Blende und Beugung in der Praxis

Zumindest bei dieser Ausgabegröße kann man aber die Schärfe des zweiten Bildes durch nicht mal sonderlich aggressives Nachschärfen wieder so hervorzaubern, dass der Schleier nicht mehr zu sehen ist. Und das testweise ohne großen Aufwand, einfach nur PS-USM mit Stärke 80, Radius 0,7 und Schwellenwert 0. Auf 100% betrachtet mag das anders aussehen, wenn die Beugungsscheibchen erstmal mehrere Pixel "überschleiern".

Will sagen: Bevor man die Blende weit zumacht, muss man sich darüber im klaren sein, wofür man das Bild später benötigt. Zum Zeigen im Web oder Ausdruck auf 10x15 (ohne starken Crop) dürfte auch f/22 relativ unkritisch sein. Bei hochwertigen, großen Ausdrucken, die man sich auch aus der Nähe ansieht, ist bei APS-C vielleicht sogar f/8 schon kritisch.

Danke Stüssi für deine Mühen.

Das Foto vom Strichgitter finde ich aber sehr diskussionswürdig.
Für mich sehen 17 LP/mm kontrastreicher aus, als die 11 LP/mm.

Das widerspricht doch jeder Theorie?
Wie seht ihr das?

Da der "Beugungsunschärfeschleier" eine Überlagerung von Beugungseffekten aus der gleichen Anzahl seitlich verdrehter Vektoren wie wir Blendenlamellen am Objektiv haben ist, beinhaltet er physikalisch auch ein Interferenzmuster aus gegenseitigen Verstärkungen und Abschwächungen.

Es ist eine - ich sage mal: sehr vereinfachende Vorstellung, man könnte dem durch einfaches Nachschärfen beikommen.
Bei kleinen Knipsbildern aus Kompaktkameras für die Webausgabegröße mag das vielleicht noch funktionieren.

Gerade bei sehr hoch auflösenden Sensoren "mit ohne" Tiefpassfilter wird durch Nachschärfen dieses Interferenzmuster stärker in den Vordergrund geholt. Und die Nyquistfrequenzen der nativen Auflösung werden gleichsam mit einem zweiten Muster überlagert, das wie ein grobes Zeitungsbildraster über dem Bild liegt. (hinzu kommt dann bei Bildschirmbetrachtung noch ein drittes Raster - bedingt durch die Displayauflosung)

Wer es schon mal mit Moirée (eine vereinfachte kreuzweise Form von Interferenz) zu tun hatte, wird wissen, dass man dem prinzipiell nur durch Weichzeichnen - nicht durch Schärfen - beikommen kann. Am Ende bleibt die Brillianz auf der Strecke.

Der hier gegebene Schärfungsratschlag mit konkreten Parametern mag für dieses eine Bild funktionieren - bei anderen Bildern mit anderer Detailgröße (und Auflösung) ist es wieder anders - der Schärfungs-Radius muss immer kleiner werden - bis er an die Grenze des Interferenzmusters stößt - dann ist "Ende vom Gelände" mit der nachträglichen Bildverbesserung.

LG Steffen

PS: Die Vorstellung, wir könnten der Beugungsunschärfe durch den technischen Fortschritt bei der Auflösung der Sensoren entkommen ist wider die Gesetzmäßigkeiten der Physik. Eher im Gegenteil - denn wir kommen dann in Bereiche, wo sich die Dualität des Lichts als Teilchen und Welle in mehrfach verheerender Art und Weise auszuwirken beginnt.

Bitterschoko schrieb:

...Das Foto vom Strichgitter finde ich aber sehr diskussionswürdig.
Für mich sehen 17 LP/mm kontrastreicher aus, als die 11 LP/mm.

Das widerspricht doch jeder Theorie?..

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Ich vermute zunächst mal einen Messfehler und keinen Widerspruch zur Theorie. Die Bilder mit unterschiedlichen Auflösungen habe ich durch Abstandsveränderungen gemacht. Da muss in jedem Fall neu optimal fokussiert werden, und das klappt heute mit z. B. einer NEX-5N viel besser als 2009 mit einer Spiegelreflexkamera. Es kann auch sein, dass der Fehler bei der Entwicklung der RAW-Dateien passierte. Leider sind die RAW-Dateien zu meinem Bild nicht mehr vorhanden.
Sehr groß ist der Unterschied aber nicht, wie diese Analyse der dargestellten Muster zeigt.

Stuessi schrieb:

Das 3. Bild zeigt den Einfluss unterschiedlicher Entfernungen und Blenden bei unveränderter Fokussierung auf 4 m.

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Hier sehe ich bei Blende 2,8 Ringe. Ich vermute, die hier haben mehr mit dem Bokeh als mit der Beugung zu tun.

Das 1. Bild (50mm/1,4) gefaellt mir auch gut. Man kann richtig sehen, wie die Abbildungsfehler des Objektivs langsam von der Beugung ueberholt werden.

Das ist ziemlich saubere Arbeit. Ich habe da einiges gelernt, vielen Dank!

Gruesse,
Paul

Steffen Rentsch schrieb:

Gerade bei sehr hoch auflösenden Sensoren "mit ohne" Tiefpassfilter wird durch Nachschärfen dieses Interferenzmuster stärker in den Vordergrund geholt. (...) Am Ende bleibt die Brillianz auf der Strecke.

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Das ist offenbar in Maßen auch schon bei relativ niedriger Auflösung und mit AA-Filter der Fall. Ich habe das mal testweise mit einer EOS 40D (APS-C, 10 MP) ausprobiert (aus Raw entwickelt, jeweils 1:1-Crops).

Bei Blende 5,6 mit Defaults von Adobe Camera Raw:


Bei Blende 22, ebenfalls mit ACR-Defaults:


Und bei Blende 22 mit starker Nachschärfung (Betrag=150 Radius=0,8 Details=5 Maskieren=26).


Selbst durch starkes Nachschärfen bekommt man nicht die Brillianz von Blende 5,6 zurück. Es wird zwar deutlich schärfer, aber alles wird irgendwie "rau", die Linien dünn und die "Flauheit", den fehlenden Kontrast, bekommt man auch nicht weg (auch nicht, wenn man in ACR die Klarheit aufdreht, zumindest nicht so wie beim Bild mit Blende 5,6). Das mag mit mehr Aufwand in PS noch besser hinzubekommen sein, aber man muss sich dann wirklich fragen, ob sich der Aufwand lohnt, oder ob man nicht von vorneherein etwas anderes hätte machen sollen (z.B. mehrere Aufnahmen mit Fokus-Stacking).

Übrigens benutzt ACR wohl schon einen relativ aufwendigen Schärfungs-Algorithmus, also nicht nur einfach USM, sondern da ist noch mehr drin - weiß jetzt aber leider nicht mehr, wo ich das gelesen habe. Insofern müsste das ACR-Ergebnis schon relativ gut sein und ist wahrscheinlich nicht mehr so richtig stark zu verbessern (wer es versuchen will: Ich gebe die Bilderchen, besonders das zweite, zur Bearbeitung hier im Thread frei).

P.S. Das Bild bei Blende 22 ist mit ISO 200 aufgenommen, wodurch es einen leichten Rauschnachteil hat. Bei ISO 100 wäre die angesprochene "Rauheit" veilleicht nicht so stark ausgeprägt. Glaube aber nicht, dass es einen allzugroßen Einfluss hat. Für eine Wiederholung der Aufnahme war ich jetzt zu faul.

Behaelter schrieb:

Hier sehe ich bei Blende 2,8 Ringe. Ich vermute, die hier haben mehr mit dem Bokeh als mit der Beugung zu tun.

Das 1. Bild (50mm/1,4) gefaellt mir auch gut. Man kann richtig sehen, wie die Abbildungsfehler des Objektivs langsam von der Beugung ueberholt werden.

Das ist ziemlich saubere Arbeit. Ich habe da einiges gelernt, vielen Dank!

Gruesse,
Paul

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die bild in stüssis erstem beispiel sind ja oben eine reihe raws und darunter die die jpg ooc.

während du bei den jpg keine ringe siehst, siehst du sie bei den raws schon.

von mir vermuteter grund: die jpg wurden einfach belichtet und dargestellt, wohingegen die RAWS aggressiv entwickelt/aufgehellt wurden. und dann siehst du die ringe, die im jpg natürlich auch da sind, allerdings so dunkel, daß du sie nicht erkennst ... die ringe sind immer da. immer. nur die relative helligkeit/intensität im vergleich zu anderen bild-details ist lichtmengenabhängig (also eine kombination aus belichtung und blendenwert).

lg gusti

Bei diesen Bildern habe ich bei konstanter Entfernung von 6 m die Entfernungseinstellung verändert.
1. Bild: Luftbilder, durch ein Mikroskop fotografiert
(Die Schlieren und Kringel stammen von der Optik des Mikroskops.)
2. Bild: vergrößerte Ausschnitte aus Bildern (ohne Mikroskop), die in einem 2. Durchlauf mit vergleichbaren Einstellungen gemacht wurden.

@Diskutanten:
Es ist ja nicht so, dass man bei Wikipedia augenscheinlich darauf gestoßen würde, um wieviel schwächer die Intensität der Beugungsringe gegenüber dem zentralen Scheibchen ist. Das Wissen, dass überhaupt allgemein Beugungsmuster den Fourier-Transformierten der Blendenform entsprechen und man sich bei einer geraden Kante einfach mal die nachfolgenden Kettenglieder der FA einer Rechteckkurve anschauen kann, benötigt man für die bei Wiki gezeigte anschauliche Grafik eigentlich nicht.
Die Unschärfe der Beugung kommt übrigens nicht durch die Überlagerung der Beugung an mehreren Lamellen, sondern durch die schlichte Überlagerung aus Kernscheibchen und weiteren Ringen und auch unterschiedlicher Größe der Scheibchen abhängig von der Wellenlänge. Ist im Versuch hier die Lichtquelle nicht monochromatisch, löschen sich die Wellenlängen beim 1. Beugungsring auch noch zu einem gewissen Anteil aus.

Danke @Stuessi für die Veranschaulichung.

Stuessi schrieb:

...Blende 16, selbst Blende 22 können ohne Bedenken eingesetzt werden, falls es für die Bildgestaltung nötig ist....

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Ein (Frühlings-) Beispiel zu Blende 11 oder 22, freihändig mit A900 und Sigma 180mm/5,6 bei fast Maßstab 1:2.
Bilder 1 und 2: gleich entwickelt und bearbeitet (verkleinert).
Bilder 3 und 4: ungeschärfte 100% Crops

Stuessi schrieb:

Ein (Frühlings-) Beispiel […]

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Es wird überbewertet. Bei der Gelegenheit fällt mit ein, dass mein ollet 105er aus dem Staubgedingse auch so ein Beugungsschreck sein soll und ab eigentlich schon Blende 11 nicht mehr brauchbar ist …

Stuessi schrieb:

Ein (Frühlings-) Beispiel zu Blende 11 oder 22, freihändig mit A900 und Sigma 180mm/5,6 bei fast Maßstab 1:2.
Bilder 1 und 2: gleich entwickelt und bearbeitet (verkleinert).
Bilder 3 und 4: ungeschärfte 100% Crops

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Das Bild mit Blende 11 ist deutlich verwackelt.

und das mit Blende 22 knackscharf

Wenn das Objektiv erst bei Blende 5.6 anfängt, verschiebt sich natürlich alles. Mein kleines Tele beginnt bei 1.8, das sind immerhin 3 1/3 Blende mehr.

Was verschiebt sich? Die Beugung interessiert sich nicht wirklich dafür, wie lichtstark ein Objektiv ist.

Es verschiebt sich der Bereich, wo das Objektiv seine max. Schärfe hat, außerdem sind hochöffnende Objekte schwieriger zu korrigieren.

Hat aber mit der Beugung nicht das geringste zu tun

Hallo,

die Blüten hatte ich in der linken, die Kamera in der rechten Hand gehalten. Das entspricht zwar oft der Praxis, ist aber zum Testen doch ungeeignet...

Anders sieht es mit meiner Testvorlage aus:
Ich habe die beste Fokussierung ausgewählt und mit Klebeband fixiert. Es tritt kein Verwackeln oder Zittern der Vorlage im Wind auf, da ein Stativ, Spiegelvorauslösung und Blitz benutzt wurden. Außerdem sind die gezeigten Ausschnitte auf 50% verkleinert, dadurch werden die Einflüsse der Bayer-Matrix und des Anti-Aliasing-Filter minimiert und niemand kann mir Pixelpeeping vorwerfen.

Gruß,
Stuessi

edit:

Für die Ermittlung des Auflösungsvermögen habe ich eine Tabelle hinzugefügt, die sich auf die Muster in den Ecken und Mitte oben bezieht.
Man kann auch die Siemenssterne nehmen, deren Auflösung in der Gesamtsicht unten steht. Wegen des Abbildungsmaßstabs 1:10 sind diese Werte mit 10 zu multiplizieren.

Bei dem letzten Bild sieht man ja ziemlich deutlich, daß die Schärfe wieder abnimmt, teilweise sogar drastisch.

http://www.photozone.de/canon-eos/513-canon60f28apsc?start=1

ist ja bei allen Optiken sehr ähnliches Verhalten, das nur mal als Beispiel.

Hab mir auch schon überlegt eine Optik zu bearbeiten, die Blende durch eine runde Scheibe auszutauschen, in dem Bereich, wo ich sie insbesondere nutze, also um 5.6 oder 8.

Hat das schon jemand probiert?