Zusammenhang Sensorgröße - "Länge des Objektivs"

Ich fotografiere gerne auch mit meinem iPhone und gerade wurde eine neue Generation vorgestellt. Was die Kamera angeht, bin ich aber ziemlich enttäuscht, weil die Sensorgröße scheinbar gleich geblieben ist. Was ich nun die Profis hier fragen wollte: Wie ist der Zusammenhang zwischen der Größe eines Sensors und dem "notwendigen Abstand es Objektives" bzw. der Länge eines Kameramoduls?

Beim iPhone 6 ist es jetzt schon so, dass das Kameramodul länger ist, als der Body dick. Kann es sein, dass die Grenze der Sensorgröße schon erreicht wurde? Oder wären größere Schritte noch denkbar, etwa ein 1/2.3 oder 1/1.7 oder 2/3 Sensor?
Andere Smartphones haben soweit ich das sehe, ebenfalls Sensoren in der Größenordnung des iPhones. Ausnahme ist das Lumina 1020, aber das ist auch sehr dick.

Kann es sein, dass sich Apple einen größeren Sensor für die nächste Generation aufhebt oder einfach nicht genug Platz im Gehäuse war?

Welche Technologien wären denkbar, um eine etwaige Grenze zu umgehen? Z.B. die Anordnung mehrerer Kameramodule nebeneinander?

Richtig, die Grenze ist schon längst erreicht. So lange man Licht über Glasoptiken einfangen muss, wird es auch immer so bleiben. Ich denke mal, dass die Sensoren in der Zukunft immer lichtempfindlicher werden, aber die Nachteile eines kleinen Sensors bleiben dennoch bestehen. Ein Smartphone wird also auch in den nächsten Jahren oder sogar Jahrzehnten nie eine echte Kamera ersetzen können, auch wenn das Apple gerne vollmündig prophezeit.

Vielleicht kann man in der Zukunft irgendwann mal Lichtstrahlen irgendwie elektro-magnetisch ablenken und dann sind vielleicht kleinerer "Objektive" möglich.

Ich habe grade noch ein bisschen nach Daten gesucht.

Ein bisschen Luft nach oben scheint zumindest für Apple noch zu sein. Das aktuelle Topmodell von Sony, das Xperia Z3, ist ebenfalls nur 7,3 mm dick und hat einen 1/2.3 inch-Sensor.

Zum Vergleich das iPhone 6: 6,9 mm dick, 1/3 inch. Kameramodul steht allerdings noch vor.

Das Xperia Z2 hatte auch schon einen 1/2.3 inch-Sensor.

Die Dicke ist ja auch egal.
Ich muss nur den Abstand & die Brennweite des Objektives ändern.
Wird halt irgendwann ein Fisheye.

Das 8-Mpix-Modul (Sensor+Linse), das Apple seit dem 4S und auch im neuen 6er einbaut, ist von Sony und wurde früher auch von Sony selbst z.B. im Xperia Arc verbaut. Also es wir weiterentwickelt, aber das Grundmodul ist schon bald 4 Jahre alt.

1/2,3 Zollist die Größe beim IPhone 6 und das ist auch bei Kompaktkameras eine übliche Sensorgröße und das Modul fordert natürlich seinen Platz. Das Modul passt eben nicht ganz rein ins 6er.

Größere Sensoren würden nur gehen, wenn die Geräte wieder dicker werden. Je größer der Sensor, desto größer natürlich das Modul.

Ich bleibe mal bei der Grundfrage. Welcher Zusammenhang zwischen Sensorgröße und Länge des Objektiv besteht.
Dazu ein Schwenk weg von dem Smartphone hin zu einer einfachen Kamera.
Bsp. Kleinbild, Mittelformat, 4/3
Es soll nun ein Bild mit einem Objektiv aufgenommen werden das z.B. ~45° des Bildfeldes aufnimmt.
An einer Kleinbildkamera wäre es das 50mm, an einer Mittelformat ein 80mm und am 4/3 ein 25mm. (wichtig gleiche Blende)
Das 80er wird hierbei deutlich größer ausfallen als das 25er. Das 80er muss mehr Licht auf den Sensor bringen als das 25er. Daraus folgt eine größere Bauweise.
Es gibt einen Zusammenhang zwischen Sensor- und Objektivgröße. Mathematisch kann ich ihn nicht ausdrücken, aber er ist vorhanden.
Wie sich das jetzt auf dein iPhone auswirkt könne wir uns vorstellen. Es wird zu 100% kein iPhone mit einem Mittelformatsensor geben.

Buerer schrieb:

Es gibt einen Zusammenhang zwischen Sensor- und Objektivgröße. Mathematisch kann ich ihn nicht ausdrücken, aber er ist vorhanden.

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Es gibt keine Formel aus der du die Länge ausrechnen kannst.
Die Länge / Größe eines Objektiv hängt von vielen Faktoren ab.

• Optische Konstruktion, wie kann eine 300m Brennweite kürzer als 300mm sein
• wieso ist ein 14 mm Weitwinkel deutlich länger als 14mm
• Der Abstand des Bajonets zum Sensor, wirkt sich auch aus auf die Baulänge siehe Punkt 2
• auszuleuchtender Bildkreis, eine 2.8 er Linse für KB-Format hat einen größeren Durchmesser als für APS-C
• optischen Qualität, bei jedem auszuleuchtenden Bildkreis gibt es Randvignetten, die man meist simpel dadurch kompensiert, das man einen größeren Bildkreis zur Konstruktion nimmt. Deswegen freuen sich viele mit APSC Kameras über die KB-Objektive, da wo die vignetiueren ist bei APSC kein Sensor mehr. Oder früher hat man Mittelformatobjektive an KB adaptiert um excellente Ergebnisse zu haben - mit dem AF-Systemen hat das nachgelassen, da die wenigsten wissen wie man vernünftig manuel fotographiert und 10/Bilder pro sec mit Af wichtiger sind.

Und der Zusammenhang ist simpel je größer der Sensor des größer der nötige Durchmesser der Optik bei gleicher Lichtstärke, in die Länge geht eher die Optische Konstruktion ein.

hwd schrieb:

Ich muss nur den Abstand & die Brennweite des Objektives ändern. Wird halt irgendwann ein Fisheye.

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Was hat die Brennweite, gerade wenn es eine "Normalbrennweite" für immer kleinere Sensoren sein soll, mit "Fisheye" zu tun?

joergens.mi schrieb:

Es gibt keine Formel aus der du die Länge ausrechnen kannst.

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Wenn es ein Normal- oder leichtes Weitwinkelobjektiv werden soll, und wenn gleiche Bildwinkel erreicht werden sollen, dann muss die Brennweite proportional zur Sensordiagonale sein. Wenn es außerdem eine einfach kontruierte Festbrennweite mit immer der gleichen Lichtstärke sein soll, würde ich auch eine Baulänge erwarten, die ganz grob proportional zur Sensordiagonale sein wird. Wenn die Konstruktionen sich unterschieden, wenn eines lichtstärker als das andere ist, wenn Zooms verglichen werden, ist es irgendwann mit der Proportionalität vorbei.

joergens.mi schrieb:

Und der Zusammenhang ist simpel je größer der Sensor des[to] größer der nötige Durchmesser der Optik bei gleicher Lichtstärke […]

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Das ist m. E. der entscheidende Punkt. Bei gleichem Bildwinkel bringt der größere Sensor nur dann einen Vorteil, wenn er tatsächlich mehr Licht bekommt – was eine größere Eintrittspupille erfordert. Ein Smartphone mit der bisherigen Eintrittspupille und einem KB-Sensor würde keine bessere Bildqualität liefern. Größere Eintrittspupillen bedeuten aber größere Linsendurchmesser und -dicken (und damit größere Baulängen) und insbesondere zusätzliches Gewicht.

L.G.

Burkhard.

Waartfarken schrieb:

Wenn es ein Normal- oder leichtes Weitwinkelobjektiv werden soll, und wenn gleiche Bildwinkel erreicht werden sollen, dann muss die Brennweite proportional zur Sensordiagonale sein. Wenn es außerdem eine einfach kontruierte Festbrennweite mit immer der gleichen Lichtstärke sein soll, würde ich auch eine Baulänge erwarten, die ganz grob proportional zur Sensordiagonale sein wird. Wenn die Konstruktionen sich unterschieden, wenn eines lichtstärker als das andere ist, wenn Zooms verglichen werden, ist es irgendwann mit der Proportionalität vorbei.

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In nullter Näherung ist das richtig - allerdings ist dabei noch der Abstand vom Bajonett zum Sensor wichtig. bei pentax ist das so um die 45 mm, damit kann ich keine einfachen Konstruktion für WW-nutzen und das Pentax 14mm ist ca 75mm tief und das Samyang 8mm ca 90 mm. Hier haben die spiegellosen durch den geringeren Abstand Bajonett Sensor ein vorteil. Nicht umsonst kann ich an eine Nex xx Kamera über Adapter nahezu alle Objektive anschließen.

joergens.mi schrieb:

In nullter Näherung ist das richtig - allerdings ist dabei noch der Abstand vom Bajonett zum Sensor wichtig.

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Ich dachte, es geht um Handys?

Panasonic hat heute auch ein Kamerahandy mit 1-inch-Sensor vorgestellt:

http://www.systemkamera-forum.de/blog/2014/09/lumix-cm1-smart-camera/#!prettyPhoto

Man sieht an sowas schon, dass noch Raum nach oben da ist.