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Tiefenschärfe bei veränderter Brennweite & konstantem Bildausschnitt

AW: Re: Tiefenschärfe bei veränderter Brennweite & konstantem Bildausschnitt

Ja, sind wir hier im Irrenhaus!?


Lieber 01af


brems Dich bitte im Ton. Du bist - sei beruhigt - in keinem Irrenhaus.
Aber auch nicht in der Gosse.
Gruß
Manfred
 
AW: Re: Tiefenschärfe bei veränderter Brennweite & konstantem Bildausschnitt

Ich vermute aber, dass das Ganze nur funktioniert, wenn man am Ende die Ausgabeformate angleicht - sprich, den Bildausschnitt entsprechend auch wieder vergrößert, damit er am Ende so groß ist, wie das unbeschnittene Bild. Dabei ist in 1:1, also auf Pixel-Ebene, immer noch gleich viel vor und hinter dem Motiv scharf/unscharf, aber durch die Vergrößerung wirkt es so, als wäre die Schärfeebene dünner als zuvor.

Ist das soweit richtig?
Ja. :)
(Genaugenommen müsste für den gleichen Schärfentiefeeindruck dann auch der Betrachtungsabstand gleich sein.)
 
AW: Re: Tiefenschärfe bei veränderter Brennweite & konstantem Bildausschnitt

Das Problem ist doch vielmehr, daß meistens den Deppen das Feld überlassen wird. Denn sie sind in der Mehrheit, und sie dürfen auch alle posten ... und sie tun's auch.

Ich lese hier mit, um zu lernen. Ich bin nicht ausreichend in der Materie bewandert, um zu entscheiden, wer recht hat. Ich verfolge aber gerne alle Argumente. Das würde mir deutlich leichter fallen, wenn sie in einem höflichen Ton vortragen werden. Das scheint Dir aber immer wieder schwerzufallen.
 
Wie würdest du das stattdessen mal eben überschlagen? Oder mit welcher Formel genau berechnen?
Um den Abbildungsmaßstab konstant zu halten, braucht man (bei gegebenem Aufnahmeformat) bei doppelter Brennweite auch doppelte Entfernung. Wären alle unsere Objektive rein auszugsfokussierte Dünne Linsen, so würde dies von nah bis fern gelten. Als Näherung ist jener einfache Zusammenhang also im Prinzip immer "richtig" ... doch der Fehler, der sich durch die Tatsache ergibt, daß reale Objektive eben keine Dünnen Linsen und viele auch nicht rein auszugsfokussiert sind, wirkt sich umso stärker aus, je größer der Abbildungsmaßstab wird. Und die Abweichung läßt sich ohne genaue Kenntnis der jeweiligen Objektivkonstruktion auch nicht ohne weiteres berechnen ... oder auch nur abschätzen.


Immerhin weiß ich jetzt, daß für meine üblichen Brennweiten und Entfernungen für die reine Tiefenschärfe eigentlich nur Abbildungsmaßstab und Blende zählen – das ist doch schon mal was.
Wenn du nur im Nahbereich unterwegs bist oder nur Tele-Brennweiten nutzt, dann ist das tatsächlich so. Behalte aber bitte im Hinterkopf, das dies eine Näherung ist, die oft, aber eben nicht immer gilt.


Ich vermute aber, daß das Ganze nur funktioniert, wenn man am Ende die Ausgabeformate angleicht [...] Ist das soweit richtig?
Das ist soweit richtig.
 
Hallo 01af (Olaf)

"der Fehler, der sich durch die Tatsache ergibt, daß reale Objektive eben keine Dünnen Linsen und viele auch nicht rein auszugsfokussiert sind"

Weshalb beziehst du dich denn bei deinen Äusserungen und Gesetzmässigkeiten auf dünne Linsen?
Würde man mit einer solchen fotografieren, wäre das Bild grauslich!
Die ideale dünne Linse gibt es nur in der Theorie der Optik aber nicht in der fotografischen Praxis!
Also wäre es dienlich, wenn du von der Theorie der idealen dünnen Linse zur Praxis wechseln würdest und von der Situation, wenn Foto-Objektive zum Einsatz kommen, sprechen würdest.

Ebenfalls wäre es schön, wenn du anerkennen würdest, dass es in diesem Beitrag um den Bereich der Makro-Fotografie geht.

Du musst nicht hinter die Literatur der Optik, sondern hinter die Kamera.

Kurt
 
Zuletzt bearbeitet:
Und die Abweichung läßt sich ohne genaue Kenntnis der jeweiligen Objektivkonstruktion auch nicht ohne weiteres berechnen ... oder auch nur abschätzen.

Das hilft mir tatsächlich auch wieder sehr weiter. Danke!


Weshalb beziehst du dich denn bei deinen Äusserungen und Gesetzmässigkeiten auf dünne Linsen?

Vermutlich weil die Formeln usw. anhand genau dieser Annahme aufgestellt sind. Kann ich ja schon nachvollziehen - Spherical chickens in a vacuum usw.
 
Spherical chickens in a vacuum usw.

:)

Die Methode, der die dünne Linse zugrunde liegt, liefert prinzipiell auch im Makrobereich genau genuge Ergebnisse. Nur muss man sie eben mit den richtigen Werten füttern. Die Brennweite und gegebenenfalls auch die Blende ändern sich im Makrobereich zT massiv gegenüber den Werten, die die Kamera liefert, bzw. die auf dem Objektiv eingraviert sind.

Wer die Korrekturen für die verwendeten Parameter weiß, kann auch im Makrobereich mit jedem normalen Schärfentieferechner arbeiten.

Welche Brennweite das Objektiv real bei welcher Entfernung hat, lässt sich noch recht einfach mit Rechenpapier, Zollstock, oÄ herrausfinden. Für die Blende ist das leider schon schwieriger.
 
Die Methode, der die Dünne Linse zugrunde liegt, liefert prinzipiell auch im Makrobereich genügend genaue Ergebnisse.
Unterschätze den Einfluß des Hauptebenenabstandes nicht! Erstens ist der üblicherweise unbekannt, und zweitens variiert er bei modernen (Makro-)Objektiven auch noch wild mit der Entfernungseinstellung hin und her. Im Fernbereich ist das unerheblich, im Nah- bzw. Makrobereich nicht.
 
AW: Re: Tiefenschärfe bei veränderter Brennweite & konstantem Bildausschnitt

Das klingt vertrauenswürdig, mich würde allerdings interessieren,
wie du das in der Praxis prüfst, oder bestätigen kannst?

Hallo Kurt,

Du kannst das selbst ausprobieren, es ist aber leider etwas mühsam und fehleranfällig. Zunächst einmal die Theorie: das Modell mit der dünnen Linse funktioniert in der Theorie genauso im Makrobereich, wie im Unendlichen.

Problem machen im Makrobereich in der Praxis aber vor Allem:
  • Die Brennweite - die verändert sich stark mit dem Abstand
  • Die Blende - die verändert sich auch mehr oder weniger stark mit dem Abstand
  • Der Objektabstand - bei 3m Abstand ist es egal von wo genau ich den Objektabstand bestimme, bei 2cm vor der Frontlinse ist das prozentual wesentlich kritischer

Das heißt erst einmal in der Praxis, dass Du keine Ahnung hast, was Du in einen Schärfentieferechner eintippen solltest. Jetzt kalibrieren wir das ganze:

Fangen wir z.B an der Nahstellgrenze an. Du misst den Abstand Objekt zur Frontlinse*, bestimmst über die Größe des Abgebildeten Bereichs die Brennweite (das geht mit Millimeterpapier sehr gut) und über die Schärfentiefe mit dem Schärfentieferechner die Blende (das geht leider wirklich schlecht und ist sehr fehleranfällig).

Sowohl Objektabstand, noch Brennweite, noch Blende haben viel mit der Realität zu tun, dass ist aber in dem Fall egal (deswegen ist 01afs Einwand hier unerheblich).

Verwendest Du exakt die gleichen Einstellungen beim nächsten Foto stimmen die Vorhersagen des Schärfentieferechners logischerweise ganz genau. Änderst Du die Blende, so liefert der Schärfentieferechner sehr gute Ergebnisse, wenn Du die Blende im Rechner relativ anpasst.

Für die Nahstellgrenze, kannst Du also jetzt schon mit dem Schärfentieferechner gute Vorhersagen machen.

Ändert man den Abstand, funktioniert das ganze natürlich immer schlechter, auch wenn ich den Objektabstand im Rechner "richtig" setze, da sich ja die Brennweite und die Blende mit dem Objektabstand ändert. Ich muss das ganze also für ein paar Entfernungen zwischen Nahstellgrenze und dem "normalen" Geltungsbereich des Schärfentieferechners machen (3-5 Entfernungen reichen vermutlich meistens aus).

Du bekommst dann eine Tabelle mit 3 Spalten: Abstand zur Frontlinse, Faktor Brennweite, Faktor Blende

Bei Zwischenwerten inerpoliert man einfach.


Jetzt zu den Problemen: das ganze funktioniert nicht sehr gut, da die Bestimmung der Schärfentiefe aus dem Bild schwer konsistent zu machen ist. Wenn man ein Makro-Zoom hat, wird zudem die Tabelle sehr umfangreich. Wenn man aber mal die Tabelle hat, kann man so gute Vorhersagen über Schärfentiefe und Schärfeverlauf machen.



* Bist Du sehr nah an der Frontlinse, kann es sein, dass es besser ist einen anderen Punkt am Objektiv zu suchen, nur muss es dann natürlich immer dieser Punkt sein, von dem alle Objektentfernungen gemessen werden.
 
Ja, bin ich noch. Allerdings komme ich erst jetzt dazu die Fülle der Beiträge zu lesen (und zu verstehen).
 
Ja, bin ich noch. Allerdings komme ich erst jetzt dazu die Fülle der Beiträge zu lesen (und zu verstehen).

Versuche nicht die Beiträge zu "verstehen". Hier wird die Physik auf den Kopf gestellt und für Absurd erklärt. Und je falscher eine Behauptung ist umso heftiger wird sie veteidigt.
Befasse dich selbst mit den Grundlagen, (https://www.fotolehrgang.de/index.htm) ansonsten glaubst du ihnen nachher, die Erde ist eine Scheibe und kein Würfel.
 
Hallo zusammen,

vielen Dank für die zahlreichen Antworten und Diskussionen, auch wenn ich leider nicht alles verstanden habe - jedoch aber das wichtigste und meine Frage wurde auch beantwortet.

Brennweite | Abstand | DOF
12,5mm | 0,75m | 125cm
25mm | 1,5m | 92cm
50mm | 3m | 87cm
100mm | 6m | 85cm
200mm | 12m | 85cm
400mm | 24m | 85cm

Wenn ich es mit diesem Zitat zusammenfassen darf, dann zeigt sich, dass in dem von mir spezifizierten Bereich (50 mm -150 mm) die Schärfentiefe in Näherung als konstant betrachtet werden kann.
Je mehr man jedoch in den Weitwinkelbereich vorstößt, desto größer wird die Schärfentiefe.


Zitat:
Für einen Abbildungsmassstab von 1:1 eignet sich ein 100mm Objektiv optimal. jedoch muss das Objektiv auch tatsächlich bei 1:1 eine Brennweite von 100mm aufweisen.
Kurt, kannst du mir bitte grob bzw. kurz erklären, warum für ABM 1:1 eine Brennweite von 100 mm ideal ist?
 
Für einen Abbildungsmaßstab von 1:1 eignet sich ein 100-mm-Objektiv optimal. Jedoch muß das Objektiv auch tatsächlich bei 1:1 eine Brennweite von 100 mm aufweisen.
Kurt, kannst du mir bitte grob bzw. kurz erklären, warum für Abbildungsmaßstab 1:1 eine Brennweite von 100 mm ideal ist?
Kann er nicht. Weil's Unsinn ist.

Die Brennweiten gängiger Makro- und Lupenfotoobjektiven sind auf das gängige Makro-Zubehör abgestimmt. So hat ein Balgengerät für Kleinbildkameras typischerweise einen minimalen Auszug von rund 4 cm und einen maximalen von etwa 20 cm. Nennenswert längere gibt's nicht, weil's dann unhandlich und mechanisch instabil werden würde und ohnehin unnötig wäre. Dazu addiert sich noch das Auflagemaß der Kamera, das bei Kleinbild-Spiegelreflex-Systemen zwischen 4 und 5 cm bzw. bei heutigen spiegellosen Systemen bei rund 2 cm liegt. Mit diesem Einstellbereich muß man also arbeiten. Und weil der Abbildungsmaßstab vom Verhältnis von Auszugslänge zu Brennweite abhängt, müssen die Brennweiten nun einmal dazu passen. Will man den Maßstab vergrößern, so muß man den Auszug verlängern oder die Brennweite verkürzen.

Die Wahl der Brennweite für einen bestimmten Maßstabsbereich hat also rein mechanische Gründe. Es gibt jedoch nicht den allergeringsten optischen Grund, für einen vorgegebenen Maßstab eine ganz bestimmte Brennweite zu wählen, weil diese irgendwie "optimal" sei.
 
Hallo Olaf

In der Praxis sieht es folgendermassen aus:
Betrachtet man die Empfehlungen von Zeiss betreffend Luminar Objektiven bei unterschiedlichem Abbildungsmassstab,
dann erkennt man, dass sich die Brennweite mit dem Abbildungsmassstab ändert.
Beim Ausmessen der Auflösung der unterschiedlichen Brennweiten der Zeiss Luminare erkennt man auch den Zusammenhang
von maximaler Auflösung, des Objektes und Abbildungsmassstab (Gegenstandsbreite).
Angestrebt ist ein Maximum an aufgelösten Linien Paaren auf die Bildbreite.
Da sind dann die Luminar 100mm, 63mm, 40mm, 25mm und 16mm jeweils bei einem anderen Abbildungsmassstab optimal.
Ebenfalls entsprechen Mikroskop Objektive den von mir genannten Brennweiten.

Kurt
 
Zuletzt bearbeitet:
Betrachtet man die Empfehlungen von Zeiss betreffend Luminar-Objektive bei unterschiedlichem Abbildungsmaßstab, dann erkennt man, daß sich die Brennweite mit dem Abbildungsmaßstab ändert.
Richtig. Und oben hatte ich erklärt, warum das so ist.


Da sind dann die Luminar 100 mm, 63 mm, 40 mm, 25 mm und 16 mm jeweils bei einem anderen Abbildungsmaßstab optimal.
Ja, selbstverständlich sind sie das. Schließlich sind sie alle für jeweils einen anderen Maßstabsbereich vorgesehen. Ihre Eignung für einen bestimmten Maßstabsbereich resultiert aber nicht aus ihrer Brennweite, sondern aus ihrer Konstruktion für eben genau diesen Bereich.

So ist z. B. das 16er Luminar für Maßstäbe um 20:1 vorgesehen. Dafür braucht man einen Auszug von 32 cm – ein übliches Balgengerät ist da sogar schon überfordert; man wird es mit ein paar Zwischenringen verlängern müssen (deshalb haben die Lupenfotoobjektive anderer Hersteller für denselben Bereich meist 12,5 mm Brennweite – dann kommt man mit etwas weniger Auszug aus). Jetzt stell dir vor, es hätte 40 mm Brennweite – dann müßte man es 80 cm von der Kamera entfernt montieren, um auf 20:1 zu kommen!

Andersherum könnte man auch ein 16er für Maßstab 1:1 konstruieren. Das hätte dann die gleiche Brennweite wie das 16er Luminar für 20:1, wäre aber eine andere Konstruktion. Nur – wie sollte man es sinnvoll nutzen? Es müßte an einer Kleinbild-Spiegelreflex mitten in den Spiegelkasten gesetzt werden – was offensichtlich unmöglich ist. Also braucht ein für 1:1 vorgesehenes Objektiv eine längere Brennweite – nicht, weil es dann optisch geeigneter für 1:1 wäre, sondern einfach damit es handhabbar wird.

Brennweite und Eignung für einen bestimmten Maßstabsbereich sind zwei voneinander unabhängige Eigenschaften. Aus der Sicht eines Objektivkonstrukteur ist die Brennweite völlig egal; er kann ein Objektiv für einen vorgegebenen Maßstabsbereich in jeder beliebigen Brennweite konstruieren. Doch aus Sicht des Anwenders ist es nicht egal – denn der will für alle Maßstabsbereiche immer dasselbe Balgengerät verwenden. Nur dadurch kommt indirekt der Zusammenhang zwischen Brennweite und Maßstabsbereich zustande, den du irrigerweise für ursächlich hältst.

Du bringst also Ursache und Wirkung durcheinander. Wenn ein Familienvater mit drei Kindern bei der Autovermietung die Wahl zwischen einem roten Kleinwagen und einem blauen Kombi hat und sich für den Kombi entscheidet, so würdest du doch auch nicht auf die Idee kommen, er hätte sich deswegen so entschieden, weil blaue Autos für Familien mit Kindern besser geeignet seien als rote, oder? Natürlich ist hier das blaue besser geeignet ... aber eben nicht, weil's blau ist.
 
Hallo Olaf

Wie der Name sagt, sind wir hier im DSLR Forum, was auf eine Kamera hinter der Optik hinweist.
So sind hier nicht nur Objektiv Konstrukteure, für die es interessant ist, was rein optisch machbar ist,
sondern auch Leute die eine handelsübliche Kamera bedienen..
Fotografen sind auf Teile angewiesen die auch tatsächlich angeboten werden.
Du erwähnst dies ebenfalls, doch schweifst ab in Bereiche, was z.B. rein optisch machbar wäre
und untergräbst somit meine Empfehlungen für Makro-Fotografen mit Äusserungen,
die auf Objektive hindeuten, die es nicht passend gibt.

Ein Fotograf der mit Kamera arbeitet, möchte wissen,
ob er nun für 1:1 ein 100mm Objektiv kauft oder ob er ein 25mm Objektiv kaufen soll.
Auch wenn die Brennweite, wie du erwähnst unerheblich ist,
dann ist sie dies lediglich in der Theorie und nicht vorhandenen Praxis bei erhältlichen Foto-Objektiven.

"Aus der Sicht eines Objektivkonstrukteur ist die Brennweite völlig egal"
Wir sind Fotografen!
"den du irrigerweise für ursächlich hältst"
Das gebe ich dir gerne zurück:
Dein Bezug zu machbaren Objektiven, die es aber für einen Fotografen nicht gibt,
erachte ich im DSLR Forum, als irrelevant :)

Als Hinweis für Fotografen, ist somit ein Hinweis (Formel), die ihm bei der Wahl eines Objektivs behilflich ist,
in Bezug auf die passende Brennweite, dienlich!
Also keine Formel der Physik, sondern für den Praktiker und Käufer.

Wenn nun die Brennweite rein optisch gesehen, im Bereich von 1:1 bis 10:1 nicht von Bedeutung ist, dann ist es interessant,
dies als Fotograf zu erfahren, jedoch nicht unbedingt dienlich bei der Wahl eines passenden Objektivs.

Deine stetigen Erläuterungen zu meinen Texten schätze ich und sie bringen mich weiter,
bezweifle aber, dass sie allgemein zur Klärung von Fragen im DSLR Forum beitragen.

Ich möchte die Gelegenheit wahr nehmen und dich fragen,
ob du mir ein Forum empfehlen kannst, wo reine Optik, ohne Kamera das Thema ist.

Liebe Grüsse und vielen Dank

Kurt
 
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