圖解 APSC與FF的 光學差異
一點小入門，來自多年爬文的心得，與自己的圖解
其實這是給未來一篇比較文章用的技術基礎，
但一不小心就寫的還算完整，怕放在文章裡影響結構，
所以拿出來另成一篇。
就當作是某種supplement吧xd
全幅= 全片幅= Full Frame= 135底片的大小
APS-C=對岸稱殘幅 是數位時代才有的感光元件規格之
詳細尺寸比較如下：
FF因為有較大的感光元件，在同樣像素下，因為面積較大，
使的每個像素分到面積較大，通常畫質較好。(一樣數量的樹，要播種在不同大小的土地上，疏密程度不同，樹大小棵也不同)
但相對的，要塞下FF的感光元件與機件，FF相機的大小也會比較大。
FF、APS-C是對”機身”的”感光元件”而言，
鏡頭雖然有對應FF、APS-C之分，但其
焦距與光圈都是以FF為準。
上面這句話看起來很難，但一步步來拆解。
不論是FF還是APS-C的鏡頭，
標示100mm F2.8就是100mm F2.8
只是差在：鏡片的大小(成像圈)。
如同前面所述，FF的Sensor比APS-C大，
所以FF用的鏡頭，鏡片也要比較大，來涵蓋比較大的範圍。
大對應小是可行的(蓋得住)，所以FF的鏡頭可以用在APS-C上；
小對應大會有問題(蓋不滿)，APS-C的鏡頭用在FF上會有”暗角”。
(暗角=鏡頭成像大小，不足以涵蓋完全的感光元件範圍)
C家的EF-S系列鏡頭即APS-C專用，
鏡頭尾巴會多一塊塑膠，防止你用在FF機身上，會卡住；
但是他們的EF系列(FF專用)則沒有那塊塑膠，可以用在APS-C上。
理智上這算是一種防呆裝置。
仔細看上面這張圖，就會延伸其他問題。
以左邊為例，如果APS-C的機身裝上FF鏡頭，
此時望出去的應該只有黃框/綠框的範圍，似乎比遠本的更為望遠。
因此，我們會使用「等校焦距」的概念來進行換算。
對應前面的邊長關係，我們可以得：
在Canon的APS-C機身上使用100mm的鏡頭，等校焦距為100x1.6=160mm
而在Sony的APS-C機身上使用100mm的鏡頭，等校焦距為100x1.5=150mm
即 在APS-C上使用100mm的鏡頭，等同在FF上使用160或150mm的鏡頭。
所以，
在APS-C上使用100mm的鏡頭，
會和在FF上使用160(C家)或150mm(S家)的鏡頭，拍攝出一樣的畫面嗎?
不會。
事實上，等校焦距是一個常使用、卻被誤解的詞。
焦距背後代表了：視角 與 透視 兩件事情，
只單純使用等校焦距來換算時，就會讓後面視角、透視的概念不好對應。
稍微用國中理化的基本概念來解釋：
標示同樣焦距的鏡頭，會聚光線的能力是一樣的。
但因為投影屏的大小不同，形成不同涵蓋範圍(視角)；
而畫面裡物體的相對關係，則和原先的會聚能力有關(透視)。
等校焦距的概念，比較接近視角的變化。
同樣的鏡頭(會聚能力不變)，在較小Sensor的APS-C上，視角較小。
為了代償這樣的現象，在大sensor的FF上，
要使用會聚能力較差的鏡頭，來獲得和APS-C一樣的畫面
或是在小sensor的APS-C上，
使用會聚能力較強(較廣角)的鏡頭，來獲得和FF一樣的畫面。
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視角小結
光圈的焦距是故定的，感光元件的"片幅"(像屏)決定視角。APSC像屏小，故視角小/窄。
要在FF上獲得和APSC一樣的視角(耶誕樹只看到身體)，
必須更用長焦鏡頭；
要在APSC上獲得和FF一樣的視角(看到整棵耶誕樹)，必須用更廣角鏡頭。
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透視感則是物體的前後關係，
使用廣角鏡頭，會覺得人物和背景距離較近；
使用望遠鏡頭，會覺得人物和背景距離較遠。
這件事情就是透視感。
解釋透視感其實不難，用基本的國中理化就可以了。
國中理化在畫透鏡成像時，會用到兩個原則：
1. 平行光通過透鏡後會通過焦點
2. 通過鏡心的光不偏折
因此我們可以先畫個簡單的圖
解釋”透視感”需要前後空間關係，我們放一個人在這棵樹前。
而通常相機鏡頭成倒立縮小實像，所以我們把物體放到兩倍焦距外
注意此時的實際的前後關係(左邊)和成像時的前後關係(右邊)。
如同前面所述，
如果要在像屏大的FF上(視角大)上得到與像屏小的APS-C(視角小)一樣的視角，必須在FF上使用較大焦距的鏡頭來代償。
模擬一下，焦距變長，焦點從黃點變成的紅點，再畫一次。
會發現
1.成像變大了(放大)
2.兩物體間的前後變遠了(即便是扣除放大的誤差，也是明顯變遠)
如果嫌不科學，我們可以再放大疊合一下，確認兩者關係
這就是俗話說：
焦距越大看越遠(放越大)，且
焦距越大，背景抽離感越強，
其背後的科學。
再畫幾條輔助線來檢視這兩個物體間關係的改變，
虛紅線為平行地面的水平線，
與紅線夾的，是焦距小時兩物體間的關係夾角；
與綠線夾的，是焦距大時兩物體間的關係夾角。
於是你會發現，焦距越大，這個夾角越小。
事實上這個角是焦距的函數。
透過簡單的國中理化其實就可以推導出這個夾角與f焦距之間的關係，也可以發現這個夾角的趨勢。
總而言之
焦距越長，前後景高矮排列越趨於直線(一樣高)
但前後高矮的概念不甚好理解，我們可以把上圖打橫看，
看成一個橫躺的樹，與橫躺的人。
焦距短時後面橫躺的樹，比前面橫躺的人長得多；
但焦距長時，後面橫躺的樹，會和前面橫躺的人長度接近。
這就是為什麼我們說用廣角拍，感覺人比較胖、用長焦拍人比較瘦。
人的高矮胖瘦有改變過嗎?沒有。
被改變的是人與背景參考物之間的關係，也改變了我們對一張影像的理解。
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透視小結
透視是鏡頭聚焦能力，
使得不同前後距離的物體，在最終投影時有不同的前後關係與放大率。
與像屏大小無關。
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所以FF和APS-C之間真的有等校互換這件事情嗎?
我覺得沒有。
在Canon的APS-C機身上使用FF 100mm的鏡頭，
等校焦距為100x1.6=160mm
等校焦距代表的是像屏變小，故視角變小；
但實際上聚焦與成像時，成像的本質依然F=100mm，
與160mm的會聚能力截然不同。
所以等校焦距只能幫助我們換算視角，不能換算透視。
那可以思考一下：
拿一台只有數位兩倍變焦(靠裁切放大)的iPhone 13 沒Pro版，
放大兩倍拍攝的”長焦”人像，其本質(透視)是望遠還是廣角?
所以說，拿手機拍不好人像，根本不是男朋友的錯啊，
本質就在那裡。(我說手機，不是女朋友)
