FFF - Welches sind eure wichtigsten Fotofaustformeln?

Ray_of_Light schrieb:

Ray_of_Light schrieb:

...
Mit einer doppelt so schweren Kamera verwackelt man nur halb so viel.

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m@sche schrieb:

Ganz normale Physik halt.

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Erklär mal...

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Bitteschön:
https://de.wikipedia.org/wiki/Trägheit
https://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsche_Gesetze#Erstes_Newtonsches_Gesetz
https://de.wikipedia.org/wiki/Trägheitsmoment

Sind die Schatten halb so lang, hat das Foto halben Klang

@ m@sche #41:

Die Physik (deine Links) sagt aber auch, dass zum Obenhalten einer x-fach größeren Masse entgegen der Erdbeschleunigung auch eine entsprechend x-fach größere Kraft erforderlich ist - mit daraus resultierenden auch größeren Schwankungen dieser Kraft, wodurch wieder Gleichstand herrscht.

(Unter Verwacklung in diesem Kontext ist die Bewegung der Kamera durch die vom Benutzer ausgeübte Kraft zu verstehen, nicht jedoch innere Kräfte durch z.B. Spiegelschlag; in diesem Fall wäre tatsächlich eine höhere Masse besser.)

VollesKorn schrieb:

Interessant. Und wie genau macht dir das das Fotografen/-Hobby leichter?

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https://youtu.be/_9BbTGlLwHA
Deswegen

Ray_of_Light schrieb:

@ m@sche #41:

Die Physik (deine Links) sagt aber auch, dass zum Obenhalten einer x-fach größeren Masse entgegen der Erdbeschleunigung auch eine entsprechend x-fach größere Kraft erforderlich ist

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da spricht nichts dagegen.

Ray_of_Light schrieb:

- mit daraus resultierenden auch größeren Schwankungen dieser Kraft,

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Woher kommen die Schwankungen?

Ray_of_Light schrieb:

... wodurch wieder Gleichstand herrscht.
...

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Bei Gleichstand heben sich die beiden Kräfte auf. Die Masse behält ihre Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung bei - das kann auch 0 sein, also ruhende Masse.

Ray_of_Light schrieb:

...
(Unter Verwacklung in diesem Kontext ist die Bewegung der Kamera durch die vom Benutzer ausgeübte Kraft zu verstehen, nicht jedoch innere Kräfte durch z.B. Spiegelschlag; in diesem Fall wäre tatsächlich eine höhere Masse besser.)

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Man muss da schon die möglichen Bewegungen der Masse=Kamera unterscheiden, sie haben recht unterschiedliche Einflüsse auf das Bildergebnis.

Wenn sich die Kamera parallel zur Bildebene - z.B. vertikal bewegt, dann bestimmt der Abbildungsmaßstab, wie groß der Fehler im Bild wird. Im Nahbereich ist das relevant, deshalb empfiehlt es sich da ein Stativ einzusetzen. In Fernbereich mit Abbildungsmaßstäben jenseits 1:10 wird der Fehler immer kleiner, wird also irrelevant.

Wenn die Kamera aber um die X- und//oder Y-Achse gedreht - also gekippt - wird, dann entstehen Winkelfehler, die unabhängig vom Abbildungsmaßstab sind. Die Winkelgeschwindigkeit und Belichtungszeit bestimmen wie groß der Fehler wird.
Die Winkelgeschwindigkeit ist wiederum abhängig von der einwirkenden Kraft, ihrer Dauer und der Masse und Massenrverteilung in der Kamera.
Die einwirkende Kraft ist aber nicht die Kraft, die aufgewendet wird um die Kamera gegen die Schwerkraft im Gleichgewicht zu halten, sondern nur die Kraft, die gebraucht wird, um die Kamera in der Balance zu halten, damit die Kamera nicht kippt.
Um den Winkelfehler zu reduzieren gibt es folgende Möglichkeiten:
- Stativ
- kürzere Verschlußzeit
- Stabilisator
- mehr Masse.

m@sche schrieb:

Woher kommen die Schwankungen?

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Die Schwankungen (in Betrag und Richtung) kommen von der Haltekraft: je höher desto mehr.
Kein Mensch ist in der Lage eine z.B. 1 kg schwere Masse mit einer Kraft von exakt
9,81 Newton nach oben zu halten, ohne jede Abweichung. Und mit zunehmender Masse/Kraft verstärken sich diese Abweichungen.
Bei noch größerer Masse steigen diese Abweichungen sogar überproportional:
Müsste ich mir etwa eine 10 oder 20 kg schwere Kamera vor's Gesicht halten, würde ich deutlich mehr zittern/verwackeln als mit einer etwa nur 100 oder 200 Gramm schweren.

Bei Gleichstand heben sich die beiden Kräfte auf. Die Masse behält ihre Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung bei - das kann auch 0 sein, also ruhende Masse.

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Mit Gleichstand meinte ich Gleichstand zwischen einer schwereren und einer leichteren Kamera.

Man muss da schon die möglichen Bewegungen der Masse=Kamera unterscheiden, sie haben recht unterschiedliche Einflüsse auf das Bildergebnis.
Wenn die Kamera aber um die X- und//oder Y-Achse gedreht - also gekippt - wird, dann entstehen Winkelfehler, die unabhängig vom Abbildungsmaßstab sind.

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Richtig - die häufigsten Verwacklungen sind Winkelbewegungen, beispielsweise seitliches Kippen der Kamera durch Drücken des Auslösers.

Die Winkelgeschwindigkeit ist wiederum abhängig von der einwirkenden Kraft, ihrer Dauer und der Masse und Massenrverteilung in der Kamera.

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Die Massenverteilung wird durch das Massenträgheitsmoment ausgedrückt - je weiter die Massen vom Schwerpunkt entfernt sind desto größer ist dieses.
Es würde daher z.B. etwas bringen an der Kamera relativ weit vom Schwerpunkt entfernte Massen anzubringen um Dreh/Kippbewegungen zu vermindern - dasselbe Prinzip wie die Balancierstange eines Seiltänzers. Nur höhere Masse allein bewirkt wenig: dadurch steigen wiederum die notwendigen Haltekräfte und damit einhergehend auch deren Schwankungen - siehe oben.

Man kann sich dem Thema Masse vs. Verwacklung physikalisch/rechnerisch annähern, oder einfach pragmatisch:
Wäre die Aussage "größere Masse ist immer besser weil Physik" zutreffend, so müssten:

Sich alle ein möglichst schweres (!) Gewicht ans Stativgewinde der Kamera schrauben (macht logischerweise keiner),

alle Besitzer von relativ leichten Einsteiger-/Mittelklasse-/APS-C- usw.-Kameras viel häufiger über verwackelte Bilder klagen als die Besitzer der Oberklasse-Geräte,

mit Kameras in der Klasse einer Sony RX100, Panasonic LX usw. (oder genauso bei analogen wie etwa Olympus XA, Rollei 35 und allen in dieser Gewichtsklasse) das Verwacklungsproblem noch häufiger, quasi allgegenwärtig sein,

und mit noch leichteren Dingern (wie Smartphones) nur mehr verwackelte Aufnahmen möglich sein.

All dieses scheint aber offensichtlich nicht der Fall zu sein.

Chevrette schrieb:

Die wichtigste Regel:

Ran ans Motiv!

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Ja, ich auch. Das ist die Faustformel von Capa:

"Wenn deine Bilder nicht gut genug sind, warst du nicht nah genug dran."

Sonst gilt für mich die "zwischen ... und drei haben Fotografen frei!" Jetzt muss man nicht mit Sommerzeit-Spitzfindigkeiten, Breitengraden kommen oder man arbeite im Studio. Die Sache ist einfach, das Licht ist geil, wenn die Sonne tief steht.

Ray_of_Light schrieb:

Die Schwankungen (in Betrag und Richtung) kommen von der Haltekraft: je höher desto mehr.
Kein Mensch ist in der Lage eine z.B. 1 kg schwere Masse mit einer Kraft von exakt
9,81 Newton nach oben zu halten, ohne jede Abweichung. Und mit zunehmender Masse/Kraft verstärken sich diese Abweichungen.
Bei noch größerer Masse steigen diese Abweichungen sogar überproportional:
Müsste ich mir etwa eine 10 oder 20 kg schwere Kamera vor's Gesicht halten, würde ich deutlich mehr zittern/verwackeln als mit einer etwa nur 100 oder 200 Gramm schweren.

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Achtung! das Feder-Masse-System gerät dann völlig außer Kontrolle - bis die Kamera auf dem Boden aufschlägt oder an der eventuell vorhandenen Decke hängt.

Ray_of_Light schrieb:

...
Man kann sich dem Thema Masse vs. Verwacklung physikalisch/rechnerisch annähern, oder einfach pragmatisch:
Wäre die Aussage "größere Masse ist immer besser weil Physik" zutreffend, so müssten:

Sich alle ein möglichst schweres (!) Gewicht ans Stativgewinde der Kamera schrauben (macht logischerweise keiner),

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Ein schweres lichtstarkes Objektiv tut's auch.

Ray_of_Light schrieb:

...
alle Besitzer von relativ leichten Einsteiger-/Mittelklasse-/APS-C- usw.-Kameras viel häufiger über verwackelte Bilder klagen als die Besitzer der Oberklasse-Geräte,

mit Kameras in der Klasse einer Sony RX100, Panasonic LX usw. (oder genauso bei analogen wie etwa Olympus XA, Rollei 35 und allen in dieser Gewichtsklasse) das Verwacklungsproblem noch häufiger, quasi allgegenwärtig sein,

und mit noch leichteren Dingern (wie Smartphones) nur mehr verwackelte Aufnahmen möglich sein.

All dieses scheint aber offensichtlich nicht der Fall zu sein.

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Die Frage ist, wie wird "verwackelt" gemessen. Nach Augenschein auf dem SP-Display, in gemessener relativer Länge der Wischspur auf dem Bild, subjektiv je nach Tagesform des Betrachters, u.s.w.
Was für den Einen verwackelt ist, ist für den Anderen noch lange nicht verwackelt.

Bei der Kombination Kamera und Fotografierer, ist der größte Unsicherheitsfaktor der Mensch. Man müsste schon eine große Testreihe durchführen, bei der jeder Teilnehmer mit jedem Kameramodell eine definierte Reihe von Testaufnahmen macht. Die Bewertung der Verwackelungsunschärfe muß nach objektiven Kriterien - am Besten automatisiert, und nicht individuell von jedem Teilneher für sich - durchgeführt werden.
An dem Ergebnis könnte man dann ablesen welche Kameramodelle mehr zum Verwackeln neigen und welche weniger.

m@sche schrieb:

Ein schweres lichtstarkes Objektiv tut's auch..

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Falls "größere Masse ist immer besser weil Physik"zutreffen würde: dann würde auch diese Kombi durch Anbringen eines schweren Gewichts noch verwacklungssicherer werden - oder?

Die Frage ist, wie wird "verwackelt" gemessen. Nach Augenschein auf dem SP-Display, in gemessener relativer Länge der Wischspur auf dem Bild, subjektiv je nach Tagesform des Betrachters, u.s.w.
Was für den Einen verwackelt ist, ist für den Anderen noch lange nicht verwackelt..

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Natürlich sind nur Vergleiche auf gleich großen Bildschirmen sinnvoll, egal aus welchem Gerät die Bilder stammen (neben gleichem Aufnahmebildwinkel, gleicher Belichtungszeit etc.).

Auch ein Erklärungsversuch in der Art "je leichter die Kamera/niedriger die Kameraklasse desto kleiner die Ausgabegröße und desto geringer die Ansprüche" erscheint mir zu einfach.

Ray_of_Light schrieb:

Falls "größere Masse ist immer besser weil Physik"zutreffen würde: dann würde auch diese Kombi durch Anbringen eines schweren Gewichts noch verwacklungssicherer werden - oder?

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google mal nach "Schwebestativ".

Siehe #46, 4. Absatz.
(Massenträgheitsmoment =| Masse)

Ray_of_Light schrieb:

Siehe #46, 4. Absatz.
(Massenträgheitsmoment =| Masse)

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Das Massenträgheitsmoment ist proportional der Masse.

Man muss die Richtung und Stärke der auftretenden Kraftvektoren, und damit ihre Auswirkungen, unterscheiden. Siehe Beitrag #45 ab:

m@sche schrieb:

Man muss da schon die möglichen Bewegungen der Masse=Kamera unterscheiden, sie haben recht unterschiedliche Einflüsse auf das Bildergebnis.
...
Die Winkelgeschwindigkeit ist wiederum abhängig von der einwirkenden Kraft, ihrer Dauer und der Masse und Massenrverteilung in der Kamera.
...

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Die Massenverteilung bezieht sich nicht nur auf das Kameragehäuse, da gehören auch Objektiv, Batteriegriff, Aufsteckblitz, .... dazu.
Auch im Kameragehäuse selbst, konzentriert sich die Masse nicht im Schwerpunkt, sondern verteilt sich mehr oder weniger ungleichmäßig im Gehäuse. Der leere Spiegelkasten in der Mitte wiegt fast nichts.

m@sche schrieb:

Das Massenträgheitsmoment ist proportional der Masse.

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Ja - oder eigentlich jein.
Es stimmt dass die Masse in die Berechnung des Massenträgheitsmoments eingeht (und dabei oberhalb des Bruchstrichs steht).

Viel stärker als von der Masse hängt das Trägheitsmoment vom Abstand der Massen vom Schwerpunkt ab, nämlich quadratisch.
Ein kleines Rechenbeispiel:

Ein Würfel mit 10 cm Seitenlänge und 1 kg Gewicht hat bezogen auf den Schwerpunkt nur ca. 1/3 (!) des Massenträgheitsmoments verglichen mit 2 insgesamt nur halb so großen Massen, welche aber im Abstand von 20 cm zueinander angeordnet sind.

Es ist also durchaus plausibel dass eine leichte Kamera mit Aufsteckblitz auf Grund des Massenträgheitsmoments verwacklungssicherer ist als eine ohne, dafür aber schwerer als vorgenannte samt Blitz.

Daher ist es nach wie vor meine Ansicht:
Höheres Trägheitsmoment verbessert das Verwacklungsverhalten, höhere Masse (z.B. durch ein schwereres Kameragehäuse) alleine nicht.
Diese hätte zwar ebenfalls ein höheres Trägheitsmoment, da aber zum Halten auch eine höhere Kraft erforderlich ist steigen damit auch einhergehend die Schwankungen dieser Kraft. Oder anders gesagt:
Doppelte Masse = doppeltes Massenträgheitsmoment* = doppelte Haltekraft erforderlich = doppelt so große Schwankungen dieser Kraft** = damit gleich große Beschleunigung/Lageveränderung = gleich große Verwacklung.

* Dass schwerere Kameras auch ein paar mm oder cm größer sind als leichte erhöht zwar ebenfalls rechnerisch das Trägheitsmoment, dieser Effekt dürfte sich aber in der Praxis nicht allzu merkbar auswirken.

** Wie weiter oben in #46 geschrieben steigen bei weiterer Vergrößerung der Masse diese Schwankungen/Beschleunigungen/Zittern sogar überproportional zur Masse. Anstatt "je schwerer desto besser" existiert offensichtlich, wenn auch außerhalb des Gewichtsbereichs üblicher Kameras, in diesem Kontext auch ein "zu schwer".

Und wie wirkt sich das Alles in der Praxis aus?

Meine Faustformel dazu: Rechne mit einem persönlichem höheren Zitterfaktor und nimm lieber eine schnellere Zeit und wenn das nicht machbar ist, stell die Kamera irgendwo hin und nimm den Selbstauslöser!

rotfl_de schrieb:

Und wie wirkt sich das Alles in der Praxis aus?

Meine Faustformel dazu: Rechne mit einem persönlichem höheren Zitterfaktor und nimm lieber eine schnellere Zeit und wenn das nicht machbar ist, stell die Kamera irgendwo hin und nimm den Selbstauslöser!

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So mache ich das auch, manchmal kommt der Bohnensack zum Einsatz.

Ray_of_Light schrieb:

...
Doppelte Masse = doppeltes Massenträgheitsmoment* = doppelte Haltekraft erforderlich = doppelt so große Schwankungen dieser Kraft** = damit gleich große Beschleunigung/Lageveränderung = gleich große Verwacklung.
....

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Wohl eher nicht.

Dazu eine Beispielrechnung:
Voraussetzungen:
- die Massenverteilung sei homogen wie in einem Backstein
- ungünstigste Form des Kameragehäuses sei eine Kugel (für die Backsteinform gilt sinngemäß das Gleiche)

Mit der Masse steigt auch das Volumen.
Kugel Volumen und Masse:
V = 4/3 pi r^3 # pi 3,1416

Die Masse eines Körpers ist proportional seinem Volumen
masse m = V * sm # sm = spez.masse, z.B. 1.0kg/1000cm^3

umstellen nach r:

r = (V *(3/4) / pi)^(1/3) # ^(1/3) ist dritte Wurzel

r ist also proportional der 3ten Wurzel von V=m


Massenträgheitsmoment I einer Kugel mit Rotation um den Schwerpunkt:

I = 2/5 * m * r^2

r aus KugelVolumenMasse einsetzen:

I = 2/5 * m * ( V *(3/4) / pi )^(2/3)

mit spez.Masse = 1.0, also m=V:
I = 2/5 * m * ( m/sm *(3/4) / pi )^(2/3)


folglich ist das Massenträgheitsmoment:
I proportional m * m^(2/3)

der Faktor für eine Verdoppelung ist dann 3,1748


Doppelte Masse ist nicht doppeltes Massenträgheitsmoment,
sondern das 3,1748-fache.

Was hat diese Rumrechnerei mit Faustformeln zu tun?

rotfl_de schrieb:

Was hat diese Rumrechnerei mit Faustformeln zu tun?

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Auch Faustformeln müssen halt manchmal einer Überprüfung standhalten.
Mit Beitrag #37 war's für mich eigentlich schon erledigt.

m@sche schrieb:

Die Masse eines Körpers ist proportional seinem Volumen
[...]
Doppelte Masse ist nicht doppeltes Massenträgheitsmoment

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Ich bin in meinem Beispiel nicht von einer größeren, sondern schwereren Kamera ausgegangen (die ursprüngliche Faustformel lautete ja auch nicht "mit größeren", sondern "mit schwereren Kameras verwackelt man weniger"):

Nämlich einer solchen mit Materialien höherer Dichte (Magnesium, Alu, Messing..., welche nach verbreiteter Ansicht als besser angesehen werden) an Stelle von leichteren Kunststoffen, und damit auch einer höheren Dichte des Gesamtsystems Kamera.

(Dass schwerere Kameras in vielen Fällen auch ein wenig größer sind stand auch in meinem Betrag unter *)

Ray_of_Light schrieb:

...
(Dass schwerere Kameras in vielen Fällen auch ein wenig größer sind stand auch in meinem Betrag unter *)

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Was noch gar nicht berücksichtigt wurde bei dieser Massenbetrachtung, sind die Massenanteile des Fotografen, die Hände, die Arme der Rumpf, .....
Je leichter die Kamera ist, umso stärker sind die Einflüsse dieser Massenanteile.
Und nicht zu vergessen der persönliche Zitterfaktor, der die Schwingung anregt.

Daher die Faustregel:
Linkes Bein vor, rechten Fuß leicht nach rechts ausstellen, Oberkörper leichte Linksdrehung, Arme leicht an der Oberkörper andrücken, Linke Hand am Objektiv, Kamera an der Stirn abstützen, ausatmen, auslösen.