Objektiv für großes Auflagemaß und kleinen Sensor

Hallo zusammen!

Meine Frage betrifft eigentlich gar nicht unmittelbar den Themenbereich Fotographie, sondern eher die Technik, die ich - wenn möglich - in einem anderen Bereich einsetzen möchte. Ich hoffe die Frage ist hier trotzdem willkommen ...

Ich möchte ein Fotoobjektiv verwenden, um eine optische Abbildung in einem Versuchsaufbau zu realisieren. Vereinfacht gesagt kann man sich das Problem so vorstellen, dass ich einen Ausschnitt eines Computermonitors (ca 300x300 mm) auf eine Fläche von ca 6x6 mm verkleinert darstellen möchte. Dabei benötige ich einen möglichst großen Abstand zwischen Objektiv und Abbildung und außerdem eine möglichst optimale Nutzung der verfügbaren Lichtmenge (die Abbildung soll so "hell" wie möglich sein).

Eine Idee bestand nun darin, ein Objektiv zu verwenden, das für einen möglichst kleinen Bildsensor bei möglichst großem Auflagemaß konstruiert ist. Dies könnte mMn bei älteren DSLR Kameras noch der Fall gewesen sein. Aufgrund der Fülle an verschiedenen Systeme blicke ich aber nicht so recht durch. Vielleicht kann mir ja jemand einen älteren Kamera- bzw. Objektivtyp nennen, bei dem das Auflagemaß groß war, der Sensor aber noch relativ klein. Ich würde dann versuchen, ein solches Objektiv ggf gebraucht zu bekommen.

Falls noch etwas unklar an meiner etwas unbeholfenen Darstellung war, fragt gerne weiter nach!

Vielen Dank für alle Tipps und Hinweise!
Malte

Das Auflagemaß der Kameras hat sich über die Jahre nicht geändert - aber ich wüsste nicht was das hier genau für eine Rolle spielt. Du hast einen Sensor mit 6x6mm? und willst aus Abstand X einen Monitor aufnehmen. Definiere den Abstand X, rechne die notwendige Brennweite aus und gut ist.

Wie groß sollte denn der Abstand Hinterlinse-Sensor (=Schnittweite) denn idealerweise sein? Welche Anforderungen bestehen bezüglich Auflösung, Verzeichnung, Farb- und Plankorrektur? Wie hoch soll die numerische Apertur (NA) mindestens sein? Wenn Dir der Umgang mit NA nicht vertraut ist, dann eben in geometrischer Öffnung (Blendenzahl) angeben.

Insgesamt wird das nicht ganz trivial sein. Wenn typische KB-Schnittweiten um 43-48 mm genügen, dann kann ein DSLR-Objektiv erwogen werden. Wenn es mehr sein muss, dann kann man im MF-SLR-Bereich weitersuchen. Mehr als eine f/2.0 wird dann aber kaum mehr herausspringen.

Hi,

danke für Deine Antwort! Ich kenne mich mit Fotographie nicht aus, hatte aber gelesen, dass das Auflagemaß, also der Abstand vom Objektiv zum Sensor, sehr wohl sehr verhschieden bei verschiedenen Kameras ist. So wie ich es verstanden hatte, ist es insb. bei Spiegelreflexkameras verhältnismäßig groß, weil Platz für den klappenden Spiegel vorhanden sein muss.

Über Abbildungsmaßstab und Linsengleichung die nötige Brennweite zu berechnen ist nicht das Problem. Wenn ich so rechne, komme ich auf eine unpraktikabel große Gegenstandsweite (Abstand Monitor zum Objektiv), weil ich eine große Bildweite (Abstand der Abbildung zum Objektiv) benötige. Das ergibt sich ja erstmal schon daraus, dass die Verhältnisse zwischen Bildweite zu Gegenstandsweite und die von Bildgröße zu Gegenstandsgröße zumindest für einfache Linsen gleich sind. Ich hatte nun die Hoffnung, dass ich ein Objektiv als Linsensystem verwenden kann, dass dieses Problem vielleicht verringert, ich somit also mehr Bildweite realisieren kann. Deswegen wollte ich mal Ausschau nach Objektiven mit größerem Auflagemaß (= Bildweite) halten, die trotzdem auf einen kleinen Bereich abbilden.

Sorry wenn es mir etwas schwerfällt, das Problem klarer zu schildern ...

Gruß
Malte

Hi,

Mi67 schrieb:

Wie groß sollte denn der Abstand Hinterlinse-Sensor (=Schnittweite) denn idealerweise sein?

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Vielen Dank für den Hinweis auf den Begriff Schnittweite, der war mit unbekannt! Das wäre in der Tat das Maß das ich maximieren möchte. Ab 40 mm beginnt der Aufbau sinnvoll realisierbar zu sein.

Ehrlich gesagt kann ich "in Zahlen" nichts Konkretes über die Apertur sagen. Sondern eben nur, dass Licht hier knapp ist. Insofern gilt hier in meinem naiven Verständis: je größer die Apertur, je besser.

Auch hinsichtlich der anderen von Dir angefragten Parameter kann ich leider nichts konkretes sagen. Ich wäre erstmal froh, wenn ich überhaupt eine Abbildung von mittelmäßiger Qualität unter den gegebenen Bedingungen realsieren kann.

Vielen Dank!
Malte

_mpunkt_ schrieb:

... kann man sich das Problem so vorstellen, daß ich einen Ausschnitt eines Computermonitors (ca 300 × 300 mm) auf eine Fläche von ca 6 × 6 mm verkleinert darstellen möchte. Dabei benötige ich einen möglichst großen Abstand zwischen Objektiv und Abbildung und außerdem eine möglichst optimale Nutzung der verfügbaren Lichtmenge (die Abbildung soll so "hell" wie möglich sein).

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Du brauchst also einen Abbildungsmaßstab von 1:50. Das ist völlig unkritisch und technisch problemlos. Der Abstand wird etwa das 50fache der Brennweite betragen – mit einem 50-mm-Objektiv zum Beispiel also rund 2,5 m, mit 'nem 100-mm-Objektiv rund 5 m usw.

Damit das Bild hell ist, sollte das Objektiv möglichst lichtstark sein. Bei gleicher relativer Öffnung ist das Bild auch immer gleich hell, egal, bei welcher Brennweite.

_mpunkt_ schrieb:

Eine Idee bestand nun darin, ein Objektiv zu verwenden, das für einen möglichst kleinen Bildsensor bei möglichst großem Auflagemaß konstruiert ist.

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Für welchen Bildkreisdurchmesser und welches Auflagemaß das Objektiv konstruiert ist, ist für deine Aufgabenstellung vollkommen ohne Belang ... solange der Bildkreis mindestens ca. 8,5 mm beträgt (d. h. mit Objektiven des Pentax-Q-Systems wird's eng, aber sonst ist's egal).

_mpunkt_ schrieb:

Ab 40 mm [Schnittweite] beginnt der Aufbau sinnvoll realisierbar zu sein.

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Das heißt, praktisch jedes beliebige Kleinbild-SLR-Objektiv ist geeignet ... und Objektive für noch größere Formate erst recht.


.

Hallo!

Du brauchst also einen Abbildungsmaßstab von 1:50

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Das ist mir soweit klar. Da der Abbildungmaßstab (zumindest im Falle einer einfachen Linse, hier fehlt es mir an Hintergrundwissen) direkt Verhältnis von Gegenstands- zu Bildweite entspricht, komme ich zB für einen Abstand der Abbildung zum Objektiv von 50 mm auf immerhin 2500 mm Abstand vom Monitor zum Objektiv - das ist unpraktisch viel. Ich hatte die Hoffnung - wie gesagt ohne eine echte Ahnung von den Dingen zu haben - dass ein Linsensystem (ein Objektiv) mir bei gegebener Bildweite eine *kürzere* Gegenstandsweite als eine einfache Linse bieten kann. Das kann totaler Quatsch sein, wenn es so ist bin ich für den entsprechenden Hinweis dankbar!

Gruß
Malte

_mpunkt_ schrieb:

Ich hatte die Hoffnung - wie gesagt ohne eine echte Ahnung von den Dingen zu haben - dass ein Linsensystem (ein Objektiv) mir bei gegebener Bildweite eine *kürzere* Gegenstandsweite als eine einfache Linse bieten kann. Das kann totaler Quatsch sein, wenn es so ist bin ich für den entsprechenden Hinweis dankbar!

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Das ist überhaupt kein Quatsch, denn das Objektiv muss nur hinreichend retrofokal gebaut sein.
Den kürzest möglichen Gesamtaufbau mit immerhin f/1.4 ergäben ein 24/1.4 oder das Sigma 20/1.4.

Wozu werden denn die 40-45 mm benötigt und muss es wirklich so lichtstark sein?

Wenn der Abstand zwischen Objektiv und Motiv bei 2,5mtr bereits zu gross
ist, dann hilft alles nix ... du brauchst eine kürzere Brennweite.

Die kürzeren Brennweiten werden allerdings in lichtstarker Ausführung
erheblich teuerer als ein 50/1.4 mit M42 Anschluss.

Such dir ein 35/2 oder 28/2.8 oder ggf. ein 24/2.8 ... mit dem 24mm
Objektiv beträgt der Abstand zum Motiv nur noch 1,25mtr.

Andererseits, je weitwinkliger das Objektiv wird, umso mehr Verzeichnung
(i.d.R. tonnenförmig) bringt das Objektiv mit.

Soll das hier ein Rätselraten sein?

Nenne uns den maximal möglichen Abstand zum Monitor und die kleinste mögliche Schnittweite (Abstand Hinterlinse zum Sensor), dann kann man konkrete Hinweise geben.

Natürlich gibt es Retrofokuskonstruktionen. Die machen Objektive aber weder besser, noch kleiner, noch billiger - ganz im Gegenteil.

Man braucht gar keine Spezialkonstruktionen, sondern nur eine simple Optik, die auszugfokussiert ist und keine weit hinten liegenden Linsen hat . Bei klassischen Teleobjektiven ist das oft der Fall, z. B. alte 2,8/135er für Kleinbildsysteme.

Das erstbeste M42-135er hier kommt auf eine Hinterlinsendistanz von geschätzt etwa 55-60 mm. In Unendlich-Stellung. Bei kürzerer Entfernung wie im Startposting gefordert kommt noch Auszug von ein paar mm hinzu. Man muß dann halt je nach Aufgabenstellung noch den hinteren Teil der Fassung entfernen oder kürzen oder den Linsenblock gleich ganz ausbauen und neu montieren.

Man braucht eigentlich gar kein Objektiv, eine nackte achromatische Sammellinse tut es auch, wenn man kleine optische Fehler akzeptieren kann. Da gilt dann grob für Unendlich: Abstand = Brennweite. Achromate als Makrovorsätze für die Fotografie sind gängig in Stärken von +2 bis +10 dpt, was Brennweiten zwischen 500 und 100 mm entspricht.

lichtbildle schrieb:

Man braucht gar keine Spezialkonstruktionen, sondern nur eine simple Optik, die auszugfokussiert ist und keine weit hinten liegenden Linsen hat . Bei klassischen Teleobjektiven ist das oft der Fall, z. B. alte 2,8/135er für Kleinbildsysteme. Das erstbeste M42-135er hier kommt auf eine Hinterlinsendistanz von geschätzt etwa 55-60 mm.
Man braucht eigentlich gar kein Objektiv, eine nackte achromatische Sammellinse tut es auch, wenn man kleine optische Fehler akzeptieren kann. Da gilt dann grob für Unendlich: Abstand = Brennweite. Achromate als Makrovorsätze für die Fotografie sind gängig in Stärken von +2 bis +10 dpt, was Brennweiten zwischen 500 und 100 mm entspricht.

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Ähm, ich glaube Du hast den Thread nicht ganz gelesen. Mit einem 135er käme man auf eine Gegenstandsweite von fast 7 m. Dem TE waren aber schon 2,5 m zu viel. Hinzu kommt, dass f/2.8 jetzt nicht unbedingt ein Lichtriese ist.

Eine abbildende Optik mit Achromaten aufzubauen, stößt an das selbe Problem: zu große Gegenstandsweite und zu geringe Lichtstärke.

Hallo M.
es kann sein dass Du die Bedingungen so gesetzt hast, dass es in der realen physikalisch-optischen Welt die von Dir postulierte optimale Lösung nicht gibt.
Nach meinem optischen Verständnis gibt es da Forderungen, die nicht zusammen gehen. Alle haben sich Mühe gegeben, aber es klappt offensichtlich nicht.
Ich mag mich irren, auf jeden Fall gutes Gelingen, Grüsze aus der Eifel
maro

Silvestri schrieb:

Alle haben sich Mühe gegeben, aber es klappt offensichtlich nicht.

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Die Bedingungen sind harmlos, und es gibt massenhaft geeignete Lösungen.

_mpunkt_ schrieb:

Ich hatte die Hoffnung - wie gesagt ohne eine echte Ahnung von den Dingen zu haben - dass ein Linsensystem (ein Objektiv) mir bei gegebener Bildweite eine *kürzere* Gegenstandsweite als eine einfache Linse bieten kann. Das kann totaler Quatsch sein, wenn es so ist bin ich für den entsprechenden Hinweis dankbar!

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Wie schon mehrfach geschrieben: Für Maßstab 1:50 ist die Gegenstandsweite immer ca. das 50fache der Brennweite. Also brauchst du eine kürzere Brennweite. Was sich ändern lässt, ist die Schnittweite – der Abstand der hinteren Linse zum Bild kann viel größer sein als die Bildweite (Retrofokus-Konstruktion). Alle gängigen (D)SLR-Objektive für Kleinbild- oder APS-C-Sensoren haben eine Schnittweite von über 40 mm – trotz ggf. kürzerer Brennweite.

Ansonsten: hast du schon mal darüber nachgedacht, per Spiegel den Strahlengang zu "falten"?

L.G.

Burkhard.