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Drei Winkel und der Bildausschnitt bei 1:1

Eine dünne Linse *hat* keinen festen Bildwinkel.

Danke für den ausführlichen und konstruktiven Beitrag! Ich stimme inhaltlich weitgehend mit dir überein. Es gibt noch kleine Differenzen bei der Einordnung der Blende B.


Wenn wir den Sensor mal kurz weglassen, kann man der dünnen Objektivlinse O eine Fassung, die dann als Feldblende wirkt, geben. Das Objektiv hat dann einen "Bildkreis".


Dazu habe ich unten die erste Skizze ergänzt. Die roten Hauptstrahlen durch den Rand der roten Feldblende zeigen, dass der "Bildkreis" des Objektivs groß genug für den Sensor ist, jedenfalls bei dieser 1:1 Abbildung.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ich finde den Thread sehr amüsant, weil alle zu wissen meinen, wie eine Linse funktioniert.
Aber das, was wir uns so vorstellen, wie Licht funktioniert, ist in etwa so,
als glaube man weiterhin, dass sich Sterne und Planeten um die Erde drehen,
oder ein Auto schneller fährt, je fester man das Gaspedal drückt.
Strahlen- und Wellenmodelle des Lichts sind nur sehr stark vereinfachte Modelle,
die oft nur einen schmalen Grenzbereich der Physik des Lichts abdecken.
Ich empfehle dringend Josef M. Gaßners Vortrag über den Pfadintegralformalismus.
 
Es gibt noch kleine Differenzen bei der Einordnung der Blende B.
"Kleine"!? :lol:

.
...kann man der dünnen Objektivlinse O eine Fassung, die dann als Feldblende wirkt, geben. Das Objektiv hat dann einen "Bildkreis".
Deine Aussagen werden mit jedem deiner Beiträge skurriler.

Die Begrenzung der Durchmessers der Dünnen Linse ist die Aperturblende. Ein Bildkreis wird damit noch lange nicht etabliert. Die hier relevante "Feldblende", und damit der Feldwinkel, ergibt sich durch die Größenbegrenzung des Bildes (in deiner Skizze als S bezeichnet). In einer echten Kamera wäre dies das Bildfenster unmittelbar vor dem Film oder Sensor.

Wirklich, im Ernst – nimm doch bitte endlich einmal ein Physikbuch deiner Wahl zur Hand und schlage das Kapitel "Strahlenoptik", Abschnitt "Dünne Linse" auf. Danach kannst du wiederkommen und dich entschuldigen für all den Unsinn, den du hier verzapft hast.
 
Der Sensor selber und der Verschluss davor begrenzen doch schon die Abbildung.

Ich greife das jetzt nochmal auf. Für den "Bildausschnitt" ist ja nicht der gesamte "Bildkreis" des Objektivs relevant, sondern nur das, was auf dem Sensor landet. Man kann deshalb die Sensorumrandung als Feldblende auffassen.

In der Skizze unten sind die orangenen Hauptstrahlen, die durch den Sensorrand laufen, eingezeichnet. Sie legen auch den objektseitigen Feldwinkel fest. Die orange gestrichelten Verlängerungen schneiden sich natürlich im Zentrum der Eintrittspupille, das hier (rein zufällig) genau im zweiten Brennpunkt der Objektivlinse liegt.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: Re: Drei Winkel und der Bildausschnitt bei 1:1

Unser Diskussions-Initiator gvg verfügt auf dem Gebiet der Strahlenoptik offenbar über ebenso fundierte Kenntnisse wie du vom Farbmanagement. Was soll man da noch argumentieren?

Wieso grämst Du Dich denn so furchtbar über Deine mangelhaften Kenntnisse in Sachen Farbmanagement? Bearbeite Deine sRGB Fotos doch einfach mit irgendeinem proprietären Farbraum und gut ist. Du musst das nicht verstehen, wenn es Dir nicht passt.

Das hat auch hier mit der Optik nichts zu tun, ja, das ist Käse was der da schreibt. Aber Du verkaufst Deinen Käse ja auch als das Mass der Dinge. So sind Menschen eben. Was soll ich denn groß argumentieren, hast Du schon einmal einen Affen dabei beobachtet, wenn der eine Armbanduhr auseinander nimmt?
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo

Um Klarheit zu bekommen empfehle ich das Video von Stephan Müller zu betrachten.
https://www.youtube.com/watch?v=7xKjh5jRgo8
Er zeigt an der optischen Bank (bei Minute 11-16) wo die Blende sein muss um eine Aperturblende zu sein, nahe der Linse und wo sie eine Gesichtsfeldblende ist, beim Zwischenbild und danach an Hand von Zeichnungen wie der Strahlengang verläuft.

Kurt
 
Für den "Bildausschnitt" ist ja nicht der gesamte "Bildkreis" des Objektivs relevant, sondern nur das, was auf dem Sensor landet. Man kann deshalb die Sensorumrandung als Feldblende auffassen.
Das ist richtig. :)

.
In der Skizze unten sind die orangenen Hauptstrahlen, die durch den Sensorrand laufen, eingezeichnet.
Hmpf ... :ugly:

.
Sie legen auch den objektseitigen Feldwinkel fest.
Das würden sie tun, wenn sie korrekt eingezeichnet wären. :rolleyes:

.
Die orange gestrichelten Verlängerungen schneiden sich natürlich im Zentrum der Eintrittspupille, das hier (rein zufällig) genau im [bildseitigen] Brennpunkt der Objektivlinse liegt.
Ach ... das ist Zufall!? :eek:

Bisher nahm ich an, das sei eine direkte und zwangsläufige Folge der Art und Weise, wie du – in grober Unkenntnis der tatsächlichen Funktionsweise eines Objektives – den Verlauf der orangenen Strahlen konstruiert hast. Die orange gestrichelten Linien könnten sich also auch sonst irgendwo schneiden? Wovon genau hängt denn die Lage dieses Schnittpunktes deiner Meinung nach ab?
 
Mal was zur Auflockerung ...

Es war einmal ein Loch. Ja ein kleines Loch, durch das sich das Licht der sonnendurchfluteten Landschaft, auf einer gegenüberliegenden weißen Wand, im dunklen Zimmer abbildete - nämlich die kopfstehende seitenverkehrte Landschaft. Jeder Lichtstrahl aus der Landschaft der seinen Weg zu diesem kleinen Loch fand, ging durch das kleine Loch und fand auf direktem geraden Wege seine Position auf der weißen Wand.
Die Abbildung war jetzt nicht besonders scharf, aber trotzdem gut zu erkennen.
Wenn das Loch vergrößert wurde, ging natürlich mehr Licht hindurch, leider mit dem Nachteil, dass die Lichtstrahlen etwas mehr auseinander liefen - die Abbildung wurde zwar heller, aber leider auch unschärfer.
Da kam einer auf die Idee, einen Flaschenboden direkt vor das kleine Loch zu setzen. Dieser Flaschenboden hatte die Eigenschaft, die weiter auseinanderlaufenden Lichtstrahlen wieder zu bündeln, und zwar so, dass die Lichtstrahlen genau auf der weißen Wand wieder zusammentrafen, also konvergierten - die Abbildung wurde wieder schärfer.
Um jetzt noch mehr Licht von der Landschaft einzufangen musste das Loch noch mehr vergrößert werden, die Abbildung der Landschaft war dann allerdings nicht mehr durchgängig scharf - die Schärfenuntiefe war entdeckt.

Heutzutage sagen wir zu dem Loch Aperturblende, zu dem Flaschenboden sagen wir manchmal sogar Objektiv (die Aperturblende ist darin eingebaut, möglichst nahe bei der gedachten dünnen Linse), und zu dem dunklen Zimmer sagen wir Kamera.

Blenden sind dann perfekte Feldblenden, wenn sie sich möglicht dicht bei einer Schäfeneben befinden - die Einfassung des Sensor/Film, nicht ganz so perfekt sind Streulichtblende oder Kompendium vor dem Objektiv.
 
Eigentlich wollte ich mich ja raushalten.

Zu dem in #24 gezeigten Bild:
Abbildungen sind über drei Strahlen zu konstuieren.
1. Die gelbe Linie sollte weiter durch den objektseitigen Brennpunkt biz zur Linse und dann parallel zur optischen Achse weiter.

2. Die grüne Linie sollte durch die optischen Achse in der Linsenmitte gerade weiter zur Bildebene gehen und

3.die orangene Linie sollte parallel zur optischen Achse vom Objekt bis zur Linse und dann durch den bildseiten Brennpunkt gehen.

Dort, wo sich die drei Linien schneiden ist die scharfe Abbildung des Objektes.

Die eingezeichnete Blende hat damit erst einmal gar nichts zu tun.

Für eine Aperturblende müsste diese näher an der Linse sein, für eine Feldlinse in der Bildebene.

Die orange gestrichelten Verlängerungen schneiden sich natürlich im Zentrum der Eintrittspupille, das hier (rein zufällig) genau im zweiten Brennpunkt der Objektivlinse liegt.

Das ist falsch. Als Pupillen werden die Bilder der körperlichen Blende bezeichnet. Liegt die körperliche Blende nahe an der Linse im Raum zwischen Linse und Bild (wie im Bild angedeutet), so ist die körperliche Blende gleichzeitig die Austrittspupille, die Eintrittspupille liegt dann zwischen Objekt und Linse.

Vergleiche hierzu "Teicher, Handbuch der Fototechnik" Seite 48ff
 
Mal was zur Auflockerung ...

Es war einmal ein Loch. [...]

Auch hier: Falscher kann man Licht eigentlich nicht beschreiben.
Licht geht virtuell erstmal JEDEN Weg, erst wenn wir es messen (es also mit etwas wechselwirkt), wird es real.
Eine Apertur (ein Spalt) begrenzt nur künstlich die Wahrscheinlichkeiten.
Es gibt keine geraden Lichtstrahlen, die irgendwie gebrochen (oder geknickt) werden.
Diese Vorstellung ist noch reine klassische Mechanik.
Für ein Photon vergeht in seinem Bezugssystem keine Zeit und das gesamte Universum ist für das Photon nur ein Punkt.
In unserem Bezugssystem bewegt es sich in Glas langsamer, als in Luft, oder dem Vakuum,
wobei selbst das eigentlich auch nicht stimmt, denn Licht ist immer gleich schnell.
Es "braucht" durch bestimmte Materialien einfach länger, als durchs Vakuum.
Photonen mit gleicher Phase verstärken sich dabei.
Ist die Phase leicht unterschiedlich, wird das Bild unscharf.
Jetzt kann man Glas so konstruieren, dass Photonen mit unterschiedlichen Wegen und Wahrscheinlickeiten
trotzdem mit der selben Phase ankommen, indem man es in der Mitte dicker macht, als am Rand.
Jetzt kommen auch Photonen, die sich sonst weginterferiert hätten, mit derselben Phase an.
Dadurch entsteht der Eindruck eines scharfen Bildes.
Das ist übrigens keine Fiktion, sondern experimentell bewiesen.
 
In der Skizze unten ist der pinkfarbene Balken die Eintrittspupille.
Das wäre sie – wenn die orangenen Linien den Strahlenverlauf der 1:1-Abbildung korrekt wiedergeben würden. Was sie aber leider nicht tun.

.
Ihre obere Grenze wird mit den blauen Strahlen konstruiert.
Deine Phantasie ist schier überbordend.

Gehe doch bitte einmal auf meine Frage aus Beitrag #27 ein und erkläre, warum die Übereinstimmung der Position deiner ... äh, Eintrittspupille mit dem bildseitigen Brennpunkt reiner Zufall sei (wie du in Beitrag #24 behauptetest) und wovon genau diese Position eigentlich abhängt. Wie sähe deiner Meinung nach die Skizze einer Abbildung im Maßstab 1:1 an einer Dünnen Linse aus, bei der die Eintrittspupille nicht bei einem der beiden Brennpunkte liegt?
 
Zurück zum Thema:

Angehängt ist eine Skizze zu einer fotografischen 1:1 Abbildung.

G Gegenstand
O Objektivlinse (ideal, dünn, mit markierten Brennpunkten)
B Aperturblende des Objektivs
S Sensor

Der Gegenstand wird jeweils durch einen der drei Winkel (gelb, grün, orange) begrenzt. Zu jedem Winkel gehört ein Scheitelpunkt:

gelb: objektseitiger Brennpunkt
grün: (objektseitiger) Nodalpunkt
orange: Zentrum der Eintrittspupille

Man kann überlegen, welcher Winkel dem "Bildausschnitt" entspricht.
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn wir den Sensor mal kurz weglassen, kann man der dünnen Objektivlinse O eine Fassung, die dann als Feldblende wirkt, geben. Das Objektiv hat dann einen "Bildkreis".

Dazu habe ich unten die erste Skizze ergänzt. Die roten Hauptstrahlen durch den Rand der roten Feldblende zeigen, dass der "Bildkreis" des Objektivs groß genug für den Sensor ist, jedenfalls bei dieser 1:1 Abbildung.
Und - wie groß sollte der "Bildkreis" nun sein? "Groß genug" ist ja keine hinreichende Beschreibung.

Da Du die Blende an einer Stelle positionierst, wo sie als Mischmasch teils Apertur-, teils Feld-begrenzend wirken kann, erzeugt sie durch Vignettierung in der Tat einen begrenzten Bildkreis. Dieser hört aber mitnichten bei 40 mm Bilddurchmesser (knapp KB-Format) auf. Selbst bei 80 mm Sensordiagonale käme eine Ausleuchtung bis in die Sensorecken zustande (siehe angehängte Raytracing-Skizzen Deines Aufbaus). eine komplette Vignette beginnt oberhalb 180 mm Sensordiagonale. Oberhalb 40 mm Sensordiagonale beginnt in Deinem Aufbau gerade mal die künstliche Vignettierung durch Deine "Apertur-Feld-Blende".

Würdest Du die "Aperturblende" da hin stellen, wo sie als reine Aperturblende hingehört und wirkt, nämlich nahe der dünnen Linse, dann wäre der Bildkreis beliebig groß. Es gäbe nur die "natürliche Vignettierung" gem. cos^4-Regel, aber keine zusätzliche künstliche Vignettierung an Tubuselementen etc. oder gar eine harte Begrenzung des Bildkreises.
 

Anhänge

Ich möchte allen Beteiligten empfehlen, den Wikipediaartikel
https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Bildwinkel&oldid=198350819
anzusehen!
Dort sind die Begriffe definiert und schriftlich, mathematisch und bildlich kommentiert. Auf den Makrobereich wird gegen Ende speziell eingegangen.
Die Blende (spricht fotografische Blende = Aperturblende) hat damit gar nichts zu tun.


@gvg: ich verstehe nicht was Du sagen/fragen möchtest mit diesem thread?


@01af: Deine Tipps wie:"nimmt doch ein Physikbuch" sind nicht wirklich hilfreich, da die wenigsten hier im Forum entsprechendes (noch) zu Hause herumliegen haben. Abgesehen davon wirken Deine Kommentare zu den Dingen und Personen sehr abfällig oder sogar beleidigend.


MfG Fritz
 
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