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Alt 24.01.2018, 21:59   #1
Martin Messmer
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Registriert seit: 13.11.2009
Beiträge: 490
Standard Telekonverter – Berechnung

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Liebe Alle

Ich habe eine Frage zum Telekonverter:
Soeben las ich:

«Genau genommen verlängert ein Telekonverter nicht die Brennweite des Objektivs! Dazu müßte dann ja auch die Fokuseinheit im Objektiv angepaßt werden, bzw. der TK eine eigene besitzen.

Ein Telekonverter ist lediglich eine Vergrößerungseinheit, die das virtuelle durch das Objektiv erzeugte Abbild um den TK-Faktor vergrößert.»


Heißt dies, dass der Telekonverter-Faktor (z.B. 1,4) gar nicht eigentlich die Brennweite direkt um den Faktor 1,4 verlängert, sondern eigentlich der Abbildungsmaßstab um diesen Faktor vergrößert wird? …

Also: stimmt ergo f' = f * Faktor eigentlich nur bei g = ∞ ??

DANKE für eine Antwort – herzlich

Martin Messmer

Martin Messmer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 24.01.2018, 22:27   #2
rower
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Registriert seit: 25.07.2010
Ort: Ottensen
Beiträge: 2.274
Standard AW: Telekonverter – Berechnung

Man hat ein gegebenes Objektiv ... und setzt einen Telekonverter mit einer bauartbedingten Länge zwischen Body und Objektiv.
Wie kommt man denn dann ohne "Brennweitenverlängerung" zu einem scharf fokussierten Bild.
Das Ursprungsobjektiv ist ja um die Baulänge des Konverters weiter vom Sensor entfernt ...
und das Objektiv kann ja nun kein scharfes Bild mehr erzeugen, weil die Brennweite weit vor dem Sensor liegt/endet.

O.K. : das ist nicht "alles" ... aber ohne Brennweitenverlängerung geht es halt nicht.

.
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Manfred


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Geändert von rower (24.01.2018 um 22:35 Uhr)
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Alt 24.01.2018, 22:46   #3
Martin Messmer
Benutzer
 
Threadstarter
 
Registriert seit: 13.11.2009
Beiträge: 490
Standard AW: Telekonverter – Berechnung

Vielen Dank fürs Antworten!

Ja - das verstehe ich schon; ich habe wohl meine Frage zu wenig differenziert gestellt:

Ist f' = Faktor * f GANZ korrekt - oder nur ungefähr? Ist die neue, resultierende Brennweite exakt um den Faktor größer oder nur ungefähr, oder nur dann, wenn die Gegenstandsweite g = unendlich ist? Wird ein 100mm-Objektiv mit einem 1.4-Konverter präzise zu einem 140mm-Objektiv oder nur ungefähr? Ist der neue Abbildungsmaßstab m' = m * Faktor oder tatsächlich, genau genommen, die Brennweite?

m = f/(g-f)

.....

Geändert von Martin Messmer (24.01.2018 um 22:48 Uhr)
Martin Messmer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 24.01.2018, 23:39   #4
rower
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Registriert seit: 25.07.2010
Ort: Ottensen
Beiträge: 2.274
Standard AW: Telekonverter – Berechnung

Ein Objektiv mit einer Nennbrennweite von 100 mm hat "präzise" ungefähr 95 bis 105 mm, wenn es den Toleranzbereich voll ausnutzt ... typischerweise sind es aber zwischen 98 und 102 mm.

Das kommt ganz darauf an, wie genau das Objektiv nach der Berechnung für die Konstruktion dann fertigungstechnisch tatsächlich gelungen ist.

In dem gleichen Maße mit ähnlichen Abweichungen haben wir beim Faktor 1,4 eine Brennweitenverlängerung von "präzisen" 40% mit den zu tolerierenden Abweichungen.

Warum sollte die Einhaltung des Faktors von 1,4 beim Konverter besser gelingen.

Für den "Allgemeingebrauch" ist das auch hinreichend genau.

.
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Manfred


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Alt 24.01.2018, 23:53   #5
Martin Messmer
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Threadstarter
 
Registriert seit: 13.11.2009
Beiträge: 490
Standard AW: Telekonverter – Berechnung

Sorry - ich meine nicht diese Genauigkeit, ich rede eher von Mathematik. Schau:

Ich las, dass dank eines Telekonverters mit Faktor 2 ein Gegenstand doppelt so groß abgebildet werden kann. Dies meinte doch, dass sich der Abbildungsmaßstab um den Faktor vergrößerte, also doppelte Größe, ergo m' = m * Faktor.

Beispiel:
Ich fokussiere in 2600mm mit einem Objektiv mit f = 100mm. m wäre hier also = f/(g-f) = 0.04. Diesen Abbildungsmaßstab verdoppelt wäre dann m' = 0.08. Zurückgerechnet wäre dies dann eine neue nötige Brennweite von f' = g * m / (m + 1) = 192.6mm, also nicht ganz 200mm! g bleibt ja, liest man, die Naheinstellgrenze etwa wird nicht verändert durch den Konverter.

Was stimmt nun tatsächlich:

m' = m * Faktor oder eben f' = f * Faktor?

Dies ist meine Frage!

Vielen DANK fürs Antworten!!

Alles Gute - Martin
Martin Messmer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.01.2018, 00:02   #6
Frank Klemm
Benutzer
 
Registriert seit: 08.11.2005
Beiträge: 4.114
Standard AW: Telekonverter – Berechnung

Zitat:
Zitat von Martin Messmer Beitrag anzeigen
«Genau genommen verlängert ein Telekonverter nicht die Brennweite des Objektivs! Dazu müßte dann ja auch die Fokuseinheit im Objektiv angepaßt werden, bzw. der TK eine eigene besitzen.
Die Brennweite des Objektivs wird nicht geändert.
Die Kombi aus Telekonverter und Basisobjektiv hat einen andere Brennweite.

Zitat:
Ein Telekonverter ist lediglich eine Vergrößerungseinheit, die das virtuelle durch das Objektiv erzeugte Abbild um den TK-Faktor vergrößert.»
Der Umrechnungsfaktor zwischen Winkeln des einfallenden Lichts und dem Abstand des gebündelten Lichtpunkts von der Optischen Achse nennt man Brennweite.
Diese hat nichts mit der Entfernung zwischen Blendenebene und Bildebene zu tun. Deswegen gibt es überhaupt Weitwinkelobjektive für Spiegelreflexkameras.

Zitat:
Heißt dies, dass der Telekonverter-Faktor (z.B. 1,4) gar nicht eigentlich die Brennweite direkt um den Faktor 1,4 verlängert, sondern eigentlich der Abbildungsmaßstab um diesen Faktor vergrößert wird? …
Ein Zoomobjektiv ändert auch nicht die Brennweite der ersten Linsengruppe, sondern nur den Abbildungsmaßstab der Abbildung.

Zitat:
Also: stimmt ergo f' = f * Faktor eigentlich nur bei g = ∞ ??
Für vo den Hauptebenen aus betrachtet stimmt das f' = f * Faktor. Damit auch für g -> ∞.
Nur die Hauptebenen können sonst wo liegen. Bei exakt gegenstandseitig telezentrischen Objektiven sogar im Unendlichen.

Interessant ist vielleicht:
http://www.pierretoscani.com/teleobjectifs-1.html
Frank Klemm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.01.2018, 00:15   #7
Martin Messmer
Benutzer
 
Threadstarter
 
Registriert seit: 13.11.2009
Beiträge: 490
Lächeln AW: Telekonverter – Berechnung

Wow! Danke! Dies wird eine riesige Lektüre
Ich werde sie mir zu Gemüte führen versuchen!

Würdest Du denn nun sagen, dass der Abbildungsmaßstab m oder die Brennweite, jene, welche man braucht, um den Abbildungsmaßstab zu berechnen (m = f/(g-f)), mit dem Faktor des Konverters zu multiplizieren ist, um die "neu entstandene Optik" zu berechnen?

Oder anders herum:
Wäre es richtig bei obigem Beispiel, wenn ich rechnete:
f' = f * Faktor = 200mm und daraus den neu möglichen Abbildungsmaßstab m' = f'/(g-f') = 0.0833... ?

Welche der beiden Rechnungen ist nun korrekt? Jene mit m' = 0.8 oder diese obige hier?

DANKE!!

...

Geändert von Martin Messmer (25.01.2018 um 00:27 Uhr)
Martin Messmer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.01.2018, 00:52   #8
01af
Benutzer
 
Registriert seit: 08.05.2007
Beiträge: 4.682
Standard Re: Telekonverter — Berechnung

Zitat:
Zitat von Martin Messmer Beitrag anzeigen
Heißt dies, dass der Telekonverter-Faktor (z.B. 1,4) gar nicht eigentlich die Brennweite direkt um den Faktor 1,4 verlängert, sondern eigentlich der Abbildungsmaßstab um diesen Faktor vergrößert wird?
Ja, genau.

Und das wiederum ist gleichbedeutend mit der Aussage, daß die Bildweite um den fraglichen Faktor vergrößert wird. Ein Telekonverter wirkt also nicht auf die Brennweite, sondern auf die Bildweite. Im Fernbereich ist das praktisch so gut wie das gleiche (bei unendlich sogar exakt dasselbe), doch im Nahbereich wird's komplizierter.

So hat zum Beipiel ein durch Auszugsverlängerung auf Maßstab 1:1 eingestelltes Makroobjektiv mit f = 100 mm eine Gegenstandsweite g = 200 mm und eine Bildweite b = 200 mm. Gegenstands- und Bildweite sind gleich groß, und der Abbildungsmaßstab m = b/g, also 1×. Fügt man nun einen 2×-Telekonverter hinzu, so bleibt die Gegenstandsweite g' = g gleich, und die Bildweite b' = 2b verdoppelt sich auf 400 mm. Damit verdoppelt sich auch der Abbildungsmaßstab m' = b'/g' = 2b/g. Und gemäß der Einfachen Linsenformel ergibt sich also für f' ein neuer Wert von 1 / (1/200 + 1/400) = 133,33 mm ... also weit entfernt von einer Verdoppelung.


Zitat:
Zitat von Martin Messmer Beitrag anzeigen
Also stimmt f' = f * Faktor eigentlich nur bei g = ∞?
Ja, genau.
01af ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.01.2018, 01:09   #9
Frank Klemm
Benutzer
 
Registriert seit: 08.11.2005
Beiträge: 4.114
Standard AW: Telekonverter – Berechnung

Zitat:
Zitat von Martin Messmer Beitrag anzeigen
Oder anders herum:
Wäre es richtig bei obigem Beispiel, wenn ich rechnete:
f' = f * Faktor = 200mm und daraus den neu möglichen Abbildungsmaßstab m' = f'/(g-f') = 0.0833... ?
...
Ohne TK
s1 = 2495,826 mm
s2 = 104,174 mm
s2 / s1 = 0,041739 (Abbildungsmaßstab)
s1 + s2 = 2600 mm (Entfernung)
s1*s2/(s1+s2) = 100 mm (Brennweite)

Mit TK 1:2
Neben Abbildungsmaßstab ist dessen Dicke das wichtige.
Für eine Dicke von 0 wäre es ganz einfach. Das Gesamtsystem verhält sich wie eine Linse mit 200 mm Brennweite.

s1 = 2381,665 mm
s2 = 218,3346 mm
s2 / s1 = 0,091673 (Abbildungsmaßstab)
s1*s2/(s1+s2) = 200 mm (Brennweite)
s1 + s2 = 2600 mm (Entfernung)

Für Dicke > 0 tritt das genannte Problem auf, da sich nun das Basisobjektiv und die Hauptebenen verschieben. Man kommt noch näher ran, obwohl die Entfernung zwischen Bild und Objektebene gleich bleibt.
Für d = 100 mm wäre z.B.

s1 = 2280,776 mm
s2 = 219,2236 mm
s2 / s1 = 0,096118 (Abbildungsmaßstab)
s1*s2/(s1+s2) = 200 mm (Brennweite)
s1 + s2 = 2500 mm (Entfernung)
Und dazu kommt der zusätzliche Abstand zwischen Hauptebene und Bildebene von 100 mm, womit zwischen Bild und Gegenstand 2600 mm liegen.

Das Problem mit dem zusätzlcihen Abstand würde auch bei 1:1-Konvertern auftreten. Auch diese würden den Abbildungsmaßstab vergrößern. Egal, wie man sie ausführt. Mit Linsen, Spiegeln, Lichtleitfasern, Sensor+Elektronik+TFT (Guttenberg-Lösung ;-), ...
Frank Klemm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.01.2018, 07:12   #10
Beholder3
Benutzer
 
Registriert seit: 18.08.2011
Ort: NRW
Beiträge: 7.994
Standard AW: Telekonverter – Berechnung

Zitat:
Zitat von Martin Messmer Beitrag anzeigen
Ich habe eine Frage zum Telekonverter:
Die Betonung des "Telekonverters" hier ist unsinnig.
Ein "Konverter" ist lediglich die Konstruktionsentscheidung, Linsen in einem separat anbringbaren Tubus auszuliefern.
Man könnte natürlich auch dessen Linsen direkt fest in das Objektiv bauen.
Dann wäre es halt ein Objektiv mit entsprechenden Eigenschaften.

Da würde auch niemand anzweifeln, dass das Objektiv Brennweite x hat.
__________________
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Beholder3 ist offline   Mit Zitat antworten
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Stichworte
abbildungsmasstab , brennweite , faktor , formel , telekonverter


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