Słabo do niedawna reprezentowana kategoria lustrzanek pełnoklatkowych, ostatnio zaczyna się "zaludniać" a Canon stracił na nią monopol. W obliczu faktu, że Canon EOS 5D II, Nikon D700 i Sony Alpha 900, czyli nowe produkty trzech największych graczy na rynku cyfrowych lustrzanek, są oferowane w cenie około 8.000 PLN, tym samym osiągając poziom relatywnie "przystępny" dla zawodowców i zamożniejszych pasjonatów fotografii, warto wyjaśnić kwestię znaczenia rozmiarów czujnika.

W czasach fotografii nazywanej z obecnej perspektywy analogową, praktycznie wszystkie lustrzanki małoobrazkowe rejestrowały zdjęcia na kliszy 135 w formacie 24mm x 36mm. W dobie fotografii cyfrowej każdy producent oferuje lustrzanki różniące się nie tylko parametrami, ale często również wielkością matrycy. Większość aparatów jest wyposażona w sensor niepełnoklatkowy, określany przez mnożnik. Wynika to stąd, że taka matryca "widzi" mniejsze pole obrazowe niż 24mm x 36mm a zatem ogniskową użytego obiektywu trzeba przemnożyć przez określony współczynnik, aby uzyskać jej ekwiwalent dla pełnej klatki. Należy podkreślić, że nie chodzi tu o rzeczywiste wydłużenie ogniskowej a jedynie o to, że wykorzystywana jest środkowa część obrazu tworzonego przez obiektyw. Matryca o rozmiarach 24mm x 36mm ma mnożnik 1x, ponieważ kryje ten sam obraz, co klatka filmu 135; stąd nazywana jest "pełnoklatkową". Matryce mniejsze są formatu zbliżonego do APS-C, z wyjątkiem Canona oferującego dodatkowo "pośrednią" matrycę o współczynniku 1,3x, oraz firm Olympus i Panasonic z matrycami o współczynniku 2x.

Podsumowanie sensorów obrazowych wykorzystywanych przez trzech głównych producentów wygląda następująco: Canon oferuje trzy rozmiary matrycy: pełnoklatkową, o mnożniku 1,3x oraz 1.6x; Nikon ma dwie wielkości matryc: pełnoklatkową (FX w nomenklaturze Nikona) oraz o mnożniku 1,5x (DX); Sony ma matryce dwóch rozmiarów: pełnoklatkową i o mnożniku 1,5x.

Rozmiar matrycy ma praktyczne znaczenie przy wyborze aparatu. Najlepiej widać to na przykładzie dwóch bliĽniaczych lustrzanek Nikona: D300 (DX) oraz D700 (FX). Obydwie oferują matryce o rozdzielczości około 12 milionów pikseli i bardzo podobne możliwości fotograficzne. Jednak w D700 elementy światłoczułe są rozłożone na większej powierzchni, dzięki czemu każdy z nich może mieć większy rozmiar. To przekłada się na ich zdolność do "zbierania" światła: większy fotoelement ma lepszy stosunek sygnału do szumu. Dlatego też generalnie rzecz biorąc matryca pełnoklatkowa daje lepszą jakość obrazu, a najbardziej widać to w przypadku wysokich ekwiwalentów czułości. Przy prawidłowym naświetleniu D700 ma akceptowalny poziom szumów nawet przy ISO 6400, podobny do tego, jaki D300 daje przy ISO 1600. Dzięki temu użytkownik D700 ma znacznie większe możliwości fotografowania bez statywu, bez lampy błyskowej, w trudnych warunkach oświetleniowych.

Na tym jednak zalety pełnej matrycy się nie kończą. Znacznie większy jest wybór obiektywów szerokokątnych, a ponadto można wreszcie w pełni wykorzystać arsenał starych obiektywów z czasów "analogowych" nie głowiąc się nad "przeliczaniem" ich ogniskowych. Również obiektywy do kontroli perspektywy są tworzone z myślą o matrycy pełnoklatkowej. Ponadto im większe fotoelementy, tym mniejsza głębia ostrości; a zatem posługując się jasnymi obiektywami można bardziej selektywnie operować ostrością, "oddzielając" obiekt główny od tła. Kolejna zaleta to możliwość większego przymknięcia obiektywu zanim pojawi się efekt dyfrakcji*, który pogarsza jakość obrazu.

Najpoważniejszy minus matrycy pełnoklatkowej to znaczne winietowanie przy pełnym otworze przysłony, które jest widoczne w przypadku wielu obiektywów. Ponadto ze względu na mniejszą głębię ostrości, w przypadku dużych otworów przysłony trzeba bardzo precyzyjnie ustawić ostrość. Nie należy też zapominać o tym, że aparaty z matrycami pełnoklatkowymi mają generalnie wyższe ceny od lustrzanek z mniejszymi sensorami, a w przypadku teleobiektywów uzyskanie takiego samego pola widzenia, co dla lustrzanek APS-C, wymaga zakupu droższej, większej i cięższej optyki.

Matryce niepełnoklatkowe mają inne zalety. Ze względu na konieczność pokrycia mniejszego pola obrazowego można konstruować mniejsze aparaty oraz obiektywy (serii DX w przypadku Nikona); to drugie dotyczy głównie standardowych zoomów amatorskich. Z kolei w przypadku obiektywów pełnoklatkowych matryca "nie widzi" brzegów tworzonego obrazu, które są gorsze optycznie. W szczególności winietowanie jest mniejsze niż na sensorze pełnoklatkowym. Ponadto przy tej samej ilości pikseli, matryca niepełnoklatkowa daje "lepszy zasięg", co jest zaletą przy fotografowaniu teleobiektywami. By ponownie posłużyć się przykładem tandemu D300/D700, obiektyw 180mm f/2.8 pokrywa prawie takie samo pole widzenia na D300 co obiektyw 300mm f/2.8 na D700 (dokładnie jest to pole widzenia teoretycznej optyki 260mm f/2.8) a jest przy tym znacznie mniejszy, lżejszy i tańszy. Z tym samym obiektywem, uzyskanie tego samego kadru z D700, co z D300 wymaga założenia telekonwertera 1.4x, co powoduje spadek jakości obrazu oraz jasności optyki o jedną działkę przysłony.

Wady mniejszej matrycy to przede wszystkim większe szumy przy tym samym ekwiwalencie czułości. Ponadto ze względu na większą głębię ostrości, użytkownik w mniejszym stopniu może stosować selektywną ostrość, natomiast przy przymykaniu obiektywu znacznie wcześniej niż w przypadku matrycy pełnoklatkowej pojawia się efekt dyfrakcji. Wybór optyki szerokokątnej jest bardzo zawężony: krótkoogniskowe obiektywy pełnoklatkowe nie są tak naprawdę szerokie na mniejszej matrycy a niewiele produkowanych jest szerokokątnych obiektywów dla formatu APS-C.

Zalety i wady dwóch formatów matryc można podsumować następująco:

Matryca pełnoklatkowa:

+ mniejsze szumy

+ większy wybór szerokokątnej optyki

+ pełne wykorzystanie optyki sprzed epoki cyfrowej

+ większa możliwość kontroli nad głębią ostrości

+ można obiektywy mocniej przymknąć zanim pojawi się dyfrakcja

- winietowanie przy pełnym otworze przysłony

- konieczność bardzo precyzyjnego ustawiania ostrości

- wyższa cena sprzętu

Matryca niepełnoklatkowa:

+ mniejsze aparaty oraz obiektywy dedykowane (np. EF-S Canona czy DX Nikona)

+ "lepszy zasięg" teleobiektywów dzięki większej gęstości pikseli

+ mniejsze winietowanie przy korzystaniu z optyki pełnoklatkowej

- większe szumy

- mniejsza kontrola nad głębią ostrości

- przy przymykaniu przysłony szybciej pojawia się dyfrakcja

- mały wybór obiektywów szerokokątnych

Zatem, która matryca sprawdzi się lepiej w jakich rodzajach fotografii?

Matryca pełnoklatkowa: fotografia ślubna, teatralna, koncertowa, architektura, pejzaż..

Matryca niepełnoklatkowa: fotografia przyrodnicza (np. zwierzęta), sportowa, oraz szeroko pojęta fotografia amatorska.

* w tym przypadku dyfrakcja określa zjawisko uginania się fal świetlnych na krawędziach przysłony. Skutkiem dyfrakcji są w fotografii świetliste aureole wokół przedmiotów fotografowanych pod światło oraz zanik obrazu przedmiotów o małych wymiarach.

Jarosław Brzeziński