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Zerstreuungskreis für div. Sensorgrößen und Pixelmengen
- Themenersteller sindbad1
- Erstellt am
Schau mal hier: http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm
"Standardmaß" ist Sensordiagonale / 1500. Wer "verschärfte" Anforderungen anlegen mag*, kann auch Sensordiagonale / 2000 nehmen. Das kann man auch ohne eine dezidierte Rechner-Software lösen.
*: der absolute Pixelpeeper und 100%-Ansicht-Fetischist kann natürlich von der üblichen Strategie abweichend tatsächlich den Pixelabstand heranziehen und daran einen "Schwellenwert" knüpfen.
sindbad1
Themenersteller
Danke, die Seite kenne ich, sie hilft aber nicht wirklich weiter. Ich suche ein Eingabeformular, in das die Anzahl der Pixel und die Größe des Sensors eingetragen werden.
sindbad1
Themenersteller
"Standardmaß" ist Sensordiagonale / 1500. Wer "verschärfte" Anforderungen anlegen mag*, kann auch Sensordiagonale / 2000 nehmen. Das kann man auch ohne eine dezidierte Rechner-Software lösen.
*: der absolute Pixelpeeper und 100%-Ansicht-Fetischist kann natürlich von der üblichen Strategie abweichend tatsächlich den Pixelabstand heranziehen und daran einen "Schwellenwert" knüpfen.
Warum muss man ein Pixelpeer und 100%-Ansicht-Fetischist sein, wenn man ganz einfach nur eine Formel sucht?
Ich könnte es mit der Pixelgröße versuchen, bin mir aber nicht sicher, ob das wirklich richtig ist.
Nehmen wir den APS-C Sensor der PEntax K-70. Er misst 23,5 x 15,6 mm und liefert 6000 x 4000 Pixel. Teile ich die 23,5 mm durch 6000, ergibt das ca. 0,0039 mm.
Inzwischen bin ich auf diese Seite gestoßen:
https://www.elmar-baumann.de/fotografie/java/hilfe/schaerfentieferechner-zk-tabelle.html
Dort werden größere Zerstreungskreise angezeigt ohne Erklärung, warum das so ist. Die Pixelmenge wird übehaupt nicht berücksichtigt. Das ist doch unlogisch, weil ein höhere Pixeldichte kleinere Zerstreuungskreise fordert.
Heißt das, dass der Zerstreuungskreis für den Sensor einen maximalen Durchmesser von 0,0039 mm haben darf?
Zuletzt bearbeitet:
sindbad1
Themenersteller
Ich versuche erst einmal die Logik der Berechnung eines Zerstrungskreises zu verstehen. Mir erschient es unlogisch, für einen 6 MP und 24 MP APS-C Sensor denselben Zerstreuungskreis anzugeben.
Meine Berechnung auf Gundlage der Größe eines Pixels wird wohl deshalb nicht stimmen, weil in der Bayermatrix 2x grün, 1x rot und 1x blau die Infos über die Farbe zusammentragen. Vielleicht ist ein Zerstreungskreis, der so klein ist, dass nur ein Pixel getroffen wird, auch nicht ideal. Oder doch?
Meine Berechnung auf Gundlage der Größe eines Pixels wird wohl deshalb nicht stimmen, weil in der Bayermatrix 2x grün, 1x rot und 1x blau die Infos über die Farbe zusammentragen. Vielleicht ist ein Zerstreungskreis, der so klein ist, dass nur ein Pixel getroffen wird, auch nicht ideal. Oder doch?
Weil ein Zerstreuungskreis auf Pixelebene nur relevant wird, wenn man das Bild auch so betrachtet. Das wären dann bei 36MP so ungefähr 1,0x1,5m bei 0,6m Betrachtungsabstand.
Gehst du soweit weg, wie man normal ein Bild betrachtet, kannst du auch wieder den normalen Zerstreuungskreis nehmen.
Die Logik eines von der Pixelanzahl unabhängigen und nur an die Sensordiagonale gebundenen zulässigen Zerstreungskreis basiert auf "akzeptabler Unschärfe".
Damit ist gemeint, dass ein ausgedrucktes Bild aus normalem Abstand betrachtet für ein Auge mit durchschnittlicher Sehfähigkeit keine störende Unschärfe aufweisen soll. Ob das Bild nun ausgehend von einer Datei mit 6 oder 24 Megapixel ausgedruckt wurde spielt dabei keine Rolle (den Unterschied würde man unter diesen Bedingungen ohnehin kaum sehen können).
Es hat sich dabei herausgestellt dass eine Unschärfe von 1/1500 der Bilddiagonale = Sensordiagonale noch als "scharf" empfunden wird. Darauf basieren nun die üblichen Schärfentieferechner, Schärfentiefeskalen* auf Objektiven usw.
Klar, im Falle du höhere Ansprüche an die akzeptable Schärfe stellst oder einen hochauflösenden Sensor mit xx Megapixel auch ausnützen willst, oder ein 100% scharfe 100%-Ansicht haben willst wären dann andere Faktoren anzuwenden - etwa 1/2000 oder 1/3000.
Kann natürlich sein dass in den Weiten des www irgendwo eine Eingabemaske für verschiedene Sensordiagonalen und Megapixelzahlen tatsächlich existiert - die daraus sich ggf. ergebenden zulässigen Zerstreuungskreise basieren jedoch wiederum auf subjektiven Annahmen und können für deine Anforderungen die passenden sein, oder auch nicht.
*) Diese änderten sich bei Analogfotografie ja auch nicht wenn man z.B. einen feinkörnigen 25 oder 50 ASA-Film in die Kamera einlegte (das analoge Pendant zu einem Sensor mit höherer MP-Anzahl)
Weil du keine Pixel anschaust, sondern ein Bild mit den Abmessungen A * B und dem Betrachtunsabstand C - und das bestimmt den notwendigen Zerstreuungskreis
sindbad1
Themenersteller
Genau so etwas suche ich!
Wie in #2 schon vorgeschlagen:
Unter "Z-Kreis berechnen" kannst Du z.B. durch Eingabe unterschiedlicher Bildbreiten oder Betrachtungsabstände entsprechend nötige Zerstreuungskreisdurchmesser generieren...
edit:
Für die Berechnung der nötigen Pixelzahl wird angenommen:
Durchmesser des Zerstreuungskreises oder des Beugungsscheibchens = 2 Pixelpitch
Du musst alle Möglichkeiten dieses Programms ausprobieren!
Unter "Z-Kreis berechnen" kannst Du z.B. durch Eingabe unterschiedlicher Bildbreiten oder Betrachtungsabstände entsprechend nötige Zerstreuungskreisdurchmesser generieren...
edit:
Für die Berechnung der nötigen Pixelzahl wird angenommen:
Durchmesser des Zerstreuungskreises oder des Beugungsscheibchens = 2 Pixelpitch
Zuletzt bearbeitet:
Die Formel stand in meinem ersten Satz:
d(z) = Sensordiagonale / 1500
Die Pixelzahl geht tatsächlich nicht in die Definition des Z-Kreises ein - zumindest dann nicht, wenn die Pixeldichte deutlich höher ist, als d(z), also bei Pixelzahlen oberhalb ca. 2-3 MP.
Hallo
Wer rechnet, rechnet gerne genau.
Die Zerstreukreis Grösse ist eine dehnbare Grösse.
Genau rechnen geht nicht!
Von Jahrzehnt zu Jahrzehnt wird der Zersteukreis immer kleiner.
1/700 der Bilddiagonale, einst für militärische Aufklärungsfotos.
1/800 der Bilddiagonale, 1934 Empfehlung von Kodak für die Retina Kameras!
1/1500 wird empfohlen von Nikon, Pentax und Canon
1/1720 Empfehlung von Zeiss
1/2000 Empfehlung von Hasselblad
1/2500 ist empfehlenswert, wenn man einen Schritt näher zum Bild machen möchte
Wichtig erscheint mir, dass man immer (entsprechend dem Anspruch an Bildqualität) mit der gleichen Grösse rechnet, ein Gefühl dafür entwickelt und sich nicht irritieren lässt.
Kurt
Wer rechnet, rechnet gerne genau.
Die Zerstreukreis Grösse ist eine dehnbare Grösse.
Genau rechnen geht nicht!
Von Jahrzehnt zu Jahrzehnt wird der Zersteukreis immer kleiner.
1/700 der Bilddiagonale, einst für militärische Aufklärungsfotos.
1/800 der Bilddiagonale, 1934 Empfehlung von Kodak für die Retina Kameras!
1/1500 wird empfohlen von Nikon, Pentax und Canon
1/1720 Empfehlung von Zeiss
1/2000 Empfehlung von Hasselblad
1/2500 ist empfehlenswert, wenn man einen Schritt näher zum Bild machen möchte
Wichtig erscheint mir, dass man immer (entsprechend dem Anspruch an Bildqualität) mit der gleichen Grösse rechnet, ein Gefühl dafür entwickelt und sich nicht irritieren lässt.
Kurt
Zuletzt bearbeitet:
Moin,
naja, diese Empfehlungen kommen ja auch irgendwo her und sind nicht aus der Luft gegriffen. Letztlich erklären sie sich aus dem Auflösungsvermögen des menschlichen Auges. Rein anatomisch wären wohl zwei Punkte unterscheidbar, die in einem Winkel von 20 Bogensekunden zueinander stehen. Tatsächlich schafft das aber wohl auch der Scharfäugigste unter uns nicht, sondern eher etwas zwischen 50 und 90 Bogensekunden. Nimmt man da den unteren Wert, kommt man ziemlich genau bei 1/2000 der Bilddiagonale als Wert für den maximalen Zerstreuungskreisdurchmesser für eine scharfe Wahrnehmung an. Nimmt man 70 Bogensekunden an, ergibt sich der Wert von 1/1500 der Bilddiagonalen. (Alles unter der Annahme, dass ich mich nicht verrechnet habe.) Natürlich gelten diese Werte immer nur für einen "normalen" Betrachtungsabstand, also einen, der so groß ist wie die Diagonale – das ist immer die Grundannahme. Wer näher an das Bild herangeht, es mit einer Lupe untersucht oder in 100%-Ansicht am Monitor betrachtet, muss natürlich andere Werte zugrundelegen und selber rechnen.
naja, diese Empfehlungen kommen ja auch irgendwo her und sind nicht aus der Luft gegriffen. Letztlich erklären sie sich aus dem Auflösungsvermögen des menschlichen Auges. Rein anatomisch wären wohl zwei Punkte unterscheidbar, die in einem Winkel von 20 Bogensekunden zueinander stehen. Tatsächlich schafft das aber wohl auch der Scharfäugigste unter uns nicht, sondern eher etwas zwischen 50 und 90 Bogensekunden. Nimmt man da den unteren Wert, kommt man ziemlich genau bei 1/2000 der Bilddiagonale als Wert für den maximalen Zerstreuungskreisdurchmesser für eine scharfe Wahrnehmung an. Nimmt man 70 Bogensekunden an, ergibt sich der Wert von 1/1500 der Bilddiagonalen. (Alles unter der Annahme, dass ich mich nicht verrechnet habe.) Natürlich gelten diese Werte immer nur für einen "normalen" Betrachtungsabstand, also einen, der so groß ist wie die Diagonale – das ist immer die Grundannahme. Wer näher an das Bild herangeht, es mit einer Lupe untersucht oder in 100%-Ansicht am Monitor betrachtet, muss natürlich andere Werte zugrundelegen und selber rechnen.
Das sind die entscheidenden Sätze, die selten erwähnt werden. Im Endeffekt lässt sich hier auch die Formel anbringen, die für‘s Drucken relevant ist:
Höhe des Bildes x Breite des Bildes x 11,77 / (Entfernung zum Bild)2 = die benötigten Megapixel für einen scharfen Druck, ohne dass man die einzelnen Bildpunkte erkennen kann
Wenn man das umbaut für den Zerstreuungskreis, sieht das so aus:
EDIT (Formel korrigiert):
Sensorbreite in mm / (Bildbreite in cm x 3430 / Entfernung zum Bild in cm) = Der maximale Zerstreuungskreis in mm, damit dieser nicht das Auflösungsvermögen des Auges übersteigt
Zu den ominösen Zahlen 11,77 und 3430: Diese basieren auf der Annahme, dass das Auge ein Auflösungsvermögen von einer Bogenminute besitzt:
11,77 kommt hiervon: (1 / 0,0002915)2 / 1000000
3430 hiervon: 1 / 0,0002915
0,0002915 ist die Umrechnung einer Bogenminute.
Es ergibt einfach keinen Sinn, den Zerstreuungskreis anhand von Sensordiagonalen und Megapixel berechnen zu wollen. Es ergibt nur Sinn, ihn anhand der Sensorgröße, der Bildgröße und dem Abstand, aus welchem man dann das Bild betrachtet, zu berechnen.
Zuletzt bearbeitet:
Beispiele:
Sensor: Breite b und Höhe h
Sensordiagonale d = Wurzel( b² +h²)
Zerstreuungskreisdurchmesser z
24x36 mm² ==> d = 43 mm ==> z = 43mm / 1500 ==> z = 0,029 mm
15,8 x 23,6 mm² ==> d = 28 mm ==> z = 43mm / 1500 ==> z = 0,019 mm
Macht man Ausschnitte, verringern sich die Werte!
Der kleinste (sinnvolle) Zerstreuungskreisdurchmesser d_min liegt bei doppeltem Abstand der Pixel:
6000 Pixel auf 36 mm ==> d_min = 0,012 mm
6000 Pixel auf 23,6 mm ==> d_min = 0,008 mm
Zuletzt bearbeitet:
unnötiges Vollzitat entfernt, scorpio
P.S.: Bei normalem Betrachtungsabstand!!1elf! (=Bild-Diagonale des betrachteten Bildes, wie richtigerweise von tewahipounamu betont). Ansonsten stimmt diese Formel nicht!
Gast_507579
Guest
Hallo blackroadphotography,
ich verstehe das nicht. Könntest Du dazu ein Beispiel machen, damit man sehen kann wie man das anwenden soll?
Wenn Du den max. Zerstreuungskreis in Abhängigkeit von der Sensorgröße und der Pixelanzahl bestimmen willst, machst Du das ja im allgemeinen, um die Sensorauflösung möglichst auszunutzen. Dafür brauchst Du nur die Größe der Pixel. Die Größe des Sensors ist in diesem Fall egal. Es gibt verschiedenste Möglichkeiten von diesem Punkt zu einem brauchbaren max. Zerstreuungskreis zu kommen.
Ich erkläre die, die ich verwende (und die auf 2x Pixelbreite hinausläuft).
Wenn die Zerstreuungskreise zu klein werden (also die Auflösung des Bildes auf dem Sensor zu groß wird), können Moirémuster entstehen. Um das zu verhindern werden i.A. Anti-Aliasing-Filter vor die Sensoren gebaut. Ein optimaler AA-Filter müsste alle Zerstreuungskreise die kleiner sind als zwei mal die Pixelbreite genau auf diesen Durchmesser erweitern. Diesem Ideal versuchen sich die Hersteller auch bei den meisten Kameras in der Praxis an zu nähren. Ich habe das dann noch praktisch getestet und recht brauchbare Ergebnisse bekommen.
Das ganze ist also recht einfach zu berechnen. Wenn Du trotzdem noch einen Rechner möchtest, kannst Du das hier in cBlur rauslesen (rechts oben Mitte: Maximaler Zerstreuungskreis (Sensorauflösung) in mm).
Warum man nur max. Zerstreuungskreise für eine optimale Betrachtungsgröße eines Bildes bestimmen sollte, erschließt sich mir übrigens nicht. Ein nicht geringer Anteil meiner Bilder sind dokumentarisch. Je mehr Information bei gleichbleibender Pixelanzahl in dem Bild steckt um so besser.
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