Blendengrundsatzfrage

Timothy Truckle · 9 April 2006

@all

Ich habe eine "Grundsatzfrage" - auf die ich noch keine richtige Antwort gefunden habe.
Also: Kamera - Blende ganz offen - Bild wird auf Sensor/Film geworfen. Jetzt Blende geschlossen - müsste jetzt nicht das Bild auf dem Sensor/Film nicht einen schwarzen Ring (von der Blende) haben? Da das aber nicht der Fall ist, müsste ja IMHO das Bild bei Offenblende eigentlich viel größer sein als der Sensor/Film?
Sind damit die gesamten Auswirkungen zurückzuführen auf eine Blendenveränderung die ausserhalb des eigentlichen Bildes/Sensor/Film durchgeführt wird?
Ich hoffe ich konnte mich verständlich ausdrücken und jemand kann mir das erklären.

Danke Tiny

minipliman · 9 April 2006

ne das haste falsch verstanden irgendwie. nicht die fläche sondern nur die lichtmenge wird durch die blende beeinflusst, je weiter du die blende zumachst desdo weniger licht (pro zeiteinheit) kommt auf den film/chip deswegen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Fotografische_Blende da kennaste dat nochmal genau nachlesen.

NFK · 9 April 2006

Hallo Tiny,

da hast Du eine falsche Vorstellung von der Wirkung einer Linse / eines Objektivs.

Jeder Bildpunkt auf der Filmebene wird (bei idealer Fokussierung) von allen Lichtstrahlen getroffen, die unter einem bestimmten Winkel in das Objektiv eintreten. Die Blende beschneidet nur die äußeren Teile dieser Strahlenbündel und verringert so die wirksame Lichtmenge.

Zur Veranschaulichung: nimm ein Objektiv und schaue von hinten darauf. Jetzt ändere den Betrachtungswinkel, schaue also schräg darauf. In dem gesamten Winkelbereich, in dem Du die Blendenöffnung sehen kannst, kommt auch Licht auf den Sensor/Film. Wie Du leicht selbst feststellen kannst ist dieser Winkelbereich weitgehend unabhängig von der Größe der Blendenöffnung.

Gruß

NFK

Timothy Truckle · 9 April 2006

Die Blende beschneidet nur die äußeren Teile dieser Strahlenbündel und verringert so die wirksame Lichtmenge.

Das scheint hier die Kernaussage zu sein - ich konnte mir nicht vorstellen / erklären, dass durch die "Beschneidung" des äusseren Teiles dieser Strahlenbündel, solch eine Wirkung auf das eigentliche Bild zustande kommt.

Danke Dir - auch an NFK für seinen Link.

Tschüß Tiny

-DaKo- · 10 April 2006

https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=21047&page=2
Nr. 15 und 16.

jimbo · 11 April 2006

Ein gutes Beispiel zur Funktionsweise eines Objektivs sind auch Overheadprojektoren oder Beamer. Wenn du etwas in den Strahlengang hälltst, wird der verdeckte Bildausschnitt auf der Projektionsfläche nicht schwarz, sondern nur dunkler (vorausgesetzt man machts nicht zu nah am Objektiv). Das liegt eben daran, dass jeder Punkt auf der Linse (Objektiv) jeden Punkt auf der Wand abbildet. Die Blende senkt also nur die Anzahl der "abbildenden" Punkte wodurch weniger Licht auf den Sensor/Film kommt, aber immer noch jeder Punkt auf dem Sensor belichtet wird, mit den gleichen "Informationen" wie mit größerer Blende nur eben weniger intensiv.

Ich hoff das is einigermasen verständlich erklärt.

btw: is mein erster Post hier im Board, Hallo an alle

Timothy Truckle · 12 April 2006

@jimbo

Bist du dir da sicher? Dann müsste ja ein Objektiv mit Offenblende grundsätzlich eine bessere Abbildungsqualität haben?

Die Blende beschneidet nur die äußeren Teile dieser Strahlenbündel und verringert so die wirksame Lichtmenge.

Würde ja auch dieser Aussage widersprechen...

Ich habe am Wochenende wieder mehr Zeit - ich muss mich da nochmal reinknien. (wird knie(e)n eigentlich mit 2 "e" geschrieben?) Fragen über Fragen....

Tschüß und Danke
Tiny

jimbo · 12 April 2006

bin mir ziemlich sicher, da ich mich mit der Physik dahinter recht intensiv beschäftigt habe.
Und die Asssage die du Zitierst is im Prinzip das Gleiche wie ich auch sage nur etwas komplizierter

Das mit der besseren Abbildungsqualität is je nach dem wie mans sieht, mit ner offenen Blende verlierst du an Schärfentiefe, hast aber bei gleicher Belichtungszeit ein helleres Bild (was is das Bessere?!?!)...
Ich kann dazu mal ne Skizze suchen mit der ich den Zusammenhang recht gut verstanden habe, oder ggf selber nochmal eine anfertigen. Aber das wird nix vor morgen Abend, jetzt is Fussball angesagt

und danach hab ich noch was zu erledigen...
Also wen interesse besteht, sag bescheid.

Timothy Truckle · 12 April 2006

@jimbo

Ja - Interesse ist vorhanden. Aber mach keinen Picasso draus und lass dir Zeit.
Ich versuche auch mal meine Gedanken zu "Papier" zu bringen - vielleicht kann man das dann besser verstehen.

Das mit der besseren Abbildungsqualität is je nach dem wie mans sieht, mit ner offenen Blende verlierst du an Schärfentiefe, hast aber bei gleicher Belichtungszeit ein helleres Bild

Ja ich glaube ich bringe das auch mit der Schärfe durcheinander, da ist ja Offenblende nicht immer doll.

Tschüß und danke
Tiny

NFK · 12 April 2006

Hallo Tiny,

Du darfst zwei Dinge nicht miteinander verwechseln: Schärfentiefe und Abbildungsqualität (hier sei mal nur der Teilaspekt Auflösung betrachtet).

Die Begrenzung der Schärfentiefe erfolgt dadurch, daß sich der abbildende Strahlenkegel beidseits der Einstellebene aufweitet und dadurch abgebildete Objekte dort entsprechend unscharf abgebildet werden. Die Schärfentiefe ist um so geringer, je größer der Öffnungswinkel des abbildenden Strahlenkegels ist, dessen Größe wiederum von der benutzten Blendenöffnung abhängt (kleine Blende = große Blendenzahl = kleine Öffnung = große Schärfentiefe). Das ist zunächst einmal unabhängig von der Qualität des Objektivs und deshalb auch bei den teuersten Linsen so.

Beobachte mal Menschen, die ihre Brille vergessen haben, sie kneifen ihre Augen zusammen, damit die Iris (= Blende) kleiner wird und dadurch der Schärfentiefebereich wächst, sie also noch Dinge außerhalb ihrer möglichen Nah-Einstellentfernung (die mit dem Alter wächst) genügend scharf wahrnehmen können.

Im Gegensatz dazu hat ein optisches System mit großer Öffnung theoretisch die bessere Auflösefähigkeit. So hat z.B. ein Objektiv (unabhängig von der Brennweite) folgende Auflösefähigkeit (bei grünem Licht):

Blende 1:1,4 -> 1050 lp/mm
Blende 1:2,0 -> 740 lp/mm
Blende 1:4,0 -> 370 lp/mm
Blende 1:8,0 -> 185 lp/mm
Blende 1:16 -> 93 lp/mm

usw. (lp/mm = Linienpaare pro Millimeter). Diese Werte nennt man beugungsbegrenzt, weil die Lichtstrahlen durch Beugung (= Abweichung von der geradlinigen Ausbreitung) an der Blendenkante aufgeweitet werden.

Da die hochgeöffneten Objektive zwangsläufig größere Linsendurchmesser besitzen als lichtschwache, ist die Korrektur der vielen prinzipbedingten optischen Fehler (z.B. Farbzerstreuung, Krümmung der Fokusebene u.v.m.) aufwendig und teuer. Sie kann außerdem prinzipiell nicht zu 100% erreicht werden, schon gar nicht mit einem Satz Linsen für alle Entfernungen und dazu auch noch einen großen Brennweiten-Umfang. Daher begrenzt die Qualität des Entwurfs und der Fertigung die praktisch erzielbare Auflösung hauptsächlich im Bereich großer Öffnungen.

Aus diesem Grund haben eigentlich alle Objektive die beste Auflösung, wenn sie um 1 bis 3 Blendenstufen abgeblendet werden. Bei weiterer Abblendung sinkt die Auflösung jedoch wieder, weil gemäß obiger Tabelle die Beugungsunschärfe die unkorrigierte Restunschärfe übersteigt.

Gruß

NFK

P.S.: Es heißt knien

Timothy Truckle · 13 April 2006

@NFK

Mensch - bist du Dozent oder Objektivhersteller oder so was? So gute Erklärungen liest man selten - Kompliment und Danke.

Beobachte mal Menschen, die ihre Brille vergessen haben, sie kneifen ihre Augen zusammen, damit die Iris (= Blende) kleiner wird und dadurch der Schärfentiefebereich wächst, sie also noch Dinge außerhalb ihrer möglichen Nah-Einstellentfernung (die mit dem Alter wächst) genügend scharf wahrnehmen können.

Ja - da könnte mein Verstehungsproblem ansetzen. Wenn ich nämlich die Augen immer mehr zusammen kneife (Blende schliesse) sehe ich zwar schärfer aber das Bildfeld wird kleiner. Und das müsste doch bei geschlossener Blende genauso sein.

Tschüß Tiny

jimbo · 13 April 2006

Also ich weiss ned, kleiner wirds Bild des is seh ned wenn ich meine Augen zuknei nur dunkler, eben genauso wie bei der Blende (und ich mach das als Brillenträger sher oft

).

Timothy Truckle · 14 April 2006

@all

Ich habe jetzt mal eine "Zeichnung" erstellt, um mein Problem zu erklären.

Blau links ist der Gegenstand der dargestellt wird - blau rechts der Film / Sensor.
Grün ist die offene Blende - rot die geschlossene Blende. Und jetzt müsste doch ein Stück "Bild" auf dem Sensor fehlen?
Oder ist der Sensor kleiner als das abgebildete Motiv, bei kleinstmöglicher Blende?

Tschüß Tiny

BBB · 14 April 2006

Hallo,

so wie du das gezeichnet hast ist das Objektiv nicht richtig fokussiert

Bei richtiger Fokussierung treffen alle Lichtsrahlen, die von einem Punkt aus in das Objektiv gehen, auf der Filmebene auch in einem Punkt wieder zusammen. Die Blende begrenzt die "Menge" dieser Lichstrahlen.
Ein Lichtstrahl der ganz am Rand der Blende entlangstrahlt wird von den Linsen so gebrochen, dass er auch in dem Punkt landet, in dem ein Strahl landet, der genau durch die Mitte der Blende geht. Deswegen wird das Bild nicht kleiner sondern dunkler wenn man die Blende schließt.

Timothy Truckle · 14 April 2006

Ein Lichtstrahl der ganz am Rand der Blende entlangstrahlt wird von den Linsen so gebrochen, dass er auch in dem Punkt landet, in dem ein Strahl landet, der genau durch die Mitte der Blende geht

Aber die Blende ist doch hinter der Linse - oder doch nicht....

Tschüß Tiny

ps: Danke nochmal natürlich...

J_vdBerken · 14 April 2006

Timothy Truckle schrieb:
@all

Ich habe jetzt mal eine "Zeichnung" erstellt, um mein Problem zu erklären.

Blau links ist der Gegenstand der dargestellt wird - blau rechts der Film / Sensor.
Grün ist die offene Blende - rot die geschlossene Blende. Und jetzt müsste doch ein Stück "Bild" auf dem Sensor fehlen?
Oder ist der Sensor kleiner als das abgebildete Motiv, bei kleinstmöglicher Blende?

Tschüß Tiny

Hallo Timothy,
Deine Zkizze ist nicht richtig. Ein Punkt - als Beispiel - wird durch das Objektitv so abgebildet wie -DaKo- das in dem erwähnten Thread (https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=21047&page=2) unter Beitrag #16 bereits gezeichnet hat:

https://www.dslr-forum.de/attachment.php?attachmentid=12540&d=1105107589

In Gedanken kannst Du dir diesen Strahlengang für alle Punkte des Gegenstands durchdenken. Es entsteht dabei kein schwarzer Ring, sondern bei stärker geschlossener Blende wird die Lichtmenge je Abbildungspunkt weniger. ( Die Blende hält die "grünen" Lichtstrahlen zurück, wenn sie geschlossen ist.)

lg Jürgen

Timothy Truckle · 14 April 2006

@all

Ahh ich glaube so langsam dämmerts mir - die "roten" und "grünen" Strahlen beinhalten danach das gleiche "Bildmaterial" ?
Nur wenn die "grünen" fehlen, ist es halt nicht mehr so hell?

Ich glaube jetzt hab ich´s.

Danke Tiny

J_vdBerken · 14 April 2006

Timothy Truckle schrieb:
@all

Ahh ich glaube so langsam dämmerts mir - die "roten" und "grünen" Strahlen beinhalten danach das gleiche "Bildmaterial" ?
Nur wenn die "grünen" fehlen, ist es halt nicht mehr so hell?

Ich glaube jetzt hab ich´s.

Danke Tiny

... genau ...
lG Jürgen

jimbo · 14 April 2006

Und genau so hätte das Bild ausgesehen, welches ich gezecihnet hätte, gut dass ich nochmal hier reingeschaut hab, bevor ich losgelegt hab mim zeichnen

Ich find das is damit am anschaulichsten erklärt...

pspilot · 29 April 2006

NFK schrieb:
Im Gegensatz dazu hat ein optisches System mit großer Öffnung theoretisch die bessere Auflösefähigkeit. So hat z.B. ein Objektiv (unabhängig von der Brennweite) folgende Auflösefähigkeit (bei grünem Licht):

Blende 1:1,4 -> 1050 lp/mm
Blende 1:2,0 -> 740 lp/mm
Blende 1:4,0 -> 370 lp/mm
Blende 1:8,0 -> 185 lp/mm
Blende 1:16 -> 93 lp/mm

Hab das Thema erst jetzt entdeckt und bin begeistert. Endlich mal Greifbares! Keine 10 Euro Scheine und keine Mauern

. Wie geht die Liste weiter, oder noch besser, wie kam sie zustanden? Ich frage mich schon lange, warum bei den ganzen Vergleichen bzw. noch nicht mal von den Herstellern, nicht die in der Optik gängigen lp/mm angegeben werden. Fakt ist doch, dass man die lp/mm der Kamera leicht ausrechnen kann (Pixel / 2 / Sensorgröße - pro Dimension natürlich). Nun schreibts du Blende 1:16 entspricht 93 lp/mm. Das ist schon nah an der Auflösung des 30D Chips (ca. 80 lp/mm). Heißt das, wenn ich auf 22 oder mehr abblende kann ich den Chip gar nicht mehr ausnutzen? Könnte man die Schärfe eines Objektiv nicht einfach mit den lp/mm festlegen? Wüßte man dann nicht ganz schnell, ob es zur Kamera passt? Fragen über Fragen ...

Grüße, Peter

Blendengrundsatzfrage

Stellv. Administrator