Warum sind EF Objektive an VF schärfer als an APSC?

Moin,

ich schaue mir auf YouTube gern die Videos von Christopher Frost an. Er testet eine Vielzahl von Objektiven in seinen Videos aber ihr kennt ihn sicher auch.
Wenn er die Schärfe testet macht er das mit seiner 6D und seiner 60D. Bei fast jedem Test kommt als Ergebnis raus das die Objektive am Vollformat schärfer sind als an APSC.
Warum ist das so?

Mit freundlichen Grüßen

Wenn wir von einem konkreten Objektiv ausgehen, und wir das
Auflösungsvermögen in Linienpaaren pro Millimeter kennen, dann ist es
einfach so, dass auf dem grösseen VF/KB Sensor mehr Linienpaare
Platz haben als auf dem kleineren APS-C Sensor.
Beim Vergleich zwischen 6D und 60D werden ja Sensoren verglichen, die
(fast) die gleiche Pixelzahl haben ... dadurch liegen sie aber auf dem
APS-C Sensor dichter ... und dies stellt höhere Anforderungen ans Objektiv.

Das liegt daran, dass Vollformat (meistens) eine geringere Pixeldichte hat, also das Pixel-Raster ist gröber, quasi grobmaschiger. Vollformat-Objektive sind darauf quasi schon eingerichtet.

APSC-Sensoren sind i.d.R. "feinmaschiger", dann sind Vollformat-Objektive ggf. schon etwas zu grob-auflösend dafür.

Deshalb ist es meistens vorteilhaft, bei APSC auch APSC-Objektive zu kaufen, die schon für das feinere APSC-Pixelraster gerechnet / entwickelt wurden.

Die Ziel-Auflösung eines Objektivs ist ein Design-Ziel, das immer mit anderen Zielen (Größe, Gewicht, Größe des Abbildungs-Kreises, Eckenschärfe, ...) konkurriert.

Insbes. ist es das natürliche Verhalten von Einfach-Linsen, noch nicht einmal im Zentrum scharf aufzulösen. Diese natürlichen Unschärfen müssen im Objektiv aufwändig gegenkompensiert werden. Da brauchen APSC-Objektive für 24MP an APSC mehr Aufwand, als Vollformat-Objektive für 24 oder 36MP.

Daher muss der Objektiv-Hersteller einen entsprechenden anderen Ziel-Eigenschaften-Mix (insbes. auch eine passende gewünschte Ziel-Auflösung für Mitte-bis-Rand) in den Objektiv-Berechnungs-Computer eingeben, damit das von dem ausgespuckte Objektiv-Design für eine bestimmte Sensorgröße / Pixelgröße einen "sweet spot" darstellt.

Auf deutsch, Objektive für APSC (mehr noch für Micro-4/3=Oly,Pana,Leica) lösen (gewollt) höher auf, als Objektive für Vollformat, wenn der sonstige optische Qualitäts-Aufwand gleich ist.

Dass die guten APSC-Objektive trotzdem nicht die Welt kosten, liegt daran, dass die kleinere Zielfläche wiederum eine sehr große Entlastung für jedes Objektivdesign darstellt. "Entlastung" kommt immer Preis und/oder Qualität zugute.


Oder ein noch extremeres Beispiel: Die besseren der Smartphone-"Objektive" lösen trotz hoher 1.x-Lichtstärke unglaublich fein auf pro Quadratmillimeter, da könnte kein Zeiss OTUS, kein Sigma ART dagegen anstinken, nicht mal entfernt.

Aber die Smartphone-Objektive tun das eben nur für eine wirklich kleine Fläche

DH91 schrieb:

Bei fast jedem Test kommt als Ergebnis raus das die Objektive am Vollformat schärfer sind als an APSC.

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Die Erfahrung habe ich selber schon gemacht.
https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=1860712
Bei meinem Walimex 14mm f2.8 ist es noch deutlicher.

Ein Bildausschnitt (Crop) ist klarerweise weniger scharf.

Allgemein gilt: Größere Sensoren sind per se Detailreicher, weil sie einfach mehr Aufnahmefläche für Photonen haben als kleinere Sensoren. Daraus ergeben sich mehr Linien/Bildhöhe und feinere Helligkeitsabstufungen.

Das menschliche Auge ist aber gar nicht so auf Linienauflösung, mehr auf Farbauflösung ausgelegt. Deshalb sind großsensorige Bilder oft "gefälliger", weil sie Helligkeitsnuancen (die durch die Bayer Matrix in Farbe gewandelt werden) besser auflösen.

ot-zitat entfernt

Hier geht es aber um Schärfe... und da hat ein Bild um so mehr Auflösung je mehr MP der Sensor hat und um so größer der Sensor ist. Wer jetzt was mitschleppen will und welche Auflösung im Alltag braucht, ist davon erstmal unabhängig

Jenspeter68 schrieb:

Auflösung ja, aber Sensorgröße ist egal.

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Es geht hier um Vergleiche von Aufnahmen mit dem selben Objektiv, da bedeutet jede Sensorgröße kleiner als Kleinbildformat einen Schärfeverlust bezogen aufs gesamte Bild.

Jenspeter68 schrieb:

Auflösung ja, aber Sensorgröße ist egal.

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Die Sensorgröße soll also kein Faktor für Bildqualität sein?
Bitte verschone uns mit deinen "alternativen Fakten"

Lesestoff?
https://fotoblog-reiseberichte.de/hat-die-sensorgroesse-mit-der-bildqualitaet-zu-tun/
https://www.etest.de/digitalkamera/...egapixel_Sensorgroesse_und_Bildqualitaet.html

OT-Part entfernt

Kleinbild hat bei 24Mpix eine Grenzauflösung von 75 Linien pro mm.
Diese Kurve der Mtf ist also Anzuschauen.
Apsc hat bei 24Mpix eine Grenzauflösung von 110 Linien pro mm.
Also ist hier diese Kurve zu beurteilen.
Bei Kleinbildkameras beträgt die Bilddiagonale 42mm und bei Apsc 29mm.
Die Mtf bei so hohen Ortsfrequenzen verschweigen aber alle Hersteller.

Folgen Bei Apsc sinkt der Mittenkontrast durch die höhere Ortsfrequenz und bei Kleinbild sinkt der Randkontrast durch das größere Bildfeld. Abblenden hilft oft in beiden Fâllen bis die Beugung zuschlägt.

Wow ihr habt mir echt viele Stichworte genannt zu denen ich nochmal genauer nachlesen kann. Es kommt also primär auf das Auflösungsvermögen an (Linien pro was?). Je kleiner der Sensor umso mehr werden also die Linien vermatscht und umso unschärfer ist das ganze?

klar

DH91 schrieb:

Wow ihr habt mir echt viele Stichworte genannt zu denen ich nochmal genauer nachlesen kann. Es kommt also primär auf das Auflösungsvermögen an (Linien pro was?). Je kleiner der Sensor umso mehr werden also die Linien vermatscht und umso unschärfer ist das ganze?

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Nein ein Vermatschen kommt nur durch das Objektiv, nicht durch den Sensor oder dessen Größe.

Das siehst du ja auch an deinem Smartphone. Trotz winzigem Sensor ist das ganze noch erstaunlich scharf.

Bei kleineren Sensoren wird halt dann mehr Leistung in die Objektive rein-investiert, so dass die dann mit der Sensor-Punkte-Dichte mithalten können. Es sei denn der hersteller oder du sind "geizig" und wollen das Geld lieber sparen. Dann werden die Objektive wohl nicht ganz mithalten. Es ist aber klar, dass man nicht ein Crop-18-55mm für 100,- mit einem Vollformat-24-70mm für 2000,- vergleichen wollen würde. Bei gleichem Budget würde aber Crop am Ende bei der Schärfe siegen.

Ich hab zum Thema Sensorgröße und Bildqualität noch einiges interessantes Material, bei dem es auch um Schärfe und so geht.

Kannst du englisch? also Vlogs verstehen? In Youtube kann man sich ja sonst die englische Übersetzungen als Untertitel dazuschalten.

Hoffentlich ist das nicht schon zu Profi-Level, und zu abgehoben? musst mal gucken. Ich sortiere mal nach aufsteigendem Anspruchslevel.

• Achtung, nordenglischer Dialekt Ich finde den aber cool und witzig. Er hat Vollformat und Micro-4/3, also sogar noch kleiner als APSC. Kann also besonders gut den Sensorgrößeneinfluss auf die Schärfe vergleichen.
  https://www.youtube.com/watch?v=oUStdxaf-FE "Why I'm ditching full frame cameras" (James Popsys)
  .
• Ab hier kommen die Videos von Profis:
  Unterhaltsam, da nicht zu technisch:
  https://www.youtube.com/watch?v=PHYidejT3KY "Crop Sensors vs Full Frame :: Crop Or Crap?"
  .
• Speziell für fortgeschrittene Menschen/Porträtfotografie:
  https://www.youtube.com/watch?v=XFncHWMuWX0 "Full frame vs Crop sensor | A REAL WORLD COMPARISON!" (Manny Ortiz)
  .
• Diese aktuellen Videos von/mit Ken Wheeler haben einen interessanten Titel, sind aber seeehr langatmig, kommen immer nur mühsam auf den Punkt, und er nuschelt und benutzt viel Slang. Würde von denen daher eher abraten:
  https://www.youtube.com/watch?v=djDTfsfQ8EA "WRONG. Fake "science" on Sensor Size & its "IQ"" (Ken Wheeler)
  https://www.youtube.com/watch?v=vYWxkfbTclM "DOES SENSOR SIZE AFFECT PHOTOGRAPHIC IMAGE QUALITY" (Jacques Gaines Photography interviewt Ken Wheeler)

Vielleicht bringt dir oder Mitlesern das ja noch etwas Anregungen zum Thema. Viel Spaß

Dass Canon jetzt soviel mehr Aufwand in die Auflösefähigkeit der EF-s Objektive steckt als in die Profi-Linsen für Vollformat, wäre mir neu ...
Und angesichts der Preisniveaus von EF-S Und L-Linsen etwas befremdlich.

mstraeten schrieb:

Dass Canon jetzt soviel mehr Aufwand in die Auflösefähigkeit der EF-s Objektive steckt als in die Profi-Linsen für Vollformat, wäre mir neu ...
Und angesichts der Preisniveaus von EF-S Und L-Linsen etwas befremdlich.

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Bei verschiedene Preisklassen stecken die natürlich auch verschiedenen Aufwand in die Objektive, klar
Die Betrachtung gilt immer für ein fixes, gegebenes Budget.
Jeder hat ja ein bestimmtes, gegebenes Budget, auch der TO.

Wenn man Objektive mit gleichem Aufwand vergleicht, geht das aber (auch bei Schärfe) wohl immer zugunsten des jeweils kleineren Sensors aus.

Bei Herstellern, die sowohl FF als auch APSC anbieten, wird das aber nicht wirklich angeboten, weil die ja nicht wollen, dass die sich kannibalisieren. Sonst würden ja zu viele, die sich verbessern wollen, einfach beim günstigeren Crop bleiben.

Bessere Schärfe-Vergleichbarkeit bei gegebenem fixen Budget gibt es somit vielleicht bei Fremdherstellern?

z.B. das Sigma ART 18-35mm f/1.8 für Crop, und für eine Vollformat-Gegenüberstellung ein dazu einigermaßen äquivalentes Vollformat-Standardzoom wie 28-70 f/2.8, fairerweise für auch so rund 700 Euro? Meinetwegen gern noch ein paar Euro mehr für die paar Millimeter mehr.

Da würde das Sigma (also Crop) wohl den Schärfevergleich gewinnen.

Das heißt, so ein Crop-Objektiv würde mit seiner Mehr-Auflösung nicht nur mit den kleineren Pixeln auf dem kleineren Sensor mithalten, sondern vielleicht sogar darüber hinaus die Schärfe noch weiter steigern können. Mit dem Sigma ART 18-35mm f/1.8 für Crop wäre das so.

Mit Crop, dem kleineren Sensor, hätte man also am Ende das schärfere Bild für sein Geld.

Wobei das nicht die Regel sein muss, es geht eigentlich ja nur um die Tendenz-Aussage: Crop-Objektive (mit gleichem Aufwands-Budget) lösen tendenziell optisch höher auf als KB-Objektive mit dem gleichen Budget.

Ich bin nicht fachkundig,, aber rein von der Logik her würde ich die Frage des TO wie folgt beantworten:
Wenn man ein und dasselbe (VF-taugliche!) Objektiv bei gleicher Blende an VF und APSC steckt und beide Sensoren in etwa das gleiche Auflösungsvermögen ( z.B. 18MP) haben, dann nutzt APSC bekanntermaßen nur einen Ausschnitt aus der Mitte des vom Objektiv bereitgestellten Bildkreises. Die Ränder werden sozusagen abgeschnitten, ein Teil der durchgelassenen Bildinformation geht unwiderruflich verloren. Das ist bei Objektiven mit Randunschärfe erst einmal ein Vorteil, weil nur die schärfere Mitte genutzt wird. Wenn das Auflösungsvermögen der Mitte dann aber nicht mehr an das des Sensors heranreicht, werden die Bilder unschärfer als am VF- Sensor, der die gesamte Glasfläche und somit das maximale Auflösungsvermögen des Objektivs nutzt.
FALLS meine These zutrifft, sollte der Schärfevorteil am Vollformat umso geringer sein, je besser das Auflösungsvermögen des Objektivs in Relation zu dem der beiden Kameras ist. Übersteigt das Auflösungsvermögen des Objektivs das der beiden Kameras um mehr als das 1,6-fache (Linienpaare im fertigen Bild), sollte er nicht mehr auftreten oder sich durch den Wegfall der Randunschärfe sogar in einen Vorteil des APSC-Sensors umkehren.
Interessant wäre wie sich Abblenden auswirkt. Da bin ich noch sehr am Grübeln.

Jenspeter68 schrieb:

Das liegt daran, dass Vollformat (meistens) eine geringere Pixeldichte hat

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Die Pixeldichte hat damit nichts - oder nur sehr, sehr am Rande - zu tun.
Ein und dasselbe Objektiv würde auch an analogem Kleinbildformat ein schärferes Bild ergeben als an analogem APS C (ja, auch das gibt es) - ganz ohne Pixel und deren Dichte.

Die einfache Beantwortung der Frage aus dem Threadtitel:
Weil bei APS-C alle vorhandenen Objektivfehler um den Faktor 1,5 bzw. 1,6 stärker vergrößert werden (für gleiche Ausgabegröße des Bildes).

DH91 schrieb:

Moin,

ich schaue mir auf YouTube gern die Videos von Christopher Frost an. Er testet eine Vielzahl von Objektiven in seinen Videos aber ihr kennt ihn sicher auch.
Wenn er die Schärfe testet macht er das mit seiner 6D und seiner 60D. Bei fast jedem Test kommt als Ergebnis raus das die Objektive am Vollformat schärfer sind als an APSC.
Warum ist das so?

Mit freundlichen Grüßen

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In welchem Test sagt er das denn? Ich habe mir den Vergleich (VF vs. APS-C) für das 50 STM angeschaut, da sagt er davon kein Wort.

https://www.youtube.com/watch?v=5FpHa7CIuYo

Natürlich kann man den Eindruck haben, dass da was dran ist, wenn man die Imatest-Befunde von Optical Limits für VF (5DSr) und APS-C (7DII) mit gleichem Pixelpitch vergleicht:

http://www.opticallimits.com/canon_eos_ff/964-canon35f14mk2?start=1

http://www.opticallimits.com/canon-eos/966-canon_35_14apsc?start=1

Die Angaben der "Schärfe" dort sind BTW "Line widths per picture height", also "Linienbreite bezogen auf die Bildhöhe". Das ist ein Maß für die Auflösung des Senors. Die Werte für das jeweilige Objektiv geben an, ob die Leistungsfähigkeit des Sensors ausgeschöpft wird und wenn ja in welchem Ausmaß. http://www.imatest.com/docs/sharpness/

Bei der 7DII ist der theoretische LW/PH-Wert = 3400. Bei der 5Dsr sind es 5500. Für das 35LII werden bei Blende 1.4 im Falle der 7DII 3033 gemessen, das sind 89% der theoretisch möglichen Auflösung und im Falle der 5DsR 4877, das sind 88,6% der theoretischen Auflösung. Das Objektiv ist also bei Offenblende an Crop und FF gleich "scharf".

Ist ja auch nicht anders zu erwarten.

Ray_of_Light schrieb:

Die Pixeldichte hat damit nichts - oder nur sehr, sehr am Rande - zu tun.

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Doch, die Pixeldichte ist der einzige, somit automatisch entscheidende Unterschied im Sinne des Threads, bei Kameras der Mittelklasse (also 24 Megapixel).

Ray_of_Light schrieb:

Ein und dasselbe Objektiv

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Stimmt, falls es um "ein und dasselbe Objektiv" geht, muss man gucken.

Wenn man auf einen bestimmten Wunsch-Ausschnitt croppt, etwa bei Tieren und vielen Reportage-Themen, hat man dann bei "Crop"-Kameras am Ende die bessere Auflösung und Schärfe mit demselben Objektiv, aufgrund eben der höheren Pixeldichte.

Wenn man nicht croppt, macht die Betrachtung eh kaum Sinn, weil der Motiv-Ausschnitt dann anders ist.

Ray_of_Light schrieb:

an analogem Kleinbildformat [...] ganz ohne Pixel und deren Dichte.

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Stimmt, Analoges Kleinbild hat seine individuelle Körnungs-Dichte statt Pixel-Dichte.

Da aber seit den frühen 2000er Jahren das analoge Kleinbild obsolet geworden ist, da Analog damals von Digital qualitativ überholt wurde (trotz dessen damals noch stärkeren Sensor-Rauschens, den damals schwächeren RAW-Convertern, und der damaligen Auflösung von 6 oder 8 Megapixeln), wird Analog es bei solchen Betrachtungen (wo es um Bildqualität statt Hipster-Looks geht) eigentlich ja nicht mehr mitbetrachtet.