Welcher Zusammenhang zwischen Auflagemass und Lichtstärke?

Fakt 1:
Ich kann für ein großes Auflagemass von 44mm stressfrei eine 24mm F1.4 Optik bauen für einen 43mm Bildkreis. Mit 730 EUR (neu) auch nicht doll teuer. Auch die Größe ist nichts gewaltiges.

Fakt 2:
Ich kann für ein kleines Auflagemass von 18mm stressfrei eine 24mm F1 Optik bauen für einen 28mm Bildkreis. Mit 580 EUR neu ebenfalls nicht teuer. Auch die Größe ist nichts gewaltiges.

Gibt es nun irgendeinen unvermeidlichen physikalischen Grund (jenseits aller anderen Ursachen, warum jemand das nicht bauen will), weshalb man nicht auch ein 24mm F1 Objektiv für 28mm Bildkreis mit 44mm Auflagemass konstruieren kann?

Letztlich liegt ja nur das Bild weiter weg von der Hinterlinse bei 44mm Auflagemass, d.h. die Strahlen dort werden weniger stark gebündelt.

Wenn die Brennweite kürzer wird als das Auflagemaß, dann benötigt man eine Retrofokuskonstruktion. Das ist im Prinzip eine große Zerstreuungslinse vor der Grundoptik. Bei sehr großen Bildwinkeln wird diese halt sehr schnell seehr groß.

Womit der Bajonettdurchmesser als weiterer Faktor ins Spiel kommt.

Wieviel kompakter man ohne Spiegelkasten bauen kann, sieht man z.B. an den Leica M Optiken. Da kommt natürlich auch noch der fehlende AF erleichternd hinzu.

Beholder3 schrieb:

etztlich liegt ja nur das Bild weiter weg von der Hinterlinse bei 44mm Auflagemass, d.h. die Strahlen dort werden weniger stark gebündelt.

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Das Problem ist die Lage der Austrittspupille. Im günstigsten Fall (wenn die Optik nicht in die Kamera ragen darf) liegt sie 44 mm vom Sensor weg und muss dann bei Blende 1 auch 44 mm Durchmesser haben. Für die meisten Anschlüsse ist das zu viel.

Mal ganz abgesehen davon, dass ein WW-Objektiv in Retrofocus-Technik sowieso aufwändiger ist als eines in (mehr oder weniger) symmetrischer Bauart. (Andererseits hat die Retrofocus-Technik den Vorteil, dass die Randstrahlen den Sensor senkrechter treffen.)

L.G.

Burkhard.

Re: Welcher Zusammenhang zwischen Auflagemaß und Lichtstärke?

Zwischen Auflagemaß und Lichtstärke existiert keinerlei Zusammenhang.

Beholder3 schrieb:

Fakt 1:
Ich kann für ein großes Auflagemass von 44mm stressfrei eine 24mm F1.4 Optik bauen für einen 43mm Bildkreis. Mit 730 EUR (neu) auch nicht doll teuer. Auch die Größe ist nichts gewaltiges.

Fakt 2:
Ich kann für ein kleines Auflagemass von 18mm stressfrei eine 24mm F1 Optik bauen für einen 28mm Bildkreis. Mit 580 EUR neu ebenfalls nicht teuer. Auch die Größe ist nichts gewaltiges.

Gibt es nun irgendeinen unvermeidlichen physikalischen Grund (jenseits aller anderen Ursachen, warum jemand das nicht bauen will), weshalb man nicht auch ein 24mm F1 Objektiv für 28mm Bildkreis mit 4mm Auflagemass konstruieren kann?

Letztlich liegt ja nur das Bild weiter weg von der Hinterlinse bei 44mm Auflagemass, d.h. die Strahlen dort werden weniger stark gebündelt.

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Der Bildkreis macht es aus.

burkhard2 schrieb:

Das Problem ist die Lage der Austrittspupille. Im günstigsten Fall (wenn die Optik nicht in die Kamera ragen darf) liegt sie 44 mm vom Sensor weg und muss dann bei Blende 1 auch 44 mm Durchmesser haben. Für die meisten Anschlüsse ist das zu viel.

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Hm. Es klappt ja am E-Mount, der sogar einen kleineren Durchmesser halt, als der EF-Mount. Das (der Durchmesser) alleine kann es kaum sein.

JanBöttcher schrieb:

Der Bildkreis macht es aus.

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Schon klar, dass der Bildkreis kleiner ist. Willst Du sagen mit dem 28mm Bildkreis ginge es auch mit dem Auflagemass von 44mm?

activelle schrieb:

Wenn die Brennweite kürzer wird als das Auflagemaß, dann benötigt man eine Retrofokuskonstruktion. Das ist im Prinzip eine große Zerstreuungslinse vor der Grundoptik. Bei sehr großen Bildwinkeln wird diese halt sehr schnell seehr groß.

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Was würde passieren, wenn man ein Nikon 20mm F1.8 mit einem Metabones Speedbooster an einer NEX betreibt? Die Optik wäre ja kombiniert ein 14mm F1,3 Glas und 14mm ist kürzer als das 18mm Auflagemass.

Kann ich kein Canon 11-24mm mit einem Speedbooster betreiben?

Beholder3 schrieb:

Hm. Es klappt ja am E-Mount, der sogar einen kleineren Durchmesser halt, als der EF-Mount. Das (der Durchmesser) alleine kann es kaum sein.

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Bei 18 mm Auflagemaß braucht man auch nur 18 mm Austrittspupille (auch wieder unter der Voraussetzung, dass nichts in die Kamera ragen darf). Bzw. hat mehr Spielraum, wenn die AP weiter weg vom Sensor liegt. Beil Blende 1 gilt Abstand AP zum Sensor = Durchmesser AP (der Quotient ist bekanntlich gleich der effektiven Blendenzahl).

L.G.

Burkhard.

Beholder3 schrieb:

Was würde passieren, wenn man ein Nikon 20mm F1.8 mit einem Metabones Speedbooster an einer NEX betreibt? Die Optik wäre ja kombiniert ein 14mm F1,3 Glas und 14mm ist kürzer als das 18mm Auflagemass.

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Das ist dem Speedbooster egal, wenn er mit 1,8er Optiken klarkommt. Ein Speedbooster ist im Prinzip nur eine Sammellinse, die das für den größeren Sensor bestimmte Bild auf einen kleineren näher gelegenen Sensor abbildet. Ganz analog zum Telekonverter. Das Gesamtsystem ist halt immer noch eine Retrofokus-Konstruktion, nur mit stärkerer Sammellinse.

Beholder3 schrieb:

Kann ich kein Canon 11-24mm mit einem Speedbooster betreiben?

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Warum sollte das nicht gehen? (Wie gut die Qualität ist, ist eine andere Frage – keine Ahnung, für welche Austrittspupillen-Abstände der Speedbooster konstruiert ist – auch bei Telekonvertern gibt es da bekanntlich Unterschiede.)

L.G.

Burkhard.

burkhard2 schrieb:

Bei 18 mm Auflagemaß braucht man auch nur 18 mm Austrittspupille (auch wieder unter der Voraussetzung, dass nichts in die Kamera ragen darf).

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Hier werden die Position der Austrittspupille und die Schnittweite eines Objektivs verwechselt!?

Zumindest gibt es keinen Zusammenhang zwischen Auflagemaß und Lage bzw. Durchmesser der Austrittspupille.

Mi67 schrieb:

Hier werden die Position der Austrittspupille und die Schnittweite eines Objektivs verwechselt!?

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Nein. Das Auflagemaß bestimmt aber (mehr oder weniger) den Minimalabstand des hintersten optischen Elements zur Bildebene. Der Lichtkegel durch den Sensormittelpunkt (dessen Öffnungswinkel durch die Blendenzahl festgelegt ist) muss also durch die Bajonettöffnung "passen", egal, wo die Austrittspupille tatsächlich liegt, die minimale Blendenzahl muss also größer sein als Auflagemaß/Bajonettdurchmesser (wie gesagt, wenn man davon ausgeht, dass optische Elemente nicht in die Kamera ragen dürfen).

Mi67 schrieb:

Zumindest gibt es keinen Zusammenhang zwischen Auflagemaß und Lage bzw. Durchmesser der Austrittspupille.

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Wenn man möglichst große Blendenöffnungen realisieren will und möglichst wenig Vignettierung durch die Bajonettöffnung, dann ist die optimale Lage der Austrittspupille die Bajonettöffnung. Ansonsten kann die AP natürlich an beliebigen Stellen liegen.

L.G.

burkhard2 schrieb:

Nein. Das Auflagemaß bestimmt aber (mehr oder weniger) den Minimalabstand des hintersten optischen Elements zur Bildebene.

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Was nun, mehr oder weniger? Erzähl´ das mal den Leica M-Weitwinkelobjektiven, meinen Contax-Biogonen oder meinethalben auch meinem Canon EF 50/1.4 oder EF 85/1.8. Vielleicht ziehen sie sich dann ja in ihre Tuben zurück.

Der Lichtkegel durch den Sensormittelpunkt (dessen Öffnungswinkel durch die Blendenzahl festgelegt ist) muss also durch die Bajonettöffnung "passen", egal, wo die Austrittspupille tatsächlich liegt, die minimale Blendenzahl muss also größer sein als Auflagemaß/Bajonettdurchmesser (wie gesagt, wenn man davon ausgeht, dass optische Elemente nicht in die Kamera ragen dürfen).

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Klar kann die lichte Weite des Bajonetts - je nach Objektivkonstruktion - die nutzbaren Öffnungen beschränken.

Die Rechnung F-Nr. > Auflagemaß / Bajonettdurchmesser stimmt nicht, da eben optische Elemente durchaus in die Kamera hineinragen können und dies oft genug auch tun. Je kürzer die Brennweite, desto leichter ist es, die Konstruktion auch mit kürzerer Schnittweite und geringerer Retrofokalität in das Kameragehäuse "hineinzuverlegen". Dass die üblichen Sensoren mit den dann resultierenden Strahlengängen so ihre Probleme haben, steht auf einem anderen Blatt.

PS: noch viel ärgerlicher ist m.E., dass die lichte Weite des Bajonetts relevante Beschränkungen hinsichtlich der Telezentrizität des Strahlenganges hoch geöffneter Objektive ergibt. Wenn also Anschlüsse mit geringerem Auflagemaß und hoher lichter Weite gestaltet werden, dann kann dadurch nicht nur die Maximallichtstärke steigen, sondern auch die Sensor-verträgliche Gestaltung der Strahlwinkel in den Bildecken.

Re: Welcher Zusammenhang zwischen Auflagemaß und Lichtstärke?

burkhard2 schrieb:

Das Auflagemaß bestimmt aber (mehr oder weniger) den Minimalabstand des hintersten optischen Elements zur Bildebene.

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Blödsinn. Auflagemaß und Schnittweite haben nichts miteinander zu tun.

burkhard2 schrieb:

Der Lichtkegel durch den Sensormittelpunkt (dessen Öffnungswinkel durch die Blendenzahl festgelegt ist) muss also durch die Bajonettöffnung "passen" ...

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Richtig. Die Frage war aber nicht nach dem Zusammenhang zwischen Lichtstärke und Bajonettdurchmesser, sondern nach dem zwischen Lichtstärke und Auflagemaß.

Natürlich ist bei gegebenem Bajonettdurchmesser das Auflagemaß nicht egal. Aber genau das ist der Punkt – ein Zusammenhang ergibt sich erst dann, wenn man alle drei Parameter betrachtet. Allein zwischen den beiden in der ursprünglichen Frage genannten gibt's keinen.

... und erst die Zusammenschau zwischen Auflagemaß, Bajonettweite und H2
ergibt in konstruktiver Hinsicht Sinn und bestimmt Grenzen der Herstellbarkeit.

Durch diese nativen Beschränkungen ergaben sich z.B. für N und P Grenzen in
der Realisierbarkeit hochlichtstarker Objektive. Das ging bis zu dem Punkt, dass
die filmseitige Schlusselemente nicht mehr kreisrund war sondern beschliffen
wurden. Ein Limit für P war z.B. 1,2. 1,0 oder 0,90/0,95 waren außerhalb der
Möglichkeiten. Die theoretische Grenze liegt bei 0,50, darüber hinaus wären
nur noch lichtsammelnde Sonderkonstruktionen errechenbar.


abacus

Mi67 schrieb:

Was nun, mehr oder weniger? Erzähl´ das mal den Leica M-Weitwinkelobjektiven, meinen Contax-Biogonen oder meinethalben auch meinem Canon EF 50/1.4 oder EF 85/1.8. Vielleicht ziehen sie sich dann ja in ihre Tuben zurück.

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Deswegen schreibe ich ja die ganze Zeit, dass das Auflagemaß nur dann interessant ist, wenn dadurch (implizit) auch der Abstand des letzten optischen Elements von Sensor (also die minimale Schnittweite) gegeben ist. Dafür, dass bei einigen Kameras so große Auflagemaße verwendet werden, gibt es ja einen Grund (Spiegelkasten).

L.G.

Beholder3 schrieb:

Gibt es nun irgendeinen unvermeidlichen physikalischen Grund (jenseits aller anderen Ursachen, warum jemand das nicht bauen will), weshalb man nicht auch ein 24mm F1 Objektiv für 28mm Bildkreis mit 4mm Auflagemass konstruieren kann?

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Nein, einen solchen Grund gibt es nicht. Nimm ein x-beliebiges 24/1.0-Objektiv und setze an dessen hinerem Ende einen leeren Tubus an, der bis 4 mm an die Bildebene heranreicht - schon hast Du ein 24/1.0 mit 4 mm Auflagemaß.

Das Problem ist also nicht das Objektiv, sondern es kommt eher von der Kamera-Seite durch die Bauteile, die noch am bzw. vor dem Sensor anzubringen sind, also IR-Sperrfilter, ggf. AA-Filter, ggf. Mimik und Aktuatoren für einen IBIS-Sensor, der mechanische Verschluss samt dessen Antrieb und letztlich auch das Gehäuseelement, welches das Bajonett bildet bzw. trägt.

Ändert man den Aufbau z.B. auf einen Sensor, der nur mit elektronischem Verschluss arbeitet und vergrößert das Bajonett so weit, dass der Sensor durch die Bajonett-Öffnung passt, dann könnte man sogar Auflagemaße von 0 mm oder mit negativem Betrag konstruieren. Sinnvoll wäre das für die Allgemeinheit vermutlich nicht, da der Sensor dann schutzlos exponiert wäre, aber eine physikalische Unmöglichkeit ist es nicht.

Mi67 schrieb:

Nein, einen solchen Grund gibt es nicht. Nimm ein x-beliebiges 24/1.0-Objektiv und setze an dessen hinerem Ende einen leeren Tubus an, der bis 4 mm an die Bildebene heranreicht - schon hast Du ein 24/1.0 mit 4 mm Auflagemaß.

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Das mit den 4 mm habe ich gerade erst gesehen, ich glaube aber, beholder3 meinte 44 mm … So hab' ich die Frage jedenfalls die ganze Zeit verstanden.

L.G.

Burkhard.

burkhard2 schrieb:

Deswegen schreibe ich ja die ganze Zeit, dass das Auflagemaß nur dann interessant ist, wenn ...

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Da es fast mehr Ausnahmen von der Regel gibt, als Regelhaftigkeiten, ist es nicht sonderlich sinnvoll, diese Regelhaftigkeit aufrechtzuerhalten.

Verbaue ich eine Sammellinse als Rückelement, dann kann ich damit den Pupillenmaßstab vergrößern und die Austrittspupille weit nach vorn verlagern, ohne dazu einen Rückelement-Durchmesser zu benötigen, der dem Durchmesser der Eintrittspupille entspricht. I.a.W.: ein 50/1.2 kann so aufgebaut werden, dass hinter der Blendenebene kein einziges Linsenelement einen Durchmesser über 32 mm hat. Das passt durch jedes KB-DSLR-Bajonett hindurch.

burkhard2 schrieb:

Das mit den 4 mm habe ich gerade erst gesehen, ich glaube aber, beholder3 meinte 44 mm … So hab' ich die Frage jedenfalls die ganze Zeit verstanden.

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OK, dann hatte er sich vielleicht vertippt.

Ob ein 24/1.0 mit 44 mm Auflagemaß und Bildkreis 28 mm ginge: ich denke: ja.

Ob es aber auch mit einer Schnittweite ginge, die genügend Spiegel-Clearance für einen APS-C-Schwingspiegel böte, das wäre in der Tat eine spannende Frage, die knapp ausgehen könnte. Ein linear geschrumpftes Canon EF 50/1.0 würde sicherlich nicht gehen. Ebensowenig ein Schneider-Kreuznach 25/0.95 oder das Zhongyi Speedmaster 25/0.95. Man müsste schon retrofokal arbeiten und hätte gegenüber dem EF-Bajonett zum Sensor hin nur begrenzt zusätzlichen Raum für eine ins Gehäuse hineinragende Linsengruppe mit hoher Brechkraft, um den Pupillenmaßstab so weit zu erhöhen, dass die lichte Weite des Bajonetts nicht zum Limiter wird.

Ja, ich meinte 44mm.

Wer ein gängiges EF-Mount 35mm F1.4 mit einem billigen WW-Konverter zusammenschraubt, bekommt ja nun quasi ein EF-S 24mm F1, das aber leider aktuell nur mit 18mm Auflagemass funktioniert.

Bitte nehmt bei meiner Frage an, dass ich mit "Auflagemass" den lichten Raum meine, d.h. da muss frei bleiben wegen Spiegel.

Und auch nach allen bisherigen Ausführungen verstehe ich leider noch nicht, wo das Problem wäre, wenn man das o.g. Objektiv 26mm weiter weg vom Sensor bewegen würde. In meiner simplen Vorstellung bräuchte man doch nur das Licht durch die hintersten Linsen (im WW-Konverter) weniger stark zu bündeln, damit alles licht weiter hinten konzentriert wird, oder?
Und "weniger stark bündeln" klingt für mich nicht, wie physikalisch unmöglich, oder?