APS-C en Full Frame sensoren

Binnen de fotografie werd, en wordt nog steeds, het kleinbeeld film formaat van 24 x 36mm (ook 35mm film genoemd) als de standaard beschouwd. De negatieven die we vroeger maakten hadden dit formaat en iedereen is daar erg aan gewend en ook gehecht geraakt. Nog steeds zien we dat de meeste foto’s, zelfs in dit digitale tijdperk waarin alle formaten eenvoudig te maken zijn, in de verhouding 24 x 36 wordt gepubliceerd.

Full Frame Sensor

Een full frame sensor heeft het formaat van 24 x 36mm en is daarmee de digitale versie van het kleinbeeld geworden. De full frame sensor is echter nog niet zo oud. In 2007 kwam Nikon met haar eerste full frame camera uit (de Nikon D3) en in 2008 volgde de Nikon D700.

APS-C Sensor

De eerste digitale camera’s maakten gebruik van kleinere sensoren die eenvoudiger en goedkoper te produceren waren. Op dit moment zijn die kleinere sensoren nog steeds en met succes in gebruik. De Nikon D7100 of de Canon EOS 1100D zijn goede voorbeelden van fraaie camera’s die succesvol gebruik maken van deze ‘kleinere’ sensoren.

Kleinere Pixels

Dat de grootte van de sensor consequenties heeft, moge duidelijk zijn. Dat wil overigens niet zeggen dat de ene sensor in alle gevallen beter zou zijn dan de andere, al zijn daar de meningen nogal over verdeeld.

Op een kleine sensor oppervlakte kun je minder van dezelfde beeldpunten (pixels) plaatsen als op een grotere. Dit gegeven zorgt er voor dat op een full frame sensor meer pixels zitten dan op een APS-C sensor als de pixels even groot zouden zijn. Om evenveel pixels op de kleinere sensor te plaatsen, worden de pixels op een APS-C sensor kleiner gemaakt.

Ruis

Kleine pixels hebben meer moeite om het licht heel goed te meten. Onder zwakke lichtomstandigheden moeten daarom de gevonden waarden softwarematig worden verhoogd (door de ISO te verhogen) om nog iets te kunnen ‘registreren’. Hoe moeilijker een pixel iets meet, hoe groter de vermenigvuldigingsfactor moet zijn. Vindt er een kleine meetfout plaats, dan wordt deze dus ook door de software vermenigvuldigd en merk je deze fouten dus meer op met kleine pixels (waar de vermenigvuldigingsfactor veel groter is) dan bij grotere pixels. Er ontstaat hierdoor ‘ruis’. Dus, hoe kleiner de pixel, hoe meer ruis bij hoge ISO waarden zal ontstaan. APS-C sensoren leveren dus meer ruis op dan full frame sensoren in dezelfde situaties.

Dynamische Bereik

Omdat de pixels groter zijn op een full frame sensor kan de sensor niet alleen beter licht registreren, het heeft ook een groter bereik in wat het meet. Ter vergelijking: stel dat kleine pixels waarden meten tussen 0 en 20, terwijl grotere pixels dit zouden kunnen doen van 0 tot 100. Dan is het dynamische bereik (dynamic range) van de grotere pixel groter en kun je met de verkregen waarden vanzelfsprekend beter vastleggen wat er te zien is omdat je de onderlinge lichtwaarden realistischer op elkaar kunt afstemmen. Bij het kleinere bereik krijgen schaduwen in de opname een van de elf (tel 0 mee) waarden toegekend, in het grotere bereik een van de honderdeeeen. Er komt dus meer nuance en realiteit in de opname terecht. Een full frame sensor beschikt over een groter dynamisch bereik dan die van een APS-C sensor.

Color Depth

De pixels op een full frame sensor kunnen beter kleurdiepte registeren dan APS-C sensoren. Dit is vergelijkbaar met het grotere dynamische bereik voor de lichtsterkte van deze sensoren. Hierdoor ontstaan betere (realistische) kleuren.

Randen

Het objectief is rond en werpt daarmee een ronde lichtplek (1 op de afbeelding hiernaast) binnen de camera op de plaats waar de sensor zich bevindt. Gebruiken we hetzelfde objectief op een full frame camera en een APS-C camera, dan wordt respectievelijk een grotere oppervlakte van de ronde lichtplek gebruikt voor het registreren van de opname.

Met een full frame sensor (2 in de afbeelding) komt dus meer beeld vast te liggen dan op een APS-C sensor (3 in de afbeelding). Maar wie de afbeelding hiernaast bekijkt ziet ook dat de full frame sensor zowat de randen van de ronde lichtplek raakt. De gehele lichtplek van het objectief moet daarom kwalitatief goed zijn. Wordt het beeld minder scherp langs de randen (wat altijd gebeurt, maar bij de ene lens meer dan bij de andere), of vindt er flink zichtbare vignettering plaats, dan zal dat een direct effect hebben op de full frame opname terwijl dat bij de APS-C opname nog helemaal niet het geval hoeft te zijn.

Een full frame sensor behoeft daarom kwalitatief betere objectieven dan een APS-C sensor, wat in prijs duidelijk te merken is!

Cropfactor

Uitgaande van de standaard 35mm kleinbeeldfilm is de APS-C sensor kleiner en moet je, om dezelfde grootte foto dit ‘negatief’ te krijgen, meer vergroten. De vergrotingsfactor om van het formaat van de sensor naar het formaat van de 35mm kleinbeeldfilm te komen, noemt met de cropfactor.

Omdat het formaat van de full frame sensor even groot is als dat van de 35mm kleinbeeldfilm, is de cropfactor van een full frame sensor 1. De cropfactor van de Nikon APS-C camera’s is 1.5. Je kunt hiermee berekenen dat de APS-C sensor dus iets meer dan 66% van de grootte is van de full frame sensor.

De cropfactor heeft een toepassing daar waar het gaat om de keuze van het juiste objectief en het effect van de kleinere sensor in toepassing met dat objectief. Wordt gebruik gemaakt van een Canon waarin een cropfactor van 1.6 van toepassing is, en wordt daar een objectief van 50mm op gebruikt, dan lijkt het op de opname dat er een objectief is gebruikt van 50 x 1.6 = 80mm op een full frame of kleinbeeld camera.

Bij landschapsfotografie wil je vaak zoveel mogelijk op de foto vastleggen. Een full frame sensor gebruiken is wat dat betreft handiger als het om de cropfactor gaat. Bij hetzelfde brandpuntsafstand komt er op de full frame sensor immers domweg meer te staan.

Scherptediepte

Hoe groter de sensor is, hoe minder scherptediepte wordt ‘gerealiseerd’. Dit komt natuurlijk omdat het objectief hetzelfde blijft, maar er minder ‘beeld’ van het objectief gebruikt wordt bij de APS-C sensor en daardoor de scherptediepte groter lijkt te zijn in verhouding tot wat er wordt vertoond. Er verandert dus niets aan de brandpuntsafstand of het diafragma en dus ook niet aan de scherptediepte. Het is in vergelijking tot de opname van de andere sensor dat de scherptediepte anders lijkt.

Voor portretfoto’s of andere foto’s waarbij aandacht op het onderwerp wordt gericht door de rest onscherp te houden, is dit een voordeel en heeft de full frame sensor dus de voorkeur. Bij macrofotografie is vaak eerder het tegenovergestelde het geval en wordt daarom niet zelden gekozen voor een APS-C sensor.

Scherpte

Om een opname van een APS-C sensor net zo groot op je scherm te krijgen als dat van een full frame sensor, zul je de gevonden waarden meer moeten ‘uitrekken’. Om die reden zal een foto van een full frame sensor scherper overkomen dan die van een APS-C sensor.

Prijs

Het is veel moeilijker en daarmee kostbaarder om een full frame sensor te maken dan een APS-C sensor. Om die reden is een full frame sensor aanzienlijk duurder. De prijzen van sensoren dalen echter rap, waardoor de full frame sensor nu alweer een tijdje ook verschijnt in camera’s voor hobby fotografen.

Bij een mogelijke overstap moet wel worden bedacht dat de objectieven die geschikt zijn voor APS-C camera’s, misschien niet goed geschikt zijn voor de full frame camera en dat het dus waarschijnlijk niet stopt met de aanschaf van een nieuwe camera alleen.

Toch zou het ons niet verbazen als over enkele jaren alleen nog full frame sensoren worden uitgebracht en dat de APS-C dus een EOL (End Off Line) product zal blijken te worden. Door nu al full frame objectieven aan te schaffen, wordt een toekomstige overstap misschien aantrekkelijker.

Gewicht en Grootte

Full frame sensoren benodigen een ander camerahuis qua grootte en gewicht (ze zitten vooral in professionele camera’s of high end modellen). In praktijk betekent dit dat full frame camera’s meestal groter en zwaarder zijn dan APS-C camera’s. Voor wildlife fotografen of vakantiefotografen en wandelaars kan dit een serieuze overweging zijn om te kiezen voor een APS-C camera.

Snelheid

Met meer data verwerking is een full frame sensor vaak langzamer dan een APS-C sensor. Dit wordt concreet in bijvoorbeeld het maximum aantal foto’s dat in een tijdperiode genomen kan worden. Voor sportfotografen kan dit een serieus issue zijn. Alleen de duurdere full frame camera’s kunnen tippen aan de snelheden zoals APS-C camera’s dit halen.

Bestandsgrootte

De grootte van bestanden die door de full frame camera’s worden geproduceerd, zijn aanzienlijk hoger dan die van de APS-C camera’s. Om hetzelfde aantal opnames te kunnen maken en te bewaren is dus meer ruimte nodig op bijvoorbeeld de memory cards en harddisks. Ook de verwerkingstijd voor de grotere full frame camera bestanden binnen bijvoorbeeld Photoshop kunnen uiteindelijk een rol gaan spelen.