Generelle Frage zur Offenblende (net hauen *g*)

[WinSoft]

Wäre ein Objektiv möglich, oder sogar in der Realität vorhanden, das derart konstruiert ist, bei Offenblende die Maximalschärfe zu erreichen (und dafür beim Abblenden weicher wird)?

Das ist nicht nur möglich, sondern existent!

Einige Leica-R APO-Objektive besitzen bereits bei offener Blende ihre optimale Abbildungsqualität (APO-Macro-Elmarit-R 2.8/100, APO-Summicron-R 2/180, APO-Telyt-R 4/280). Bei diesen Ausnahmeobjektiven lässt der Kontrast bereits bei geringer Abblendung nach, um spätestens bei Blende 8 den Einfluss der Beugung voll zu zeigen.

 

[Gast_85195]

Hallo zusammen,

also das die Linse an den Ränder schlechter wird weil dort die Qualitätskontrolle schlechter ist oder da sie dort nicht perfekt geschliffen ist oder ähnliches ist eigendlich falsch.
Sonder es liegt das in unseren Objektiven vorallem Sphärische Linsen (also auschnitte aus einer Kugeloberfläche) verbaut sind.

Am Beispiel Sphärische Aberration:

Die allgemeine Vorstellung einer Linse z.b Sammellinse ist ja, das z.b ein Paralell einfallendes Lichtbündel auf genau einen Punkt fokusiert wird. Das ist allerdings nur in paraxialer Näherung der Fall. Paraxiale Näherung bedeutet der Abstand der Strahlen zum Mittelpunkt der Linse gegen Null geht, das heist sehr klein ist. Nun nehmen wir also unser Objektiv, je weiter wir abblenden des zu kleiner wird der Abstand zum Mittelpunkt der Linse, und deszu näher kommen wir der Optimalen Linse.
Ähnlich verhält es sich mit allen weiteren Abbildungsfehlern.

Quelle (Wikipedia)

Durch geschickte Kombination von Linsen können diese Fehler auch verringert werden, allerdings ist es unmöglich durch Kombination von Spärischen Linsen die Abbildungsfehler ganz verschwinden zu lassen.
Dazu werden asphärische Linsen benötigt, also Linsen die nicht einer Kugeloberfläche entsprächen sondern z.b der Oberfläche einer Ellipse.
Diese Linsen sind allerdings extrem kompliziert herzustellen und dadurch sehr teuer. Ein Objektiv ohne Sphärische Aberration wird dann Aplanat genannt, echte Aplanate sind selten, da es z.b in der Fotographie reicht die Abbildungsfehler so weit zu verringern bis sie unterhalb des Auflösungsvermögens der Kamera liegen.

Also, ganz einfach gesagt Abblenden verringert die Abbildungsfehler dadurch wird die Bildqualität besser, das geht solange bis die verschlechterung durch die Beugung stärker wird als die Verbesserung durch die verringerung der Abbildungsfehler (aber das ist ein anderes Kapitel)

 

[Karl-Alfred_Roemer]

@timtammittee

Danke für deinen sehr lehrreichen Beitrag. Ich bin überrascht dass die
Oberfläche der Linsen normalerweise quasi ein Teil einer Kugel sind. Ich
hatte immer angenommen, dass das mehr oder weniger für optische
Zwecke leicht verbogene Parabeln wären.

 

[nwsDSLR]

@timtammittee

Ja danke, wobei mir a/sphärisch schon ein Begriff war. Ich glaube, ich hatte auch mal ein Objektiv mit so einer sphärischen Aberration (Tokina 135mm f/2,8). Es war offen schon scharf aber mit einem Schleier über dem gesamten Bild. Durch Abblenden wurde es dann knackig.

Dieser Effekt soll sogar manchmal beabsichtigt sein. Da es sich um ein 135 mm-Objektiv handelte (typisches Portraitobjektiv am KB) könnte das sogar hier zutreffen.

Im Anhang mal Beispielfotos
Bild 1: f/2,8
Bild 2: f/4

 

[Gast_85195]

Leider hat eigendlich jedes Objektiv spärische Spärische Aberrationen, wie gesagt echte Aplanare kommen in der Fotographie kaum vor.
Zusammen mit der Koma (Spär. Aberr. und Koma werden gemeinsam korigiert) und den Chromatischen Aberrationen ist das der einzige Grund warum abblenden das Auflösungsvermögen des Objektivs zu verbessert.

Wären sie nicht da oder nur sehr gering hätten wir ein Beugungsbegrenztes Objektiv, die von WinSoft genannten Objektive sollen ja laut dessen Aussage solche sein.

 

[HtPC]

Zur Beugungbegrenzheit, die eher bei astronomischen Optiken gefordert ist, kommt der Umstand, das der Eingangsfehler (Koma, Sphäre, chromatisch) bei f 2,8 nicht einfach nur doppel so groß ist, wie bei f4.
Das heißt das System f4 ist insgesamt leichter zu korrigieren.
Das sagt aber noch nichts über die Leistung bei f4 aus.
Denn auch ein f4 bei offener Blende in der Nähe von Beugungsbegrenztheit ist sehr viel teuer als eine f4 was seine beste Leistung schon bei f5,6 oder erste bei f8 zeigt.
Andererseits ist die Mehrzahl der Kunden bereit für f2,8 mehr zu zahlen, auch wenn sie mit einem besseren f4 (bei offener Blende) besser bedient wären.

Schaut man sich verschiedene Hersteller und die Leistungen der Optiken an, und vergleicht sie bei 1 Abblende und bei zwei Abblenden, so wird auch in Bezug zu gebotenen Öffnung deutlich, das es Unterschiede in der Philosophie gibt.
Mache laufen gerne dem Markt nach, was sie schon auf Grund ihrer Größe müssen. Kleine Offenblendenzahlen sind da der Weg. Kleinere Hersteller können nur einen anderen Ansatz wählen, da die Sensorgröße dies schon vor gibt.
Wählt man kleinere Anfangsöffnungen, reduziert sich auch der Eingangsfehler, den es zu korrigieren gilt.
Andererseits werden Öffnungen unter f2,8 dann aber sehr teuer, sollen sie die gewohnten Leistungsmerkmale, Offenblendentauglichkeit ab einer Abblende haben.

Für den Kunden stellt sich also nur die Frage, was er füer seine Zwecke besser gebrauchen kann. Ist ihm eine Abblende im Zweifel genug, auf die er sich verlassen kann.
Oder ist ihm die kleine Blendenzahl wichtig, die aber zweifelsfrei öfter abgeblendet werden muß.

 

[Karl-Alfred_Roemer]

(Koma, Sphäre, chromatisch) bei f 2,8 nicht einfach nur doppel
so groß ist, wie bei f4.

Chromatische Fehler habe ich halbwegs verstanden (unterschiedliche
Brechungswinkel für unterschiedliche Wellenlängen)

Sphäre habe ich auch halbwegs verstanden. Solche Linsen sind wohl
leicht herzustellen, sind aber eigentlich falsch, was sich durch falsche
Brennweiten im äußeren Linsenbereich bemerkbar macht. Oben hast du
ja ein schönes Bild dazu eingefügt.

Aber was zum Teufel ist Koma?

Und warum ist das bei doppelter Blende nicht auch doppelt so groß?

 

[jfu33.3]

http://de.wikipedia.org/wiki/Abbildungsfehler

Koma: Eigentlich fokusieren Linsen/Spiegel nicht in der Ebene, sondern von innen auf eine Kugeloberfläche. Den Sensor bekommt man aber schlecht gebogen, also müssen zusätzliche Korrekturlinsen her, die von einer Ebene in eine Ebene abbilden (telezentrische Abbildung). Je nach individueller Schmerztolleranz (=Budgetgrenze) unterschiedlich genau umgesetzt.

 

[HtPC]

Aber was zum Teufel ist Koma?

Und warum ist das bei doppelter Blende nicht auch doppelt so groß?

Koma oder Coma ist der Schweif, oder Abbildungsfehler durch unsymmetrische Bündelung.
Hervorgerufen durch schräg ins System fallendes Licht.
Editjfu33.3
Die Bildfeldwölbung ist noch eine zusätzlicher Fehler.
http://de.wikipedia.org/wiki/Abbildungsfehler
Die 5 wesentliche Abbildungsfehler die ein Teleskop haben kann wurden 1846 von Ludwig Seidel in einer Doktorarbeit beschrieben.
http://de.wikipedia.org/wiki/Ludwig_Seidel

http://de.wikipedia.org/wiki/Abbildungsfehler

Fehler sind leider nicht linear, sonst wären gute Objektive nicht so teuer und aufwendig.

 

[Stuessi]

Leider hat eigendlich jedes Objektiv spärische Spärische Aberrationen, wie gesagt echte Aplanare kommen in der Fotographie kaum vor.
Zusammen mit der Koma (Spär. Aberr. und Koma werden gemeinsam korigiert) und den Chromatischen Aberrationen ist das der einzige Grund warum abblenden das Auflösungsvermögen des Objektivs zu verbessert.

Wären sie nicht da oder nur sehr gering hätten wir ein Beugungsbegrenztes Objektiv, die von WinSoft genannten Objektive sollen ja laut dessen Aussage solche sein.

Wird der Farbfehler (chromatische Aberration) durch Abblenden geringer?

 

[barkley]

Wird der Farbfehler (chromatische Aberration) durch Abblenden geringer?

In der Regel ja.

Edit: Fehleinschätzung meinerseits, eher nein.

Wenn man sich bei Photozone mal die CA-Graphen von verschiedenen Objektiven ansieht, kann man hier keine allgemeinen Aussagen treffen. Bei den meisten Linsen bleiben die Fehler innerhalb ner gewissen Grenze ungefähr gleich. Kann mal ein bisschen mehr werden, mal ein bisschen weniger.

 

[nwsDSLR]

In der Regel ja.

Edit: Fehleinschätzung meinerseits, eher nein.

Ist mir auch schon passiert. War dann doch sehr überrascht als ich die photozone-Messwerte durchstöbert habe. CA-Reduzierung durch Abblenden ist eher die Ausnhame.

 

[barkley]

Ist mir auch schon passiert. War dann doch sehr überrascht als ich die photozone-Messwerte durchstöbert habe. CA-Reduzierung durch Abblenden ist eher die Ausnhame.

Jetzt hats mich doch interessiert und hab mich mal ein bisschen umgesehen. Laut Wikipedia muss man zwischen Farblängs- und Farbquerfehlern unterscheiden. Farblängsfehler kann man durch Abblenden reduzieren, bei Farbquerfehlern ist eine Pauschalaussage nicht möglich.

Ich hab hier mal auf die Schnelle ein paar Vergleichsaufnahmen gemacht. Objektiv EF 85/1,8 mit Blenden 1,8, 2,8 und 5,6. Und das Purple Fringing (Farblängsfehler) kann man wirklich gut unterdrücken mit Abblenden. Nach grünen und roten Farbsäumen muss ich mal bei Gelegenheit suchen

 

[Stuessi]

Auch ein Beispiel, rechte obere Bildecke, 300%Crops
Bildmitte: links unten auf Achse des Objektivs