Detailfrage zur hyperfokalen Distanz

[Gast_194966]

Ok, danke. Aber das lasse ich jetzt erstmal... Muss mal weiter was für die Uni tun und mir das verkneifen.

Vernünftig!

Aber wieso setzt ihr die Beugungsunschärfe so stark unterschiedlich an? Gibts da keinen physikalisch "korrekten" Ansatz?

Nöö, bloß vereinfachende Annahmen. Meine Annahme ist wohl etwas zu klein, die bei cBlur etwas zu groß. Die Defokusunschärfe ist nach der primitiven Theorie, die wir beide benutzen, ein scharf begrenzter kreisförmiger "Fleck", die Beugung entspricht einer Bessel-Funktion erster Ordnung erster Gattung. Wie ist deren "effektiver" Durchmesser? Und wie addieren sich die beiden? Man könnte da mathematisch tiefer einsteigen, wenn man wollte. Lohnt aber nicht, weil die strahlen- und wellenoptischen Modelle, die hier zugrundeliegen, selber viel zu fehlerbehaftet sind.

Ist deine Tabelle zugänglich oder gibst du die nicht weiter?

Nein, aber im wesentlichen, weil sie keine vernünftige Eingabemaske hat.


Gruß, Matthias

 

[anathbush]

Wir hatten das ja nebenan auch schon besprochen: Damit bestimmst Du die HFD (oder etwas ähnliches) für den Grenzfall, dass man wirklich bis an die Auflösungsgrenze des Sensors vergrößert. Das halte ich dann eigentlich schon wieder für übertrieben.

Es geht ja nicht ums übertreiben, sondern um eine einfache Methode um mit der viel gescholtenen HFD das Maximum an Schärfentiefe und Auflösung aus einer Kamera zu holen. Z.B. für mein neues 14mm gilt an der 5DII: f/8, 3.6m.
Damit gibt es (theoretisch) die besten Ergebnisse nicht mehr und nicht weniger.

DOFMaster: CoC 0,019mm für die 1000D
cBlur mit Cropfaktor 1,6 und 10 MP: CoC 0,0115

Welcher stimmt den nun? Der Unterschied ist ja ziemlich groß.

Beides. DOFMaster nimmt eine 3-4 MPixel Kamera mit Crop 1.6 an. cBlur nimmt die tatsächliche Auflösung Deiner 1000D. Das ist eben ein recht großer Unterschied.

Dann noch die Beugungssache in cBlur:

Bei 18mm, f8, Ab.qual. 99,7, CoC 0,0115 ist die HFD

ohne Beugungsberücksichtigung 3,5m
mit Beugungsberücksichtigung 10m

Welcher ist da jetzt für die Praxis relevant?

Nur mit Beugung ist relevant. Ausschalten kann man die nur, um es mit "einfachen" DOF-Rechnern vergleichen zu können. Die können oft keine Beugung.

 

[Gast_194966]

Es geht ja nicht ums übertreiben, sondern um eine einfache Methode um mit der viel gescholtenen HFD das Maximum an Schärfentiefe und Auflösung aus einer Kamera zu holen. Z.B. für mein neues 14mm gilt an der 5DII: f/8, 3.6m.
Damit gibt es (theoretisch) die besten Ergebnisse nicht mehr und nicht weniger.

Nee, Heiko, das meine ich anders. In diesem speziellen Fall könntest Du das Foto eben nicht bis an die Grenze vergrößern wollen, und dann hättest Du bei f/8 eine HFD von z.B. 2,5m benutzen können und hättest nach vorn einen guten Meter an Schärfentiefe gewonnen. Und das wäre dann sogar "theoretisch" besser. Bloß eben nicht der Grenzwert. Und den Grenzwert würde ich anders bestimmen, auch wenn das Ergbenis sehr ähnlich sein mag.

Beides. DOFMaster nimmt eine 3-4 MPixel Kamera mit Crop 1.6 an. cBlur nimmt die tatsächliche Auflösung Deiner 1000D. Das ist eben ein recht großer Unterschied.

Nein, alle Doofrechner nehmen zunächst eine Betrachtungsentfernung an, die etwa der Bilddiagonale entspricht. Wenn Du größer vergrößerst oder betrachtest oder einfach höhere Ansprüche stellst, musst Du kleinere zulässige Z-Kreise annehmen. Und wenn Du Pech hast, sind die dann kleiner, als Deine Kamera überhaupt auflösen kann.



Gruß, Matthias

 

[anathbush]

Nee, Heiko, das meine ich anders. In diesem speziellen Fall könntest Du das Foto eben nicht bis an die Grenze vergrößern wollen, und dann hättest Du bei f/8 eine HFD von z.B. 2,5m benutzen können.

Wenn diese Methode an ihre Grenze kommt, muss man irgendwelche Kompromisse machen. Wie die dann aussehen, muss jeder von Fall zu Fall entscheiden.

Besser als

Gerade bei der Landschaftsfotografie kommst Du mit Unendlich-Fokussierung deutlich besser weg.

ist es in jedem Fall. Denn damit kommt man, wenn man die HF-Methode richtig verwendet, niemals besser weg (höchstens gleich gut - Beweisbilder die das Gegenteil zeigen, könnten hier ja gerne eingestellt werden).

Nein, alle Doofrechner nehmen zunächst eine Betrachtungsentfernung an, die etwa der Bilddiagonale entspricht.

Nein? Die meisten Rechner nehmen eine Zerstreuungskreisgröße von 1/1500 der Sensor-/Filmdiagonalen an (egal, ob das dann wirklich eine Betrachtungsentfernung entspricht, die für den jeweiligen Betrachter etwa der Bilddiagonale entspricht). Es sind also ~1500 unabhängige Farbkleckse auf der Diagonalen, entspricht (bei 3:2 Sensor) also ~1280x856 = 1095680 unabhängigen Farbklecksen (oder mehr oder weniger Pixeln im digitalen). Jetzt kommt das Bayerraster (für jeden resultierenden Pixel braucht man mindestens 3 Subpixel (RGB)). Es ist also +- ein 3.25 MPixel Kamera die da gut bedient wird.

Diese HF-Methode ist für 15x10 cm Abzüge immer noch so gut geeignet wie vor 50 Jahren, aber wer gibt sich schon mit 3-4 MPixel Information auf einem 15 MPixel Sensor zufrieden.

Ich meistens nicht und auch wenige hier, wenn man sich die Beschwerden über die "normale" Hyperfokalmethode ansieht.

 

[Gast_194966]

Nein? Die meisten Rechner nehmen eine Zerstreuungskreisgröße von 1/1500 der Sensor-/Filmdiagonalen an (egal, ob das dann wirklich eine Betrachtungsentfernung entspricht, die für den jeweiligen Betrachter etwa der Bilddiagonale entspricht). Es sind also ~1500 unabhängige Farbkleckse auf der Diagonalen, entspricht (bei 3:2 Sensor) also ~1280x856 = 1095680 unabhängigen Farbklecksen (oder mehr oder weniger Pixeln im digitalen). Jetzt kommt das Bayerraster (für jeden resultierenden Pixel braucht man mindestens 3 Subpixel (RGB)). Es ist also +- ein 3.25 MPixel Kamera die da gut bedient wird.

Diese HF-Methode ist für 15x10 cm Abzüge immer noch so gut geeignet wie vor 50 Jahren, aber wer gibt sich schon mit 3-4 MPixel Information auf einem 15 MPixel Sensor zufrieden.

Ich meistens nicht und auch wenige hier, wenn man sich die Beschwerden über die "normale" Hyperfokalmethode ansieht.

Der Unterschied in unseren Betrachtungsweisen liegt einfach ganz woanders. Für mich ist die Sensorauflösung ein Bestandteil der Unschärfe im fertigen Bild, zusammen mit Beugung, Defokusunschärfe, Abbildungsfehlern, Verwackeln usw. Und ab wann die alle eine Rolle spielen, hängt ausschließlich davon ab, in welcher Größe bzw. aus welchem Abstand Du das fertige Bild betrachten willst. Für ein Passbild oder ein Avatar, aus der üblichen Entfernung betrachtet, kannst Du verwackeln, ein grottenschlechtes Objektiv benutzen, auf f/45 abblenden, es auf 1000 Pixel runterrechnen, alles kein Problem, es ist scharf. Andererseits kriegst Du eine 10fache Ausschnittvergrößerung in Postergröße ausgedruckt nur mit dem allerhöchsten Aufwand noch azeptabel scharf.

Wenn wir jetzt nur mal Beugungsunschärfe und Pixelzahl betrachten und alle anderen Unschärfequellen vernachlässigen (perfekt fokussiert, nicht verwackelt, perfektes Objektiv usw.), dann begrenzen diese beiden die maximal akzeptable Vergrößerung bzw. das maximale Verhältnis aus Bilddiagonale und Betrachtungsabstand. da zu gleich.

Dass der Faktor 1/1500 aus Zeiten von 10x15-Abzügen stammt, mag ja durchaus sein. Aber es hindert uns ja niemand daran, hier für die "normale Betrachtung" etwas höhere Ansprüche anzusetzen und einfach mit 1/2000 zu rechnen. Und wenn man höher vergrößern oder näher rangehen will, dann eben noch kleiner. Wer eine 100%-Ansicht auf seinem Bildschirm als normale Betrachtung ansieht, muss sich dann eben einen sinnvollen Wert ausrechnen. Ich rechne im folgenden mal mit 1/1500 als Grundlage und mit meiner kleiner angenommenen Beugungsunschärfe. Es sollen ja nur Beispiele sein.

Weil ich die Zahlen gerade vor mir habe: Vollformatsensoren mit 36MP (angeblich die kommende D800), 21MP (5D2) und 12MP (D700) erlauben bei Blende f/2, also bei nur wenig Beugung, (Ausschnitt-) Vergrößerungen um die Faktoren 5,6, 4,3 und 3,3, jeweils verglichen mit dem 1/1500-Kriterium. Da also ein ziemlicher Vorteil beim hochauflösenden Sensor. Bei Blende f/8 werden daraus 4,0, 3,4 und 2,9. Der Vorteil schmilzt. Bei Blende f/22 sind es dann nur noch 1,9, 1,8 und 1,7. Kein Wunder, bei kleiner Blende wird es beugungsbegrenzt, bei großer Blende (und auch sonst keinen Unschärfen) wird es auflösungsbegrenzt.

So, und mit diesem Wissen im Hinterkopf, würde ich die optimale (oder eher "grenzwertige") HFD nicht aus der Pixelgröße bestimmen, sondern aus dieser maximal sinnvollen Vergrößerung und dem hier angenommenen Faktor 1/1500. Für den Fall mit Blende f/8 würde ich also 1/(1500*4,0)= 1/6000, 1/(1500*3,4)= 1/5000 und 1/(1500*2,9)= 1/4400 (alles gerundet) annehmen. Deine Methode würde zu etwa 1/9000, 1/7000 und 1/5000 führen. Bei f/22 wäre der Unterschied noch viel deutlicher.

Siehst Du den Unterschied? Ich meine nicht den in den Zahlen, sondern in der Herangehensweise?



Gruß, Matthias

 

[sebastianbeckers]

Wenn ich das hier richtig verstehe bedeutet das kurz gesagt:

Heiko geht von der 100% Ansicht am Monitor aus und errechnet auf dieser Basis den CoC. Dieser ist dann der "theoretisch" perfekte, führt aber zu weiter entfernten HFDs, für eine 10x15 Bildentwicklung sozusagen übers Ziel hinausgeschossen.

Matthias wählt im Vergleich einen "pragmatischeren" Ansatz und legt als Basis die gewünschte Entwicklungsgröße bzw. Verhältnis Diagonale/Betrachtungsabstand fest. Durch die Einflüsse von Pixelgröße und Beugung ergibt sich dann die zu wählende HFD, die für diese Basisannahmen die noch perfekte Schärfe gibt.

 

[Gast_194966]

Matthias wählt im Vergleich einen "pragmatischeren" Ansatz und legt als Basis die gewünschte Entwicklungsgröße bzw. Verhältnis Diagonale/Betrachtungsabstand fest. Durch die Einflüsse von Pixelgröße und Beugung ergibt sich dann die zu wählende HFD, die für diese Basisannahmen die noch perfekte Schärfe gibt.

Im Prinzip ja. Allerdings ergeben die Maximal-Zahlen, die ich eben genannt habe, die Unschärfe exakt in der Fokusebene (und wenn sonst keine Unschärfen berücksichtigt werden). Es wäre dann also ausschließlich in der Fokusebene akzeptabel scharf, überall sonst wäre es unscharf. Es gibt aber keine Schärfentiefe und auch keine HFD. Wenn man Schärfentiefe und/oder HFD benutzen und bestimmen will, muss man also etwas kleinere Vergrößerungen als diese Maximalwerte annehmen und könnte sich dann ausrechnen, wieviel "Platz" man für Defokusunschärfe hat.




Gruß, Matthias

 

[sebastianbeckers]

Eine Sache ist auch noch sehr auffällig... Eigentlich wars ja so (zumindest in meinem Kopf ) dass bei kleineren Blende die HFD näher ist, also mehr Tiefenschärfe im Vordergrund möglich ist.

Wenn ich aber nun in cBlur meinen Crop Faktor (1,6) und 10mp einstelle, 18mm als Brennweite wähle und die Beugung berücksichtige dann:

f3 HFD 10,6m
f5 HFD 7m
f6 HFD 6,6m <--- stimmt das also nur noch bis hier....
f7 HFD 7,1m
f8 HFD 10,02m

Danach würde f8 mit HFD Methode ja gar keinen Sinn mehr in der Landschaftsfotografie ergeben... (sweet Spot des Objektives oder andere Einflüsse außen vor).

 

[Gast_194966]

Eine Sache ist auch noch sehr auffällig... Eigentlich wars ja so (zumindest in meinem Kopf ) dass bei kleineren Blende die HFD näher ist, also mehr Tiefenschärfe im Vordergrund möglich ist.

Dann google mal nach "förderliche Blende". Oberhalb von der wird die Schärfentiefe wieder kleiner, weil dann die Beugung überhand nimmt. Allerdings hängt die eben auch entscheidend davon ab, wie man Defokus- und Beugungsunschärfe gegeneinander wichtet und wie man sie addiert. Und Du siehst ja auch, dass Du in dieser Rechnung zwischen f/5 und f/7 ziemlich ähnliche Werte bekommst, man muss sich also nicht penibel an diese eine Zahl halten, denn so genau ist sie sowieso nicht.


Gruß, Matthias

 

[lichtbildle]

HFD ist ein Relikt aus vergangenen Tagen, wo es kaum 100%-Überprüfungsmöglichkeiten/-bereitschaft gab.

Es hängt vor allem mit der Einstellung per Entfernungsskala zusammen, wie sie früher vor dem AF-Zeitalter häufig gemacht wurde. Die Hyperfokaleinstellung erhält man dort extrem einfach, indem man die Unendlich-Markierung auf den Fernpunkt der Schärfentiefe bei der gewählten Blende stellt. Die Nahgrenze kann man dann auch ganz direkt ablesen.

Mit den heutigen Consumer-Optiken kann man das mangels (brauchbarer) Entfernungsskala so gar nicht mehr machen. Insofern hast Du recht, daß das Verfahren überholt ist.
Andererseits ist der Vorschlag, auf Unendlich zu fokussieren, auch nicht hilfreich, weil AF-Objektive in aller Regel über Unendlich hinaus einstellbar sind und man deshalb nicht einfach auf Anschlag drehen kann. Man muß also mit AF-Ausrüstung weiterhin bewußt fokussieren, und dazu sollte man die hyperfokale Einstellung wenigstens grob ("etwas näher als unendlich" bzw. "etwas hinter dem bildrelevanten Vordergrund") im Hinterkopf haben.