Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025 mm?

ethan_esrah · 6 Mai 2008

Hallo,

in der aktuellen Ausgabe der 'Photographie' (5/2008) gibt es einen interessanten Grundlagenartikel zum Thema Stillife, der auch Konzepte wie Schärfentiefe, Abbildungsmaßstab, förderliche Blende, etc. recht detailliert beschreibt. Um die Berechnung der förderlichen Blende zu erklären, nennt der Artikel u.a. in einer Tabelle die zulässigen Zerstreuungskreisgrößen für verschiedene Bildformate. Für VF (24x36mm) ist zu lesen:
u_alt = 0,033mm
u_norm = 0,025mm
Dazu gibt es einen kurzen Kommentar "Für moderne Qualitätsansprüche ist der Wert u_norm zu verwenden", aber leider keine Erläuterung, was unter diesen "Qualitätsansprüchen" zu verstehen ist

.

Wisst Ihr zufällig, was dahinter steckt, d.h. unter welchen Umständen man eher mit 0,025mm rechnen sollte? Oder ist das nur die persönliche Sicht des Autors und alle anderen rechnen immer mit 0,033mm. Nutzt jemand von Euch den kleineren Wert?

Ich hab' mal mit dem Krauseschen Schärfentiefe-Rechner rumgespielt (http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm), dabei ergaben sich beispielhaft folgende Werte (VF, 50mm, Blende 8, Fokussierung auf 1m):
0,033mm -> Schärfentiefebereich 0,91m - 1,11m
0,025mm -> Schärfentiefebereich 0,93m - 1,08m
Zwischen den Werten liegen nun sicher keine Welten, aber gerade im Stillife-Bereich zählt ja manchmal jeder Millimeter.

Gruß, Sven

TiA99 · 6 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

Naja "Für moderne Qualitätsansprüche ist der Wert u_norm zu verwenden" ist vielleicht eine tolle Aussage, wenn man sie nicht weiter erläutert.

Ich habe einmal irgendwo gelesen, dass Leitz und Zeiss schon früher diesen kleineren Wert zur Berechnung der Schärfentiefe und damit der Positionen der entsprechenden Indexmarken auf dem Objektiv verwendet haben.
Die Definition, welcher Zerstreuungskreisdurchmesser hinreichend klein genug ist, so dass dem Betrachter etwas noch scharf erscheint, beruht letztlich auf einer Konvention. Alles hängt letztendlich mit der Größe des betrachteten Fotos, des Betrachtungsabstands sowie dem Auflösungsvermögen des menschlichen Auges zusammen.
Offensichtlich erwartet das genannte Magazin mit den "modernen Qualitätsansprüchen" hier, dass die Betrachter künftig genauer hinschauen werden.

Vielleicht ein Tribut an das Zeitalter der 100%-Crops.

UnclePat · 6 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

"Für moderne Qualitätsansprüche ist der Wert u_norm zu verwenden"

Fragt sich nur, wie da die Qualität definiert ist beim Zerstreunungskreisdurchmesser?

Bei Ls sollten wir also ab jetzt 0.025mm verwenden... :ugly:

klausesser2 · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

ethan_esrah schrieb:
aber gerade im Stillife-Bereich zählt ja manchmal jeder Millimeter.

Nein. "Gerade im Stillifebereich" zählt das richtige Licht, ein gekonnter Bildaufbau und ein gutes Styling.

Was die Leute da schreiben ist Quatsch. Das mag für Sachaufnahmen einen Hauch (!) von Relevanz haben - für Stillifes auf keinen Fall. Übrigens hab ich noch nie einen professionellen Stillifer (ich bin selber einer) über Zerstreuungskreise reden hören . . rolleyes:

Vielleicht sollte aber mal definiert werden, was so unter "Stillifer" verstanden wird . .

Du kannst auf meiner Seite eine Abteilung "Stillife" finden und eine Abteilung "products" - schau Dir Beides an.

http://www.klausesser.de

LGW · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

Also, der Punkt ist ja der, ein Zerstreuungskreis macht immer nur im Zusammenhang mit einem Aufnahmenformat (hier angegeben: KB) und einem Vergrößerungsfaktor oder Zielformat (hier nicht angegeben) sowie einem Betrachtungsabstand (hier AUCH nicht angegeben) Sinn.

Man kann bspw. definieren, der Zerstreuungskreis entspricht eben dem Kreis, den das menschliche Auge bei einem Betrachtungsabstand von 90cm gerade so eben nicht mehr als Kreis, sondern nur noch als Punkt wahrnehmen kann.

Definiert man nun eine Bildgröße, die in diesem Betrachtungsabstand angeschaut wird (bspw. 30*20cm), kann man eben diesen Zerstreuungskreis herunter rechnen auf z.B. das Kleinbild-Format. Und dann hat man "den Zerstreuungskreis für KB-Format".

Eine andere sinnvolle Definition im Hinblick auf die optisch wahrgenommene Schärfentiefe gibt es NICHT.

Diese hängt letztendlich nur davon ab, wie "nah" man an das Bild rangeht - zumindest, wenn man mal davon ausgeht, dass sich die Sehfähigkeit in den letzten 50 Jahren nicht massiv verändert hat. Wohl werden aber Bilder heute z.B. vermehrt in Illustrierten betrachtet, die sehr hohe Wiedergabequalitäten mitbringen. Ergebnis: die Leute gehen "näher ran", erwarten "mehr Auflösung".

Den ZK kann man übrigens direkt wieder vergessen, wenn man einen Crop macht, oder umgekehrt ein Panorama.

Mein Tipp: die Schärfentiefeberechnung auf Basis eines Zerstreuungskreises X nur als "groben Anhaltspunkt" sehen, nie als "konkrete, korrekte Berechnung".

Diese Behauptung aus der Zeitschrift ohne konkrete Begründung ist übrigens m.E.n. eine Frechheit - oder schlicht ein Hinweis darauf, dass auch der Autor nicht so ganz verstanden hat, worum es beim Zerstreuungskreis geht. Wäre er ja auch nicht der erste

Es gibt noch die Variante, die Auflösung des Sensors für die Berechnung des Zerstreuungskreises herzunehmen. Das ist in meinen Augen aber völliger Blödsinn, weil die so errechnete Schärfentiefe ausschliesslich dann stimmt, wenn man das Bildergebnis aus genau so einem Abstand betrachtet, dass man gerade eben NICHT die Pixel des Bildes "auflösen" kann. Schon bei 6MP entspricht das einer Betrachtung im geringeren Abstand der Bilddiagonalen - IMO nur etwas für Pixelpeeper am 100%-Ansichts-Bildschirm, hat mit Fotografie nichts zu tun.

klausesser2 · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

LGW schrieb:
Diese Behauptung aus der Zeitschrift ohne konkrete Begründung ist übrigens m.E.n. eine Frechheit - oder schlicht ein Hinweis darauf, dass auch der Autor nicht so ganz verstanden hat, worum es beim Zerstreuungskreis geht. Wäre er ja auch nicht der erste

Dazu kommt, daß kein Mensch "Stillifes" auf KB für einen Zweck machen würde, bei denen ZKs einen Faktor darstellen könnten.

hart-os · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

Hallo Klausesser2 und LGW,
was ihr zum Zerstreuungskreis schreibt ist sicher richtig. Trotzdem habe ich noch eine technische Verständnisfrage. Bei einer FX Kamera mit 24 MP ist der Pixeldurchmesser 0,006mm. Bei einem Zerstreuungskreis von 0,025mm akzeptiert man also eine Unschärfe über 4 Pixel, oder was sehe ich falsch? Bei scharfen Bildern hier im Forum geht die Unschärfe an einer Kante über höchstens ein Pixel.

@Klausesser2, sehr schöne Stillifes.

LGW · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

Nun, wie ich geschrieben habe: der Betrachtungsabstand und das menschliche Auge entscheiden, nicht die theoretische Auflösung des Mediums. Da kann der Sensor eine Pixelgröße von 0,00000000001mm haben, das spielt keine Rolle. Unser Augen sind einfach viel schlechter als die Sensoren.

Das ist auch gut so, sonst würde man Haufenweise Pixel sehen.

Man kann das ganz gut sehen, wenn man einen großen Print mit geringer "Schärfentiefe" hernimmt. Je weiter man weg ist, um so größer/tiefer nimmt man auch den "scharfen" Bereich war, weil das Auge immer weniger als unscharf erkennen KANN.

Das ist im Endeffekt wie bei Monets Seerosen - ist man nah dran, siehts nach nix aus, ist man weit weg, siehts aus wie Seerosen.

Das man 4 "unscharfe Pixel akzeptiert" ist grundsätzlich richtig - aber es spielt keine Rolle, weil unser Auge da eben nicht 4 unscharfe, sondern nur einen scharfen Punkt sieht.

Jetzt kann man sagen, jahaaaa aber wenn man näher rangeht!

Klar, kann man. Nur: wenn man die Schärfentiefe für einen Abstand von 10cm berechnet, dann stimmt die Zahl eben für 10cm Betrachtungsabstand, und eben NICHT mehr für den "normalen" (welcher auch immer das sei). Berechnet man dann damit die Schärfentiefe (nehmen wir mal an, 20cm für ein "durchgehend scharfes Kopfportrait"), wird man entsetzt feststellen, dass "viel zu viel scharf ist", wenn man das Bild normal betrachtet.

Daher macht der ZK im Endeffekt immer nur im Zusammenhang mit einem Betrachtungsabstand und letztlich auch einer Skalierung/Bildgröße Sinn.

joachimeh · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

hart-os schrieb:
Hallo Klausesser2 und LGW,
was ihr zum Zerstreuungskreis schreibt ist sicher richtig. Trotzdem habe ich noch eine technische Verständnisfrage. Bei einer FX Kamera mit 24 MP ist der Pixeldurchmesser 0,006mm. Bei einem Zerstreuungskreis von 0,025mm akzeptiert man also eine Unschärfe über 4 Pixel, oder was sehe ich falsch? Bei scharfen Bildern hier im Forum geht die Unschärfe an einer Kante über höchstens ein Pixel.

@Klausesser2, sehr schöne Stillifes.

Deine Überlegung ist richtig, denn die heute verwendeten Beyer-Mosaik-Sensoren brauchen ja (mindestens) ein Rechteck mit 4 Pixeln (RGGB), um daraus 1 Bildpunkt zu berechnen. Dieses Rechteck muß vollständig innerhalb des Unschärfekreises eines abgebildeten Gegenstandspunktes liegen, denn es enthält (über die gesamte Fläche mehr oder weniger gleichmäßig verteilt) die Lichtinformationen, die von den 4 farbgefilterten Pixeln anteilig aufgefangen wird.
Soweit die Theorie. In der Praxis sind aber noch Zwischenräume zwischen den Pixeln auf dem Sensor, und es wird auch noch über mehrere Pixel interpoliert (z.B zur Rauschmilderung, Vermeidung von Artefakten, Moirees, ...), sodaß es keinen exakten allgemeingültigen Zusammenhang zwischen Unschärfekreis und Pixelgröße für alle Kombinationen gibt.

creinhardt · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

hart-os schrieb:
Bei einem Zerstreuungskreis von 0,025mm akzeptiert man also eine Unschärfe über 4 Pixel, oder was sehe ich falsch?

Genau !!!

Der ZULÄSSIGE Zerstreuungskreis ist eine völlig Willkürliche Größe die angibt was man noch für scharf halten könnte oder ebnen nicht.
Und das mit dem Scharf ist eben sehr subjektiv

Wobei das Objektiv nicht etwa im gesammten Tiefeschärfe Bereich mit einem Zerstreuungskreis von 0,025mm abbildet.
Der Zerstreuungskreis wird von der Schärfeebene ausgehend kontiniuierlich größer und der ZULÄSSIGE Zerstreuungskreis gibt die Grenze an ab dem man die Unschärfe für nichtmehr akzeptabel hält. Dabei ist der Unterschied im Bild letztendlich lächerlich den es geht um etwas mehr oder weniger Unscharf für wirklich scharf muß der Zerstreuungskreis kleiner sein als der Sensor auf dem Chip.

mfg christian

LGW · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

für wirklich scharf muß der Zerstreuungskreis kleiner sein als der Sensor auf dem Chip.

Was dann aber auch nur dazu führt, dass der Sensor das limitierende Element darstellt. Physikalisch "scharf" geht überhaupt nicht (also, eine Abbildung in einem Punkt).

Ich möchte nur den Blick schärfen für den Begriff "scharf", er hängt immer vom "Bezugssystem" ab, und das ist eben im Normalfall nicht irgendeine fiktive Auflösung des Sensors, sondern unser Auge

Beispiel:

Nehmen wir mal ein Bild mit 6MP, ein gut auflösendes Objektiv (das also die Sensorauflösung überschreitet), und gehen mal weg von der SchärfenTIEFE, hin zur Betrachtung "scharf" - also Objekten, die ganz exakt auf der Schärfeebene liegen.

Hier zeigt sich folgendes phänomen:

1. das Bild/Objekt in der Schärfeebene sieht in 20*30 bei 50cm Betrachtungsabstand scharf aus (kein Wunder). 2000 lp/ph, alles supergut. Man erkennt auch keine Pixel oder sowas.

2. wir erhöhen die Auflösung des Sensors sagen wir auf 24MP (also wirklich üppig mehr). Wird sich unser Bild bei gleicher Betrachtungsweise verändern?

Nein! Weil die Auflösungsgrenze unseres Auges bereits mit den 6MP deutlich überschritten war.

Und genau so, und nicht anders, definiert sich der Zerstreuungskreis (sofern man damit sinnvoll (!) die Schärfentiefe (!) berechnen will). Denn WIR nehmen natürlich das als "in der Schärfentiefe" wahr, was wir auch scharf SEHEN. Und das ist eben viel mehr, als ein Sensor als "scharf sieht", seien es nun 6MP oder 24MP oder 48MP.

Grundsätzlich ist da natürlich die Frage, warum überhaupt 24MP?

Nun, weil nicht jedes Bild in 20*30 in einem Abstand von 50cm betrachtet wird. Geht man näher ran, sieht man ja auch mehr "Details" (und kann entsprechend mehr Bereiche des Bildes als Unscharf erkennen!) - und dann sind wir eben wieder bei den Illustrierten aus meinem ersten Posting. Die werden gerne auch mal von richtig nah betrachtet, und die Rasterung beim Druck ist inzwischen auch so fein, dass entsprechend hochaufgelöste Strukturen tatsächlich gedruckt werden können.

Mein 6MP-Sonnenuntergang sieht in 75*50 richtig super aus. Man darf nur nicht näher als, na sagen wir, 1m rangehen, sonst sieht man Pixel. Weil die Pixel dann größer sind als der Zerstreuungskreis

creinhardt · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

@LGW

Nette Betrachtung !

Aber leider sehr Theoretisch.

Worüber du da so schön Philosophierst und Theoretisierst wirst du erst vestehen wenn du mal ein mehrere Quadratmeter großes Bild mit 300dpi und bei 100 Prozent auf den Pixel scharf gesehen hast.

Danach wirst du über die Wahrnehmung deiner Umwelt anders denken.

mfg christian

LGW · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

Ach ja, und da haben wir sie wieder, die lustige Diskussion darüber, wer bei der Schärfe "recht hat".

Natürlich, scharf auf Sensorebene ist ein Bild nur, wenn es scharf auf Sensorebene ist.

Der übliche, angegebene Zerstreuungskreis bezieht sich aber eben nicht darauf, was man "bei 300dpi und 100% auf nächste Distanz scharf sieht", sondern darauf, was man bei einem üblichen Betrachtungsabstand scharf sieht.

BEIDE "DEFINITIONEN" SIND FÜR SICH RICHTIG!

Aber sie sind nicht GLEICHZEITIG anwendbar, und die jeweils andere ist auch nicht FALSCH. Man muss verstehen, WANN man WAS benutzen muss!

Noch mal ganz langsam *seufz*.

Wenn man mit Hilfe eines Zerstreuungskreises die Schärfentiefe berechnen will, die ein Betrachter in einem Betrachtungsabstand X wahrnimmt (bei deinem mehrere Quadratmeter großen Bild möglicherweise 5-6m, je nach dem wo es hängt), so muss man genau DIESEN Betrachtungsabstand (und die Vergrößerung des Bildes) dafür zugrunde legen. Dafür spielen dann die "100%" (was eigentlich bedeutet "so nah dran das man Pixel sieht!) keine Rolle.

Will man aber berechnen, wie weit man abblenden muss, dass man auch auf Pixel-Betrachtungsabstand ein "scharfes Bild" sieht (welches physikalisch genauso sehr oder wenig scharf ist wie jedes andere, aber das ist wohl theoretisches blabla), dann muss man natürlich den Zerstreuungskreis für eben DIESEN "Betrachtungsabstand" hernehmen. Genau das tut man ja, wenn man den Zerstreuungskreis anhand einer Pixelgröße berechnet: man setzt die Auflösung des Auges fest auf die Größe eines Pixels.

Man muss beides verstehen, um bewusst zu entscheiden, WANN man WELCHEN Zerstreuungskreis verwenden muss.

*uff*.

Und meine Wahrnehmung muss ich auch nicht korrigieren, denn ich habe bereits seit dem ersten Posting genau das erklärt, was du auch erklärt hast: wenn man nah rangeht, sieht man alles etwas genauer. Trotzdem bleibt der Zerstreuungskreis in seiner Definition in beiden Fällen stimmig.

Berechnet man aber die wahrgenommene Schärfentiefe auf einem 30*20-Print nach der Definition "Zerstreuungskreis anhand von 100%", wird man sein blaues Wunder erleben. Und das ist nicht irgendwelche "Theorie", sondern ein ganz praktischer Effekt, den sogar jeder mit einem normalen Foto an der Wand nachvollziehen kann. Einfach mal weiter weggehen.

x_holger · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

creinhardt schrieb:
Worüber du da so schön Philosophierst und Theoretisierst wirst du erst vestehen wenn du mal ein mehrere Quadratmeter großes Bild mit 300dpi und bei 100 Prozent auf den Pixel scharf gesehen hast...

Welches Objektiv für KB oder APS-C schafft eine Auflösung, die ein mehrere Quadratmeter großes Bild mit 300dpi auf den Pixel scharf abbildet?

LGW · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

x_holger schrieb:
Welches Objektiv für KB oder APS-C schafft eine Auflösung, die ein mehrere Quadratmeter großes Bild mit 300dpi auf den Pixel scharf abbildet?

Keines, aber das macht doch nix

Er denkt eben an typisches Bildmaterial für Messestände und ähnliches, da geht man üblicherweise dann auch mit etwas anderen Kameras ran, und verlässt üblicherweise auch mal rasch den zweistelligen Megapixel-Bereich.

Ich bin aber überzeugt, das sich Klaus dazu gleich noch äussern wird

Der kann nämlich ganz praktisch unterfüttern, was ich eher theoretisch erklärt habe, auch für diese Formate. Vermute ich

x_holger · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

LGW schrieb:
Ich bin aber überzeugt, das sich Klaus dazu gleich noch äussern wird

Jetzt aber nicht ein Carl Zeiss Luminar zur Chipherstellung nennen ....

creinhardt · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

Da Ich für meine Gigalixel Stitches üblicherweise ne 5D einsetze kann ich jetzt leider nicht mitspielen, die hat ja FF ;-)

Währe also nett Klaus würde sein kleines Rennbahnexperiment mit der 20D und dem 85mm Nikon hier mal zeigen.

Ausserdem hab ich keine Zeit ne halbe Stunde lang ein gezipptes 800MB Bildchen zu öffnen nur um es für euch klein zu rechnen.

Wobei das nur wenig bringt da du solche Sachen gedruckt oder Ausbelichtet sehen mußt um sie wirklich zu begreifen.

mfg christian

Matthis · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

ethan_esrah schrieb:
Wisst Ihr zufällig, was dahinter steckt, d.h. unter welchen Umständen man eher mit 0,025mm rechnen sollte? Oder ist das nur die persönliche Sicht des Autors und alle anderen rechnen immer mit 0,033mm. Nutzt jemand von Euch den kleineren Wert?

Ich hab' mal mit dem Krauseschen Schärfentiefe-Rechner rumgespielt (http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm), [...]

Der Krause'sche Schärfentieferechner rechnet auch mit 0.025 mm für den üblichen Betrachtungsabstand.

Cocker68 · 7 Mai 2008

Re: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

Der Irrsinn, ständig neu über das Thema Zerstreuungskreis zu diskutieren, hängt meiner Meinung nur damit zusammen, dass absolute Werte in Millimeter angegeben werden.

das menschliche Auge löst 2 Winkelminuten auf
bei bilddiagonalengleichem Betrachtungsabstand macht das rund 1/1500 der Bilddiagonalen aus
die relative ZK-Durchmesserobergrenze ist demnach 1/1500 der Diagonalen
der absolute Z-Wert steht daher exakt im umgekehrten Verhältnis zum Formatfaktor

Das gilt für jeden Sensor, jeden Analogfilm, jeden Print, jede Projektion - immer.

Der einzige diskussionswürdige Punkt (durch evtl. neueste augenoptische Erkenntnisse) ist die Winkelauflösung des Auges und ein sich daraus möglicherweise anderer als 1/1500 ergebender Wert .
Das ändert aber nichts am Prinzip.

Ist ein anderer Betrachtungsabstand gewünscht, so ist der Wert 1/1500 nach oben oder unten anzupassen - leider nicht linear, sondern mit 2*arctan(1/2FF)

Mit der Pixelauflösung des Sensors hat der Zerstreuungskreis und das daraus resultierende Phänomen Tiefenschärfe überhaupt nichts zu tun.

- Cocker :wq

UnclePat · 7 Mai 2008

AW: Zerstreuungskreis für VF neuerdings 0,025mm?

@Cocker68:

stimme dir voll zu. Der maximale Zerstreuungskreismesser wird doch nur dazu benutzt, die Schärfentiefe einer Aufnahmesituation zu bestimmen. Das hat mit absoluter Schärfe doch rein GAR NIX zu tun!

Wenn man nun behauptet, unter aktuellen Qualitätsansprüchen muss ein geringeres dmax verwendet werden heißt also, dass Bilder mit höherer Schärfentiefe qualitativ hochwertiger sind als welche mit geringerer Schärfentiefe...

Das ist die einzige logische Konsequenz, die sich wortwörtlich aus der Aussage ergibt.

Das hat mit höherem Auflösungsvermögen von modernen Digitalsensoren überhaupt nichts zu tun.

Meine Meinung: Der Autor hat mit Fachbegriffen um sich geworfen, ohne deren Sinn verstanden zu haben und hat somit hier eine ziemlich unsinnige Diskussion losgetreten!