Theorie zur Ausschnittsvergrößerung bei hochauflösenden Kameras

Ich plane gerade meinen Umstieg von D-SLR auf spiegelloses Vollformat (spiegelloses APS-C mit kleinen FB besitze ich bereits für Bergtouren, wenn es ganz leicht sein soll). Dabei möchte ich die hohe Auflösung moderner Kameras z.B. der Z7 für Crops nutzen: einmal im Telebereich (weil ich auf Trekkingtouren wegen Gewicht und Größe keine schweren Teles mitnehmen kann) und einmal im leichten Telebereich (weil ich dafür kein eigenes Objektiv mitnehmen kann/möchte).

Ich würde nun gerne verstehen, welche Implikationen das auf das Bild hat – und dafür bitte ich euch um Hilfe: sind meine Annahmen korrekt und gibt es Unterschiede zwischen Crop und der entsprechenden realen Brennweite.
Das folgende Beispiel geht von einer Z7 mit einer Auflösung von 8256 x 5504 und dem noch nicht erschienenen Z 24-70 / f2.8 aus.

Ein Bild mit 70mm / f2.8 soll nun so gecroppt werden, dass es einem 100m entspricht.

1. Kann ich die resultierende Auflösung des Crops so berechnen?
8256 * (70 / 100) = 5779
[d.h. aus einem bestehenden Crop mit Länge 5779 würde ich die fiktive Brennweite folgendermaßen rückrechnen: 70 * 8256 / 5779 = 100 ]

Damit wäre man von 45,4 Mio. Pixel auf 21,2 Mio. Pixel bei 100mm (5779 x 3852), was für viele Anwendungsfälle immer noch ausreichend ist (man ist da noch fast auf dem Niveau der Fuji T2/T20/E3 mit 24 Mio. Pixel).


2. Belichtungszeit
Die Belichtungszeit ändert sich logischerweise nicht, es ist ja nur ein Crop. Allerdings habe ich im Print für die gleiche Größe weniger DPI zur Verfügung bzw. wird es für Screen weniger stark verkleinert; d.h. Verwacklungunschärfen müssten dadurch leicht stärker sichtbar werden und ich müsste die Verschlusszeit etwas erhöhen (so wie man das auch bei einem 100er würde im Vergleich zu einem "70"er; die Frage ist bei längerem Tele natürlich spannender, aber im Prinzip halt)?

3. Bildwirkung / Verlauf der Schärfenebenen / Bokeh?
Das ist der Part, an dem ich mich nicht auskenne: kann man den entstehenden Crop jetzt von einem nativen 100 / f4 (2,8*100/70) unterscheiden oder nicht. Sprich habe ich den gleichen Verlauf der Unschärfe, gleiche Kompression, ein vergleichbares Bokeh oder habe ich genau das eben nicht?
(Im Vergleich zu einem nativen 100er nutze ich beim Crop nur den meist stärkeren zentralen Bereich des Objektivs, ich könnte mir also Vorteile bei der Randauflösung/Vignettierung vorstellen; Nachteilig müsste ein verstärktes Bildrauschen sein, dafür habe ich im Forum bereits einmal eine Antwort bekommen, dass es dann einen Bild entspräche, dass mit ISO * Quadrat des Cropfaktors aufgenommen wurde, d.h. (100/70)², also ungefähr ISO * 2)

4. Print
Eine Zusatzfrage: Mit 45 bzw. 21 Mio Pixel kommt man im Print weit, das ist mir klar. Wie weit kommt man z.B. mit 4280 x 2954 (11,7 Mio Pixel) (ein virtuelles 135/5,4). Ist A2 realistisch? Kennt jemand von euch eine gute Aufstellung oder einen guten Artikel zu diesem Thema?

5. Fun-Frage für alle, die es so weit geschafft haben, weil ich auch grad drüber nachdenke, wie das in die andere Richtung funktioniert:
Ich mache zwei Bilder mit 24 / f2,8 und mache daraus ein Panorama. Sagen wir aus 2x 8256 x 5504 kommt ein 15.000 x 5000 heraus. Jetzt habe ich ja das Seitenverhältnis verändert, von 3:2 auf (gut hingebogen) 3:1. Kann man hier dennoch eine Aussage treffen, dass dieses Bild einem entsprechenden Bildauschnitt im Format 3:1 (oben und unten abgeschnitten) einer Festbrennweite von xx mm / f x.x entspricht?

Ein Krop ist nie das Gleiche wie ein Bild mit einem Tele. Bei einem Tele hast du für den gleichen Bildauschnitt immer noch die volle Auflösung, welche dann bei gleicher Ausgabegrösse heruntergerechnet wird.
Zudem ist die Bildwirkung beim Tele anders als bei einem Krop von einer anderen Brennweite.
Aber wenn es darum geht etwas formatfüllend darzustellen , dann gehts eigentlich nur noch darum genügend Auflösung für das gewünschte Bild in der gewünschten Ausgabegrösse zu haben! Ganz einfach

bourne7 schrieb:

(spiegelloses APS-C mit kleinen FB besitze ich bereits für Bergtouren, wenn es ganz leicht sein soll)

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Dann ist doch die Frage, ob Du an einer Z7 einen merklichen Auflösungsvorteil hättest, wenn Du cropst. Bleiben da auch nur 10 MP (als Beispiel) dann kannst Du auch die 10 MP Crop Kamera mitnehmen, und Dir Geld und Geschleppe sparen. Und wie der Vorposter schon schreibt, Crop ist Digitalzoom, nicht mehr.

Zu Frage 2 Die Sichtbarkeit von Unschärfe ist in erster Linie abhängig von der Ausgabegrösse, nicht vom Aufnahmeformat oder der Auflösung.

zu 4 - Hier kommtes auf den Betrachtungsabstand an. 10 MP sind für 40*60 völlig ok an der Wohnzimmerwand.

Auflösung Z7 bei 24×16 - DX format
Large 5408 × 3600
Medium 4048 × 2696
Small 2704 × 1800

@ TO:

#1: Ja, das kann man so berechnen.

#2: Auch richtig. Um gleiche Verwacklungsunschärfe im fertigen Bild zu haben müsstest du die Belichtungszeit verkürzen so wie sie für 100 mm Telebrennweite die richtige wäre.

#3: Schärfentiefe und Freistellung eines mit 2,8/70 mm aufgenommenen und auf den Bildausschnitt von 100 mm gecroppten Bild entsprechen einem mit 4,0/100 mm aufgenommenen ungecroppten.
Auch die Zunahme des Bildrauschens durch das effektiv kleinere Aufnahmeformat entspricht dem was du geschrieben hast.
Die "Kompression" (oder eigentlich: Perspektive) ist ebenfalls identisch - aber durch eine andere Brennweite oder auch Beschnitt ändert sich ohnehin nur der Bildausschnitt, nicht aber die Perspektive; diese wird durch den Aufnahmestandpunkt relativ zum Motiv bestimmt.

#4: Kommt auf die Ansprüche an. Ich sage mal ja.

#5: Meine Antwort: 13,2 mm f/1,5

zuppi schrieb:

Zudem ist die Bildwirkung beim Tele anders als bei einem Krop von einer anderen Brennweite.

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Inwiefern unterscheidet sich die Bildwirkung noch (wenn alle sonstigen Aufnahmeparameter unverändert bleiben) - außer in der von dir angesprochenen verringerten Bildauflösung?

Zu 4)
Da würde ich unterscheiden zwischen der Schärfe im Detail und der Gesamt-Bildwirkung.

Wenn man die technisch maximal mögliche Schärfe auch im feinen Detail haben will (für Übersichts-Motive mit vielen kleinen Details, die auch aus der Nähe betrachtet werden und dort bestmöglich detailscharf sein sollen), muss man eine klassische ppi-Rechnung anstellen.
Als eigenen Erfahrungs-Grenzwert würde ich hier mal grob 200 ppi für heruntergerechnete Bilder oder 250 ppi für Bilder in Kameraauflösung nennen. (In Kameraauflösung setze ich etwas mehr an wegen der Bayer-Interpolation.)
4280 x 2954 Kameraauflösung reicht dann also für 17,1 x 11,8 Inch (43 x 30 cm).
Was natürlich nicht heißt, das es in A2 (59,4 x 42 cm) plötzlich total mies aussieht. Es hat dort lediglich nicht mehr die technisch höchstmögliche Auflösung - was 99 % der Betrachter ohne Direktvergleich nicht auffallen wird. Erst in noch deutlich größerem Format wird man das klar sehen.

Wenn es eher um die Gesamt-Bildwirkung geht (also wenn es Motive sind, die man ohnehin aus gewisser Distanz anschaut, um sie als Ganzes zu erfassen), würde ich gar keine Grenze festlegen. Solange die Auflösung reicht, um alle wichtigen Bilddetails ausreichend aufzulösen (kann man sehr leicht prüfen, indem man das Bild in 100 % Größe am Bildschirm betrachtet), kann man sie beliebig groß drucken.
Wichtig ist nur, dass der Druckdienstleister hochwertig interpoliert, damit nichts "verpixelt". Das sollte heutzutage aber Standard sein.
Vorteil dieser Methode: Man berücksichtigt nicht nur die Dateiauflösung, sondern die Gesamtschärfe (zu der in der Praxis ja auch Verwacklungen, Objektiv-Unzulänglichkeiten etc. gehören).

Die große Mehrzahl der Fotos fällt übrigens in die letztere Kategorie. Dass man für ein Poster die technisch maximale Detailschärfe braucht, betrifft nur Spezialfälle.

Ray_of_Light schrieb:

..Inwiefern unterscheidet sich die Bildwirkung noch (wenn alle sonstigen Aufnahmeparameter unverändert bleiben)..

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Die Schärfentiefe verändert sich durch die Verwendung verschiedener Brennweiten. Das hat IMO schon einen Einfluss auf die Bildwirkung.

Wow, so viele Antworten, danke!

Ich nehme also mit, das meine Berechnung der fiktiven Brennweite ausgehend von den Pixeln stimmt und die Einschätzung der Belichtungszeit bzgl. Verwacklungsunschärfe und dass man das Bildrauschen verstärkt, das ist beantwortet, danke an Ray_of_Light!

Danke an beiti für die Einschätzung der notwendigen Schärfe für den Druck, das hilft mir weiter, um es fürs Erste einzuschätzen, den Rest sehe ich dann eh an künftigen Prints.

An blaubaer: mir ist natürlich klar, dass ich bei Crop der Z7 keinen Auflösungsvorteil mehr gegenüber der Fuji habe. Ich will sowohl die hohe Auflösung der (vielleicht) Z7 als auch die gute Dynamik über den Bereich von 24-70 (und da bekomme ich mehr als bei meiner Fuji) und ich möchte ein "Behelfs"-100er oder 120er, wo ich dann diese Einschränkung eben in Kauf nehme und trotzdem in der Qualität in der Gegend der Fuji bin.
An parbleu: ich würde nicht von Haus aus an der Z7 ein reduziertes Format wählen, sondern erst in LR flexibel croppen


Offen ist jetzt lediglich die Frage, ob sich die Bildwirkung unterscheidet oder nicht. Hat jemand von euch eine Quelle für seine Aussagen oder gibt es weitere Personen, die sich mit dem Thema auskennen?

bourne7 schrieb:

Offen ist jetzt lediglich die Frage, ob sich die Bildwirkung unterscheidet oder nicht. Hat jemand von euch eine Quelle für seine Aussagen oder gibt es weitere Personen, die sich mit dem Thema auskennen?

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Die Bildwirkung wird im Wesentlichen durch die Perspektive bestimmt, während Brennweite und Aufnahmeformat in Kombination den Bildwinkel bestimmen.

Dabei ist es zunächst mal egal, ob Du einen größeren Sensor mit grösserer Brennweite kombinierst (was Du nicht willst), oder eine kleinere Brennweite mit einem kleineren Sensor (was Du überlegst zu tun), um Deinen "Wunschbildwinkel" zu erreichen.

Der Unterschied wird in dem Fall in der Tiefenschärfe liegen. ABM und Brennweite bleiben gleich, bei der Ausbelichtung muss das Crop Bild aber stärker skaliert werden. Die Tiefenschärfe am Crop ist dadurch in diesem Fall kleiner.

Hier z.B. gibts eine umfangreiche Abhandlung dazu:
https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=21047

bourne7 schrieb:

ob sich die Bildwirkung unterscheidet oder nicht.

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"Bildwirkung" ist meines Wissens keine klar definierte Sache. Da kann man alles Mögliche drunter verstehen, z. B. auch die Bokeh-Qualität. Die ist natürlich an jedem Objektiv anders.

Rein rechnerisch ist es aber so, dass ein Crop-Bild dem einer längeren Brennweite entspricht, sofern man die Blende entsprechend mit umrechnet.
Also z. B. wenn man ein 50/1,4 Objektiv bei Offenblende nimmt und das Bild hinterher auf halbe Breite und halbe Höhe cropt, bekommt man in Sachen Bildausschnitt, Schärfentiefe und Schärfeverlauf dasselbe Bild, als hätte man ein 100 mm Objektiv und Blende 2,8 verwendet.

blaubaer_65 schrieb:

Dabei ist es zunächst mal egal, ob Du einen größeren Sensor mit grösserer Brennweite kombinierst (was Du nicht willst), oder eine kleinere Brennweite mit einem kleineren Sensor (was Du überlegst zu tun), um Deinen "Wunschbildwinkel" zu erreichen.

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Ich hab wohl einen Knopf im Hirn, ich versteh es nicht:

In meinem Beispiel ist der Sensor konstant, weder größer noch kleiner. Gleiche Kamera, gleicher Standort, gleicher Motivabstand:
Bild A: Nikon Z7, 24-70, Bild mit 70mm/f 2.8, dann ein Crop, der im Ausschnitt einem 100mm entspricht.
Bild B: Nikon Z7, Bild mit einer 100mm FB/f 4.0

Bei Bild A "verkleinerst" Du den Sensor, bzw. die genutzte Sensorfläche, indem Du cropst. Dadurch verkleinert sich der Bildwinkel, und entspricht den dem, dem Du mit 100 mm bei Nutzung der ganzen Sensorfläche erhälst. Edit: Der Preis, das meinte ich mit Digitalzoom, Du verlierst Auflösung.

Dein Bild A ist mein kleinere Brennweite (70mm) mit kleinerem Sensor (Crop)
Dein Bild B ist mein grössere Brennweite (100mm) mit grösserem Sensor.

bourne7 schrieb:

In meinem Beispiel ist der Sensor konstant, weder größer noch kleiner.

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Ob Du selber das Bild beschneidest oder gleich einen entsprechend kleineren Sensor verwendest, ist für die Rechnung dasselbe.

beiti schrieb:

"Bildwirkung" ist meines Wissens keine klar definierte Sache. Da kann man alles Mögliche drunter verstehen, z. B. auch die Bokeh-Qualität. Die ist natürlich an jedem Objektiv anders.

Rein rechnerisch ist es aber so, dass ein Crop-Bild dem einer längeren Brennweite entspricht, sofern man die Blende entsprechend mit umrechnet.
Also z. B. wenn man ein 50/1,4 Objektiv bei Offenblende nimmt und das Bild hinterher auf halbe Breite und halbe Höhe cropt, bekommt man in Sachen Bildausschnitt, Schärfentiefe und Schärfeverlauf dasselbe Bild, als hätte man ein 100 mm Objektiv und Blende 2,8 verwendet.

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Ich sehe jetzt erst dieses Post, das hat sich mit meinem überschnitten. Mit der Bildwirkung hast Du natürlich recht, Objektive unterscheiden sich, haben unterschiedlich viele Blendenlamellen, etc. Tun wir mal so, als wären mein fiktives 24-70 und mein fiktives 100 absolut ident in jeder Hinsicht (außer der Brennweite )

Du sagst in diesem Quote oben, es macht keinen Unterschied, ob ich aus einem Bild mit 50/1,4 croppe oder ob ich direkt mit einem 100/2,8 fotografiere.
Und bei blaubaer bin ich mir nicht sicher, ob ich ihn richtig verstehe, aber in einem Post steht: "Die Tiefenschärfe am Crop ist dadurch in diesem Fall kleiner."

Du musst verschiedene Fälle betrachten:

1. Äquivalent, Umrechnung von Brennweite, Blende und eigentlich auch ISO, (Beitis Beispiel)
Crop : 50mm 1.4, KB 100mm 2.8 - Tiefenschärfe bleibt gleich, Bildwirkung auch - Aber andere Brennweite / Blende

2. Dein Plan (Tele aus dem 24-70 durch Crop, weil Du ja kein 100er mitschleppen willst)
Crop : reale 70mm (auf Bildwinkel 100mm KB) 2.8, KB 70mm 2.8 Tiefenschärfe am Crop ist kleiner, Bildeindruck ist ansonsten gleich - Aber gleiche Brennweite / Blende
Hier macht es keinen Unterschied, ob Du in der Kamera bei der Aufnahme cropst (Nutzung des DX Formates z.B.), oder ob Du das im Anschluss in der Bearbeitung machst.


Noch ein Hinweis, für die Äquivalenzumrechnung bei 50 mm müsste die Brennweite an KB natürlich 75mm betragen, aber ich hoffe, der Punkt wird klar.

blaubaer_65 schrieb:

2. Dein Plan (Tele aus dem 24-70 durch Crop, weil Du ja kein 100er mitschleppen willst)
Crop : 70mm (auf Bildwinkel 100mm KB) 2.8, KB 70mm 2.8 Tiefenschärfe am Crop ist kleiner, Bildeindruck ist ansonsten gleich - Aber gleiche Brennweite / Blende

Noch ein Hinweis, für die Äquivalenzumrechnung müsste die Brennweite an KB natürlich 75mm betragen, aber ich hoffe, der Punkt wird klar.

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Ja, Deine Aussage mit Tiefenschärfe am Crop ist kleiner verstehe ich. Es ist natürlich nicht so, als hätte ich direkt mit einem 100 f2.8 fotografiert sondern kleiner.
Aber stimmt es nun wenn ich sage: 70mm (auf Bildwinkel 100mm) entspricht in der Tiefenschärfe als hätte ich direkt mit einem 100mm mit f4 fotografiert?
(weil das versuchte ich in meinem Eingangpost zu fragen)

bourne7 schrieb:

Aber stimmt es nun wenn ich sage: 70mm (auf Bildwinkel 100mm) entspricht in der Tiefenschärfe als hätte ich direkt mit einem 100mm mit f4 fotografiert?

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Ja, wenn Du identische Tiefenschärfe willst, musst Du einfach alles mit dem Cropfaktor umrechnen, 1,4 in dem Fall.
Die "bessere Freistellung" von KB hängt halt auch nicht direkt an der Sensorgrösse, sondern daran, das ich für denselben Ausschnitt eine grössere Brennweite benötige.

bourne7 schrieb:

Aber stimmt es nun wenn ich sage: 70mm (auf Bildwinkel 100mm) entspricht in der Tiefenschärfe als hätte ich direkt mit einem 100mm mit f4 fotografiert?
(weil das versuchte ich in meinem Eingangpost zu fragen)

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Siehe Posting #5 Antwort #3.

bourne7 schrieb:

...spiegelloses APS-C mit kleinen FB besitze ich bereits für Bergtouren, wenn es ganz leicht sein soll...

...Ich würde nun gerne verstehen, welche Implikationen das auf das Bild hat...

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Schönes Beispiel. Ich habe auch überlegt, ob ich eine noch eine kleine Kamera kaufen soll. Dann habe ich mich entschieden, dass der hochauflösende Sensor ein super Zoom Objektiv abgibt. Aus einer Pancake Festbrennweite 40mm f/2.8 wird (wenn einem 12 MPixel Bilder beim Wandern ausreichen), ein 40-80mm f/2.8-5.6 Zoom Objektiv. Und das ist eigentlich auch schon Deine Antwort.

D.h. es ist egal, ob ich (wenn die Auflösung "ausreichend" bleibt und bei gleicher Belichtungszeit) aus meinem Bild mit 40mm f/2.8 ein 4/3 Crop (Faktor 2) ausschneide, oder ob ich ein 80mm bei f/5.6 verwende.

Genauso kannst Du natürlich die Teleobjektive umrechnen - 400mm f/5.6 ergeben Crop-Bilder die +- dem entsprechen, was ein 800mm f/11 liefern würde (wieder natürlich nur solange die Pixelanzahl des Cops noch für die gewünschte Vergrößerung ausreicht).