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Telekonverter – Berechnung

Nach so viel hin und her ein Experiment:
Mein 2x Converter S macht genau, was er soll. nämlich einen 2-fach vergrößerten Ausschnitt, auch im Makrobereich.
Aus ABM 2:1 wird ABM 4:1

Genau, dafür kaufen sich Einige auch einen Telekonverter. Um beim Makro im gleichen Abstand den doppelten ABM zu haben.
 
Zwischen beiden Aufnahmen wurde nur der Konverter eingebaut. Der Abstand zum Objekt blieb unverändert.
 

Anhänge

Re: Telekonverter — Berechnung

Zwischen beiden Aufnahmen wurde nur der Konverter eingebaut. Der Abstand zum Objekt blieb unverändert.
Na also. Damit bestätigst du genau das, was ich von Anfang an sagte: Gegenstandsweite bleibt gleich, Bildweite verdoppelt sich (bzw. verlängert sich um den Konverter-Faktor).

Umformuliert auf die Hauptebenen bedeutet das: Durch das Einsetzen des Telekonverters bleibt die vordere (genauer: die mit der Gegenstandsseite assoziierte) Hauptebene H genau dort, wo sie vorher auch schon war. Die hintere (d. h. die mit der Bildseite assoziierte) Hauptebene H' verschiebt sich um die Summe zweier Strecken, nämlich nach vorn (Richtung Objektiv) um den Konverterfaktor und zugleich nach hinten (Richtung Kamera) um die physikalische Baulänge des Konverters. Da sich die Kamera ebenfalls um die Baulänge des Konverters nach hinten verschiebt, ist der Abstand zwischen H' und der Bildebene – also die Bildweite – um den Verlängerungsfaktor des Konverters größer geworden. Ob sich dadurch die Lage von H' gegenüber ihrer Position vor dem Einsetzen des Konverters nach vorn oder nach hinten verschiebt – ob also der Hauptebenenabstand HH' kleiner oder größer wird –, hängt davon ab, ob die Differenz zwischen der ursprünglichen und der verlängerten Bildweite größer oder kleiner ist als die Baulänge des Konverters.
 
Genial! DANKE – auch für den Extra-Versuch, den Du gemacht hast, «Stuessi» … ! – und für die Antworten alle.

Ein Forum ist «nur» so genial wie die Leute, die hineinschreiben :)

DANKE Euch … ! –

Herzlich

Martin

 
Der Abstand zum Objekt blieb unverändert.

Der Abstand des Objektivs zum Objekt blieb unverändert. Der Abstand des Sensors zum Objekt wurde um die Länge des TK vergrössert. Genau so vergleicht man die Abbildung mit und ohne TK.

Der ganze Aufbau ist prima geeignet die Daten des TK (Brennweite, Position seiner Hauptebenen) experimentell zu bestimmen. Dazu wären noch 5 Informationen inklusive einer weiteren Messung hilfreich:


1. die Baulänge des TK ( 41,5mm ?)

2. die Brennweite des Objektivs ( 75mm ?)

3. das Auflagemass, für das der TK konstruiert wurde ( 43,5mm ?)

4. die Länge eines zusätzlichen Zwischenrings, der zwischen TK und Sensor platziert wird

5. der ABM, der mit dem zusätzlichen Zwischenring erreicht wird
 
Zuletzt bearbeitet:
1. die Baulänge des TK 42,0mm

2. die Brennweite des Objektivs 75mm

3. das Auflagemaß, für das der TK konstruiert wurde 43,5mm

4. die Länge eines zusätzlichen Zwischenrings, der zwischen TK und Sensor platziert wird: 100mm

5. der ABM, der mit dem zusätzlichen Zwischenring erreicht wird: 7,4:1 (auf dem Bild: 10 Teilstriche /mm)
 

Anhänge

Zuletzt bearbeitet:
Wird's doch nochmals spannend?! :)

.....

Offenbar ist's tatsächlich nicht einfach, solche zwischengeschalteten Geräte zu berechnen. Kunststück, herrscht allgemeine Verwirrung; selbst bei und unter Berufsfotografen!

...

Vielleicht kommt noch Burkhard2 zur klärenden Hilfe?!

...
 
4. die Länge eines zusätzlichen Zwischenrings, der zwischen TK und Sensor platziert wird: 100mm

5. der ABM, der mit dem zusätzlichen Zwischenring erreicht wird: 7,4:1 (auf dem Bild: 10 Teilstriche /mm)

Danke, Stuessi!


Die zusätzliche Messung mit 100mm ZR dient der Bestimmung der Brennweite vom System Objektiv+TK.

Der ABM wächst um 3,4, also hat das gesamte optische System, bestehend aus Objektiv und TK, eine Brennweite von etwa 29mm bei ABM 4:1 (die eingestellte Bildweite beträgt entsprechend 147mm, die Gegenstandsweite etwa 37mm bei ABM 4:1).

Bei ABM 2:1 (d.h. ohne TK) war die Bildweite 225mm und die Gegenstandsweite 112,5mm).

Diese Messergebnisse kann nun jeder mit den hier verbreiteten Theorien vergleichen.

Zum verwendeten TK: Die Brennweite des Systems Objektiv+TK fällt beim Fokussieren von ABM 0:1 auf 4:1
von 150mm auf 29mm. Der TK hat also eine negative Brennweite. Seine optische Länge (das ist die um den Hauptebenenabstand bereinigte Baulänge) kann man sofort berechnen: sie beträgt etwa 37mm. Damit beträgt der Abstand der HE des TK etwa 5mm. Mit dem Auflagemass als Zusatzinformation bekommt man sofort heraus, dass die objektseitige HE des TK etwa 7mm (=Auflagemass - opt.Länge) hinter dem vorderen Ende des TK liegt. Die Brennweite eines Zweifach-TK erhält man, indem man die optische Länge mit -2 multipliziert.

Es handelt sich also um einen stinknormalen TK, nichts Exotisches.
 
Re: Telekonverter — Berechnung

Es handelt sich also um einen stinknormalen Telekonverter ...
Natürlich. :lol:

Andere Telekonverter als "stinknormale" gibt's schließlich nur in deiner Phantasie. Deine merkwürdigen "Berechnungen" sind übrigens nicht nur sinnlos, sondern auch noch falsch. So wächst z. B. die Brennweite von 75 auf 90 mm (nicht 29 mm), wenn man den Abbildungsmaßstab durch den Zweifach-Konverter von 2:1 auf 4:1 erhöht. Sie wären aber auch dann sinnlos, wenn sie korrekt wären.


Wird's doch nochmals spannend!?
Wie du siehst: Nein, wird's nicht. Oder sagen wir mal so: Was für einen Erkenntnisgewinn hättest du denn noch erwartet?


Nachtrag: Wenn ich's recht bedenke, steckt da doch noch ein gewisses Potential für einen Erkenntnisgewinn drinnen. Jedenfalls habe ich da tatsächlich noch ein Verständnisproblem, was die Funktionsweise der zusätzlichen Auszugsverlängerung hinter dem Konverter angeht.

Also noch einmal von vorn: Der in Beitrag #24 gezeigte Aufbau mit einem Vergrößerungsobjektiv von f = 75 mm in Retrostellung erzielt mit 150 mm Auszugsverlängerung (Adapterring + Zwischenringsatz + Balgen) ohne Konverter einen Abbildungsmaßstab von m = 2. Das bedeutet eine Gegenstandsweite von g = 112,5 mm und eine Bildweite von b = 225 mm (= Brennweite + Auszugsverlängerung).

Durch Hinzufügen eines Zweifach-Telekonverters mit Verlängerungsfaktor 2× verdoppelt sich der Abbildungsmaßstab bei gleichbleibender Gegenstandsweite auf m = 4. Das bedeutet eine Gegenstandsweite von weiterhin g = 112,5 mm und eine Bildweite von nunmehr b = 450 mm. Die Brennweite verlängert sich demzufolge von 75 auf 90 mm. So weit, so gut.

Wenn man nun hinter dem Telekonverter einen zusätzlichen 100-mm-Zwischenring einfügt, so sollte die Brennweite von 75-mm-Objektiv + 150-mm-Auszugsverlängerung + Zweifach-Telekonverter unverändert bei f = 90 mm bleiben und nur die Bildweite um 100 mm auf b = 550 mm ansteigen. Daraufhin solte die Gegenstandsweite auf g = 107,6 mm schrumpfen – es muß also neu fokussiert werden; der Abstand des Objektives zum Gegenstand sollte um rund 5 mm kürzer werden. Und der Abbildungsmaßstab sollte dann m = 5,11 betragen.

Tatsächlich aber ist laut Angabe von Stuessi m = 7,4. Irgendwo habe ich da noch einen Knoten im Hirn ...

Würde man den Konverter entfernen und dann den Auszug um die zusätzlichen 100 mm verlängern, so bekäme man f = 75 mm, b = 325 mm, g = 97,5 mm und m = 3,33. Würde man dann wieder den Konverter ans Ende sämtlicher Auszugsverlängerungen setzen, so verdoppelte sich der Abbildungsmaßstab auf m = 6,67. Setzt man aber den Konverter irgendwo mitten hinein in die Auszugsverlängerung statt ans Ende, so wäre m etwas kleiner als 6,67, nicht größer. Stuessi, bist du sicher, deine Angaben sind wirklich alle korrekt?


.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: Re: Telekonverter — Berechnung

Durch Hinzufügen eines Zweifach-Telekonverters mit Verlängerungsfaktor 2× verdoppelt sich der Abbildungsmaßstab bei gleichbleibender Gegenstandsweite auf m = 4.
Der Telekonverter verschiebt auch die objektseitige Hauptebene (in Richtung Objekt, wenn der Konverter eine Zerstreuungslinse ist), dadurch verkürzt sich (konverterabhängig) die Gegenstandsweite.

Dass die Gesamtbrennweite durch den "Telekonverter" so drastisch abnimmt wie in Stuessis Experiment gemessen hätte ich auch nicht erwartet – aber wenn man sich mal eine Skizze macht und die Hauptebenen des Gesamtsystems konstruiert, sieht man, dass sich in dem Beispiel die Gegenstandsweite (und damit die Brennweite) extrem reduziert.

L.G.

Burkhard.
 
Re: Telekonverter — Berechnung

Der Telekonverter verschiebt auch die objektseitige Hauptebene in Richtung Objekt (wenn der Konverter eine Zerstreuungslinse ist) ...
Nein, das tut er nicht. Die bildseitige Hauptebene wird verschoben. Die gegenstandseitige bleibt, wo sie ist. Schließlich ist ein Telekonverter eben nicht einfach nur eine bessere Zerstreuungslinse.


... dadurch verkürzt sich (konverterabhängig) die Gegenstandsweite.
Daß sich die Gegenstandsweite nicht verändert, hat Stuessi doch explizit und eindeutig in Beitrag #24 klargestellt. Und alles andere wäre auch eine veritable Überraschung.


... aber wenn man sich mal eine Skizze macht und die Hauptebenen des Gesamtsystems konstruiert, sieht man, daß sich in dem Beispiel die Gegenstandsweite (und damit die Brennweite) extrem reduziert.
Na – die Skizze würde ich gern einmal sehen. :ugly:
 
nachgemessen:

ABM Objekt .. Sensor
..... .... b + g
2:1 .... 332mm
4:1 .... 374mm mit 2x Konverter
7,4:1 .. 470mm mit 2x Konverter und 100mm ZR zwischen Konv. u. Kamera. Der Abstand Objekt-Objektiv wurde um 3,5mm verkürzt

ABM g+b g b f
.. mm mm mm mm
2 332 111 221 74
4 374 75 299 60
7,4 470 56 414 49
 
Zuletzt bearbeitet:
Re: Telekonverter — Berechnung

Der Abstand d zwischen Gegenstandsebene und Bildebene ist nicht g + b. Sondern g + HH' + b.

Wenn also – gemäß deiner neuesten Angaben – die wahre Brennweite des Apo-Rodagon tatsächlich 74 mm (statt 75 mm) beträgt, dann haben wir im ersten Falle f = 74 mm, g = 111, b = 222 mm, m = 2. Für d = 332 mm ergibt sich daraus HH' = 332 – (111 + 222) = –1 mm.

Im zweiten Falle kommen wir auf f = 88,8 mm, g = 111 mm, b = 2 * 222 mm = 444 mm, m = 4, d = 374 mm. HH' = d – (g + b) = 374 – (111 + 444) = 42 – (1 + 222) = -181 mm. Dabei ist 42 mm die Baulänge des Konverters, -1 mm der Hauptebenenenabstand des Objektives selbst und -222 mm die Verlängerung von b durch den Konverter – der Abstand der hinteren Hauptebene verschiebt sich auf das Doppelte der vorherigen Bildweite hin und um die Baulänge wieder zurück.

Bis hierhin paßt alles exakt zusammen.

Im dritten Falle sollte eigentlich f = 88,8 mm und b = 544 mm sein. Daraus sollten sich g = 106,2 mm und m = 5,13 ergeben. Das paßt aber nicht mit den gemessenen Werten m = 7,4 und g = 107,5 mm zusammen; diese beiden Werte deuten stattdessen auf f = 94,7 mm und b = 795,5.

Bin gespannt, wer diese Diskrepanz als erster erklären kann. Ich kann's (bis auf weiteres) nicht.
 
Durch Hinzufügen des Konverters ändert sich der Abstand Gegenstand - Objektiv nicht.
Durch Hinzufügen des Konverters ändert sich aber die Lage der Haupebenen.
Ändert sich dann nicht auch die Gegenstandsweite?
 
Nein, das tut er nicht. Die bildseitige Hauptebene wird verschoben. Die gegenstandseitige bleibt, wo sie ist. Schließlich ist ein Telekonverter eben nicht einfach nur eine bessere Zerstreuungslinse.
Sorry, beides immer noch falsch.

Schlag einfach nochmal die Abbildungseigenschaften einer (idealen) Zerstreuungslinse nach. Dann wirst du sehen, dass ein Konverter eine Zerstreuungslinse ist. Oder schau noch mal nach, wie ein Teleobjektiv konstruiert ist.

So, und im Anhang die Skizze. Sogar maßstäblich (1 Einheit = 1 cm). Für Objektiv und Konverter habe ich der Einfachheit halber dünne Linsen angenommen, ändert aber nichts.

G - Gegenstandsebene mit Punkt P,

L - Objektiv

B - Bildebene, P' = Bild durch L

K - Konverter

P'' Bild von P' (nach Konverter)

Die objektseitige Hauptebene findet man dadurch, dass ein Strahl von P durch H achsparallel nach P'' läuft. In der Praxis muss man den Strahlverlauf von P'' aus zurückverfolgen. Der Strahl trifft den Konverter in C, daher muss er jenseits vonK auf P' zulaufen. Er Kommt also von Punkt D, ausgehend von P. Der Schnittpunkt mit der Achse ist der gegenstandsseitige Brennpunkt F' der Gesamtkonstruktion Linse-Konverter, der Schnittpunkt von achsparallelem Strahl durch P'' und Strahl durch P liegt in der Hauptebene H.

Im Beispiel ist die Brennweite der Gesamtkonstruktion ca. 35 mm, hängt vom Abstand von K und P' (d. h. von der Brennweite des Konverters) ab. Im Beispiel 45 mm.

Noch Fragen?

L.G.

Burkhard.
 

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 ...

Eben - doch nochmals spannend :)

LG - Martin

...
 
Zuletzt bearbeitet:
Sorry, beides immer noch falsch.
Dann bin ich hier nicht der einzige, der weiß, das 01af falsch liegt.
Das ist inbesondere deswegen schade, weil man das gar nicht wissen muss, sondern sich herleiten kann.

Man braucht zum einen die Definition des Entfernungsbegriffs in der Fotografie (sie ist identisch zu der in der Optik: Abstand Gegenstandsebene <-> Bildebene) und die Abbildungsgleichungen (oder man kann auch die Matrizenoptik nutzen, oder Hilfsmittel wie FRED oder Zemax).
 
Ist die Entfernung nicht "g + HH' + b", also von Gegenstand bis Film (Sensor)?
Hätte ich gewusst, wie komplex dies ist, hätte ich mich wohl kaum zu fragen gewagt :)

Für irgendetwas steht doch dieser Konverter-Faktor?! Gehört er nun letztlich zu m, f, b oder noch etwas Anderem gerechnet?? -

m' = m * Faktor
b' = b * Faktor
f' = f * Faktor
?' = ? * Faktor

???

Ersteres scheint mir doch korrekt zu sein. In der Literatur und bei Verkaufsinformationen steht eben fast ausnahmslos, dass die Brennweite um den Faktor verlängert würde, was mir schlicht suspekt vorkam, weswegen ich mich genau an dieses geniale Forum zu wenden wagte :)

Eine gute Woche Euch allen - Martin

...
 
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