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Telekonverter – Berechnung

A - sorry - dies schriebst Du ja! -EBENE, nicht -Weite ...

Ja - von Gegenstand bis Sensor.
Diese Weite wird aber verändert durch den Konverter, aber nicht um den Konverter-Faktor?!

Was genau wird tatsächlich mit diesem Faktor verändert? Schon der Abbildungsmaßstab und nicht die Brennweite per se, oder? -

DANKE ...

...
 
Re: Telekonverter — Berechnung

Dann wirst du sehen, daß ein Konverter eine Zerstreuungslinse ist.
Nein, ein Telekonverter ist nicht einfach nur eine Zerstreuungslinse. Es ist eine afokale Optik – ein parallel eintretendes Strahlenbündel tritt als weiterhin paralleles Strahlenbündel wieder aus. Oder entsprechend: was ohne Konverter 43,5 mm hinter der Bajonettauflagefläche auf den Punkt fokussiert ist, wird auch mit Konverter 43,5 mm hinter der Bajonettauflagefläche auf den Punkt fokussiert sein. Ein paralleles Strahlenbündel wäre nach dem Durchgang durch eine Zerstreuungslinse nicht mehr parallel.


Oder schau noch mal nach, wie ein Teleobjektiv konstruiert ist.
Das zerstreuende "Tele-Glied" eines echten Teleobjektives funktioniert ähnlich, aber nicht genau so wie ein Telekonverter. Würde man ein Teleobjektiv auf eine bestimmte Entfernung fokussieren und dann das Teleglied entfernen, so würde das Bild nicht scharf bleiben und nur kleiner werden – im Gegensatz zu einem erst vorhandenen, dann entfernten Telekonverter.

Jetzt könnte man einwenden: Na klar, wenn man einen Telekonverter wegnimmt, wird doch auch die Optik insgesamt entsprechend kürzer. Der Punkt ist aber: Die Optik wird immer um die gleiche Baulänge des Konverters kürzer (im Beispiel von Stuessi: um 42 mm). Doch die Bildweite – oder im Fernbereich annähernd: die Brennweite – wird immer um so viel kürzer, wie sie ohne Konverter ist; sie halbiert sich jeweils (wenn's ein Zweifach-Konverter war). Auch wenn es sich um immer denselben Zweifach-Konverter mit immer derselben Baulänge handelt.


So, und im Anhang die Skizze.
Vielen Dank! Die Skizze zeigt genau das, was ich wissen wollte – nämlich, ob du überhaupt weißt, wovon du sprichst.


Für irgendetwas steht doch dieser Konverter-Faktor!? Gehört er nun letztlich zu m, f, b oder noch etwas anderem gerechnet?
Na, das haben wir doch nun schon mehrfach geklärt, und du fängst schon wieder von vorne an!? Es sind b und m, die sich um den Konverter-Faktor vergrößern. Allerdings nur dann, wenn man den Konverter korrekt einsetzt – also stets direkt an der Kamera. Eventuelle Auszugsverlängerungen gehören zwischen Objektiv und Konverter, nicht zwischen Konverter und Kamera. Also dort, wo sich der durch den ins Objektiv eingebauten Schneckengang bewerkstelligte Auszug ebenfalls befände.

Wie man rechnen muß, wenn sich hinter dem Konverter noch zusätzliche Auszugsverlängerungen befinden, weiß ich nicht. Ich hätte gedacht, ich wüßte es, doch das Beispiel von Stuessi aus den Beiträgen #28 und #34 belehrt mich da eines besseren. Leider weiß es auch sonst niemand der hier bislang an der Diskussion Beteiligten.


.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: Re: Telekonverter — Berechnung

Du hast keine Ahnung von TK. Ich möchte auf deinen Blödsinn nicht weiter eingehen.

Eine kleine Ergänzung: User 01af hat überhaupt keine Ahnung von Optik und den entsprechenden mathematischen Modellen. Ich werde definitiv nicht auf seinen Blödsinn eingehen.
 
AW: Re: Telekonverter — Berechnung

Nein, ein Telekonverter ist nicht einfach nur eine Zerstreuungslinse. Es ist eine afokale Optik – ein parallel eintretendes Strahlenbündel tritt als weiterhin paralleles Strahlenbündel wieder aus. Oder entsprechend: was ohne Konverter 43,5 mm hinter der Bajonettauflagefläche auf den Punkt fokussiert ist, wird auch mit Konverter 43,5 mm hinter der Bajonettauflagefläche auf den Punkt fokussiert sein. Ein paralleles Strahlenbündel wäre nach dem Durchgang durch eine Zerstreuungslinse nicht mehr parallel.
Ein Telekonverter kann simplifiziert als Abfolge eins Zerstreuungsglieds und eines Sammelglieds beschrieben werden, wobei deren Brennweiten in der Summe nicht 0 ergeben. Es spielt keine Rolle, wie parallel einfallendes Licht behandelt würde, da bei einem Telekonverter nun mal kein paralleles Licht einfällt. Entsprechend irrelevant ist es, ob der TC selber afokal ist. Vielmehr kommt es auf zwei Dinge an: die Objektiv-seitige Zerstreuungswirkung muss von einer zu erwartenden Fokuslage ausgehen, um das Licht zu kollimieren. Die Bild-seitige Sammelwirkung wird dann mit einer positiven Brechkraft vollzogen, deren Betrag um den TC-Faktor geringer ist, als die negative Brechkraft der zuvor erfolgten Zerstreuung. Die Lage der Eintrittspupille der Gesamtoptik bleibt dabei gleich, die Lage der Austrittspupille kann sich verschieben, und die Hauptebenen der Gesamtoptik werden in jedem Fall verschoben.

Anhängende Grafiken illustrieren die Situation ohne und mit 2x-TC.
 

Anhänge

Wow! Danke, Burkhard! P" ist also der neue Bildpunkt von Gegenstand P (also mit Konverter). Du skizziertest einen 2-fach-Konverter, nicht? Der Symmetrie entnehme ich einen Abbildungsmaßstab-Zuwachs um den Faktor 2; dies bleibt also doch so, oder?:
m' = m * Konverterfaktor ...
Genau. Der Konverterfaktor ist im Beispiel 2, das Einzige, was klar ist, ist die Änderung von m.

Die genaue Änderung von g, b, f hängt von der Baulänge des Konverters (= horizontaler Abstand von P' und P'') ab. Die bildseitige Hauptebene und den bildseitigen Brennpunkt kann man natürlich auch konstruieren, einfach entsprechend einen achsparallelen Strahl durch P verfolgen.

L.G.

Burkhard.
 
Vielen DANK, lieber Burkhard! –

Und – danke allen für die Beiträge, Beispielbilder und Erklärungen. Nun bin ich endlich genügend un-verwirrt und weiß für meinen Teil genug … :)

Liebe Grüße – Martin

 
AW: Re: Telekonverter — Berechnung

Ein Telekonverter kann simplifiziert als Abfolge eins Zerstreuungsglieds und eines Sammelglieds beschrieben werden, wobei deren Brennweiten in der Summe nicht 0 ergeben.
Eine (ideale) Zerstreuungslinse reicht – die Bildebene des Objektivs muss nur näher an der Linse sein als die Brennweite. In deinem Beispiel liegt das Bild des Objektivs wohl ziemlich genau in der Brennebene der Zerstreuungslinse. Wenn du die Zerstreuungslinse ein bisschen nach rechts schiebst, bekommst du ein Bild, ohne dass du eine zusätzliche Sammellinse brauchst.

L.G.

Burkhard.
 
AW: Re: Telekonverter — Berechnung

Wenn du die Zerstreuungslinse ein bisschen nach rechts schiebst, bekommst du ein Bild, ohne dass du eine zusätzliche Sammellinse brauchst.
... und wie stellst Du dabei mit unterschiedlichen Grundobjektiven einen konstanten TC-Faktor sicher?
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: Re: Telekonverter — Berechnung

In deinem Beispiel liegt das Bild des Objektivs wohl ziemlich genau in der Brennebene der Zerstreuungslinse. Wenn du die Zerstreuungslinse ein bisschen nach rechts schiebst, bekommst du ein Bild, ohne dass du eine zusätzliche Sammellinse brauchst.

Genau. Alternativ könnte man auch die TK Sammellinse samt Sensor in Richtung TK Zerstreuungslinse schieben. Der Übergang vom zweilinsigen TK zur einfachen Zerstreuungslinse wird dann vielleicht transparenter.
 
AW: Re: Telekonverter — Berechnung

... und wie stellst Du dabei mit unterschiedlichen Grundobjektiven einen konstanten TC-Faktor sicher?
Solange der Abstand des TK zur Bildebene des Objektivs und zur Sensorebene gleich bleibt (was ja schon konstruktionsbedingt der Fall ist), bleibt auch der Konverterfaktor gleich.

L.G.

Burkhard.
 
AW: Re: Telekonverter — Berechnung

Solange der Abstand des TK zur Bildebene des Objektivs und zur Sensorebene gleich bleibt (was ja schon konstruktionsbedingt der Fall ist), bleibt auch der Konverterfaktor gleich.
Ihr habt recht, ich habe zwecks Kontrolle der Austrittspupillen-Lage den komplizierteren "Mikroskopiker-Weg" der konjugierten Ebenen genommen, aber es geht in der Tat auch einfacher.

Wenn ich daran denke, messe ich die Tage mal die Brennweite meiner 1,4x- bzw. 2x-Telekonverter.
 
Zuletzt bearbeitet:
Das wäre toll! -
Wie immer die Brennweite messbar ist.

Überall steht "die Brennweite verändert sich um den Faktor", und es stimmt nicht :)

Danke!

LG - Martin

...
 
nur zur Erinnerung: bei meinem gezeigten Aufbau mit 2-fach Konverter und Abbildungsmaßstab 2 * 2:1 beträgt die Brennweite 30 mm.
Die objektseitige Hauptebene befindet sich etwa in der Mitte zwischen Objekt und Objektivfront.
 
Zuletzt bearbeitet:
Re: Telekonverter — Berechnung

Bei meinem gezeigten Aufbau mit Zweifach-Konverter und Abbildungsmaßstab 2 * 2:1 beträgt die Brennweite 30 mm.
Könntest du das bitte einmal vorrechnen – wie kommst du auf 30 mm?


Die objektseitige Hauptebene befindet sich etwa in der Mitte zwischen Objekt und Objektivfront.
Wäre die Brennweite tatsächlich 30 mm (was ich bezweifle), so wäre bei Abbildungsmaßstab 4:1 die vordere Hauptebene grad genau 37,5 mm vom Objekt entfernt. Das ist ein gutes Stück weniger als die halbe Strecke zwischen Objekt und Objektiv.

Außerdem müßtest du erklären, wieso sich die Bildweite durch das Einsetzen eines Zweifach-Telekonverters von 222 mm auf 150 mm verkürzt. Im übrigen müßte das Bild mit Zweifach-Konverter bei gleicher Blendeneinstellung um gut eine Blendenstufe heller werden als ohne.
 
Massstabsänderung = Auszugsverlängerung : Brennweite

(Optik, Mittelstufe)


7,4 : 1 - 4 : 1 = 3,4 : 1

(Bruchrechnung, Unterstufe)


100 / 3,4 = 30

(Leibniz-Rechenzentrum)
 
Re: Telekonverter — Berechnung

Maßstabsänderung = Auszugsverlängerung : Brennweite ...
Na sowas. Gerade war mir eingefallen, daß du schon vor wenigen Tagen in Beitrag #30 von 29 mm Brennweite gesprochen hattest – und im Rahmen von Toleranzen, Meßungenauigkeiten und Rundungsfehlern ist das ja praktisch so gut wie dasselbe wie 30 mm. Und prompt kommst du jetzt mit dieser Formel daher.

Scheint also, als seien du und Stuessi hier auf dem gleichen Holzweg. Auch wenn diese Formel im Normalfall zutrifft – für den Fall eines Telekonverters mit Auszugsverlängerungen davor und dahinter trifft sie ganz offensichtlich nicht zu. Denn wie ich in meinem vorigen Beitrag ausgeführt habe, kann die Brennweite in dem in Beitrag #24 gezeigten Aufbau gar nicht 29 oder 30 mm betragen. Die physikalischen Gesetze, die den Zusammenhang von Brennweite, Gegenstandsweite, Bildweite, Abbildungsmaßstab, absoluter und relativer Öffnung etc. bestimmen, bleiben schließlich weiterhin gültig. Wir brauchen also eine Formel, die alle Zusammenhänge unter einen Hut bringt und nicht nur einen einzigen.

Zu der Frage, warum eine zusätzliche Auszugsverlängerung hinter einem Telekonverter nicht grad genau so funktioniert wie sonst, hätte ich auch schon eine vage Idee ... bin aber leider (noch) nicht imstande, das in eine handliche Formel zu fassen.


.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: Re: Telekonverter — Berechnung

Ein Telekonverter kann simplifiziert als Abfolge eins Zerstreuungsglieds und eines Sammelglieds beschrieben werden, wobei deren Brennweiten in der Summe nicht 0 ergeben.

Dieses einfache Modell eines negativ-positiven TK ist prima geeignet, die Wirkungsweise von TK zu verstehen. Die negative Linse wirkt zusammen mit dem auf unendlich fokussierten Objektiv wie eine afokale Optik: Achsenparallele Strahlen, die vorne ins Objektiv dringen, kommen hinten nach der negativen Linse wieder achsenparallel heraus. Danach sorgt dann die positive Linse für die Herstellung eines Brennpunkts auf dem Sensor.

Es gibt drei Fälle:


a) der Abstand der beiden TK Linsen ist sehr groß; die Brennweite des TK ist positiv

b) der Abstand der beiden TK Linsen ist gerade so groß, dass der TK keine endliche Brennweite hat

c) der Abstand der beiden TK Linsen ist klein; die Brennweite des TK ist negativ

Zum Fall c): Der erwähnte Nikon TC300 ist von dieser Bauart. Seine beiden Hauptebenen liegen ausserhalb des Tubus. Bei Stuessis Minolta TK aus der Messung liegen die beiden Hauptebenen sehr dicht beinander innerhalb des Tubus. Wenn man ihn vereinfacht als negativ-positives zweilinsiges System auffassen möchte, ist der Abstand der beiden TK Linsen sehr klein.

Fall c) ist der Normalfall. Bei b) oder a) hätte man leicht eine sehr starke Vignettierung bei kürzeren Objektivbrennweiten. Der lange Nikon TC300 ist für lange Brennweiten konstruiert.
 
Mit dem Minolta Converter 2x L (ab 300mm Brennweite) erhalte ich mit zusätzlichen 100mm Zwischenringen nur den ABM 6,2 : 1.
 
Zuletzt bearbeitet:
Mit dem Minolta Converter 2x L erhalte ich mit zusätzlichen 100mm Zwischenringen nur den ABM 6,2 : 1.

Wie lang ist dieser TK ? D.h. welche Baulänge hat er?

Grundsätzlich ist der Brennweitenverlust beim Fokussieren von der (optischen) Länge des TK abhängig. Bei langen TK ist der Brennweitenverlust geringer, der ABM-Gewinn bei deiner Messung entsprechend kleiner.
 
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