Effektive Lichtstärke bei Macroaufnahmen

[EchoRomeo]

Warum drüber schwätzen wenn man es rechnen kann?
http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm

Ganz oben, rechte Spalte: Effektive Blende, Maßstab, Verlängerungsfaktor
und Erklärungen und Formeln werden in der Hilfe mitgeliefert.

PS: Auch Nikons zeigen die "Effektive Blende" nicht bei allen Objektiven, noch nicht einmal bei allen CPU-Nikkoren an.

 

[Mi67]

Warum drüber schwätzen wenn man es rechnen kann? http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm

Man kann es für simple Zwischenringe oder ein Balgengerät in der Tat gut rechnen. Für ein Macroobjektiv (s. Anfangsposting), welches teils mit Auszugsverlängerung, teils mit Brennweitenverkürzung arbeitet, ist die resultierende geometrische Öffnung bei Blendendurchmesser x ebenso variabel wie die effektive Blende. Rechnungen ergeben hier zwar ebenfalls Anhaltspunkte; diese müssen aber nicht notwendigerweise ins Schwarze treffen. Daher empfiehlt es sich, in Tabellen des Objektivherstellers nachzuschlagen oder eben Probeaufnahmen zu machen. Letzteres hat den zusätzlichen Vorteil, dass man auch gleich die Beugungsverluste mit einschätzen kann, die ja wiederum durch die oftmals unbekannte effektive Blende mit verursacht werden.

Bei Vergleichsmessungen der verbliebenen Helligkeit wäre ein von hinten beleuchtetes Motiv sinnvoll, da bei zunehmender Annäherung an ein von vorn beleuchtetes Motiv eine Abschattung durch Frontlinse/Kamera/Fotograf eine Abdunklung erzeugen und damit eine kleinere effektive Blende als real vortäuschen könnte.

 

[jar]

Man kann es für simple Zwischenringe oder ein Balgengerät in der Tat gut rechnen.

unser Optikguru hat mal wieder Zeit vorbeizuschauen wie gehts im wilden Osten ?

zum Thema, kann man die Auszugsverlängerung bei Macro mit einer Tunnelanalogie vergleichen ? das bestritt der TO nämlich, ich finde die Tunnelanalogie je länger desto weniger Licht irgendwie bestechend

 

[Rudeofus]

zum Thema, kann man die Auszugsverlängerung bei Macro mit einer Tunnelanalogie vergleichen ? das bestritt der TO nämlich, ich finde die Tunnelanalogie je länger desto weniger Licht irgendwie bestechend

Ob die Tunnelanalogie etwas Wert ist, kann man anhand folgender Frage entscheiden: Wenn ich ein Objekt 1:1 mit einem F/2.8-Objektiv abbilde, welche Schärfentiefe bekomme ich dann? Die von F/2.8 oder die von F/5.6, oder eine ganz andere? Gemäß der Tunnelanalogie müsste es jedenfalls die Schärfentiefe von F/5.6 sein. Leider ist die Schärfentiefe schwer zu messen (mit Amateurmitteln), daher wäre ich über eine theoretische Abhandlung sehr glücklich ...

 

[Mi67]

zum Thema, kann man die Auszugsverlängerung bei Macro mit einer Tunnelanalogie vergleichen ? das bestritt der TO nämlich, ich finde die Tunnelanalogie je länger desto weniger Licht irgendwie bestechend

Nein, die Tunnelanalogie ist nicht zutreffend, da der erleuchtete Punkt (das hinterm Tunnelende Befindliche) lediglich kleiner, nicht aber dunkler wird. Ein Tunnel ist in dieser Hinsicht eher so etwas wie eine Streulichtblende, die ja auch nicht zu einem Verlängerungsfaktor oder (bei korrekter Anbringung) zur Abschattung im Bild führt.

Der entscheidende Part ist der, dass das von einem definierten Motivanteil (z.B. ein Blütenblatt) ausgehende und zum Sensor weitergeleitete Licht durch die Öffnung des Objektivs, also dessen Eintrittspupille begrenzt ist. Dies bedingt, dass bei Auszugsverlängerung das eingefangene Licht auf mehr Pildpixel "verdünnt wird" und gleichzeitig der Motiv-seitige Bildwinkel verkleinert wird.

Zwar fange ich bei Annäherung an das Motiv mehr der von ihm ausgehenden Photonen auf, aber der abgebildete Bildwinkel wird bei Auszugsverlängerung dennoch kleiner. Warum dies zu einer dunkleren Abbildung führt mag damit bereits klar sein.


Eine Verständnishilfe lässt sich so aufbauen:

Fotografiere ich ein Motiv in weiter Entfernung, dann ist das Licht, welches in die Eintrittspupille gelangen kann, kaum divergierend sondern nahezu parallelisiert/kollimiert. Die gesamte Brechkraft des Objektiv steht dann zur Fokussierung, also zwischen hinterer Hauptebene und Sensorebene zur Verfügung. Dies sind bei einem 50er Objektiv nun mal die 50 mm.

Fotografiere ich im Makrobereich, so wird z.B. bei einem 50er Objektiv (z.B. mit Blende f/2; Eintrittspupille 25 mm) der 1:1-Punkt mit 50 mm zusätzlichem Auszug erreicht. Jetzt wird die Hälfte der Brechkraft benötigt, um das vom nahegelegenen Motiv kommende, divergierende Licht erst mal zu parallelisieren (optisch: zu kollimieren). Für die dann folgende Fokussierung auf den Sensor stehen nun nur noch die verbliebenen 50% der Brechkraft zur Verfügung. Das Objektiv verhält sich also in Sachen Lichtstärke wie ein aus unendlich abbildendes 100er Objektiv mit gleich großer Eintrittspupille. Also ergibt sich als effektive Blende: 25 mm / 100 mm = f/4.

 

[JeNeu]

Ich würde sagen der Tunnel passt.
Bau eine Milchglasscheibe an das eine Ende und miss dort die Helligkeit.
Gehe nun immer tiefer in den Tunnel hinein und miss kontinuierlich die Helligkeit.
Die Tunnelwände sollten dabei 100% das Licht absorbieren/Idealschwarz sein.

 

[Mi67]

Ich würde sagen der Tunnel passt.
Bau eine Milchglasscheibe an das eine Ende und miss dort die Helligkeit.
Gehe nun immer tiefer in den Tunnel hinein und miss kontinuierlich die Helligkeit.
Die Tunnelwände sollten dabei 100% das Licht absorbieren/Idealschwarz sein.

Das quadratische Abstandsgesetz gilt nur für den Beleuchtungs-Pfad (dann übrigens auch ohne Tunnel). Wäre es nicht so, so könnte man das Einstellen einer Blitzanlage per Lichtmengenmessung am Motiv nicht mit der gewohnten Zuverlässigkeit durchführen, sondern man müsste in Abhängigkeit vom Kamerastandort die Blitzanlage ständig nachregeln.

Die Helligkeit des Motivs am Tunnelende ist - ob mit oder ohne Tunnel - die Selbe. Bei steigender Tunnellänge wird lediglich der Bildwinkel kleiner, unter dem das Motiv noch auf dem Bild erscheint. Die Tunnelwand will niemand fotografieren; bei Makros fotografiert man ja auch nicht die Innenfläche der Zwischenringe.

 

[Gast_18951]

Ich würde sagen der Tunnel passt.
Bau eine Milchglasscheibe an das eine Ende und miss dort die Helligkeit.
Gehe nun immer tiefer in den Tunnel hinein und miss kontinuierlich die Helligkeit.
Die Tunnelwände sollten dabei 100% das Licht absorbieren/Idealschwarz sein.

Der Unterschied zwischen einem Tunnel und einem Objektiv sind diese lichtbrechenden Dinger zwischen Lichteinlass und Betrachter.

 

[jar]

Der Unterschied zwischen einem Tunnel und einem Objektiv sind diese lichtbrechenden Dinger zwischen Lichteinlass und Betrachter.

und trotzdem, je länger umso dunkler

 

[JeNeu]

und trotzdem, je länger umso dunkler

Nach den gleichen Gesetzmäßigkeiten.

 

[Gast_18951]

und trotzdem, je länger umso dunkler

Nach den gleichen Gesetzmäßigkeiten.

Habe ja nix Gegenteiliges behauptet.

Aber: Bei Innenfokussierung ohne Auszugsverlängerung sollte der Effekt natürlich nicht auftreten?

 

[crizmess]

Aber: Bei Innenfokussierung ohne Auszugsverlängerung sollte der Effekt natürlich nicht auftreten?

Wenn man MI67 einleuchtende Erklärung gelesen hat - sollte das (soweit ich das verstanden und nicht nur gelesen habe) auch nicht der Fall sein.

Bei Innenfokusierung auf nahe Objekte verkürzt man i.A. die Brennweite des Objektivs, d.h. man "erhöht" die Brechkraft der optischen Konstruktion.
Und diese erhöhte Brechkraft verteilt sich wieder.
Als Beispiel: Bei 50mm/2.0 und 1:1 hätte man von der Brechkraft ein "virtuelles" 25mm mit einer EP von 25mm, welches wiederum zu einem 50mm mit 25mm EP wird.
Der Effekt, das sich die effektive Blende verringt gibt es damit nicht oder nur in eingeschränkter Form.
Diese Erkenntniss ist nun deckungsgleich mit der Antwort von Frank Klemm, der bei einem Abbildungsmasstab von 1:1 bei dem effekiven Blende die diffuse Angabe von 0 bis 2 Blendenstufen gegeben hat.

criz.