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Förderliche Blende, P7000

M 93

Themenersteller
Hallo,

kann mir jemand sagen, was der bestmögliche Kompromiss aus maximaler Tiefenschärfe und minimaler Beugungsunschärfe wäre? Kamera ist eine P7000 von Nikon. Sind weitere Parameter wie Brennweite wichtig? Ich fotografiere meistens im Bereich von 60 bis 75 mm (KB) und im 5 MP-Modus.

Danke!

Gruß,
Matthias
 
Hängt von der maximalen Öffnung ab. Und dann etwa 3 Blenden schließen.

Nein, die foerderliche Blende haengt nicht von der maximalen Oeffnung ab.

Sie haengt vom Abbildungsmassstab (und evtl. Brennweite) ab.

Dazu muesste man noch wissen, ob du mit der klassischen Definition des maximal zulaessigen Zerstreuungskreisdurchmessers zufrieden bist oder das ganze auf Pixeldimension scharf haben willst.
 
Ich denke mal, keine kleinere Öffnung als Blende 11, das wars. Alles andere wäre für mich Elfenbeinturm (zumal du deine Auflösung niedriger als möglich einstellst).
 
Sie haengt vom Abbildungsmassstab (und evtl. Brennweite) ab.
In erster Näherung weder von dem einen noch von dem anderen. Wenn man davon ausgeht, dass sich der gesamte Streukreisdurchmesser aus dem geometrischen Streukreisdurchmesser und dem Beugungsscheibchen additiv oder auch als mittlerer quadratischen Fehler ergeben, dann ist dieser Punkt erreicht, wenn Beugungsscheibe und geometr. Streukreisdurchmesser gleich groß sind, also je nach Modell das 0,5 bis 0,7 fache des zugelassenen Streukreisdurchmessers.

Bei einer Sensordiagonalen von ca. 10 mm und Standard-Streukreisdurchmesser von 1/1500 der Diagonalen kommt man dann (mit der Abschätzung Durchmesser der Beugungsscheibchen = Blendenzahl in Mikrometern) auf eine förderliche Blende im Bereich zwischen 3,5 und 4,5. Bei höherem Schärfeanspruch kommt man auf entsprechend kleinere Blenden.

Alternativ: da die Sensordiagonale ziemlich genau 1/3 der Diagonalen eines normalen Crop-Sensors ist, drittelt man entsprechend die dort gängigen förderlichen Blendenwerte von 8 bis 11 und kommt damit auf förderliche Blenden von 2,3 bis 3,5.

L.G.

Burkhard.

P.S. Die ganze Sache ist in Wirklichkeit viel komplizierter: eigentlich müsste man die Helligkeitsverteilung der Unschärfekreise und die Struktur der Beugungsscheibchen (eigentlich konzentrische Ringe!) genau in die Überlegung mit einbeziehen.
 
kann mir jemand sagen, was der bestmögliche Kompromiss aus maximaler Tiefenschärfe und minimaler Beugungsunschärfe wäre? Kamera ist eine P7000 von Nikon. Sind weitere Parameter wie Brennweite wichtig? Ich fotografiere meistens im Bereich von 60 bis 75 mm (KB) und im 5 MP-Modus.

Was ist der "5 MP-Modus"? Ich habe zwar selber eine P7000, aber das sagt mir grad nichts (sie ist alleridings in Hamburg und ich in Neuseeland, kann also nicht nachgucken). Heißt das, dass Du kleine JPGs machst? Dann würde ich mir schon erst recht über die förderliche Blende keine Gedanken machen. Ich finde die ohnehin eher fragwürdig, aber das ist eine andere Geschichte. Schließlich erreichst Du ja auch, wenn die Beugungsunschärfe rechnerisch schon zu groß wäre, durch weiteres Schließen der Blende immer noch einen weniger unscharfen Hintergrund. Und das kann z.B. bei Makros den Schärfeeindruck eines Bildes erhöhen, auch wenn Details schon nicht mehr perfekt aufgelöst werden.
Den Hinweis auf den Abbildungsmaßstab finde ich übrigens irreführend (bei welcher Kamera kann man den denn ablesen) und falsch. Die Schärfentiefe ist nur dann von der Brennweite unabhängig, wenn sie klein gegen die Fokusdistanz ist. Bei der förderlichen Blende will man aber eine große Schärfentiefe erreichen, und damit ist dann meist diese Voraussetzung nicht mehr gegeben.


Gruß, Matthias
 
Fuer einen Abbildungsmassstab von m<<1 hast du recht (das meinst du wahrscheinlich mit erster Naeherung).
Bei Makro müsste das auch noch gelten, wenn man die effektive Blendenzahl (tatsächlicher Abstand Austrittspupille zum Sensor geteilt duch Durchmesser der Austritsspupille) statt der normalen Blendenzahl nimmt. Im schlimmsten Fall, wenn die Makroeinstellung nur durch Auszug und nicht durch Brennweitenverkürzung stattfindet, müsste man also die förderliche Blende bei Unendlich noch durch 1 + m teilen.

L.G.

Burkhard.
 
Moin!


So, jetzt habe ich mir mal den Spaß gemacht und diese Formel...

Die Schärfentiefe selber ist die Differenz der beiden (oder eben =∞):
∆g = gf - gn
∆g = 2*g0/(KF/cM-cM/KF) = 2*g0/(zrel∞-1/zrel∞)

...auf ein Maximum abhängig von der Blendenzahl B untersucht. Die steckt hier im zrel∞ (Details im verlinkten Beitrag). Außerdem nehme ich an, dass sich verschiedene Unschärfekreise quadratisch (also flächenmäßig) addieren. Und ich komme zu dem verblüffend einfachen Ergebnis, dass die förderliche Blende völlig unabhängig von Brennweite, Fokusdistanz und Abbildungsmaßstab immer dann erreicht ist, wenn der Durchmesser der Beugungsscheibchen gerade 0,7*zulässiger Zerstreuungskreis ist. Bei auszugsfokussierten Objektiven im Makrobereich muss man dann allerdings bedenken, dass die Beugungsunschärfe selber wieder vom Auszug abhängt, und je nachdem ob die effektive Blende (wie z.B. bei Nikon) oder die tatsächliche Blende angezeigt und eingestellt wird, muss man dann in die eine oder andere Richtung korrigieren.

Eine andere als quadratische Addition der Unschärfeanteile würde ich gar nicht betrachten. Linear ist in meinen Augen völlig unrealistisch, und die äußeren Kreisringe der Airy-Scheiben sind so viel dunkler als die Mitte, dass sie kaum eine Rolle spielen. Man kann sich dann bloß noch darüber streiten, mit welchem Durchmesser man die zentralen Scheiben berücksichtigt. Ich nutze für meine Berechnungen nur die Hälfte des rechnerischen Durchmessers (weil die Intensität am Rand stark abnimmt), cBlur den ganzen. Allein das macht aber einen Faktor 2, also 2 Blendenstufen, bei der berechneten förderlichen Blende aus. Und damit wird sie für mich doch arg zur Kaffeesatzleserei.


Gruß, Matthias
 
So, jetzt habe ich mir mal den Spaß gemacht und diese Formel...

...auf ein Maximum abhängig von der Blendenzahl B untersucht. Die steckt hier im zrel∞ (Details im verlinkten Beitrag). Außerdem nehme ich an, dass sich verschiedene Unschärfekreise quadratisch (also flächenmäßig) addieren. Und ich komme zu dem verblüffend einfachen Ergebnis, dass die förderliche Blende völlig unabhängig von Brennweite, Fokusdistanz und Abbildungsmaßstab immer dann erreicht ist, wenn der Durchmesser der Beugungsscheibchen gerade 0,7*zulässiger Zerstreuungskreis ist.
Schön, dass du auf deine Weise auf dasselbe Ergebnis kommst wie ich.

Ich nutze für meine Berechnungen nur die Hälfte des rechnerischen Durchmessers (weil die Intensität am Rand stark abnimmt), cBlur den ganzen. Allein das macht aber einen Faktor 2, also 2 Blendenstufen, bei der berechneten förderlichen Blende aus.
Da liege ich mit 1 Mikrometer/Blendenwert ja genau in der Mitte … :D zumindest für 550 Nanometer Wellenlänge.

Und damit wird sie für mich doch arg zur Kaffeesatzleserei.
Sehe ich nicht so – man muss aber wissen, was man für Ansprüche hat. Einen Wert für alle gibt es nicht – genauso wie bei der Schärfentiefe.

Wer's lieber konkret will und sich nicht abstrakt über den Faktor bei den Beugungsscheibchen streiten will, kann die förderliche Blende (die in erster Linie vom subjektiven Schärfeanspruch abhängt) übrigens leicht experimentell ermitteln. Großes flächiges Objekt aussuchen, Kamera so darauf richten, dass die Bildebene genau auf dem Objekt liegt (Stativ), scharfstellen und mit verschiedenen Blendenwerten fotografieren. Dann die Aufnahme mit der größten Blendenzahl (kleinste Öffnung) heraussuchen, die noch ausreichend scharf ist (subjektiver Schärfeanspruch!). Eine Blendenstufe weiter auf ist dann die förderliche Blende. Bei dem Verfahren hat man sogar noch die Abbildungsfehler des Objektivs und ggf. das Nachschärfen des Bildes gleich mit in der Rechnung und kann abschätzen, wie groß die allgemeine Unschärfe durch Beugung ist.

L.G.

Burkhard.
 
Zuallererst zwei Antworten zu Fragen, die an mich gerichtet wurden:

Der 5 MP-Modus ist nichts anderes, als dass Bilder mit einer Auflösung von 5 MP gemacht werden. Warum nehme ich diesen? Weil das Rauschen nicht so sichtbar ist wie im 10 MP-Modus.

Abgesehen davon habt ihr zwar alle euer Wissen aufgezeigt, doch keine konkrete Antwort auf meine Frage gegeben :(:):p

Ich fotografiere hauptsächlich Fahrzeuge und bisher mit einer Blende zwischen f/5,6–6,3.

Gruß
 
Zuletzt bearbeitet:
Schön, dass du auf deine Weise auf dasselbe Ergebnis kommst wie ich.

Na siehste! Aber ich glaube im Zusammenhang Schärfentiefe/Freistellung usw. mittlerweile nur noch, was ich selber hergeleitet und nachgerechnet habe.

Da liege ich mit 1 Mikrometer/Blendenwert ja genau in der Mitte … :D zumindest für 550 Nanometer Wellenlänge.

Was aber eben auch wieder 1 Blende Unterschied sowohl zu meiner als auch zu der Rechnung von cBlur macht.

Sehe ich nicht so – man muss aber wissen, was man für Ansprüche hat. Einen Wert für alle gibt es nicht – genauso wie bei der Schärfentiefe.

Nein, dies hier ist noch 1 Nummer haariger, denn Du suchst zwischen 2 Dingen, die beide nur ziemlich grobe Schätzwerte ergeben, einen genauen Schnittpunkt. Allein schon die unterschiedliche Berückichtigung der Beugungsscheibchen machte oben glatt 2 Blenden Unterschied, ohne dass sonst irgendwas eingeflossen wäre. Und das war noch bei flächenmäßiger Addition der beiden deutlich unterschiedlichen Unschärfeanteile (Defokusunschärfe nach einfachstem Modell ein scharf begrenzter Kreis gleichmäßiger Helligkeit, de facto aber objektivabhängig auch mal ganz anders, Beugung theoretisch eine Airy-Scheibe). Für die Abschätzung der Gesamtunschärfe ist der Ansatz noch ok, aber ich würde mich nicht trauen, auf diese Art abzuschätzen, wann beide Anteile gleich sind.

Wer's lieber konkret will und sich nicht abstrakt über den Faktor bei den Beugungsscheibchen streiten will, kann die förderliche Blende (die in erster Linie vom subjektiven Schärfeanspruch abhängt) übrigens leicht experimentell ermitteln. Großes flächiges Objekt aussuchen, Kamera so darauf richten, dass die Bildebene genau auf dem Objekt liegt (Stativ), scharfstellen und mit verschiedenen Blendenwerten fotografieren. Dann die Aufnahme mit der größten Blendenzahl (kleinste Öffnung) heraussuchen, die noch ausreichend scharf ist (subjektiver Schärfeanspruch!). Eine Blendenstufe weiter auf ist dann die förderliche Blende. Bei dem Verfahren hat man sogar noch die Abbildungsfehler des Objektivs und ggf. das Nachschärfen des Bildes gleich mit in der Rechnung und kann abschätzen, wie groß die allgemeine Unschärfe durch Beugung ist.
Ich will mich nicht "streiten", ich sehe es nur viel kritischer als Du. Und so schön "konkret" Dein Ansatz sein mag, so ungenau ist er eben auch. Du gehst dabei ja davon aus, dass rechnerisch gleich große Unschärfe"kleckse" auch gleich unscharf wirken. Tun sie das? Bei jedem Objektiv? Bei jedem Motiv? Ich bin mir nicht sicher.



Gruß, Matthias
 
Ich will mich nicht "streiten", ich sehe es nur viel kritischer als Du. Und so schön "konkret" Dein Ansatz sein mag, so ungenau ist er eben auch. Du gehst dabei ja davon aus, dass rechnerisch gleich große Unschärfe"kleckse" auch gleich unscharf wirken. Tun sie das? Bei jedem Objektiv? Bei jedem Motiv? Ich bin mir nicht sicher.
Du hast recht, es stecken z. T. die gleichen Annahmen in dem konkreten Ansatz wie im abstrakten Rechenmodell. Eigentlich müsste man noch unscharfe Testaufnahmen machen, um den subjektiven Eindruck von Beugungsunschärfe und Unschärfekreisen zu vergleichen. Bei "konkret" ging es mir auch eher um die Beurteilung des tatsächlichen Schärfeeindrucks (weg von 1/1500 Diagonale, Berücksichtigung der Objektivfehler, unterschiedliche Beugung von Licht unterschiedl. Wellenlänge).

Du störst dich daran, dass so unterschiedliche Blendenwerte bei den verschiedenen Rechnungen herauskommen, aber der entscheidende Punkt ist meiner Meinung nach folgendes.

Wenn man sich die Grenzen des Schärfentiefenbereichs bei förderlicher Blende den Streukreisdurchmesser ansieht, dann ändert sich dieser beim Auf- oder Abblenden um eine Stufe gerade mal um 12 % (wenn man Flächen addiert). Wenn man Durchmesser addiert, noch weniger. Der nominelle Schärfentiefenbereich kann sich dadurch natürlich stark verschieben (wie auch durch die unterschiedliche Beurteilung von Beugungsunschärfe), aber visuell dürften die Unterschiede eher gering sein.

Vor diesem Hintergrund dürften auch die Ergebnisse des "konkreten" Verfahrens ganz gut hinkommen.

Auf jeden Fall gebe ich dir Recht: die ganze Schärfentiefe-Rechnerei basiert auf irgendwelchen abstrakten Annahmen und erlaubt nur begrenzt Vorhersagen, wie scharf oder unscharf das fertige Bild aussehen wird. Die Werte, die es liefert, sind Schätzwerte, und wie man damit praktisch umgeht, muss jede/r für sich entscheiden (was nur geht, wenn man das Modell einigermaßen verstanden hat). Vor dem Hintergrund ist es ein bisschen schade, dass der TO offenbar nur eine Zahl hören wollte :(

Wobei für mich bei dem Modell auch noch die flächenmäßige Addition von Beugungsunschärfe in Frage steht. Wenn ich mal viel Zeit habe, rechne ich mal ein unscharfes Beugungsscheibchen, im Netz habe ich auf die Schnelle nichts Passendes gefunden. Und dann wäre noch die Frage, wie gut sich Beugungsunschärfe durch USM o. ä. kompensieren lässt, das geht möglicherweise besser als Tiefenunschärfe.

Natürlich kann man auch grundsätzlich über das Konzept "Förderliche Blende" diskutieren. Ich persönlich gehe ungern weit über die kritische Blende hinaus.

L.G.

Burkhard.
 
.. die gleichen Annahmen in dem konkreten Ansatz wie im abstrakten Rechenmodell..

Ich vermute mal, der Fragesteller sucht einen Hinweis auf seine konkrete Kameraeinstellung und keine physikalische Betrachtung ;)

Und das Folgende hilft ihm auch nicht weiter:
.. die ganze Schärfentiefe-Rechnerei basiert auf irgendwelchen abstrakten Annahmen und erlaubt nur begrenzt Vorhersagen, wie scharf oder unscharf das fertige Bild aussehen wird..
 
Ich vermute mal, der Fragesteller sucht einen Hinweis auf seine konkrete Kameraeinstellung und keine physikalische Betrachtung ;)

Und das Folgende hilft ihm auch nicht weiter:

Und wenn diese "physikalischen Betrachtungen" zu dem Schluss führen, dass diese "konkrete Kameraeinstellung" gar nicht existiert, oder aber nur die Angabe eines groben Richtwerts erlaubt, was dann? Trotzdem "konkret" antworten, obwohl man es besser weiß und eigentlich nur sinnvoll (und in diesem Fall begründet!) zu "f/3,5 bis f/4,5" raten kann?

Manchmal verstehe ich solche Kommentare nicht, schon gar nicht von Moderatoren. Aber wenn Du glaubst, der Fragesteller sei mit den Antworten überfordert oder man dürfe ja nicht über die nackte Beantwortung der Eingangsfrage "hinausschießen", dann trenn die "physikalischen Betrachtungen" doch einfach ab. Ich hätte dazu noch so einiges zu sagen, Burkhard vermutlich auch.


Gruß, Matthias
 
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