Frage zu Lichtstärke am Crop Sensor

[Mue_P]

(Bei einzelnen Photonen geht es übrigens im Prinzip nur um Wahrscheinlichkeiten.)

Das stimmt nicht.

Du kannst auch sagen, alles im Universum ist nur Wahrscheinlich und nichts ist bestimmt. Das bringt aber hier keinen Erkenntnisgewinn.

Physikalisch ist die Aussage unsinnig bzw einfach nur falsch ohne weiteren Bezug. Es geht bei Photonen nicht nur um Wahrscheinlichkeiten.

Wenn man etwas nicht erklären kann, sollte man es nicht mit schlauen Sprüchen versuchen.

Das ist schon die falsche Vorstellung. Ein Photon ist kein Teilchen im klassischen Sinne, sondern kann nur mit Quantenmechanik ausreichend genau beschrieben werden. Es gibt genug Experimente, die das belegen. Insofern gibt es nur noch Wahrscheinlichkeiten, und jedes Experiment führt zu einem anderen Ausgang.

Natürlich gibt es ganz viele Modelle und viele Wahrscheinlichkeitn. Aber das heisst nicht, dass man nichts vorhersagen kann.
Wenn das Experiment mit einem Photon nicht gefällt weil daraus mit ein bisschen komplizierten Expertenwissen wieder irgendwas konstruiert werden kann was so nicht passt, dann nehme bitte einen ganzen Lichtstrahl.

Wenn man den Versuchsaufbau verstanden hätte, dann würde man gar nicht so argumentieren weil man dann eben wüsste dass es unerheblich ist ob es ein einzelnes Photon ist oder ein ganzer Lichtstrahl.

Bleibt jetzt noch dass jemand erklärt dass es keine Lichtstrahlen gibt und licht sich nicht auf geometrischen Linien bewegt..

 

[Gast_324133]

...

Lass es...
Es gibt für Licht (wie für vieles andere) verschiedene Modelle, mit denen die Physik dessen Eigenschaften erklären kann. Alle diese Modelle habe ihre Berechtigung, aber auch ihre Grenzen - diese gilt es zu beachten. Die Vermischung von Quantenmechanik und geometrischer Optik bringt nichts außer Verwirrung.

 

[Mue_P]

Lass es...
Es gibt für Licht (wie für vieles andere) verschiedene Modelle, mit denen die Physik dessen Eigenschaften erklären kann. Alle diese Modelle habe ihre Berechtigung, aber auch ihre Grenzen - diese gilt es zu beachten. Die Vermischung von Quantenmechanik und geometrischer Optik bringt nichts außer Verwirrung.

ICH habe Quantenmechanik auch nicht ins Feld geführt. Ich kann das schon erkennen wenn man versucht seine Argeumentation mit Nebel zu verschleiern. Und meisten haben Diskutannten die "höhere" und "komplizierte" Phänomene ins feld führen davon recht wening Ahnung im Detail.

Ich habe nur gesagt, einfach.... ganz einfach..
Es gibt in diesem Versuchsaubau dann meinetwegen einen Lichtstrahl der an der zu kleinen Blende hängen bleibt (und nein, der wird da auch nicht gestreut und interferiert nicht).
Dann nimm bitte einen Laserstrahl. Der kommt einfach nicht durch das Objektiv.
Das hat nichts mit komplizierten Modellen zu tun.
Das kann man mit einer kleinen Zeichnung einem 6 jährigen erklären. Ernsthaft. Der braucht dafür keine mathematischen oder physikalischen Kenntnisse.

Ich habe übrigens Physik studiert. Das spielt aber gar keine Rolle und ich weiss auch nichts und will nicht komplizieren oder mit tollen Modellen erklären .. Hier gehts gar nicht um so komplizierte Sachen, sondern etwas ganz ganz einfaches.

 

[Gast_324133]

Ich habe übrigens Physik studiert. Nur gehts hier gar nicht um so komplizierte Sachen, sondern etwas ganz ganz einfaches.

Du bist gerade dabei, Dich vollends lächerlich zu machen...

Ja, es geht hier um etwas ganz einfaches, von den meisten längst Verstandenes. Du wirfst geometrische Optik, Wellenoptik und Quantenmechanik munter durcheinander und hast nicht verstanden, daß ein Modell nicht die Natur der Dinge, sondern ihre Eigenschaften erklärt.

Hier war die ganz einfache Erläuterung, ein paar Seiten weiter vorn im Thread und mittlerweile mehrfach wiederholt. Lies es bitte nochmal.

 

[Mue_P]

Ich habe deinem Beitrag und deinen Ausfürhungen nicht widersprochen und das ist auch alles korrekt.
Ursache und wirklung sind nicht 100% korrekt... egal.. das mit dem Rauschen ist so nicht ganz verständlich dargestellt.

Meine Motivation war lediglich darauf hinzuweisen, dass die URSACHE, also der Umstand aus dem sich dein benanntes Konzept fotografischer Äquivalenz ableitet darin zu suchen ist, dass eben für ein gleiches Bild gleiche Lichtstärke (Licht / Raumwinkel) zwingend notwendig ist.
Aus dieser ganz einfachen Tatsache leitet sich alles andere ab, Schärfentiefe und dein Rauschen.. nicht umgekehrt...


Ich habe nicht mehr rauschen weil mein Sensor kleiner ist oder ich mehr vergrössern muss
Ich habe mehr Rauschen weil mein Eingangssignal durchs Objektiv schwächer ist.

Das ist alles..
Ansonsten ist doch alles was hier mehrfach wiederhohlt wurde alles richtig was die Wirkung betrifft.

 

[grundstoffkonzentrat]

Wenn man den Versuchsaufbau verstanden hätte, dann würde man gar nicht so argumentieren weil man dann eben wüsste dass es unerheblich ist ob es ein einzelnes Photon ist oder ein ganzer Lichtstrahl.

OK, dann verstehe ich deinen Versuchsaufbau nicht.

 

[burkhard2]

Dann nimm bitte einen Laserstrahl. Der kommt einfach nicht durch das Objektiv.

Das ist aber kein passendes Modell für normale Fotografie. Die Objekte, mit denen man normalerweise zu tun hat, streuen Licht mehr oder weniger gleichmäßig (zumindest in Richtung Kamera), so dass die Eintrittspupille vollständig ausgeleuchtet ist. Nur unter dieser Voraussetzung kann die Blende die Lichtmenge wie gewünscht regulieren – und auch die beschriebenen quantenmechanischen Effekte treten auf.

Du hast allerdings insofern Recht, als selbst dieser fotografie-untypische Laserstrahl bei fotografischer Äquivalenz entweder von beiden Systemen eingefangen oder von beiden nicht eingefangen werden würde, da KB-äquivalente Blende gleichen Durchmesser Eintrittspupille bedeutet und gleiche Perspektive gleiche Lage der Eintrittspupille.

L.G.

Burkhard.

 

[Gast_324133]

Meine Motivation war lediglich darauf hinzuweisen, dass die URSACHE, also der Umstand aus dem sich dein benanntes Konzept fotografischer Äquivalenz ableitet darin zu suchen ist, dass eben für ein gleiches Bild gleiche Lichtstärke (Licht / Raumwinkel) zwingend notwendig ist.
Aus dieser ganz einfachen Tatsache leitet sich alles andere ab, Schärfentiefe und dein Rauschen.. nicht umgekehrt...

Kurzfristig dachte ich gerade schon, Du hättest es tatsächlich vollends verstanden und Dich einfach nur wirr ausgedrückt, aber dann kam dieser Nachtrag:

Ich habe nicht mehr rauschen weil mein Sensor kleiner ist oder ich mehr vergrössern muss
Ich habe mehr Rauschen weil mein Eingangssignal durchs Objektiv schwächer ist.

Beide Sätze beschrieben das gleiche.
Weniger Licht auf weniger Fläche (kleiner Sensor) bedeutet gleiches Rauschen wie entsprechend mehr Licht auf mehr Fläche (großer Sensor). Das beschreibt das Rauschen bezogen auf Sensorgröße.
Weniger Licht auf gleicher Fläche (kleiner Sensor, festgelegte Ausgabegröße) bedeutet mehr Rauschen als entsprechend mehr Licht auf gleicher Fläche (großer Sensor, festgelegte Ausgabegröße). Das beschreibt das Rauschen bezogen auf Ausgabegröße.*
Auch bei dieser Erkenntnis warst Du zwischenzeitlich schon...

*Was braucht man also? Beim kleinen Sensor soviel Licht wie beim großen, bezogen auf die Ausgabegröße: Blende auf. Das aber bedeutet gleichzeitig auch mehr Licht pro Fläche, bezogen auf den Sensor: das Bild wird also im Vergleich überbelichtet - Abhilfe: ISO runter. In meinem eben angeführten Posting hatte ich diese Schritte in der anderen Reihenfolge erklärt, was nichts am Zusammenhang ändert.

Und die Schärfentiefe hat mit der Lichtmenge nichts zu tun.

 

[Mue_P]

Das ist aber kein passendes Modell für normale Fotografie. Die Objekte, mit denen man normalerweise zu tun hat, streuen Licht mehr oder weniger gleichmäßig (zumindest in Richtung Kamera), so dass die Eintrittspupille vollständig ausgeleuchtet ist. Nur unter dieser Voraussetzung kann die Blende die Lichtmenge wie gewünscht regulieren – und auch die beschriebenen quantenmechanischen Effekte treten auf.

Du hast allerdings insofern Recht, als selbst dieser fotografie-untypische Laserstrahl bei fotografischer Äquivalenz entweder von beiden Systemen eingefangen oder von beiden nicht eingefangen werden würde, da KB-äquivalente Blende gleichen Durchmesser Eintrittspupille bedeutet und gleiche Perspektive gleiche Lage der Eintrittspupille.

L.G.

Burkhard.

Danke!
Ich weiss das das mit dem Laserstrahl keine normale Fotografie repräsentiert.

Wenn ich aber davon ausgehe, dass ein Objekt (was ich fotografieren will) gleichmässig in den Raum ausstrahlt (Lichtquelle) kann ich mir diese ausgehenden Lichtstrahlen ja als ganz viele einzelene geometrisch geradlinige Strahlen (anaolog eben der Laserstrahl) vorstellen.
Und bei nicht äquivalenter Blende kommen eben einige dieser Strahlen nicht durchs Objektiv.
Das ist ja der Grund warum das Bild dann eben mehr Schärfentiefe hat weil eben die Strahlen fehlen die am äusseren Rand der Pupille durchkommen und Unschärfe verursachen (wenn das Strahlenobjekt nicht in Fokusebene liegt)
Als "Bild" betrachte ich das, was vorne an Strahlen ins Objektiv kommt. Und da fehlen dann einfach ein paar Strahlen = anderes Bild
Es sind ja nicht einfach anteilig weniger Strahlen, sondern eine andere Zusammensetzung.

 

[Mue_P]

*Was braucht man also? Beim kleinen Sensor soviel Licht wie beim großen, bezogen auf die Ausgabegröße: Blende auf. Das aber bedeutet gleichzeitig auch mehr Licht pro Fläche, bezogen auf den Sensor: das Bild wird also im Vergleich überbelichtet - Abhilfe: ISO runter. In meinem eben angeführten Posting hatte ich diese Schritte in der anderen Reihenfolge erklärt, was nichts am Zusammenhang ändert.

Und die Schärfentiefe hat mit der Lichtmenge nichts zu tun.

Ja, das ist alles richtig. Ich stimme einfach mal zu.
Auch wenn ich mit der Reihenfolge immer noch nicht ganz einverstanden bin
Ich brauche einfach die gleiche Lichtstärke / raumwinkel auf dem Sensor. Alles andere leitet sich daraus ab.

Die Schärefentiefe hat mit der Lichtmenge in der Form zu tun, als dass bei kleinerer Pupille nicht einfach eine geringere Lichtmenge durchkommt, sondern eine andere Zusammensetzung der Lichtstrahlen. Die Lichtstrahlen von Objekten in der Fokusebene sind einfach nur weniger (die landen ja auf dem gleichen Punkt) die Lichtstrahlen von Objekten die nicht in der Fokusebene sind fehlen dann aber zu einem Teil komplett. Daher ja die andere Schärfentiefe.

 

[Gast_324133]

Na also, geht doch.
Simple Strahlenoptik kann schon vieles erklären.

Ja, das ist alles richtig. Ich stimme einfach mal zu.
Auch wenn ich mit der Reihenfolge immer noch nicht ganz einverstanden bin

Kannst Du Dir vorstellen, daß die Reihenfolge, in der man etwas darstellt, nichts über Kausalitäten aussagt? Ich kann nicht mehrere Sätze gleichzeitig schreiben...

Die Schärfentiefe hat natürlich auch mit der Lichtmenge zu tun. Das sollte einem Fotografen aber geläufig sein.

Die Schärfentiefe hängt in diesem Zusammenhang vom Verlauf des Lichts durch das Objektiv ab, nicht von seiner Menge. Daß die sich ändert, ist Folge - nicht Ursache.
Soviel zum Thema Kausalität und Reihenfolge
Mit Deinen Worten:

Die fehlende Lichtmenge bei nicht äquivalenter Blende besteht ja nun gerade aus der "Menge" Lichtstrahlen, die sich für das mehr an Unschärfe verantwortlich zeigen.

Blende auf ist was anderes wie Zeit verlängern in Bezug auf das Abbild.

[LORIOT] Ach. [/LORIOT]
Genau deshalb ist es sinnfrei, Lichtmengen in Zusammenhang mit Schärfentiefe zu betrachten.
Strahlenoptik ist das Modell der Wahl.

 

[grundstoffkonzentrat]

Der von mir angesprochene Effekt macht genau den Unterschied KB vs Crop aus.

Ich glaube, dann missverstehen wir uns.

Wenn das in der Ungenauigkeit untergeht, braucht man sich ja nicht mehr um KB vs Crop zu unterhalten.

Umgekehrt. Wenn Unterschiede in der Schärfentiefe nur (oder hauptsächlich) durch die stärkere Vergrößerung des projizierten Bilds durch den Crop-Sensor kämen, gäbe es bei gleicher Wiedergabegröße ja gerade keine (bzw. kaum) Unterschiede in der Tiefenschärfe zwischen Crop und KB. Dann würde die andere Brennweite ja nur gerade die unterschiedliche Vergrößerung ausgleichen, und das Ergebnis wäre gleich.

Gleicher Aufnahmeabstand + gleiche Brennweite + gleiche Blende + gleiche Ausgabegröße = geringere Schärfentiefe bei Crop

Gleicher Aufnahmeabstand + äquivalente Brennweite + gleiche Blende + gleiche Ausgabegröße = geringere Schärfentiefe bei KB

Unterschied zwischen APS-C und KB immer ~1 1/3 Blendenstufe

Ja.
Trotzdem ist der durch die Brennweite entstehende Unterschied deutlich größer.
Ich gebe zu, dass der Abstand kleiner ist, als ich dachte. Trotzdem ist das Verhältnis deutlich: Laut Schärfentieferechner beträgt die Schärfentiefe bei 50 mm, 80 cm Entfernung und Blende 2 am KB (0,03 mm Zerstreungskreisdurchmesser) 2,9 cm, am Crop (0,0185 mm) 1,8 cm.
Bei 80 mm und sonst gleichen Werten beträgt die Schärfentiefe am KB 1 cm, am Crop 0,6 cm. Bei diesem Beispiel haben wir zwischen KB und Crop bei gleicher Brennweite erwartungsgemäß einen Faktor von 1,6. Die Änderung der Brennweite bewirkt aber etwa einen Faktor 3.

Also einigen wir uns auf: Meine Vereinfachung war etwas gewagt, aber die Brennweite macht den größeren Unterschied?

 

[Mue_P]

Die Schärfentiefe hängt in diesem Zusammenhang vom Verlauf des Lichts durch das Objektiv ab, nicht von seiner Menge. Daß die sich ändert, ist Folge - nicht Ursache.
Soviel zum Thema Kausalität und Reihenfolge

ich weiss nicht so recht..
meine Kausalität ist irgendwie anders.
Der Verlauf des Lichts durch das Objektiv hängt von der Lichtmenge und Lichtrichtung ab.
(Wo kein Lichtmenge gibts auch keinen Verlauf)

Wenn ich hinter dem Objektiv auf einem Bestimmten Raumwinkel (der die Abbilung vor dem Objektiv beinhalten soll) eine ungleiche Lichtmenge messe, dann weiss ich, dass
a) entweder ein Graufilter davor hängt oder
b) eine grössere Schärfentiefe vorhanden ist.

Daher aus kleinerer Lichtmenge folgt kausal gössere Schärfentiefe.

 

[Gast_324133]

ich weiss nicht so recht..
meine Kausalität ist irgendwie anders.
Der Verlauf des Lichts durch das Objektiv hängt von der Lichtmenge und Lichtrichtung ab.

Nein. Sagt die Lichtmenge irgendetwas darüber aus, wo das Licht herkommt?
Die Lichtmenge kannst Du Dir tatsächlich ganz platt als Anzahl von Photonen vorstellen, der Verlauf des Licht durch das Objektiv hängt aber ausschließlich davon ab, wo das Licht herkommt, wie es an den Linsenoberflächen gebrochen wird und wie es durch die Blende kommt.

Daher aus kleinerer Lichtmenge folgt kausal gössere Schärfentiefe.

Lass Dir den Satz nochmal auf der Zunge zergehen und denke weiter, was das bedeuten würde - Hinweis: die Lichtmenge hängt auch von der Belichtungszeit ab.

 

[Mue_P]

Lass Dir den Satz nochmal auf der Zunge zergehen und denke weiter, was das bedeuten würde - Hinweis: die Lichtmenge hängt auch von der Belichtungszeit ab.

nö.
ich hab einfach nur vergessen Lichtmenge / Zeit zu sagen.

also wieder zurück zu dem was ich eigentlich immer wiederhole:
Wenn ich hinter dem Objektiv eine geringere Lichtstärke (Strahlungsleistung / Raumwinkel) messe folgt daraus kausal dass ich eine grössere Schärfentiefe habe (Bei gleichem Bildausschnitt)
Daran bemesse ich also , welche äquivalente Blende ich einzustellen habe.

 

[grundstoffkonzentrat]

Nein. Sagt die Lichtmenge irgendetwas darüber aus, wo das Licht herkommt?

Natürlich nicht. Aber ich ahne, was Mue_P sagen will: Für das gleiche Bild musst du das gleiche Strahlenbündel einfangen und auf den Sensor schicken, was sowohl die Intensitäten als auch die Richtungen / Winkel einschließt. Wenn du nun einen kleineren Sensor hast, aber die gleichen Strahlen darauf ankommen sollen, brauchst du eine Optik, die das Licht stärker bündelt (kürzere Brennweite), aber noch die gleiche Eintrittspupille hat. Da die Blendenzahl der Quotient aus Brennweite und Durchmesser der Eintrittspupille ist, die Brennweite um den Faktor 1,6 kleiner wird, die Eintrittspupille aber gleich bleiben soll, muss auch die Blendenzahl um den Faktor 1,6 kleiner werden.
Hier wäre also die Folgerung: Wenn ich zum Einfangen der gleichen Strahlen eine um 1,6 kleinere Blendenzahl brauche, dann wird diese das gleiche Bild produzieren - und eben auch die gleiche Schärfentiefe.

Gut, kann man so sehen. Ob das optisch so recht sauber ist, bin ich allerdings weniger sicher. Immerhin könnte ein anderes Objektiv mit einer anderen Brennweite ja mit dem gleichen Strahlenbündel auch sonstwas anstellen und ein ganz anderes Bild produzieren...

 

[Mue_P]

Natürlich nicht. Aber ich ahne, was Mue_P sagen will: Für das gleiche Bild musst du das gleiche Strahlenbündel einfangen und auf den Sensor schicken, was sowohl die Intensitäten als auch die Richtungen / Winkel einschließt. Wenn du nun einen kleineren Sensor hast, aber die gleichen Strahlen darauf ankommen sollen, brauchst du eine Optik, die das Licht stärker bündelt (kürzere Brennweite), aber noch die gleiche Eintrittspupille hat. Da die Blendenzahl der Quotient aus Brennweite und Durchmesser der Eintrittspupille ist, die Brennweite um den Faktor 1,6 kleiner wird, die Eintrittspupille aber gleich bleiben soll, muss auch die Blendenzahl um den Faktor 1,6 kleiner werden.
Hier wäre also die Folgerung: Wenn ich zum Einfangen der gleichen Strahlen eine um 1,6 kleinere Blendenzahl brauche, dann wird diese das gleiche Bild produzieren - und eben auch die gleiche Schärfentiefe.
.

das klingt irgendwie super.. warum kann ich das nicht so formulieren? Danke!
Ich glaube genauso meine ich das.

 

[Gast_324133]

Aber ich ahne, was Mue_P sagen will:

Ich auch, schon seit einiger Zeit...
Er übersieht dabei, daß die Schärfentiefe ausschließlich vom Verlauf des Lichtes und nicht von seiner Intensität abhängt - das ist der Kausalzusammenhang. Die geschlossene Blende schneidet einen Teil des Strahlenbündels ab - das hat Einfluß auf die Schärfentiefe und auf die Lichtmenge. Die Lichtmenge kann sich aber auch anderweitig (Belichtungszeit oder der von ihm selbst genannte Graufilter z.B.) ändern, ohne daß dies eine Änderung der Schärfentiefe mit sich brächte. Deshalb kann man aus der Lichtmenge nicht auf die Schärfentiefe schließen - es besteht kein Kausalzusammenhang.
Sein Verständnisproblem beruht darauf, daß er mehrere Faktoren gleichzeitig betrachtet.

 

[Mue_P]

Ich auch, schon seit einiger Zeit...
Er übersieht dabei, daß die Schärfentiefe ausschließlich vom Verlauf des Lichtes und nicht von seiner Intensität abhängt - das ist der Kausalzusammenhang. Die geschlossene Blende schneidet einen Teil des Strahlenbündels ab - das hat Einfluß auf die Schärfentiefe und auf die Lichtmenge. Die Lichtmenge kann sich aber auch anderweitig (Belichtungszeit oder der von ihm selbst genannte Graufilter z.B.) ändern, ohne daß dies eine Änderung der Schärfentiefe mit sich brächte. Deshalb kann man aus der Lichtmenge nicht auf die Schärfentiefe schließen - es besteht kein Kausalzusammenhang.
Sein Verständnisproblem beruht darauf, daß er mehrere Faktoren gleichzeitig betrachtet.

werd mal bitte nicht unfreudlich. Ich habe kein Verständnisproblem. Ich habe wenn dann ein Kommunikationsproblem.
Deine Sätze und Argumentationen sind in meinen Ohren auch teils komplett schwachsinnig. Das schiebe ich auf unterschiedlich Denkmuster und versuche das zu berücksichtigen.
Ansonsten hätte ich die Kommunikation schon vor ewigkeiten abgebrochen.

 

[Gast_324133]

werd mal bitte nicht unfreudlich. Ich habe kein Verständnisproblem. Ich habe wenn dann ein Kommunikationsproblem.

Das mag sein - ändert aber nichts daran, daß die Aussage, die Schärfentiefe sei kausal von der Lichtmenge abhängig, schlicht falsch ist.

Wenn ich hinter dem Objektiv eine geringere Lichtstärke (Strahlungsleistung / Raumwinkel) messe folgt daraus kausal dass ich eine grössere Schärfentiefe habe (Bei gleichem Bildausschnitt)
Daran bemesse ich also , welche äquivalente Blende ich einzustellen habe.

Andersrum wird ein Schuh draus.

Kausalzusammenhang bedeutet, daß eine Änderung von A zwingend eine Änderung von B bedeutet.

A1 sei die Menge Licht, die auf dem Sensor ankommt, B die Schärfentiefe.
Ändere A1, indem Du die Belichtungszeit änderst, einen Graufilter vorsetzt, das Blitzlicht stärker einstellst etc. - ändert sich dadurch die Schärfentiefe B? Nein.

A2 sei die Blendenzahl, B weiterhin die Schärfentiefe.
Ändere A2. Ändert sich dadurch die Schärfentiefe B? Ja, immer.

Jetzt betrachtest Du das zusammen: wenn Du die Blendenzahl A2 änderst, ändert sich immer auch die Menge Licht A1 (auch da ist also ein Kausalzusammenhang).
Die aus der Änderung von A2 resultierende Änderung von B geht also mit einer Änderung von A1 einher - die Änderung von A1 ist aber nicht die Ursache der Änderung von B.

Und jetzt gute Nacht zusammen!