Кроп матрица это: Идентификация кропа. Особенности кропнутых камер.
Идентификация кропа. Особенности кропнутых камер.
Эта статья написана на фотографическом сленге и, моментами, наполнена моими субъективными мнениями. В этой статье описаны нюансы использования кропнутых камер и объективов, которым мало кто уделяет должное внимание.
Идентификация кропа
‘Кроп’, ‘Crop’, ‘кропнутая камера’, ‘кропнутый фотоаппарат’, ‘кропнутая матрица’, ‘кропнутый сенсор’ – это синонимы фотоаппарата с уменьшенным светочувствительным элементом (матрица, пленка). Эти понятия сильно переплетены с понятием кроп-фактора и основную информацию про кроп можете почитать в разделе ‘ Кроп-фактор ‘.
Полнокадровые, полноформатные фотоаппараты, Full Frame, ФФ, FF, Full sensor size – это синонимы фотоаппаратов, у которых имеется оригинальный, не уменьшенный светочувствительный элемент. В наше время многими фотолюбителями считается, что ФФ камеры являются панацеей и пиком эволюционного развития современных цифровых камер. В связи с тем, что цена на любительские кропнутые камеры в разы ниже, чем на полнокадровые камеры, очень много фотолюбителей пользуются именно кропнутыми камерами и мечтают перейти на полный кадр.
Существуют фотоаппараты среднего и большого формата, где размеры светочувствительного элемента в разы больше, чем размеры светочувствительных элементов у полнокадровых камер. Как ни странно это звучит, но современные полнокадровые цифровые камеры относятся к узкому формату. Получается некий обман – с одной стороны, полный кадр является чем-то запредельным, с другой стороны – полный кадр является всего лишь узким форматом.
Фотографы, которые всю жизнь снимали на средний или на большой формат чаще всего свысока смотрят на современные запредельно дорогие ‘Полнокадровые Камеры’ Nikon D4s, Canon 1DX и т.п. Пишу я это к тому, что должно быть четкое понимание того, что полнокадровые камеры – это лишь одна из ступеней в эволюции фотоаппаратостроения.
Превосходство кропа
Так как я пользуюсь больше всего системой Nikon, то и примеры я буду приводить опираясь на фототехнику компании Nikon.
В основном все знают, что с помощью ФФ камеры проще управлять глубиной резко изображаемого пространства. С помощью полноформатной камеры проще добиваться тонкой ГРИП, размытия дальнего и ближнего плана.
Но есть вторая сторона медали, в которой кроп превосходит полный кадр. Чтобы получить такой же угол обзора с полноформатного объектива Nikon AF-S Nikkor 24-70mm 1:2.8G ED N используемого на полноформатной камере, на кропе нужно использовать аналог –
На практике это сказывается в том, что с помощью 17мм проще сделать широкую глубину резкости, чем с 24мм на полном кадре. На примере, это выражается тем, что когда я фотографирую группу людей при плохом освещении (например в храме), очень сильно чувствуется тонкая ГРИП 24mm@F/2.8 объектива на полном кадре и часть людей, которые ‘выпадают’ из зоны резкости получаются размытыми. Мне вовсе не нужно, чтобы кто-то был размыт на снимке. В то же время, если снимать ту же сцену с 17mm@F/2.8 объективом на кропе, то зона резкости будет большей, это позволит захватить всех людей в зону резкости, а при распечатке такого снимка все участники съемки будут любоваться своим резким изображением. При этом объективы используют одну и ту же светосилу, а фотографирование происходит при одной и той же выдержке.
Часто можно встретить пересчет диафрагменного числа для кропнутых объективов. Например F/2.8 для Nikon AF-S Nikkor 17-55mm 1:2.8G ED IF SWM DX на камерах Nikon DX будет иметь эквивалент F/4.
2. Можете посмотреть на примере Nikon 14-24 2.8 на photozone.de. Это не означает, что такой объектив имеет реальную более темную диафрагму (меньшую реальную светосилу в плане T-стопов) при использовании на кропнутых камерах – это означает только то, что ГРИП для такого объектива будет равняться F/4.2 в эквиваленте для полноформатных камер. Внимание: этот пересчет не влияет на экспозицию, он влияет только на пересчет ГРИП.
Таким образом, используя Nikon AF-S Nikkor 17-55mm 1:2.8G ED IF SWM DX при 17mm и F/2.8 мы получим эквивалент 25.5mm и F/4.2. То есть, чтобы получить такую же большую ГРИП, как с кропнутым объективом Nikon AF-S Nikkor 17-55mm 1:2.8G ED IF SWM DX, при использовании Nikon AF-S Nikkor 24-70mm 1:2.8G ED AF-S N нам придется закрыть диафрагму до F/4.2. Но в случае с полноформатным объективом это повлечет за собой не только увеличения ГРИП, но и понижение экспозиции.
Экспозицию придется компенсировать либо более длинной выдержкой, либо более высоким значением светочувствительности ISO, либо большей мощностью вспышки.
При изменении диафрагмы на одну ступень, ГРИП изменяется в два раза. Диафрагменные числа по ступеням – это F/1.4, F/2.0, F/2.8, F/4.0, F/5.6 и т.д. Разница между F/2.8 и F/4.0 составляет один стоп (два раза). Получается, что при использовании кропнутого объектива мы выигрываем в увеличении ГРИП больше, чем в два раза (F/2.8 против F/4.2). Если быть точным, то ГРИП возрастает в 2.25 раза для DX камер Nikon. Увеличение ГРИП линейно связано с величиной матрицы. На самом деле матрица Nikon FX и Nikon DX отличаются по своей площади в 2.25 раза. Число 2.25 получается очень просто, нужно просто кроп-фактор (Kf=1.5) возвести в квадрат: 1.5*1.5=2.25.
Эта хитрость применяется во многих мыльницах для макросъемки. Крохотные сенсоры цифровых фотоаппаратов-мыльниц могут выдавать огромную ГРИП с маленькими диафрагменными числами, что очень важно для макросъемки.
Так, чтобы получить подобные снимки с простенькой мыльницы и Nikon D3s + Nikon AF Micro Nikkor 105mm 1:2.8D на мыльнице можно будет спокойно снимать на F/5.6 с рук при короткой выдержке, а на большом полнокадровом объективе придется очень сильно закрывать диафрагму чтобы получить такую же ГРИП.
Личный опыт:
Я детально описал разницу в ГРИП только потому, что я часто снимаю широкоугольными объективами на открытой диафрагме разного рода крещения, венчания и т.д. Обычно я использую 28мм объектив. На полном кадре при 28mm F/3.5 уже сильно заметно, что с ГРИП ‘выпадают’ люди. При печати в формате 20 Х 30 и больше уже достаточно заметно, что часть людей находятся в фокусе, а часть ‘поплыли’. Иногда клиенты мне жалуются, что часть снимка не резкая. Используя кроп камеру и объектив с подобным ЭФР, можно в 2.25 раза увеличить ГРИП с сохранением светосилы и упростить съемку такого рода. Я понимаю, что можно закрыть диафрагму и получить широкую ГРИП, но в ряде случаев нельзя снять на F/11.
Вывод:
Эквивалентные фокусные расстояния при использовании кропнутых объективов позволяют бесплатно получить большую ГРИП, больше предметов в зоне фокуса, больше довольных клиентов. При этом нужна та же самая светосила объектива.
Ультимату кропа
После предыдущего пункта кроп поднялся на ноги и теперь может тягаться с полным кадром. Но вот есть одна очень серьезная проблема при использовании кропнутых камер. И проблема эта – отсутствие объективов. В общем случае это касается отсутствия хороших профессиональных светосильных объективов с удобным ЭФР. Профессиональные фотографы, например, свадебщики, студийные фотографы, репортажники чаще всего используют определенный набор объективов с перекрытием определенного фокусного расстояния. Обычно это диапазон 14-200мм.
Но для кропнутых камер просто нет объективов для комфортной съемки.
Объективы исторически претерпели ряд подгонок под потребности фотографов при работе на узкой 35-ти миллиметровой пленке. Сложились свои оптимальные стандарты. Например, репортаж в ‘ближнем бою’ проще простого снимать на Nikon 17-35 F/2.8, а для портрета, свадеб использовать Nikon 70-200 F/2.8. Эти объективы дополняют друг друга и создают нужное фотографу покрытие диапазона фокусных расстояний, очень удобны в использовании и являются своего рода стандартом. Данные объективы претерпели ряд модификаций, прошли закалку временем, а их фокусные расстояния выбраны совсем неспроста.
В итоге, для кропа Nikon DX нет ни светосильного ширика-панорамника (14-24 F/2.8), ни ширика-репортажника (Nikon 17-35 F/2.
8), ни портретника-телевика (Nikon 70-200 F/2.8), ни фикс портретника (Nikon 85mm F1.4).
В общем случае для ‘профессиональной фотосъемки’ на кропе можно использовать только Nikon 17-55mm F/2.8 в качестве универсала на замену полнокадрового Nikon 24-70mm F/2.8.
При использовании объективов от полнокадровых камер меняется ЭФР и полнокадровые объективы во многом теряют свою функциональность на кропе. Для подкрепления своих слов приведу пример из личной практики. При использовании на полнокадровой камере объектива Nikon 70-200 F/2.8 я легко могу снимать свадебную прогулку и небольшие группы людей на 70мм, мне для этого достаточно чуть отойти. А вот при использовании того же объектива на кропе мне приходиться бегать туда-сюда с 70-200мм чтобы снять свидетелей, молодых и еще нескольких людей. В итоге 70-200 не выполняет свою функцию нормального объектива на 70мм. Для серьезной фотосъемки кроп – это путь в никуда из-за отсутствия набора нужных фотографу объективов.
Есть еще один момент – сторонние производители смекнули нюанс, описанный выше, и выпустили эквиваленты.
Для Nikon 14-24 F/2.8 существует Tokina 11-16 F/2.8, для Nikon 70-200 F/2.8 существует Tokina AF 50-135mm F/2.8. Замены Nikon 17-35 F/2.8 так и не придумали. С одной стороны я часто рекомендую объективы сторонних производителей, но делаю я это только для любителей. С другой стороны для профессионалов существует одно неписанное правило по использованию только ‘родных’ объективов на своих камерах. Приведу пример, вот пришел я на свадьбу с ‘Тамроном’, ‘Сигмой’, ‘Токиной’. Меня спрашивают, а что это за объектив? Я отвечаю – ‘Тамрон’, ‘Сигма’, ‘Токина’. В ответ слышу только “Там… Что?… Зигма? Бокина?”. И весь мой профессионализм и доверие ко мне умножается на ноль. Сложно доказать клиенту, что важно как фотографировать, а не с помощью какой техники. Всем подавай только Nikon, Canon, Sony.
Конечно, должно быть понимание, что понятия ‘профессиональный фотограф’ и ‘профессиональная фототехника’ имеют очень расплывчатые границы.
Еще можно упомянуть камеры Canon с сенсором APS-H – Canon EOS-1D, 1D Mark II, 1D Mark II N, 1D Mark III, 1D Mark IV, которые имеют кроп фактор 1.
3 и для которых ни родной производитель, ни сторонние не выпускают объективы с учетом кропа. К таким камерам подходят только полноформатные родные объективы.
Выводы:
Для полнокадровых камер существуют решения объективов с удобным набором фокусных расстояний. Для кропнутых камер таких объективов практически нет.
Эволюция кропа
В предыдущем пункте я попытался разгромить кроп. В этом пункте я попытаюсь добить его.
Эволюционировали не только профессиональные объективы, но и ряд простеньких ‘темненьких’ зумов. Обычно для комфортной несложной фотосъемки используется диапазон 28мм-ХХХмм. Например, 28-50мм, 28-70мм, 28-85мм, 28-100мм, 28-105мм, 28-200мм, 28-300мм. Такие объективы называют универсальными, с их помощью практически можно снимать все, что угодно. Их универсальность в своем большинстве кроется в возможности использовать широкий угол обзора на 28мм на полноформатной камере. Эквивалентом 28мм на кропе будет 18мм, например 18-55м, 18-70мм, 18-105мм, 18-135мм, 18-200мм, 18-300мм.
Для примера, компания Nikon имеет свыше 10 универсальных автофокусных объективов класса 28-ХХХ и их модификаций. Все эти объективы практически нерентабельны при использовании на кропнутых камерах Nikon DX, так как напрочь теряют свою универсальность из-за того, что 28мм дает ЭФР в 42мм (почти полтинник). Сейчас старые добрые объективы, например, Nikon 28-105mm F/3.5-4.5 Macro с запредельным качеством изображения и супер быстрой фокусировкой продают по 150у.е., так как они никому не нужны.
Это касается не только универсальных объективов, а практически всех полнокадровых объективов, которые были разработаны для полноформатных камер. На кропе происходит черная магия, постоянно полнокадровые объективы с определенными целями и задачами ‘превращаются во что-то‘. Например, полтинник в недопортретник, любой ширик – в стандартный объектив, сверх ширик – в ширик. Единственным неизменным являются телевики. Телевик и на кропе телевик.
Основным достоинством кропа маркетологи выделяют ‘бесплатное’ увеличение эквивалентного фокусного расстояния.
На деле, такое увеличение нужно лишь в очень редких задачах. Например, мне очень редко нужен объектив длиннее 200мм на полном кадре. Данное преимущество могут использовать немногие фотографы с реальной пользой для съемки удаленных объектов. Обычному фотолюбителю такое увеличение ЭФР часто не нужно. Многие остаются обмануты тем, что обычно говорят про увеличение ЭФР для теле объективов. Там все предельно просто – чем больше фокусное расстояние – тем лучше. Но из-за того, что увеличивается ЭФР не только теле объективов, но и всех объективов, от этого сильно страдают широкоугольники. То есть широкий угол широкоугольного полноформатного объектива просто пропадает при использовании такого объектива на кропнутой камере. В общем случае, лучше снять шире, чем уже – изображение потом можно обрезать, но не наоборот. Потому мне очень нравится выражение: ‘кроп съедает кадр‘.
Вывод:
При использовании кропнутых камер теряется возможность использования огромнейшего числа старых полнокадровых объективов с отличными оптическими и механическими показателями.
Часто такие объективы стоят копейки, а их качество изображения находится на высоком уровне.
Точность кропа
Еще одним важным замечанием является точность работы системы фокусировки при использовании на кропе и на полном кадре FX объективов. Связано это с гиперфокальным расстоянием и особенностью системы фокусировки каждого объектива в отдельности.
Чтобы снять один и тот же предмет одним и тем же полноформатным объективом на кроп и на полный кадр с одинаковым кадрированием, нужно ближе или дальше подойти к предмету съемки. Разница в дистанции съемки между камерой Nikon DX и Nikon FX будет составлять 1.5 раза. Например, если на кропнутую камеру и полноформатный объектив нужно будет что-то снять с расстояния 6 метров, тот на тот же объектив и полноформатную камеру с тем же кадрированием нужно будет снимать с расстояния 4 метра.
Системе фокусировки чаще проще навести на резкость объектив при средних дистанциях фокусировки.
Это можно связать с шагом фокусировочного кольца. При фокусировке в районе бесконечности шаг кольца фокусировки очень маленький, из-за чего может возникнуть больше проблем с точностью наводки на резкость в этом диапазоне. При использовании FX объектива на кропе наводка на резкость сдвигается в сторону бесконечности, что в общем случае ухудшает точность и плавность наводки на резкость. Это очень тонкий нюанс, который не всегда удастся отследить. Требуется очень много практики, чтобы почувствовать разницу.
А еще немаловажный момент – чем меньше дистанция фокусировки, тем визуально объект съемки кажется резче (хотя глубина резкости и уменьшается).
Вес кропа
Часто говорят, что кропнутые камеры весят меньше полноформатных камер. Это не всегда соответствует истине. Например, полноформатные камеры Nikon D700, D800, Nikon D800E, Nikon D600 весят меньше, чем кропнутые Nikon D1, Nikon D1h, Nikon D1x, Nikon D2x, Nikon D2xs, Nikon D2h, Nikon D2hs. Также полноформатная Nikon D600 весит примерно столько же, как и кропнутая линейка Nikon D500, D300, D300s, D200, D100.
В общем случае вес камеры определяется не величиной сенсора, а принадлежностью камеры к определенному уровню, например, профессиональному или любительскому. Вес камеры очень сильно зависит от материалов, из которых изготовлен корпус. Обычно профессиональные камеры имеют полностью металлический корпус, в отличие от любительских камер, где используется пластик. Вот и получается, что профессиональные флагманские (с комбо корпусом) кропнутые камеры серии Nikon D1, D2 весят больше, чем любительская полноформатная Nikon D600 или профессиональные Nikon D810, D800, D800E. Вес камеры может быть как и плюсом, так и минусом, как и все остальное в вопросах о кропе.
Скорость кропа
Неявным преимуществом уменьшенного сенсора на кропнутых камерах является возможность быстрого считывания сигнала с ячеек матрицы и меньшее энергопотребление. На деле это сильно влияет на видео. Так, первой камерой Nikon, которая умела снимать видео, была не Nikon D3s, а Nikon D90. Сейчас Nikon D7100, D7200, D5200, D5300, D5500 могут снимать Full HD с частотой 60 кадров в секунду, а более дорогие камеры Nikon D600, D610, D800, D800E, D4 могут выжать максимум только 30 кадров в секунду в режиме Full HD.
На скорости съемки фото это тоже сказывается. Так камеры со сменной оптикой Nikon 1 J1, Nikon 1 S1, Nikon 1 V2, Nikon 1 V1, Nikon 1 J2, Nikn 1 J3 и Nikon 1 AW1 могут выполнять фотосъемку со скоростью 60 (шестьдесят) фотографий за одну секунду. Получается, что крошки Nikon 1 с кроп фактором 2.7X снимают в 5 раз быстрей, чем Nikon D4s или Canon 1DX. Такое быстродействие возможно именно за счет быстрого считывания и обработки сигнала с ‘маленькой’ матрицы.
Вырезка кропа
В отличии от камер Canon, полноформатные ЦЗК Nikon могут работать в режиме изображения DX. Это означает, что любая полноформатная камера может использовать только центральную часть своего сенсора, по размерам полностью идентичную классическому кропу Nikon DX. Для этого достаточно выбрать в меню камеры область изображения DX. Таким образом используя любые камеры Nikon FX можно одновременно иметь под рукой и аналог кропнутой камеры. Например, в режиме Nikon DX камера Nikon D800 получает 16МП снимки, по величине и качеству почти такие же, как и при использовании кропнутых камер Nikon D7000 или D5100.
Правда, в режиме Nikon DX неудобно визировать через ОВИ. Кстати, некоторые кропнутые камеры Nikon DX могут работать в своем специфическом дополнительном кропнутом режиме. К таким камерам можно отнести Nikon D2x и D2xs с дополнительным кропом для высокоскоростной съемки Kf=2Х и Nikon D7100 с возможностью дополнительного кропа Kf=1.3X.
Будущее кропа
Конечно, кропнутые камеры были и всегда будут. Но вот в профессиональном сегменте кропнутым камерам места уже нет. К примеру, компания Nikon больше не выпускает ТОПовых кропнутых ‘комбомонстров‘, последним из которых был Nikon D2xs, выпущенный в далеком 2006 году. В 2007 году линейка ТОПовых профессиональных камер Nikon была заменена полноформатной линейкой, первой из которых стала Nikon D3. В дальнейшем весь модельный ряд подобных камер включает в себя исключительно полноформатные модели.
Та же участь постигла и линейку кропнутых ТОПовых камер Canon с сенсором APS-H. Последняя модель, Canon 1D Mark IV, была выпущена в 2009 году, в 2012 заменена на полноформатную камеру Canon 1D X.
Качество кропа
Все предыдущее – это всего лишь цветочки 🙂 (которые на заставках). Для меня, как для фотографа, полноформатные камеры ценятся больше кропнутых из-за более низкого уровня шума на эквивалентных значениях ISO. Полноформатные камеры имеют более высокие значения ISO, позволяющие создавать снимки приемлемого качества. Если взять кропнутую и полноформатную камеры одного и того же поколения, то снимки с полноформатной камеры всегда будут более гибкими при пост-обработке, их намного проще ‘вытянуть‘ и доработать (особенно при съемке в RAW).
Возьмем последнюю полноформатную модель среди камер Nikon – D4s, и последнюю продвинутую кропнутую – D7100, даже по синтетическим тестам легко увидеть, что ‘рабочие’ ISO у Nikon D4s в 2-3 раза выше, нежели у Nikon D7100 (ссылка dxomark.com). Могу с уверенностью утверждать, что еще ни одна кропнутая камера Nikon не доросла по уровню шума на высоких ISO даже до самой первой полноформатной Nikon D3. Ту же ситуацию можно наблюдать и у камер Sony и Pentax.
И если не брать в расчет Canon EOS-1 DS то и у Canon точно такая же ситуация :).
В комментариях можно задать вопрос по теме и вам обязательно ответят, а также можно высказать свое мнение или описать свой опыт. Для подбора фототехники я рекомендую большие каталоги, например E-katalog. Много мелочей для фото можно найти на Aliexpress.
Глобальный вывод:
Кроп коварен. Теперь Вы знаете, что:
- Полный кадр можно считать кропом от среднеформатных камер;
- Кроп имеет преимущество большей ГРИП при одинаковом числе F и одинаковом угле обзора. Это важно для съемки с использованием широкоугольной оптики;
- Для кропа отсутствует линейка профессиональных объективов с удобным фокусным расстоянием. На мой взгляд, это очень серьезный недостаток кропа;
- Кропнутые камеры невозможно нормально использовать с огромным количеством старых добротных полноформатных объективов;
- При использовании полноформатных объективов на кропе меняется плавность и удобство наводки на резкость;
- Кропнутые камеры не всегда легче полноформатных камер;
- Полнокадровые камеры имеют заметно меньший уровень шума на высоких значениях ISO;
- Среди профессиональных камер места для кропа остается все меньше.

Продолжение здесь.
Материал подготовил Аркадий Шаповал. Мой Youtube-канал, а также группа Радоживы на Facebook и VK.
Что такое кроп-фактор / Хабр
Сейчас существует множество зеркальных фотокамер. Наиболее популярны из них любительские и полупрофессиональные камеры с «кроп-матрицей». Но что же такое «кроп»? Что означает «кроп-фактор»?В этой статье я попытаюсь приоткрыть завесу таинственности.
Исторически сложилось, что пленочный кадр имеет размер 24×36 мм. В цифровой фотографии такая матрица называется «полноразмерной» или ФФ (Full Frame). Но при производстве пластин такого размера возникают различные проблемы, много брака, например, что приводит к большой стоимости такой матрицы.
Маркетологи придумали следующий ход: резать заготовку для матриц на более мелкие размеры. Это приводит к значительному снижению цены конечной матрицы: заготовку тех же размеров можно разрезать на большее количество фотоматриц, и влияние брака менее существенно.
У различных фирм матрицы уменьшились по-разному. Canon стал делать меньше матрицы в 1,6 раза, а Nikon в 1,5 раза, Sony, тоже уменьшила «кроп-матрицу» в 1,5 раза.
Влияние на съемку
Поскольку кроп-матрица меньше, то на нее попадает лишь часть света, проходящего через объектив. Этим вызвано появление термина — кроп-фактор.
При съемке создается ощущение, что фотоаппарат с кроп-матрицей приближает сильнее, чем полнокадровый. На самом же деле фотоаппарат как-бы сам вырезает из полноразмерного кадра прямоугольник в 1,6 раза меньший и сохраняет.
Сфотографировав на ФФ аппарат и вырезав на компьютере из фотографии в центре прямоугольник в 1,6 раза меньший, вы получите точно такой же кадр, как вы бы получили на кроп-матрице.
Так же ошибочно считается, что кроп-матрица увеличивает потому, что чтобы на ФФ аппарат в кадр попало столько же пространство нужен объектив с фокусным расстоянием в 1,6 раза большим, чем на кропе. Например, в объектив 50мм на кропе влезет примерно такое же пространство, что влезло бы в объектив с фокусным расстоянием 80мм на ФФ.
Но это происходит из-за «вырезания» меньшей области круга изображения, чем у полнокадровой матрицы, а не увеличения картинки, поскольку фокусное расстояние это физическая характеристика линзы(объектива), и на нее не влияет размер матрицы.Именно это мнимое увеличение фокусного расстояния при съемка на кроп и является «эффективным фокусным расстоянием». И чтобы его получить нужно домножить значение фокусного расстояния объектива на кроп-фактор, который равен соотношению кроп-матрицы и полноразмерной.
Влияние на ГРИП
ГРИП — Глубина Резко Изображаемого Пространства — это то, что на фотографии резко изображено.
Опять же, ГРИП — не зависит от матрицы. Он напрямую зависит от расстояния до объекта, и обратно от открытости диафрагмы и фокусного расстояние объектива. То есть, чем ближе фотографируемый объект, чем больше фокусное, чем больше открыта диафрагма, тем меньше будет область резкости на вашем снимке.
А от размера матрицы зависит лишь только, как много попадет этой области вам в кадр.
Как вы видите, с одного и того же расстояния, на одном и том же фокусном расстоянии, при одинаковой диафрагме я получил одинаковое поле резкости, что на кроп-матрице, что и на полнокадровой. Разница только в том, как много нерезкой линейки влезает в кадр.
Но опять же, из-за того, что в кроп-матрицу влезает гораздо меньшая область круга изображения(см. Рис.1), то для того, чтобы сфотографировать лицевой портрет человека, Вам придется отойти дальше, чем с полнокадровым фотоаппаратом. А чем дальше объект, тем больше поле резкости, тем больше ГРИП, поэтому и создается ощущение, что кроп-матрица хуже размывает фон.
В связи с этим, существует еще термин «эффективная диафрагма» по отношению к кроп-фотоаппаратам. Суть этого термина в том, что, если снимать с ФФ камеры, то параметры будут у вас следующие: фокусное расстояние 85мм, диафрагма 2.8, расстояние до объекта 1м.
На кроп-фотоаппарате вам уже придется брать объектив 50мм, чтобы влезло столько же пространства в кадр с 1 метра, а поскольку фокусное расстояние меньше в 1.
6 раза, то чтобы ГРИП оставался таким же, придется открыть диафрагму в 1,6 раза больше, т.е. до 1,8.
Резюме
Кроп во многом оправдывают свой перевод с английского — обрезать. За счет меньшей матрицы фотоаппарат захватывает лишь меньше пространства на снимок, а на оптические характеристики не влияет размер сенсора никак. Размер его влияет лишь на человеческое ощущение, т.к. придется дальше отходить и проигрывать в степени размытости.
Что такое кроп-фактор
Кроп-фактор представляет собой отношение размера кадра формата 35mm к размеру матрицы фотокамеры (Kf = диагональ 35мм≈43,3мм / диагональ матрицы). Используя кроп-фактор, можно определять эквивалентное фокусное расстояние вашего объектива и сопоставлять объективы разных цифровых зеркальных фотоаппаратов.
Кроп-фактор – это показатель, обозначающий разницу между размером матрицы вашей цифровой камеры и традиционным пленочным кадром формата 35mm. Данный показатель используется преимущественно для определения фокусного расстояния объектива при его установке на разные камеры, что на самом деле очень важно.
Не смотря на то, что данный термин кажется сложным, в действительности все достаточно просто, к тому же кроп-фактор является одним из тех понятий в фотографии, в которых важно разобраться. Поняв, что такое кроп-фактор, вы сможете делать более осознанный выбор объективов при покупке и использовании.
Проблема
Объектив проецирует круглое изображение на фиксирующий элемент камеры. Для каждого отдельного объектива это изображение будет постоянным, независимо от того, с какой камерой объектив используется. Когда проецируемое изображение попадает на пленку или матрицу, лишь определенная его часть фиксируется.
До появления цифровой фотографии зеркальные камеры (в большинстве своем) использовали пленку формата 35mm. Это значит, что все они захватывали одинаковую часть проецируемого объективом изображения и картинка, которую давал конкретный объектив, была постоянной.
Цифровые камеры устроены более сложно в данном смысле. Пленка в них заменена на матрицу, которая обычно меньше, чем кадр формата 35mm. Так как матрица физически меньше, то она и захватывает меньшую часть проецируемого изображения, в результате фактически сужается угол поля зрения объектива.
(подписи сверху вниз: изображение, сохраняемое матрицей; изображение, фиксируемое пленкой формата 35mm)
Матрица захватывает меньшую часть проецируемого изображения. Меньший угол поля зрения создает впечатление, что используется объектив с большим фокусным расстоянием. Автор фотографии Барри.
Уменьшенный угол поля зрения создает впечатление зума (приближения). Это порождает определенную проблему: если одинаковые объективы дают отличный результат на разных камерах, как фотографу точно сопоставлять объективы и определять, какой именно угол поля зрения будет характерен для конкретной камеры. Кроп-фактор был придуман как раз для того, чтобы ответить на эти вопросы.
Что такое кроп-фактор?
Кроп-фактор обозначает разницу между пленкой формата 35mm и размером матрицы. Например, если ваша камера имеет кроп-фактор, равный 2, это означает, что матрица в два раза меньше, чем кадр формата 35mm.
Современные цифровые камеры бывают оснащены самыми разными матрицами. В лучших цифровых камерах установлены матрицы того же размера, что и 35mm кадр пленки, поэтому они имеют кроп-фактор 1 (также называют «полным кадром»). На противоположном конце линейки цифровых камер те, что оснащены очень маленькой матрицей, поэтому их кроп-фактор может достигать 5-6. Чем выше кроп-фактор, тем значительнее эффект зумирования для каждого конкретного фокусного расстояния.
Вы можете рассчитать кроп-фактор вашей камеры путем деления длины диагонали кадра формата 35mm на длину диагонали матрицы камеры (Kf = диагональ 35мм≈43,3мм / диагональ матрицы). Чтобы не запутаться в цифрах и сэкономить время, можно воспользоваться руководством от производителя камеры, там должно быть указано значение кроп-фактора.
Эквивалентное фокусное расстояние
Кроп-фактор очень важен. Но как он влияет на съемку? Что стоит знать при покупке объектива или новой камеры? Благодаря кроп-фактору мы можем без проблем сопоставлять различные объективы и камеры.
Умножив фокусное расстояние объектива на значение кроп-фактора, вы получите эквивалентное фокусное расстояние, которое определяет угол поля зрения объектива, аналогичный тому, что был бы у пленочной камеры формата 35mm. Именно поэтому кроп-фактор также называют мультипликатор фокусного расстояния (FLM).
Например, объектив 50mm с камерой, кроп-фактор которой равен 1.5, будет давать эквивалентное фокусное расстояние в 50mm, т.к. 50 x 1.5 = 75. Таким образом, при использовании объектива 75mm с пленочной камерой 35mm вы получите аналогичный угол поля зрения.
Благодаря кроп-фактору удается устранить некоторую неопределенность при выборе объектива. Возможно вам захочется выбрать объектив, который сымитирует эффект от использования телеобъектива 200mm с полнокадровой камерой. Произведя расчеты с поправкой на кроп-фактор, вы сможете точно определить, какой объектив вам приобрести.
Следующая таблица содержит эквивалентное фокусное расстояние, рассчитанное для распространенных соотношений фокусных расстояний объективов и кроп-факторов камер.
Эквивалентное фокусное расстояние для основных объективов и кроп-факторов
Надеюсь, теперь у вас есть четкое понимание того, что обозначает кроп-фактор и как его можно использовать для сопоставления объективов так, чтобы можно было не обращать внимания на саму камеру. Эти знания помогут вам принимать более обоснованные решения при покупке и выбирать объективы, наиболее подходящие для реализации задуманного, исключая догадки и путаницу.
Автор: Photographymad
Кроп фактор и эффективное фокусное расстояние. Что это такое
Понятие «Кроп фактор» (Crop Factor) появилось с появлением цифровых фотоаппаратов. Термин походит от английского слова Crop — обрезать. Первые цифровые фотокамеры из-за ограничения технических возможностей имели площадь сенсора меньше, чем размер стандартного кадра фотопленки 36х24 мм, но объективы использовались от стандартных 35 мм фотоаппаратов.
В таком случае пришлось вводить понятие кроп фактор, чтобы сопоставить фокусные расстояния, при которых получается одинаковая композиция в кадре.
Что такое кроп фактор? Кроп фактор это множитель. Например, если площадь матрицы в полтора раза меньше кадра 35мм пленки (полный кадр), то кроп фактор соответственно будет равняться 1,5.
Так, например для фотоаппаратов Nikon DX кроп фактор составляет 1,5, а значит при съемке объективом с фокусным расстоянием 50 мм, по сравнению с использованием того же объектива на полном кадре, происходит уменьшение поля зрения и композиция в кадре будет соответствовать (50×1.5) 75 мм объективу на полном кадре.
С уменьшением размера матрицы, при использовании объектива с одним и тем же фокусным расстоянием, меняется угол обзора и соответственно композиция.
Эффективное фокусное расстояние (ЭФР)
Чтобы скомпоновать тот же кадр на малом формате требуется объектив с меньшим фокусным расстоянием. Отсюда происходит понятие «Эффективное фокусное расстояние» (ЭФР). Например широкоугольный объектив с фокусным расстоянием 35 мм на полном кадре, при установке на фотоаппарат с APS-C матрицей превращается в 50 мм объектив. А телеобъектив с фокусным расстоянием 200 мм, превращается в 300 мм.
Но не нужно путать понятие ЭФР с реальным фокусным расстоянием. При увеличении кроп фактора меняется угол обзора и соответственно композиция кадра, но оптическое приближение при этом остается то же. Это равнозначно тому, если бы вы обрезали в редакторе фотографию, сделанную полнокадровым фотоаппаратом до размера кропнутой матрицы.
Эквивалентная резкостная диафрагма
Чем ближе объект, на который наведен фокус, тем меньше становится глубина резко изображаемого пространства (ГРИП). Применимо к кроп фактору, чтобы получить одинаковыю композицию на кропнутой матрице, при одинаковом фокусном расстоянии объектива мы должны отойти дальше от объекта съемки. А за счет этого меняется и ГРИП, она становится шире. Чтобы сопоставить эти значения ввели понятие «Эквивалентная резкостная диафрагма». Но это относительная и неточная величина. ГРИП увеличивается, но резкость остается такой же. В то время как на полном кадре, прикрывая диафрагмы, мы получаем резче снимок.
Чем меньше размер матрицы, тем короткофокуснее объектив используется и тем сложнее добиться маленькой ГРИП. Это одна из причин, почему на мыльницах и суперзумах очень сложно отделить объект от фона и получить красивое боке. Но в то же время легче добиться большой ГРИП в макросъемке.
Размеры матриц фотоаппаратов и их кроп фактор
Ввиду того, что сенсор большой площади сложно изготовить, производители пошли путем уменьшения площади и увеличения количества пикселей (разрешения) матрицы. Это требует соответственного пересчета объективов. Сейчас уже существует множество стандартных размеров матриц, меньших за кадр 36х24 мм, приведу самые распространенные из них:
| Тип матрицы | Физический размер | Соотношение сторон | Кроп фактор | Фотоаппараты |
| Full Frame | 36 x 24 мм | 3:2 | 1 | полнокадровые |
| APS-H | 28,1 × 18,7 мм | 3:2 | 1,28 | Canon EOS-1D |
| APS-C | 23,7 × 15,6 мм | 3:2 | 1,5 | Nikon DX |
| APS-C | 22,3 × 14,9 мм | 3:2 | 1,6 | Canon EF-S |
| 4/3″ | 17,3 × 13 мм | 4:3 | 2 | Olympus Digital |
| 1″ | 13,2 × 8,8 мм | 3:2 | 2,7 | Nikon CX |
| 1/2,3” | 6,4 × 4,8 мм | 4:3 | 5.6 | суперзумы |
| 1/2,5″ | 5,8 × 4,3 мм | 4:3 | 6,2 | суперзумы |
Соответственно, для матриц таких маленьких рамеров рассчитываются объективы, дающие высокое оптическое разрешение, но имеющие малую площадь покрытия.
Ранее, в пленочную эпоху также существовала пленка с размерами менее 35 мм. Например были любительские фотоаппараты с размером кадра в два раза меньшим стандартного 35 мм, такие как Olympus Pen. Также существует формат 16 мм, он широко использовался в киносъемаочной аппаратуре. Объективы от этих систем можно устанавливать на цифровые фотоаппараты с подходящими для этого размероми матриц.
Как влияет кроп фактор на фокусное расстояние, диафрагму и светосилу?
Всегда задавался вопросом о значении размера матрицы и кроп фактора фотоаппарата в фотографии, зависимость от этого числа фокусного расстояния и светосилы. На самом деле он влияет на качество фотоснимков? Лучше ли большая матрица? Давайте рассмотрим некоторые технические и не технические аспекты размера сенсора и коэффициента обрезки, знание этого поможет правильно выбрать фотоаппарат.
Что такое кроп фактор в фотоаппарате
Коэффициент кадрирования — это сравнительное (мнимое) число, основанное на длине диагонали датчика полного кадра (FF), деленной на длину диагонали другого заданного датчика, чтобы иметь возможность рассчитать «эквивалентное» фокусное расстояние и диафрагму, которая будет захватывать один и то же «кадр» с тем же полем зрения (FOV) и глубиной резкости (DOF) относительно того, что было бы у полнокадрового датчика с заданным фокусным расстоянием и диафрагмой.
В этой статье предполагается, что у вас есть базовые знания о том, как работает фотокамера, а также о глубине резкости и ширине поля зрения. Также полезно знать, что такое F-стоп диафрагма и как она влияет на экспозицию.
Во-первых, чтобы лучше понять кроп фактор, нужно знать, от чего он зависит. Чтобы найти коэффициент кадрирования для любого датчика, сначала вычислите длину диагонали датчика
*****
Где высота матрицы «b», а ширина «а». Для матрицы полного кадра это – 43,27 мм, отношение этого параметра к диагонали матрицы кроп фактор которой нужно узнать.
Таким образом, для датчика размера APS-c с длиной диагонали 26,68 мм коэффициент обрезки будет
43,27мм/28,85мм = 1,5 кроп-фактора
Меньший датчик = больший датчик * кроп-фактор.
Допустим, вы видите изображение, снятое на полнокадровую камеру с использованием объектива с фиксированным фокусным расстоянием, снятого при определенной диафрагме: кроп фактор будет обеспечивать фокусное расстояние и размер диафрагмы для любого датчика, чтобы воссоздать точно такой же кадр и получая при этом одинаковые DOF и FOV (фактор кадрирования связан только с FOV и DOF, а не с экспозицией, но об этом позже). Чтобы достичь этого, вы должны умножить коэффициент кадрирования на фокусное расстояние и диафрагму камеры, чтобы найти то же «эквивалентное» фокусное расстояние и апертуру, что и у полнокадровой камеры, чтобы получить те же кадр.
Фокусное расстояние и диафрагма на самом деле не меняются. Когда вы покупаете 50-миллиметровый объектив для камеры APS-C, это действительно 50-миллиметровый объектив, но он будет соответствовать 75-мм объективу на полнокадровой камере. При применении этого коэффициента нужно просто перевести ф.р. в эквивалентное полному кадру число для более точного сравнения.
Зачем нужно искать эквивалентные фокусные расстояния и диафрагмы для сравнения кропа с полнокадровыми камерами? Единственная причина этого в том, чтобы фотографы могут говорить на одном языке, независимо от того, какой у них размер матрицы камеры. Если мы все знаем, что данное поле зрения даст эквивалентное фокусное расстояние 50 мм, тогда человек с микро-4/3 может сказать человеку с камерой среднего формата, какое эквивалентное фокусное расстояние использовалось для захвата такого же кадра. Тогда фотограф с среднеформатной камерой может пойти и купить подходящий объектив, чтобы сделать похожее изображение.
Что касается причины, почему FF, а не другой размер является эталоном, всё это из-за киноиндустрии. 35-мм пленка была популярна в аналоговое время и стала своего рода стандартом (но не единственным используемым размером) для кинофильмов. 35 мм пленка примерно того же размера, что и полнокадровый сенсор.
Фокусное расстояние и поле зрения
Не будем говорить о зумировании или о том, как различные фокусные расстояния будут изменять воспринимаемое расстояние объектов. Это не важно для фактора кадрирования, а более значимо для фокусного расстояния.
Фокусное расстояние — это расстояние от линзы до матрицы или, более конкретно, когда лучи света сходятся к датчику изображения вдоль фокальной плоскости.
Почему поле зрения изменяется для объектива с одинаковым фокусным расстоянием, но для матрицы другого размера? Это связано с тем, что сенсор меньшего размера (меньше FF) использует более узкую область светового пучка. Противоположное утверждение относится к матрицам больше, чем FF.
Несмотря на то, что одно и то же фокусное расстояние использовалось для двух камер с сенсорами разных размеров, поле зрения становится меньше, потому что меньший диапазон света попадет на меньшую матрицу.
Мы также можем получить тот же угол обзора, изменив фокусное расстояние объектива. Это можно проиллюстрировать, увеличив фокусное расстояние объектива камеры FF, чтобы сделать более узкое поле зрения таким же, как у камеры APS-c, или наоборот.
Пример: если вы хотите сделать снимок в комнате с объективом FF 50 мм и хотите получить, то же изображение и поле зрения в той же точке в комнате на сенсорной камере APS-c с 1,5 кроп-фактор, вам нужно будет использовать 33,3 мм объектив (33,3 мм х 1,5 = 50 мм)
Диафрагма и глубина резкости
Диафрагменное число — это расчетный параметр, которое дает отношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка (отверстие диафрагмы). Диафрагма в камере регулируется путем изменения только диаметра входного зрачка (на основной линзе), но расчет для получения числа диафрагмы также включает фокусное расстояние. Поскольку число f изменяется при открытии и закрытии диафрагмы, число f можно использовать для описания изменения освещенности из-за изменения размера отверстия.
Диафрагму рассчитывают, принимая фокусное расстояние по диаметру входного зрачка и разделяя их.
Фокусное расстояние/Диаметр входного зрачка = Диафрагменное число
Число F-стоп не изменяется в зависимости от размера вашей матрицы, поскольку оно зависит от физических свойств объектива, и вместо этого будет (более или менее) масштабироваться с изменением фокусного расстояния и размера объектива из-за изменения размера матрицы. Это удобно, потому что изменение значения апертуры, используемое для определения изменения количества света, попадающего в камеру через объектив, может быть универсальным для любого объектива на любой камере. F-Stop — еще одно универсальное понятие для используемое для определения треугольника экспозиции.
Это число помогает измерить количество света, поступающего в фотокамеру, поэтому даже при изменении диафрагмы от f/2,8 до f/1,4 на полном кадре визуально больший световой пучок изменяется пропорционально такому же изменению для микро 4/3 при аналогичном диафрагмировании. При использовании объектива с одинаковым фокусным расстоянием изменение диаметра будет таким же.
Параметры экспозиции при изменении диафрагмы не зависят от размера датчика. Поэтому светосила micro 4/3 объектива не изменяется по сравнению с FF-камерой. Объектив 1.2f одинаково пропускает свет, если он установлен на полном кадре или микро-4/3. Есть три фактора, которые влияют на глубину резкости: фокусное расстояние, размер диафрагмы и расстояние от камеры до объекта. Обратите внимание на диафрагму и ее влиянии на глубину резкости. Открывая диафрагму, вы создаете меньшую глубину резкости и более выраженное боке.
Выводы из всего: кроп-фактор или размер матрицы никак не влияет на светосилу объектива, недаром светосильные prime zoom объективы для всех систем стоят приблизительно одинаково около 1000$. Однако на micro 4/3 объективы по доступнее, вероятно они менее затратны в производстве — линзы меньше и легче. Olympus или Panasonic более нафаршированы функционалом, менее дорогие, поэтому это отличный выбор и для фотолюбителя и для профессионального фотографа, с учетом меньшего веса системы и меньшей стоимости оптики.
Что такое матрица? Кроп-фактор?
Прежде, чем купить фотоаппарат, вам необходимо ответить на ряд очень важных вопросов: сколько мегапикселей должна иметь матрица фотоаппарата, будет ли это полнокадровый фотоаппарат или камера с так называемой кропнутой матрицей, а также будет это зеркальный или беззеркальный фотоаппарат? Давайте разберемся с этими понятиями по порядку.
Матрица – это часть фотоаппарата, которая предназначена для регистрации света, проходящего через объектив. По сути, матрицы цифровых фотоаппаратов это аналог фотопленки в пленочных камерах. Матрица состоит из множества светочувствительных элементов – пикселей. Пиксели настолько маленькие и их так много, что для обозначения их количества используют приставку мега-, которая означает миллион. Чтобы понять, какое количество мегапикселей нужно именно вам, нужно определиться, для каких целей вы приобретаете камеру. Если вы планируете использовать ее в личных целях, для съемки бытовых сюжетов и в путешествиях, то вам вполне подойдут камеры с матрицами больше 10 мегапикселей. Если же планируется использовать камеру в коммерческих целях, то стоит задуматься над покупкой камеры с 20-мегапиксельной матрицей. Однако, стоит предостеречь вас от погони за огромными значениями этого параметра. Дело в том, что физический размер матрицы с ростом числа мегапикселей не изменяется, а, следовательно, физический размер самого пикселя будет уменьшаться. Матрицы с 30 и более мегапикселями очень требовательны к качеству применяемой оптики, а также, как правило, они сильнее нагреваются и на изображении появляется цифровой шум, ухудшающий качество.
Теперь давайте разберемся с понятием кропа. Само это слово происходит от английского crop – «обрезать», и в среде фотографов служит для обозначения матриц (и камер с такими матрицами), размер которых меньше, чем размер полнокадровых матриц, которые по площади соответствуют пленочному кадру. Степень уменьшения кроп-матрицы выражается с помощью кроп-фактора. Например, матрица с кроп-фактором 1,5 в полтора раза меньше полнокадровой матрицы. Из вышесказанного можно сделать один важный вывод: если вы планируете покупку камеры с 20- и более мегапиксельной матрицей, то предпочтение лучше отдать полнокадровым камерам, т.к. физический размер пикселя на них будет больше. Но какую камеру выбрать, если речь идет о бытовом использовании? Увы, здесь нет однозначного ответа. Кропнутые камеры меньше и легче своих полнокадровых собратьев, да и стоят они иногда в разы дешевле, однако выбор оптики для них заметно уже, да и само ее качество ниже. Важно также понимать, что производители фототехники просто не станут создавать кропнутую камеру, которая технически близка к полнокадровой – в таком случае их маркетологи просто не смогут убедить людей платить большие деньги за полный кадр. Тем не менее, уровень развития технологий на сегодняшний день так высок, что возможности доступных кропнутых камер даже превышают запросы бытового использования, и в этом случае нет смысла переплачивать значительные деньги за профессиональную технику. Единственным исключением может являться ситуация, когда у вас уже есть хороший набор оптики от пленочного фотоаппарата. Тогда имеет смысл переплатить за полнокадровую камеру, чтобы иметь возможность использовать более высококачественные объективы.
В завершении темы кропнутых и полнокадровых матриц хотелось бы внести ясность и в еще один вопрос. На просторах Интернета часто можно слышать мнение о том, что ГРИП (Глубина Резко Изображенного Пространства) отличается в зависимости от размера матрицы, а у полного кадра существует некий особый рисунок, присущий только этим камерам. Дело в том, что все эти утверждения не имеют ничего общего с техникой и здравым смыслом. ГРИП зависит только от трех параметров – от диафрагмы, фокусного расстояния и от расстояния до объекта съемки. Размер матрицы не оказывает на него никакого влияния. Качество изображения, также как и рисунок, зависят в основном от используемой оптики. Один и тот же объектив на обоих типах матриц даст одинаковое качество изображения. Важно только помнить, что при использовании полнокадрового объектива на кропнутой матрице в поле ее зрения будет попадать лишь часть формируемого объективом изображения. Многие ошибочно называют это увеличением, но это не так. Просто мы фиксируем лишь часть от полной картинки. Чтобы понять какую именно, нужно вновь обратиться к кроп-фактору. Например, если взять полнокадровый объектив с фокусным расстоянием 100 мм и сделать кадр на кроп-матрице с фактором 1,5, то изображение будет таким, как если бы на полнокадровую матрицу сняли кадр на фокусном 150 мм.
В последнее время рынок фототехники все уверенней завоевывают беззеркальные камеры. В чем их плюсы и минусы по сравнению с традиционными зеркалками? Основной плюс кроется в самой конструкции – в них отсутствует громоздкое зеркало и поднимающая его система, которые служат в зеркальных фотоаппаратах для передачи изображения из объектива в оптический видоискатель. За счет этого достигается меньший вес и размеры камеры. К плюсам таких камер относится и электронный видоискатель, который значительно облегчает настройку камеры (особенно для новичков) и использование мануальной оптики. Но есть и минусы – все тот же видоискатель является мощным потребителем электроэнергии и, естественно, приводит к более быстрой разрядке аккумуляторов, которые, к слову, в угоду уменьшения веса и размера и без того уступают аккумуляторам зеркалок. Еще одним минусом оптического видоискателя является его подтормаживание при съемке быстродвижущихся объектов. Поэтому, если вы хотите снимать репортажи, спорт или дикую природу, то, однозначно, ваш выбор это зеркальные камеры с оптическим видоискателем.
Обрезка повернутых прямоугольников из изображения с помощью OpenCV
В задачах компьютерного зрения нам нужно обрезать повернутый прямоугольник из оригинала изображение иногда, например, для обрезки повернутого текстового поля. В этом посте я бы хотел бы рассказать, как это сделать в OpenCV.
Если вы поищете в Интернете об обрезке повернутого прямоугольника, то найдете
несколько ответов в Stack Overflow, которые предлагают использовать minAreaRect () для
найти минимальный ограничивающий прямоугольник, повернув исходное изображение и, наконец,
обрезка прямоугольника из изображения.Вы можете найти эти вопросы
Вот
и
Вот.
Хотя некоторые ответы работают, они работают только при определенных условиях. Но если
повернутый прямоугольник находится у края исходного изображения, некоторая часть
обрезанный прямоугольник вырезается на выходе.
В качестве примера возьмем следующее изображение с повернутым текстом:
Угловые точки (в верхнем левом, верхнем правом, нижнем правом, нижнем левом порядке):
[64, 49], [122, 11], [391, 326], [308, 373]
Если вы обрежете прямоугольник с помощью следующего скрипта (на основе этого ответ):
Щелкните, чтобы увидеть код. импорт CV2
импортировать numpy как np
def main ():
img = cv2.imread ("big_vertical_text.jpg")
cnt = np.array ([
[[64, 49]],
[[122, 11]],
[[391, 326]],
[[308, 373]]
])
# найти точный прямоугольник, ограничивающий текстовую область
# rect - это кортеж, состоящий из 3 элементов: первый элемент - центр
# прямоугольника, второй элемент - это ширина, высота и
# третий элемент - это обнаруженный угол поворота.
# Пример вывода: ((227.5, 187.50003051757812),
# (94.57575225830078, 417.98736572265625), -36.9821552734)
rect = cv2.minAreaRect (cnt)
print ("rect: {}". format (rect))
box = cv2.boxPoints (прямоугольник)
box = np.int0 (коробка)
# print ("ограничивающая рамка: {}". формат (прямоугольник))
cv2.drawContours (img, [поле], 0, (0, 0, 255), 2)
# img_crop будет обрезанным прямоугольником, img_rot - повернутым изображением
img_crop, img_rot = crop_rect (img, rect)
cv2.imwrite ("cropped_img.jpg", img_crop)
cv2.waitKey (0)
def crop_rect (img, rect):
# получаем параметр маленького прямоугольника
center, size, angle = rect [0], rect [1], rect [2]
center, size = tuple (map (int, center)), tuple (map (int, size))
# получить строку и столбец в img
высота, ширина = img.shape [0], img.shape [1]
# вычисляем матрицу вращения
M = cv2.getRotationMatrix2D (центр, угол, 1)
# повернуть исходное изображение
img_rot = cv2.warpAffine (img, M, (ширина, высота))
# теперь повернутый прямоугольник становится вертикальным, и мы его обрезаем
img_crop = cv2.getRectSubPix (img_rot, размер, центр)
вернуть img_crop, img_rot
если __name__ == "__main__":
главный()
В приведенном выше коде мы сначала находим прямоугольник, охватывающий текстовую область на основе
четыре точки, которые мы даем, используя
cv2.minAreaRect ()
метод. Затем в функции crop_rect () мы вычисляем матрицу вращения и
поверните исходное изображение вокруг центра прямоугольника, чтобы выпрямить повернутый
прямоугольник. Наконец, прямоугольная текстовая область обрезается из повернутого изображения.
с помощью
cv2.getRectSubPix
метод.
Исходное, повернутое и обрезанное изображение показано ниже:
Мы ясно видим, что некоторые части текста вырезаются в конечном результате. Конечно, вы можете заранее заполнить изображение и обрезать прямоугольник из дополненное изображение, которое предотвратит эффект обрезки.
Есть способ лучше? Да!
В приведенном выше коде, когда мы хотим нарисовать прямоугольную область на изображении, мы используем
cv2.boxPoints ()
для получения четырех угловых точек реального прямоугольника. Мы также знаем
ширина и высота прямоугольника из прямоугольника . Тогда мы можем напрямую деформировать
прямоугольник из изображения с помощью функции cv2.warpPerspective () . Продолжение
сценарий показывает пример:
импорт CV2
импортировать numpy как np
def main ():
img = cv2.imread ("big_vertical_text.jpg")
# баллов за test.jpg
cnt = np.array ([
[[64, 49]],
[[122, 11]],
[[391, 326]], Top 10: Лучшие библиотеки обрезки изображений Android (виджет кадрирования)
Иногда для оптимизации размера файла или просто для того, чтобы изображение соответствовало определенному виду изображения, многие приложения должны обрабатывать функция обрезки изображения. Это, в отличие от других реализаций виджетов, может быть довольно простым с использованием сторонней библиотеки.
В этом топе мы поделимся с вами 10 наиболее важными библиотеками для создания программ обрезки изображений в вашем родном приложении для Android.
Это легкий инструмент для обрезки изображений для Android, который также поддерживает функцию без кадрирования. Это FrameLayout, который содержит представление для сетки и изображение. Этот проект поддерживает только квадратную обрезку. CropperView содержит несколько основных методов, таких как setImageBitmap () , setMaxZoom () , setMinZoom () и т. Д., Которые перенаправляются на CropperImageView .
Это не деятельность или фрагмент. Это просто FrameLayout, который вы можете использовать где угодно и как хотите в своем приложении.Также доступны некоторые стили и настройки.
Cropview - это библиотека обрезки изображений для Android.
Это Android-библиотека для обрезки изображений. Плавно перемещайте изображения и точно кадрируйте изображения. Если вы хотите показать наложение круга или что-то еще, вы можете настроить наложение, расширив CropOverlay. SquareCropOverlay предоставляется по умолчанию.
Совершенный подход к кадрированию фотографий на устройствах Android, особенно для фотографий большого размера.Таким образом можно избежать исключения OOM (OutOfMemory). PhotoCropper - это легкий, но четкий и умный инструмент, который поможет вам обрезать фотографии на устройствах Android. Предоставляя простой интерфейс обратного вызова для разработчиков и инкапсулируя сложные вещи по кадрированию фотографий в библиотеку. Это делает логику намного проще и проще.
Фиксированная библиотека обрезки изображений в области просмотра для Android со встроенной поддержкой Picasso, Glide или Universal Image Loader. Эта библиотека написана ребятами из Lyft.Scissors поставляется с удобными расширениями, которые помогают с такими типичными задачами, как загрузка растрового изображения и кадрирование в файл.
Cropiwa - это настраиваемый виджет Custom Crop для Android. Библиотека представляет собой виджет с широкими возможностями настройки для обрезки изображений. Библиотека имеет модульную архитектуру, что делает ее легко настраиваемой. Одна из полезных функций заключается в том, что вам не нужно ждать результата - после того, как запрос на кадрирование будет выполнен, просто переключитесь на другой экран и дождитесь результата в форме трансляции.
SimpleCropView - это библиотека обрезки изображений для Android. Он упрощает ваш код для обрезки изображения и предоставляет легко настраиваемый пользовательский интерфейс. Поддерживается на уровне API 14 и выше. Изображение масштабируется по размеру вида с сохранением соотношения сторон. WRAP_CONTENT игнорируется.
Android Crop - это проект библиотеки Android для обрезки изображений. Особенности:
- Сборка Gradle и AAR
- Современный интерфейс
- Обратная совместимость с SDK 10
- Простой конструктор для конфигурации
- Пример проекта
Android Image Cropper - это мощная (масштабирование, поворот, несколько источников), настраиваемая (форма, пределы, стиль), оптимизированная (асинхронная, выборка, матрица) и простая библиотека обрезки изображений для Android.
Результирующее обрезанное изображение всегда прямоугольное просто потому, что это растровые изображения. Обычно овальная форма создается во время рендеринга изображения, для этого существует множество решений. Но если вы хотите, чтобы пиксели результирующего изображения отражали овальную форму, вы можете использовать вспомогательный метод CropImage.toOvalBitmap (Bitmap) , который делает именно это.
uCrops - это библиотека обрезки изображений для Android. Класс построителя uCrop имеет метод withOptions (UCrop.Опции опции) , который расширяет конфигурацию библиотеки. В настоящее время вы можете изменить:
- Формат сжатия изображения (например, PNG, JPEG, WEBP), сжатие
- качество сжатия изображения [0 - 100]. PNG без потерь игнорирует настройку качества.
- , все ли жесты включены одновременно Максимальный размер
- для растрового изображения, которое декодируется из исходного Uri и используется в режиме кадрирования. Если вы хотите изменить поведение по умолчанию.
- включение / выключение отображения рамки кадрирования / направляющих
- настройка цвета / ширины / количества рамки обрезки / строк / столбцов
- выберите, хотите ли вы прямоугольную или овальную область кадрирования
- цветов пользовательского интерфейса (панель инструментов, строка состояния, активное состояние виджета)
- и больше.
Он предлагает следующую совместимость:
- Библиотека - Android ICS 4.0+ (API 14) (Android GINGERBREAD 2.3+ (API 10) для версий <= 1.3.2)
- Пример - Android ICS 4.0+ (API 14)
- CPU - armeabi armeabi-v7a x86 x86_64 arm64-v8a (для версий> = 2.1.2)
Достойные упоминания
Кроперино
Поддерживаемый SDK и версия Gradle:
- Минимальная версия SDK 14
- Целевая версия SDK 28
- Gradle 3.2,1
Характеристики:
- Вызов камеры и / или галереи.
- Распознавание лиц
- Кадрирование изображения на основе масштаба (соотношения сторон)
- Настройка кнопки и фона
- Улучшения производительности и сжатия
Резак для печенья
Android-библиотека для обрезки изображений путем перемещения и масштабирования изображения.
Если вам известен еще один замечательный виджет для обрезки изображений с открытым исходным кодом для Android, поделитесь им с сообществом в поле для комментариев.
Обращение матрицы с использованием миноров, сомножителей и адъюгата
(Примечание: также ознакомьтесь с инверсией матрицы операциями по строкам и калькулятором матриц.)
Мы можем вычислить обратную матрицу по:
- Шаг 1: вычисление матрицы миноров,
- Шаг 2: затем превратите это в матрицу сомножителей,
- Шаг 3: затем Адъюгат и
- Шаг 4: умножьте это на 1 / Определитель.
Но лучше всего это объяснить на примере!
Пример: найти обратное значение A:
Требуется 4 ступени. Это простая арифметика, но ее много, так что постарайтесь не ошибиться!
Шаг 1: Матрица несовершеннолетних
Первый шаг - создать «Матрицу несовершеннолетних». На этом этапе больше всего вычислений.
Для каждого элемента матрицы:
Поместите эти детерминанты в матрицу («Матрицу миноров»).
Определитель
Для матрицы 2 × 2 (2 строки и 2 столбца) определитель прост: ad-bc
Подумайте о кресте:
|
(становится сложнее для матрицы 3 × 3 и т. Д.)
Расчеты
Вот первые два и последние два вычисления «Матрицы младших » (обратите внимание, как я игнорирую значения в текущей строке и столбцах и вычисляю определитель, используя оставшиеся значения):
А вот расчет для всей матрицы:
Шаг 2: Матрица сомножителей
Это просто! Просто нанесите «шахматную доску» минусов на «Матрицу несовершеннолетних».Другими словами, нам нужно изменить знак альтернативных ячеек, например:
Шаг 3: Сопряжение (также называемое сопряженным)
Теперь "транспонируйте" все элементы предыдущей матрицы ... другими словами, меняйте местами их позиции по диагонали (диагональ остается прежней):
Шаг 4: Умножение на 1 / Определитель
Теперь найдите определитель исходной матрицы. Это не так уж сложно, потому что мы уже вычислили детерминанты более мелких частей, когда мы делали «Матрицу второстепенных».
На практике мы можем просто умножить каждый из элементов верхней строки на сомножитель для того же места:
Элементы верхнего ряда: 3, 0, 2
Коэффиценты для верхнего ряда: 2, −2, 2
Определитель = 3 × 2 + 0 × (−2) + 2 × 2 = 10
(Просто для удовольствия: попробуйте это для любой другой строки или столбца, они также должны получить 10.)
А теперь умножьте адъюгат на 1 / Определитель:
И готово!
Сравните этот ответ с тем, что мы получили на тему «Обращение матрицы». с использованием элементарных операций со строками.Это то же самое? Какой метод вы предпочитаете?
Большие матрицы
Это точно такие же шаги для больших матриц (например, 4 × 4, 5 × 5 и т. Д.), Но ничего себе! здесь много расчетов.
Для матрицы 4 × 4 мы должны вычислить 16 определителей 3 × 3. Поэтому часто бывает проще использовать компьютеры (например, Матричный калькулятор).
Заключение
- Для каждого элемента вычислите определитель значений не в строке или столбце , чтобы получить Матрицу второстепенных
- Примените шахматную доску минусов, чтобы получить матрицу сомножителей
- Транспонировать для создания адъюгата
- Умножьте на 1 / Определитель , чтобы получить обратное значение
Обрезать изображение - MATLAB imcrop - MathWorks 中国
Инструмент «Кадрировать изображение» - это перемещаемый прямоугольник с изменяемым размером, который можно расположите его над изображением и выполните операцию кадрирования в интерактивном режиме с помощью мыши.
Когда на фигуре активен инструмент кадрирования изображения, указатель меняется на перекрестие. когда вы перемещаете его по целевому изображению. Используя мышь, вы указываете прямоугольник обрезки, щелкая и перетаскивая мышь. Вы можете перемещать или изменять размер прямоугольник кадрирования с помощью мыши. Когда вы закончите калибровку и размещение урожая прямоугольник, создайте обрезанное изображение, дважды щелкнув левой кнопкой мыши. Вы также можете выберите из контекстного меню. Рисунок иллюстрирует инструмент Обрезать изображение с отображенным контекстным меню.
| Интерактивное поведение | Описание |
|---|---|
| Удалите инструмент Обрезать изображение. | Нажмите Backspace , Escape или Удалить , или щелкните правой кнопкой мыши внутри прямоугольника обрезки и выберите одно из контекстное меню. Примечание. Если вы удалите ROI, функция возвращает пустые значения. |
| Измените размер инструмента «Обрезать изображение». | Выберите любой из маркеров изменения размера на прямоугольнике обрезки.Указатель изменится на двунаправленная стрелка. Щелкните и перетащите мышь, чтобы изменить размер кадрирования прямоугольник. |
| Переместите инструмент Обрезка изображения. | Переместите указатель внутрь границы прямоугольника обрезки. Указатель изменится на флер форма. Щелкните и перетащите мышь, чтобы переместить прямоугольник над изображением. |
| Измените цвет, используемый для отображения прямоугольника обрезки. | Щелкните правой кнопкой мыши внутри границы прямоугольника обрезки и выберите из контекстного меню. |
| Обрежьте изображение. | Дважды щелкните левой кнопкой мыши или щелкните правой кнопкой мыши внутри границу прямоугольника кадрирования и выберите из контекстное меню. |
| Получить координаты прямоугольника обрезки. | Щелкните правой кнопкой мыши внутри границы прямоугольника обрезки и выберите из контекстного меню. imcrop копий
4-элементный вектор положения ( [xmin ymin width height] ) в
буфер обмена. |
Основные операции с изображениями в Python и OpenCV: изменение размера (масштабирование), поворот и обрезка
Готовы ли вы начать создание своей первой поисковой системы изображений? Не так быстро! Давайте сначала рассмотрим некоторые базовые методы обработки изображений и манипуляции, которые пригодятся вам в процессе поиска изображений. Если вы уже являетесь гуру обработки изображений, этот пост покажется вам довольно скучным, но, тем не менее, дайте ему прочитать - вы можете найти пару уловок.
Версии OpenCV и Python:
Этот пример будет работать на Python 2.7 и OpenCV 2.4.X / OpenCV 3.0+ .
Для этого введения в базовую обработку изображений я предполагаю, что у вас есть базовые знания о том, как создавать и выполнять сценарии Python. Я также предполагаю, что у вас установлен OpenCV. Если вам нужна помощь в установке OpenCV, ознакомьтесь с краткими руководствами на веб-сайте OpenCV.
Продолжая мою одержимость Парком Юрского периода, давайте возьмем джип-тур по Парку Юрского периода в качестве нашего примера изображения для игры:
Рис. 1: Наш пример изображения - джип из Парка Юрского периода.Загрузите этот образ на свой компьютер. Он понадобится вам, чтобы начать играть с некоторыми примерами кода Python и OpenCV.
Готовы? Вот так.
Сначала загрузим изображение и выведем его на экран:
# импортируем необходимые пакеты
импорт cv2
# загрузить изображение и показать его
image = cv2.imread ("jurassic-park-tour-jeep.jpg")
cv2.imshow ("оригинал", изображение)
cv2.waitKey (0)
Выполнение этого фрагмента Python дает мне следующий результат на моем компьютере:
Рис. 2: Загрузка и отображение джипа, посвященного парку Юрского периода.Как видите, сейчас отображается изображение. Давайте разберем код:
.- Строка 2: Первая строка просто говорит интерпретатору Python импортировать пакет OpenCV.
- Строка 5: Сейчас мы загружаем образ с диска. Функции
imreadвозвращают массив NumPy, представляющий само изображение. - Строки 6 и 7: Звонок по номеру
imshowотображает изображение на нашем экране. Первый параметр - это строка, «имя» нашего окна.Второй параметр - это ссылка на изображение, которое мы загрузили с диска в строке 5. Наконец, вызовwaitKeyприостанавливает выполнение скрипта до тех пор, пока мы не нажмем клавишу на клавиатуре. Использование параметра «0» указывает на то, что любое нажатие клавиши приведет к возобновлению выполнения.
Просто загружать и показывать изображение не очень интересно. Давайте изменим размер этого изображения и сделаем его намного меньше. Мы можем проверить размеры изображения, используя атрибут shape изображения, поскольку изображение в конце концов является массивом NumPy:
# распечатать размеры изображения распечатать изображение.форма
При выполнении этого кода мы видим, что на наш терминал выводится (388, 647, 3) . Это означает, что изображение имеет 388 строк, 647 столбца и 3 канала (компоненты RGB). Когда мы пишем матрицы, они обычно записываются в форме (количество строк x количество столбцов) - точно так же, как вы указываете размер матрицы в NumPy.
Однако при работе с изображениями это может немного сбивать с толку, поскольку мы обычно указываем изображения в терминах ширины x высоты .Глядя на форму матрицы, мы можем подумать, что наше изображение имеет ширину 388 пикселей и высоту 647 пикселей. Однако это было бы неверно. Наше изображение на самом деле имеет ширину 647 пикселей и высоту 388 пикселей, что подразумевает, что высота - это первая запись в форме, а ширина - вторая . Это может немного сбить с толку, если вы только начинаете работать с OpenCV, и о нем важно помнить.
Поскольку мы знаем, что ширина нашего изображения составляет 647 пикселей, давайте изменим его размер и сделаем его шириной 100 пикселей:
# нужно учитывать соотношение сторон, чтобы изображение
# не выглядят перекошенными или искаженными - поэтому мы рассчитываем
# соотношение нового изображения к старому
г = 100.0 / image.shape [1]
dim = (100, int (image.shape [0] * r))
# выполнить фактическое изменение размера изображения и показать его
resized = cv2.resize (изображение, затемнение, интерполяция = cv2.INTER_AREA)
cv2.imshow ("размер изменен", размер изменен)
cv2.waitKey (0)
Выполняя этот код, мы теперь видим, что новое изображение с измененным размером имеет ширину всего 100 пикселей:
Рисунок 3: Теперь мы изменили размер изображения до 100 пикселей в ширину.Давайте разберем код и исследуем его:
- Строка 15 и 16: Мы должны помнить о соотношении сторон изображения, которое представляет собой пропорциональное соотношение ширины и высоты изображения.В этом случае мы изменяем размер изображения, чтобы получить ширину 100 пикселей, поэтому нам нужно вычислить
r, отношение новой ширины к старой. Затем мы создаем новые размеры изображения, используя 100 пикселей для ширины и r x высота старого изображения . Это позволяет нам сохранить соотношение сторон изображения. - Строки 19-21: Фактическое изменение размера изображения происходит здесь. Первый параметр - это исходное изображение, размер которого мы хотим изменить, а второй аргумент - это рассчитанные нами размеры нового изображения.Третий параметр сообщает нам алгоритм, который следует использовать при изменении размера. Не беспокойся об этом пока. Наконец, мы показываем изображение и ждем нажатия клавиши.
Изменить размер изображения было не так уж плохо. А теперь давайте представим, что мы - тираннозавр Рекс из фильма «Парк Юрского периода» - давайте перевернем этот джип вверх дном:
# возьмите размеры изображения и вычислите центр
# изображения
(h, w) = image.shape [: 2]
центр = (w / 2, h / 2)
# повернуть изображение на 180 градусов
M = cv2.getRotationMatrix2D (центр, 180, 1.0)
rotated = cv2.warpAffine (изображение, M, (w, h))
cv2.imshow ("повернутый", повернутый)
cv2.waitKey (0)
Итак, как сейчас выглядит джип? Как вы уже догадались - перевернули вверх ногами.
Рисунок 4: Джип перевернут вверх дном. Мы также могли повернуть джип на любой произвольный угол.Это наиболее сложный пример из всех, что мы рассмотрели. Давайте разберемся:
- Строка 25: Для удобства мы берем ширину и высоту изображения и сохраняем их в соответствующих переменных.
- Строка 26: Вычислите центр изображения - мы просто делим ширину и высоту на 2.
- Строка 29: Вычислите матрицу, которая может использоваться для поворота (и масштабирования) изображения. Первый аргумент - это центр изображения, которое мы вычислили. Если вы хотите повернуть изображение вокруг любой произвольной точки, вы должны указать эту точку именно здесь. Второй аргумент - это угол поворота (в градусах). И третий аргумент - это наш коэффициент масштабирования - в данном случае 1.0, потому что мы хотим сохранить исходный масштаб изображения. Если бы мы хотели уменьшить размер изображения вдвое, мы бы использовали 0,5. Точно так же, если бы мы хотели удвоить размер изображения, мы использовали бы 2.0.
- Строка 30: Выполните фактическое вращение, предоставив изображение, матрицу вращения и выходные размеры.
- Строки 31-32: Показать повернутое изображение.
Поворот изображения - определенно самый сложный метод обработки изображений, который мы когда-либо использовали.
Давайте перейдем к кадрированию изображения и сделаем крупный план Гранта:
# обрезать изображение с помощью срезов массива - это массив NumPy
# после всего!
кадрировано = изображение [70: 170, 440: 540]
cv2.imshow ("обрезано", обрезано)
cv2.waitKey (0)
Взгляните на Гранта. Он выглядит так, будто видит больного трицератопса?
Рисунок 5: Обрезка с Python и OpenCV просто - мы просто нарезаем массивы NumPy!Обрезка мертв, как Деннис Недри в Python и OpenCV. Все, что мы делаем, это нарезаем массивы.Сначала мы передаем срезу координаты startY и endY , а затем координаты startX и endX . Это оно. Мы кадрировали изображение!
В качестве последнего примера давайте сохраним обрезанное изображение на диск только в формате PNG (исходный формат был JPG):
# записываем обрезанное изображение на диск в формате PNG
cv2.imwrite ("thumbnail.png", обрезано)
Все, что мы здесь делаем, - это указываем путь к файлу (первый аргумент), а затем изображение, которое мы хотим сохранить (второй аргумент).Это так просто.
Рисунок 6: Теперь мы сохранили «thumbnail.png» на диск.Как видите, OpenCV заботится об изменении форматов за нас.
И вот оно! Основные манипуляции с изображениями в Python и OpenCV! Поиграйте с кодом самостоятельно и опробуйте его на своих любимых изображениях Парка Юрского периода.
Если у вас есть вопросы, оставьте их в комментариях или напишите мне по электронной почте - я буду рад помочь.
Загрузите исходный код и БЕСПЛАТНОЕ 17-страничное руководство по ресурсам
Введите свой адрес электронной почты ниже, чтобы получить.zip кода и БЕСПЛАТНОЕ 17-страничное руководство по ресурсам по компьютерному зрению, OpenCV и глубокому обучению. Внутри вы найдете мои тщательно отобранные учебники, книги, курсы и библиотеки, которые помогут вам освоить CV и DL!
Матрицы- документация SymPy 1.7
>>> из импорта sympy * >>> init_printing (use_unicode = True)
Чтобы создать матрицу в SymPy, используйте объект Matrix . Матрица строится
путем предоставления списка векторов-строк, составляющих матрицу.Например,
построить матрицу
\ [\ begin {split} \ left [\ begin {array} {cc} 1 & -1 \\ 3 & 4 \\ 0 & 2 \ end {array} \ right] \ end {split} \]
используйте
>>> Матрица ([[1, -1], [3, 4], [0, 2]]) ⎡1 -1⎤ ⎢ ⎥ ⎢3 4 ⎥ ⎢ ⎥ ⎣0 2 ⎦
Чтобы упростить создание векторов-столбцов, список элементов считается вектор-столбец.
>>> Матрица ([1, 2, 3]) ⎡1⎤ ⎢ ⎥ ⎢2⎥ ⎢ ⎥ ⎣3⎦Матрицы
обрабатываются так же, как и с любым другим объектом в SymPy или Python.
>>> M = Матрица ([[1, 2, 3], [3, 2, 1]]) >>> N = Матрица ([0, 1, 1]) >>> М * Н ⎡5⎤ ⎢ ⎥ ⎣3⎦
В отношении матриц SymPy следует отметить одну важную вещь: в отличие от всех остальных
объект в SymPy, они изменяемы. Это означает, что они могут быть изменены в
место, как мы увидим ниже. Обратной стороной этого является то, что Matrix не может
использоваться там, где требуется неизменяемость, например, внутри других SymPy
выражения или как ключи к словарям.Если вам нужна неизменная версия Matrix , используйте ImmutableMatrix .
Основные операции
Форма
Вот некоторые основные операции на Matrix . Чтобы получить форму матрицы
используйте форму
>>> M = Матрица ([[1, 2, 3], [-2, 0, 4]]) >>> M ⎡1 2 3⎤ ⎢ ⎥ ⎣-2 0 4⎦ >>> M.shape (2, 3)
Доступ к строкам и столбцам
Чтобы получить отдельную строку или столбец матрицы, используйте row или col .За
Например, M.row (0) получит первую строку. M.col (-1) получит последний
столбец.
>>> М.роу (0) [1 2 3] >>> M.col (-1) ⎡3⎤ ⎢ ⎥ ⎣4⎦
Удаление и вставка строк и столбцов
Чтобы удалить строку или столбец, используйте row_del или col_del . Эти операции
модифицирует Matrix вместо .
>>> M.col_del (0) >>> M ⎡2 3⎤ ⎢ ⎥ ⎣0 4⎦ >>> М.row_del (1) >>> M [2 3]
Чтобы вставить строки или столбцы, используйте row_insert или col_insert . Эти
операции не работают на месте .
>>> M [2 3] >>> M = M.row_insert (1, Матрица ([[0, 4]])) >>> M ⎡2 3⎤ ⎢ ⎥ ⎣0 4⎦ >>> M = M.col_insert (0, Матрица ([1, -2])) >>> M ⎡1 2 3⎤ ⎢ ⎥ ⎣-2 0 4⎦
Если явно не указано иное, указанные ниже методы не работают в
место.Как правило, метод, который не работает на месте, вернет новый Матрица и метод, который работает на месте, вернут Нет .
Основные методы
Как отмечалось выше, выполняются простые операции, такие как сложение и умножение.
просто используя + , * и ** . Чтобы найти обратную матрицу, просто
возвести его в степень -1 .
>>> M = Матрица ([[1, 3], [-2, 3]]) >>> N = Матрица ([[0, 3], [0, 7]]) >>> M + N ⎡1 6 ⎤ ⎢ ⎥ ⎣-2 10⎦ >>> М * Н ⎡0 24⎤ ⎢ ⎥ ⎣0 15⎦ >>> 3 * М ⎡3 9⎤ ⎢ ⎥ ⎣-6 9⎦ >>> М ** 2 ⎡-5 12⎤ ⎢ ⎥ ⎣-8 3 ⎦ >>> М ** - 1 ⎡1 / 3 -1 / 3⎤ ⎢ ⎥ ⎣2 / 9 1/9 ⎦ >>> N ** - 1 Отслеживание (последний вызов последний): .

3 и для которых ни родной производитель, ни сторонние не выпускают объективы с учетом кропа. К таким камерам подходят только полноформатные родные объективы.
