4-5.6 APO Macro DG — отличный объектив с учётом цены ~100у.е. на вторичном рынке.
2. Наилучшие характеристики объектива приходятся на диапазон фокусных 70-100 мм, при этом резкость присутствует от самых открытых значений диафрагмы f/4.
Измеренное значение Ro = 350..400 пикс/мм, что очень неплохо.
3. Фокусное 135 мм — предельное, после которого резкость картинки падает.
В конце концов, это эквивалент 215 мм на кропе 1,6, хватить чтобы поиграться.
Доступная диафрагма для фокусного 135 мм — f/4.2. Можно, конечно, поджать диафрагму до 5.6, чтобы на воробьиный шаг «улучшить» резкость. ;)
4. Фокусные 200-300 мм лучше не использовать без крайней необходимости.
5. Рекомендация владельцам Д7000: чтобы не ловить «призраки», используйте светосильную оптику на открытых диафрагмах (до 3.5 включительно).

Всем удачных кадров!
Добавить в избранное +28 +32
+
avatar
  • Alax
  • 08 июля 2023, 11:38
+2
Спасибо за обзор.
Недавно взял Сигму 70-300 (версию с оптическим стабом) на Авито за 5 тысяч, фотографирую в том числе на максимальном зуме (фотик Canon 550D).
У дочери есть Canon 55-250 IS, по доброте душевной предложила мне поменяться объективами. Вот думаю — стоит ли овчинка выделки?
Брать на длительное сравнение не хочется — живёт в другом городе, оставлять её без объектива не хочется.
+
avatar
0
Вот думаю — стоит ли овчинка выделки?
Протестируйте свои объективы по мире с экрана смартфона (при одинаковых условиях: исо, расстояние, фокусное и тд).
Тогда и определитесь, какой объектив Вам больше нравится. ))
+
avatar
  • Tundra
  • 08 июля 2023, 12:11
+2
Сигма вещь, что не говори. Тоже в поиске ее, пока коплю… хоть и 5 тыщ)) Не горит, но уже жжет. Но у девушки справа с закрытыми глазами волосинок для примера больше)
+
avatar
  • jenya
  • 09 июля 2023, 22:24
+2
есть такая сигма очень странная, потом купил tamron 70-200/2.8, даже мыслей не было поставить сигму.
+
avatar
  • Horus
  • 08 июля 2023, 13:11
+2
В конце концов, это эквивалент 215 мм на кропе 1,6, хватить чтобы поиграться.
К слову, кроп у вас не 1.6, а 1.5.
+
avatar
  • LePart
  • 08 июля 2023, 21:03
+1
Вот представьте себе, друзья. Заходите вы в фотогалерею, а там на стенах фотографии чёрточек на бумаге, кирпичных стен (ну это обязательно!), телеантенн с крыш соседних в домов, да в увеличенном масштабе. И всё это художество сопровождается умными фразами, почерпнутыми со всевозможных околофотографических форумов. Как вам вернисаж? Повторяю, если человек ни разу не фотограф, он как правило, мучит технику, не имея способности применить оную по назначению.
+
avatar
+2
Но тем не менее Вы зашли в данный обзор чтобы посмотреть, что там автор написал. ;)

Так что заходите «за ещём» © в любые фотогалереи. )))
+
avatar
  • Horus
  • 09 июля 2023, 12:55
+3
Для длиннофокусной оптики это довольно больной вопрос. Прежде чем снимать то для чего её берут (птички, самолёты, неверные мужья) надо всё-таки понять, на что годен конкретный объектив, и частенько он даёт приличную распознаваемую нормально картинку далеко не на всём диапазоне фокусных и диафрагм.
+
avatar
0
ну если техника в принципе даёт нерезкий кадр, то какими умениями фотографа он станет резче?) глаза они не у всех орлиные, по видоискателю не всегда поймёшь) а датчик автофокуса тут тоже не сильно может помочь.
+
avatar
0
то какими умениями фотографа он станет резче?)
не использовать определённые значения диафрагмы для конкретной связки камера+объектив
вот и весь секрет ))
+
avatar
0
ну так-то да, но не всегда ситуация позволяет осмысленно выбирать экспопару) на природе, когда там какие-нибудь животные, птички вертятся так, что быстрее бы успеть запечатлеть, а не думать о резкости) а резкость в то же время тоже нужна)
+
avatar
0
в основном используется приоритет диафрагмы
поставить 5.6 и подстраивать iso по ситуации (или вообще autoISO с ограничение сверху)
+
avatar
  • Horus
  • 13 июля 2023, 14:02
0
Птичек, спорт и самолёты правильнее снимать на S (приоритет выдержки).
+
avatar
0
когда фотограф постоянно меняет вектор съёмки, чтобы экспонометрия не подкалывала камера д.б. в «М»
пальцы на колёсах (для Никона ессно): одно колесо выдержка, второе — диафрагма
и коррекция на ходу по необходимости

иначе экспонометрия таких чудес наделает…
+
avatar
  • Horus
  • 13 июля 2023, 23:38
+1
Можно и M использовать, это не запрещено. Но на птичках, спорте и самолётах всё-таки рекомендуется S. Ошибки экспозиции можно вытянуть из рава, а смаз уже не вылечишь.
+
avatar
-1
Меня всегда смущала фраза «эквивалент для кропа». Эквивалент чего? Если площади, попавшей в кадр, то да. Но почему-то все забывают об искажениях пространственной перспективы. Снимки аллеи на ширик и телевик будут выглядеть совершенно по-разному, как ни обрезай.
+
avatar
+1
Эквивалент чего?
эквивалент по фокусному расстоянию

перспектива, эквивалентная светосила и т.д. — это темы для бесконечного обсуждения ;)
+
avatar
-1
Так фокусное как раз и определяет геометрию изображаемого пространства ;)
+
avatar
  • Horus
  • 10 июля 2023, 11:55
+2
Геометрию определяет положение предметов относительно фотоаппарата, а не фокусное.
+
avatar
0
С увеличением фокусного пространство начинает выглядеть более «спресованным», сжатым.
+
avatar
0
Если вы говорите про дисторсию изображения по краям, то это зависит от качества объектива. Фокусное расстояние само по себе на это не влияет.
+
avatar
  • Horus
  • 11 июля 2023, 15:14
+1
Не начинает, пока вы сами не отойдёте.

Есть такой эффект, его называют вертиго, долли зум или наезд Хичкока. Там при одно и том же масштабе центрального объекта, пространство выглядит сжимающимся. Так вот, наездом он называется не из-за того, что на тебя сходу наезжает великий режиссёр, а из-за того, что одновременно идёт зум и перемещение камеры на тележке.
+
avatar
0
Если точнее, эквивалент по углу зрения — он будет «как у объектива с фокусным расстоянием X на полном кадре».
По ГРИП эквивалента не будет.
+
avatar
  • Horus
  • 10 июля 2023, 11:30
+1
Снимки аллеи на ширик и телевик будут выглядеть совершенно по-разному, как ни обрезай.
А вот и нет.

Если обрезать ширик до телевика, то ты получишь картинку телевика. Низкого разрешения, мыльную, но телевика, проверено.
+
avatar
+1
Насколько я понимаю, не совсем. Перспектива — да. Но ГРИП все равно останется как у ширика.
+
avatar
  • Horus
  • 10 июля 2023, 17:13
0
Да, разумеется, ГРИП останется таким же здоровенным.

Хотя будет нюанс — мы же кропом как бы приближаем изображение, соответственно там где на ширике чуть-чуть почти неощутимо размылся фон, приблизив обнаружим что вполне ощутимо.
+
avatar
+1
не настолько.
вот взял фотик, проверил:
фото
135 мм весь кадр, 56 мм кроп, 23 мм кроп. диафрагма 3.5 везде.
все снято на Nikon z50 (кроп 1.5), со штатива, с одной точки.
+
avatar
  • Horus
  • 10 июля 2023, 19:38
0
не настолько
Конечно не настолько чтоб вытянуть ту же степень размытия.
+
avatar
0
вот парное фото
;)
+
avatar
0
а зачем такой пример? понятно, что при перемещении фотоаппарата относительно объекта съемки перспектива изменится, размытие и ГРИП тоже.

интерес представляет именно съемка с одной точки разными фотоаппаратами и объективами.
+
avatar
  • knst
  • 10 июля 2023, 14:18
0
Что за модели?
Идут не в ногу, одеты не по форме, кто во что, вид не бравый.
+
avatar
0
Тренировка на улице.
Я случайно мимо проезжал.
+
avatar
  • MACman
  • 10 июля 2023, 15:49
+1
В п. 4.3 не указали результаты расчёта Ro.
P/S/ Статья ооочень любопытная. Спасибо!
+
avatar
0
Расчёт для f/4: Ro=350 pix/mm (кружок 36 пикс на D7000).