Brennweite und Sensorgröße und deren Einfluss auf die Verwacklungsgefahr

Hallo Gemeinde,

aus einem anderen Thread "ausgelagert, da dort nicht mehr so ganz zur Eingangsfrage passend:

deedou schrieb:

bei mir ist eine Panasonic FZ 72 mit 20-1200mm Zoom
[...]
Übrigens kann man die 1200mm ohne weiteres bei normalem Licht aus der Hand verwenden, was ich bisher nicht für möglich gehalten habe (sehr guter Stabi also).

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blaubaer_65 schrieb:

Kein Wunder, real sinds 215 mm.

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... und der Bildwinkel entspricht 1200 mm KB - und nur der ist entscheidend.
(Sonst wäre ja die Verwacklungsgefahr bei Kameras umso geringer je kleiner der Sensor wäre, was in der Praxis so nicht der Fall ist. )

blaubaer_65 schrieb:

Ausmeiner Sicht ist da eher die reale Brennweite maßgeblich, der ABM bleibt bei 200 mm ja gleich, unabhängig von der Sensorgrösse, anders als bei realen 1200 mm.

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Maßgeblich ist aber nicht der Abbildungsmaßstab, sondern der Bildwinkel.

(Ich weiss in der Retziprokregel wird gern mit dem Cropfaktor gerechnet)

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Ja, und das aus gutem Grund, wie geschildert.

Ray_of_Light schrieb:

(Sonst wäre ja die Verwacklungsgefahr bei Kameras umso geringer je kleiner der Sensor wäre, was in der Praxis so nicht der Fall ist. )

blaubaer_65 schrieb:

Das ist eine nicht sinvolle Schlussfolgerung.

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Genau diese tatsächlich nicht sinnvolle Schlussfolgerung ergäbe sich aber wenn deine Annahme dass nur die (physikalische) Brennweite bestimmend sei zutreffend wäre - nämlich dass man mit kleineren Sensoren gleich formatfüllende Teleaufnahmen bei gleichzeitig weniger Verwacklung machen könne.

Ray_of_Light schrieb:

Maßgeblich ist aber nicht der Abbildungsmaßstab, sondern der Bildwinkel.

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Wenn Du dasselbe Motiv, sei es ein Elefant, einmal mit einer KB Kamera mit 200mm und einmal mit der Crop des TO bei realen 200mm fotografierst, und beide Bilder identisch vergrösserst (Edit : gleich grosser Elefant) , dann sind die auch identisch verwackelt. Auch bei unterschiedlichem Bildwinkel.

Wenn du die Bilder auf das gleiche Endformat vergrößert ist der Crop stärker verwackelt, du musst ihn nämlich stärker vergrößern. Damit vergrößerst du auch die Verwacklungen.

Das einleuchtendste praktsiche Beispiel ist eigentlich die Art und Weise wie man an fertigen Bildern überhaupt feststellt ob sie verwackelt sind. I.d.R. zoomt man auf die 100% Ansicht, da man hier am besten sieht ob ein Bild verwackelt ist oder nicht. Die 100% Ansicht ist aber auch nichts anderes als ein starker Crop.

Prinzipiell hängt die Verwacklung aber von Bildwinkel und Auflösung ab. Die Regel dafür wäre, vereinfacht dargestellt, wie weit muss ich die Kamera während der Aufnahme bewegen damit das Bild um mindestens einen Pixel verschoben wird.

Je enger der Bildwinkel ist desto größer ist das Verhältnis zwischen Kamerabewegung und Bewegung des Bildes. Bei weiten Bildwinkeln muss ich die Kamera auch weit bewegen um das Bild zu verschieben.

Je feiner das Bild zum Ende hin aufgelöst ist desto geringer die Bildverschiebung die ich bereits im Ergebnis negativ feststellen kann. Eine Kamera mit 42MP ist anfälliger für Verwacklungen als eine Kamera mit 16MP.

Die Daumen-Regel mit der Belichtungszeit als Kehrwert der Brennweite stammt noch aus Filmzeiten. Daran habe ich mich in den 90ern schon gehalten. Die war ausgelegt auf Kleinbild Film. Meine Erfahrung ist aber das die damals schon teilweise nicht ausgereicht hat. Ich bleibe heute (wenns geht) lieder 1-2 Stufen drüber, trotz aktiviertem Stabi, gerade an der A7RII.

Grüße
Alexander

blaubaer_65 schrieb:

Wenn Du dasselbe Motiv, sei es ein Elefant, einmal mit einer KB Kamera mit 200mm und einmal mit der Crop des TO bei realen 200mm fotografierst, und beide Bilder identisch vergrösserst, dann sind die auch identisch verwackelt. Auch bei unterschiedlichem Bildwinkel.

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Nein - die Verwacklung ist unterschiedlich, und der Grund ist die notwendige stärkere Vergrößerung beim kleineren Sensor ("identisch vergrösserst" = identische Ausgabegröße), welche Verwacklungsunschärfen mitvergrößert.

An Hand deines Beispieles kann man es auch so erklären:
Ein angenommen 3 m hoher Elefant wird bei 200 mm an Kleinbild auf dem fertigen 20x30-Bild z.B. 3 cm groß abgebildet sein, bei 200 mm an der Bridgekamera aber 18 cm groß.
(Der "Cropfaktor" beträgt tatsächlich 5,x, nehmen wir ihn aber der Einfachkeit halber als 6 an.)

Verwackelt man nun die Kamera in der Form dass während ders Ablaufs der Belichtungszeit sich das Auge des Elefanten zu Beginn genau im Bildzentrum befindet, am Ende jedoch ein Punkt z.B. 10 cm seitlich davon, so muss man sich vergegenwärtigen dass diese Strecke von 10 cm in der Natur (= 1/30 der tatsächlichen Größe des Elefanten) völlig unabhängig von der Größe des in der Kamera verbauten Sensors ist, und sogar unabhängig von der jeweiligen Brennweite! (Unterschiede in der Ergonomie welche einen Einfluss auf die Verwacklung haben könnten mal außen vor.)

Der Unterschied besteht nun darin, dass diese 10 cm unterschiedlich stark vergrößert werden:
Bei der Kleinbildaufnahme entsteht im fertigen Bild nun ein 1 mm großer Verwackler (1/30 von 3 cm), beim Bridgekamerabild jedoch ein solcher von 6 mm - die Bilder sind eindeutig unterschiedlich stark verwackelt!

Der folgende Satz trifft's ganz gut:

Zuiko-Knipser schrieb:

Je enger der Bildwinkel ist desto größer ist das Verhältnis zwischen Kamerabewegung und Bewegung des Bildes.

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Es hängt also vom Bildwinkel (und neben der Belichtungszeit von der Stärke des Zitterns/Verwackelns) ab.
Die absolute Brennweite ist nicht allein maßgeblich, sondern nach der Reziprokregel müsste auch hier mit dem Cropfaktor von 6 multipliziert werden.

Folgende Überlegung:
Natürlich ist die Verwackelung bei 215mm Fokus gleich, egal, ob am Ende auf 24x36mm (KB) oder auf ca. 5x6mm (1:2,3") aufgezeichnet wird. Will ich auf KB den gleichen Bildwinkel wie auf dem Kleinsensor erreichen, brauche ich 1200mm Fokus mit entsprechend größerer Verwackelung. Will ich nun von beiden Sensoren mit gleichem Bildausschnitt je ein gleichgroßes Endprodukt/Bild herstellen, muss vom Kleinsensor aus entsprechend stärker vergrößert werden und damit auch alle Fehler, Verwackelungen, so dass die Ergebnisse wieder vergleichbar sind.
Gruß
deedou

Ray_of_Light schrieb:

Nein - die Verwacklung ist unterschiedlich, und der Grund ist die notwendige stärkere Vergrößerung beim kleineren Sensor ("identisch vergrösserst" = identische Ausgabegröße), welche Verwacklungsunschärfen mitvergrößert.

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Ich meinmte identisch vergrössert im Sinne von gleich grosser Elefant.

Du meinst dann also das Bild aus der Bridgekamera wäre 10x15 cm, das aus der Kleinbildkamera dann 60x90 cm groß (da der Elefant selbst ja identische Größe haben soll)?

Logisch dass auf dem 10x15-Bildchen die stärkere Verwacklung dann weniger stark in Erscheinung tritt - ein praxisgerechter Vergleich ist das jedenfalls nicht. Oder verfährst du bei deinen Ausdrucken und Betrachtungsgrößen in dieser Art je nach Sensorgröße der aufnehmenden Kamera...?

blaubaer_65 schrieb:

Wenn Du dasselbe Motiv, sei es ein Elefant, einmal mit einer KB Kamera mit 200mm und einmal mit der Crop des TO bei realen 200mm fotografierst, und beide Bilder identisch vergrösserst (Edit : gleich grosser Elefant) , dann sind die auch identisch verwackelt. Auch bei unterschiedlichem Bildwinkel.

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Ja, das ist verständlich und auch für die Praxis relevant. Es kommt praktisch nur darauf an, unter welchem Winkel der Elefant vom Standpunkt des Fotografen aus gesehen erscheint.

Jetzt hat meine Kamera einen stabilisierenden Sensor, der solche Verwacklungen ausgleichen soll. Ich frage mich, womit ich -nur in Bezug auf Verwacklung und den Stabilisatoreffekt- besser fahre: Wenn ich den Elefanten mit 14mm fotografiere und dann ausschneide, oder wenn ich gleich 42mm an meinem Objektiv einstelle und dann nicht ausschneide.

Warum hältst du es für möglich dass die Variante 14 mm + Ausschneiden die bessere sein könnte?
(Außer der Stabi wäre bei 14 mm sehr gut aber bei 42 mm Mist...)

Außerdem ist nicht ganz klar was du mit folgendem Satz genau meinst:
"Es kommt praktisch nur darauf an, unter welchem Winkel der Elefant vom Standpunkt des Fotografen aus gesehen erscheint."
Dass ein (gleich großer) Elefant in gleicher Entfernung fotografiert wird? Das ist beim Vergleich wohl Grundbedingung. Oder etwas anderes?

deedou schrieb:

Folgende Überlegung:
Natürlich ist die Verwackelung bei 215mm Fokus gleich, egal, ob am Ende auf 24x36mm (KB) oder auf ca. 5x6mm (1:2,3") aufgezeichnet wird.

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Wenn mit Verwacklung gemeint ist wie stark/weit mit der Kamera während der Belichtungszeit gezittert wird: ja, diese ist gleich.
(Siehe #4 3. Absatz)
Die Auswirkungen dieses Verwackelns auf dem Foto sind aber unterschiedlich: umso größer je kleiner Bildwinkel. (S. auch der zitierte Satz von Zuiko-Knipser in #4)
Die Auswirkung der Verwacklung im Bild ist also von Brennweite und Sensorgröße abhängig!

Will ich auf KB den gleichen Bildwinkel wie auf dem Kleinsensor erreichen, brauche ich 1200mm Fokus mit entsprechend größerer Verwackelung. Will ich nun von beiden Sensoren mit gleichem Bildausschnitt je ein gleichgroßes Endprodukt/Bild herstellen, muss vom Kleinsensor aus entsprechend stärker vergrößert werden und damit auch alle Fehler, Verwackelungen, so dass die Ergebnisse wieder vergleichbar sind.

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Ja.

Wenn Einfaches kompliziert gemacht wird ...

Verwackeln ist (abseits vom Makrobereich) ein Winkelfehler, dessen Auswirkung sich um so stärker ausprägt, je kleiner der Bildwinkel ist.

Jetzt könnt Ihr gerne darüber diskutieren, wovon der Bildwinkel (Brennweite/Sensorformat/Beschnitt/...) abhängt.

Und selbst das ist noch zu kompliziert gedacht. Am Ende kommt es nur auf zwei Dinge darauf an: Brennweite und Größe der einzelnen Sensorpixel. Solange beides gleich ist, werden die Verwackelungen auch gleich bleiben. Egal, ob ein Sensor nun größer ist (und entsprechend mehr Pixel hätte) oder nicht. In der Regel ist es aber so, dass kleinere Sensoren kleinere Pixel haben und entsprechend wirkt sich das Verwackeln bei gleicher Brennweite stärker aus. Dafür ist natürlich der Blickwinkel bei gleicher Brennweite auch schon kleiner.

lg Jürgen

Photo-Sorko schrieb:

Und selbst das ist noch zu kompliziert gedacht. Am Ende kommt es nur auf zwei Dinge darauf an: Brennweite und Größe der einzelnen Sensorpixel.

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Das ist leider falsch.

Auf einem fertigen 20x30-Ausdruck ist nicht mehr zu erkennen wie groß (in µm) die Sensorpixel des aufnehmenden Sensors waren - und trotzdem wird beim Vergleich solcher Ausdrucke die sichtbare Verwacklungsunschärfe umso größer sein je kleiner (bei identischer physikalischer Brennweite) der Bildwinkel und damit das Sensor-/Filmformat war.

Größe der Sensorpixel ist dabei irrelevant: erkennbar auch daran dass dieselben Gesetzmäßigkeiten auch bei analoger Fotografie gelten.

Ray_of_Light schrieb:

Außerdem ist nicht ganz klar......

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Ich fahre auf der Schiene, die von blaubaer_65 gelegt wurde. Deine Spur scheint mir daneben zu liegen.

Also, auf dein eigenes Beispiel bezogen, nochmals die Frage: wäre dann die Variante 14 mm + Ausschneiden die bessere?
(Weil ja lt. blaubaer nur die physikalische Brennweite zählt, und somit die Verwacklung umso geringer ist je kleiner die Brennweite - und das auch im nachträglich zugeschnittenen und auf gleiche Ausgabegröße vergrößertem Bild?)

Anmerkung:
blaubaer geht, von ihm nachträglich ergänzt, von nicht identischer Ausgabegröße aus - "der Elefant soll gleich groß sein".
Das wäre dann ein weiteres Beispiel zu welchen Schlussfolgerungen man kommen kann wenn man unterschiedliche Ausgabegrößen vergleicht (im konkreten Fall sogar 6:1 unterschiedlich...).

Mi67 schrieb:

Wenn Einfaches kompliziert gemacht wird ...

Verwackeln ist (abseits vom Makrobereich) ein Winkelfehler, dessen Auswirkung sich um so stärker ausprägt, je kleiner der Bildwinkel ist.
D

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Klar, Winkelfehler. Aber wir müssen auch das "Verwacklungsmuster" genauer anschauen: Amplitude (wie weit verwackele ich?) und Frequenz (wie schnell verwackele ich?) und was bedeutet das für den Zeitausschnitt der Belichtung?

Ändert sich das Winkel-Wackel-Muster durch ein WW-Sucherbild von dem eines Tele-Sucherbildes durch Bildkontrolle und gegensteuern? Ist somit die Äquivalenz Belichtungszeit - Bildwinkel wirklich korrekt?

Wir brauchen eine Doktorarbeit....

Gruß messi

@ messi:

In meinen Überlegungen bin ich von einem einfachsten Fall ausgegangen, nämlich dass die optische Achse der Kamera am Ende der Belichtung eine um 0,x Grad andere Richtung einnimmt als zum Beginn der Belichtung, mit einem konstanten Verlauf dazwischen ohne "Überschwinger" und dergleichen.

Ob man durch Blickkontrolle im Sucher gegensteuern kann, also quasi selber den Bildstabilisator geben könne: bei kurzen Belichtungszeiten im Millisekundenbereich wie sie für Teles typisch sind denke ich eher nicht; bei langen Belichtungszeiten wär's eventuell möglich - das Ergebnis dürfte aber trotzdem ziemlich verwackelt sein...

Ich bin ziemlich sicher dass solche "Doktorarbeiten" über das Muster des Zitterns während verschieden langer Belichtungszeiten und wie man dagegensteuern könne schon angestellt wurden - von den Entwicklern der Bildstabis.

Ray_of_Light schrieb:

Das ist leider falsch.

Auf einem fertigen 20x30-Ausdruck ist nicht mehr zu erkennen wie groß (in µm) die Sensorpixel des aufnehmenden Sensors waren - und trotzdem wird beim Vergleich solcher Ausdrucke die sichtbare Verwacklungsunschärfe umso größer sein je kleiner (bei identischer physikalischer Brennweite) der Bildwinkel und damit das Sensor-/Filmformat war.

Größe der Sensorpixel ist dabei irrelevant: erkennbar auch daran dass dieselben Gesetzmäßigkeiten auch bei analoger Fotografie gelten.

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Das bezieht dann aber auch schon das Motiv und die Ausgabe mit ein. Habe ich eine sehr hohe Ausgabegröße, kann es sein, dass man bei höher aufgelösten Bildern Verwackler sieht, bei niedriger aufgelösten Bildern nicht, dafür sind sie "pixelliger" (Ausgabeauflösung > Quellauflösung). Kann man natürlich alles mitbedenken.

Verwacklung hat man im Grunde, sobald der Bereich in der Realität, der eigentlich nur auf einen Pixel zu sehen sein sollte, mehr als auf einem zu sehen ist. - Aufgrund der Bayermatrix, AA-Filter, uvm. ist das natürlich eine etwas vereinfachte Darstellung. Jedenfalls, je kleiner meine Pixel sind, desto leichter passiert genau das bei gleicher Brennweite.

lg Jürgen

Photo-Sorko schrieb:

Das bezieht dann aber auch schon das Motiv und die Ausgabe mit ein. Habe ich eine sehr hohe Ausgabegröße, kann es sein, dass man bei höher aufgelösten Bildern Verwackler sieht, bei niedriger aufgelösten Bildern nicht, dafür sind sie "pixelliger" (Ausgabeauflösung > Quellauflösung). Kann man natürlich alles mitbedenken.

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Das kann natürlich der Fall sein dass man auf Grund einer unüblich sehr niedrigen Pixelzahl/Auflösung Verwackler gar nicht sieht, dafür aber die Pixelstruktur wenn diese größer ist als die Verwackler.
Dennoch ist Verwacklungsunschärfe unabhängig von Pixelgröße, Pixelpitch u.Ä.

Verwacklung hat man im Grunde, sobald der Bereich in der Realität, der eigentlich nur auf einen Pixel zu sehen sein sollte, mehr als auf einem zu sehen ist.

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Wie geschrieben - Verwacklung existiert aber auch ganz ohne Vorhandensein von Pixeln.

Ray_of_Light schrieb:

Ich bin ziemlich sicher dass solche "Doktorarbeiten" über das Muster des Zitterns während verschieden langer Belichtungszeiten und wie man dagegensteuern könne schon angestellt wurden - von den Entwicklern der Bildstabis.

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... zumal bei üblichen Kameras (DSLR und EVIL-Kameras) entweder überhaupt kein oder allenfalls ein eingefrorenes Sucherbild existiert.

... aber auch mit Messsucherkameras ist ein "humanes Gegensteuern" unmöglich.

Was bei gleichem Bildwinkel tatsächlich stärker hineinspielt, ist nicht das Sensorformatoder die Pixelgröße, sondern die Masse des Systems. Eine winz-Kamera verreißt man leichter, als ein großes "Profi"-Trumm.