Beugungsunschärfe bei schnellen Verschlusszeiten?

[twingo-fahrer85]

hallo user,
nun habe ich mich doch zu dieser vielleicht komischen frage durchgerungen.

entsteht bei sehr schnellen verschlusszeiten auch eine art beugungsunschärfe?

zu dem gedanken bin ich gekommen, da doch licht, wenn es an einer kante vorbei kommt, abgelenkt wird. (physik war nie meine stärke).

würde es gern mal genauer wissen.

 

[The_Best]

Der Verschluss ist immer gleich schnell. Daher immer die gleiche Beugung an der Kante des Verschlossvorhanges.

Einzig stellt sich jetzt noch die Frage, bei extrem kurzen Belichtungszeiten, wegen mir 8000 1/sek, ob der Vershcluss nur einen solch schmalen Schlitz Darstellt, das die Beugung sichtbar wird...

 

[twingo-fahrer85]

Der Verschluss ist immer gleich schnell. Daher immer die gleiche Beugung an der Kante des Verschlossvorhanges.

Einzig stellt sich jetzt noch die Frage, bei extrem kurzen Belichtungszeiten, wegen mir 8000 1/sek, ob der Vershcluss nur einen solch schmalen Schlitz Darstellt, das die Beugung sichtbar wird...

genau das meinte ich damit, wusste nicht wie ich es formulieren sollte

 

[Nightshot]

Im Prinzip ja, da der Verschluss aber schon fast in der Fokusebene läuft, hat das Licht kaum mehr Zeit zu divergieren. Der Effekt liegt weit unter Subpixelniveau.

 

[JulesWinnfield]

Im Prinzip ja, da der Verschluss aber schon fast in der Fokusebene läuft, hat das Licht kaum mehr Zeit zu divergieren. Der Effekt liegt weit unter Subpixelniveau.

Weißt du das oder rätst du?
Ich würde raten, dass da noch genug Platz dazwischen ist. Könnte mir vorstellen, dass AA-Filter und "Sicherheitsabstand" einen mm ausmachen.

 

[FishermansFriend]

Hey twingo-fahrer85,
danke für deinen Thread - genau diese Frage stelle ich mir schon seit ca. zwei bis drei Wochen, hatte aber irgendwie weder Zeit noch Mut einen Thread zu erstellen
Auf jeden Fall eine sehr interessante Frage - und die Antwort haben wir ja schon bekommen. Danke DSLR-Forum!

 

[EchoRomeo]

Das licht wird an der Kante der Lamellen gebeugt, also geschieht das einmal am vorlaufenden und einmal am nachlaufenden Vorfang.

Bei allen Zeiten ist dieser Effekt gleich.

Was Du gerne als Spalt bezeichnen würdest, die Schlitzbreite** ist physikalisch gesehen auch bei 1/8000 noch zu gross um als "Schlitz" zu gelten.

**
1/250 = 24mm
1/500 = 12mm
1/1000 = 6mm
1/2000 = 3 mm
1/4000= 1,5mm
1/8000= 0,75 mm
aber erst im Bereich von 500 Nanometern wirds interessant.

also ab 0,0000005 m = 0,00005 cm = 0,0005 mm

Kannst ja jetzt selbst die passende Zeit ausrechnen

 

[Frank Klemm]

Weißt du das oder rätst du?
Ich würde raten, dass da noch genug Platz dazwischen ist. Könnte mir vorstellen, dass AA-Filter und "Sicherheitsabstand" einen mm ausmachen.

Das ist hier schon mehrfach durchgekaut worden.

Physikbuch schnappen und nachrechnen. Wem das Aufstehen zu mühselig ist, kann sich die Formeln auch ergoogeln oder herleiten.

Nimm als Größen an:

Optischer Abstand Sensor zum Verschluß: 1,5 mm
Wellenlänge Licht: 550 nm

Verschlußgeschwindigkeit EOS 400D: 15 mm in 4 ms = 3,8 m/s
Minimale Verschlusszeit EOS 400D: 1/4000 sec
Minimale Verschlussbreite: 0,95 mm

Verschlußgeschwindigkeit EOS 40D: 15 mm in 3 ms = 5 m/s
Minimale Verschlusszeit EOS 40D: 1/8000 sec
Minimale Verschlussbreite: 0,63 mm

Verschlußgeschwindigkeit EOS 1D: 19,2 mm in 2 ms = 9,6 m/s
Minimale Verschlusszeit EOS 1D: 1/8000 sec
Minimale Verschlussbreite: 1,2 mm

Verschlußgeschwindigkeit EOS 1Ds: 24 mm in 3 ms = 8 m/s
Minimale Verschlusszeit EOS 1Ds: 1/8000 sec
Minimale Verschlussbreite: 1 mm

Werte liegen zwischen 0,63 und 1,2 mm.

http://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction#Single-slit_diffraction

 

[ZoneV]

Weobei ich da noch anfügen möchte, dass bei meiner EOS 350D das Paket IR-Cut-Filter + AntiAliasing etwas mehr als 2 mm Dicke hatte. Dazu kommt ein Luftspalt vor und nach dem Filterpaket, dann noch das Schutzglas des Sensors, der Bayer Filter und die Mikrolinsen des Sensors. Ich würde eher mit 3 bis 4 mm Abstand (zum Teil in Glas) rechnen - ohne das jetzt im Einzelnen gemessen zu haben.
Aber trotzdem wird die Beugung zu vernachlässigen sein.

 

[wildi]

so, ich bin schüler und habe physik 4 std.. soweit ich mitbekommen habe funktioniert diese Beugung am Einzelspalt doch nur mit Licht, das in Phase ist? (in der Schule haben wir immer Laserlicht genommen, im interferenzen darzustellen).

oder geht es hier um Beugung oder Interferenz?

 

[rick eifert]

Zu dem Thema Verschlusszeiten und Geschwindigkeit der Verschlussvorhänge hätte ich auch noch eine Frage.

Die einzelnen Vorhänge laufen ja so schnell über den Sensor, dass dieser innerhalb von 1/200s bzw 1/250s (je nach Synchronzeit) vollständig über den Sensor gelaufen ist, um diesen entweder freizugeben oder zu bedecken.

Wenn ich jetzt allerdings eine Verschlusszeit von 1/4000s benötige um Bewegungen einzufrieren stoße ich hier auf ein Problem. Während der erste Teil auf dem Sensor schon belichtet ist, kann sich das Motiv ja bewegen bis der letzte Teil des Sensors belichtet wird.
OK, dafür müssten dann schon sehr schelle Bewegungen nötig sein, aber prinzipiell müssten doch dann Bildverschiebungen in Bewegungsrichtung sichtbar sein.

Hab ich da jetzt einen Denkfehler oder kann sich ein Motiv wirklich so schnell bewegen, dass es zwar zu jedem Zeitpunkt scharf abgebildet ist, aber trotzdem nicht richtig abgebildet wird?

Gruß
Rick

 

[JeNeu]

meinst Du sowas: http://de.wikipedia.org/wiki/Rolling-Shutter-Effekt

 

[twingo-fahrer85]

freut mich, das ich mit meinem gedanken nicht ganz alleine bin

also kann man sagen, das die strecke zu knapp ist, um den lichtstrahl merklich abzulenken?

 

[ZoneV]

wildi: Beugung gibts mit beliebigem Licht, nur wird für Versuche gerne ein LASER oder so benutzt um die Abstände vermessen zu können.

 

[wildi]

okai.

also dann wäre der Gedankengang, ob der spalt im verhältniss zur Wellenlänge zu groß ist? oder muss man auch ablenkung an einer Kante beachten?

 

[EchoRomeo]

okai.

also dann wäre der Gedankengang, ob der spalt im verhältniss zur Wellenlänge zu groß ist? oder muss man auch ablenkung an einer Kante beachten?

Ja was meinst Du woher die Ablenkung kommt wenn nicht von der Kante. Vom Loch im Spalt doch wohl kaum!?

 

[wildi]

nein soweit ich weiß(darf liebend gerne korrigiert werden) treten bei Spalten Interferenzen auf und bei Kanten " nur " Beugungen. da der Spalt wie auf seite 1 schon errechnet zu groß ist für Interferenzen, kann ja trotzdem Beugung auftreten an den kanten des verschlusses.

 

[rick eifert]

meinst Du sowas: http://de.wikipedia.org/wiki/Rolling-Shutter-Effekt

Danke für den Link. Ich wusste nicht, wie der Effekt heißt, aber genau diesen hab ich gemeint. Ich konnte diesen Effekt sogar selbst schon bei einigen Bildern beobachten.
Als ich letztens Modellflugzeuge fotografierte. Das Flugzeug stand etwas abseits der Start-/Landebahn und der Motor war an. Ich hatte eine Belichtungszeit von 1/320s eingestellt und konnte - wie bei Wiki schön beschrieben - die "verbogenen" Propellerblätter auf dem Bild sehen.

Gruß
Rick

 

[EchoRomeo]

nein soweit ich weiß(darf liebend gerne korrigiert werden) treten bei Spalten Interferenzen auf und bei Kanten " nur " Beugungen. da der Spalt wie auf seite 1 schon errechnet zu groß ist für Interferenzen, kann ja trotzdem Beugung auftreten an den kanten des verschlusses.

Du hast ja notfalls auch noch Ecken, oder?

Nicht verzagen Wiki fragen http://de.wikipedia.org/wiki/Beugung_(Physik)
Kann ja schlecht sagen "zurück auf die Schulbank und Pisa ausbügeln", sonst gibts Zoff wg "unangemessener Ausdrucksweise"

 

[flat erik]

nein soweit ich weiß(darf liebend gerne korrigiert werden) treten bei Spalten Interferenzen auf und bei Kanten " nur " Beugungen. da der Spalt wie auf seite 1 schon errechnet zu groß ist für Interferenzen, kann ja trotzdem Beugung auftreten an den kanten des verschlusses.

Interferenzen treten bei GITTERN auf. Also mehrere Spalten (min 2 - Doppelspalt ^^). Die gebeugten Wellen haben einen Gangunterschied der eben zu konstruktiven oder destruktiven Interferenzen führt. Das ist übrigens nicht nur auf sichtbares Licht beschränkt sondern tritt bei allem was ne Wellenlänge hat auf. Von der kosmischen Strahlung bis zum Infraschall.