Gilt Brennweitenverlängerung für alle Objektive?

[schlenn]

Hallo!

Gilt eigentlich die Brennweitenverlängerung der 300D von 1,6 für alle Objektive?

Oder gilt dieser Faktor lediglich für die speziellen EF-S Objektive, die ja näher am Sensor sitzen als die herkömmlichen EOS-Objektive?

 

[Tom Bombadur]

Alle EF und EF-S Objektive haben an der 300D/10D
einen Cropfaktor von 1.6!

Das liegt an dem zum KB unterformatigen CMOS.

 

[schlenn]

Soweit ich mich erinnere ist es doch ein Zusammenspiel zwischen Abstand und unterformatigem Sensor. Lasse ich den Abstand gleich zum KB kommt natürlich der kleinere Sensor zum Tragen. Bringe ich aber den Sensor wieder weiter an das Objektiv (im Gegensatz zum Kleinbild), dürfte der Unterschied zum Kleinbild wieder geringer werden.

Und daher auch meine Frage, da die EF-S-Objektive ja näher am Sensor sitzen...

 

[schlenn]

Nachdem ich es mir gerade aufgemalt habe, müsste der kleinere Sensor ja eigentlich weiter weg vom Objektiv sitzen (im Gegensatz zum Kleinbild)?!? Verwirrt sein

 

[Tom Bombadur]

Nein. die Abbildungsfläche ist kleiner! Was Canon mit dem Kit da genau gebastelt ist mir auch nicht so klar.

Aber es gilt größe CCD/CMOS Kamera zu Bildgröße KB (36*24mm)

 

[Daniel C.]

Nein. die Abbildungsfläche ist kleiner! Was Canon mit dem Kit da genau gebastelt ist mir auch nicht so klar.

)

Nun, die haben dadurch das sie das Objektiv näher an den Sensor geholt haben, auf billige Weise die Brennweite verkürzt. Eigentlich ziemlich einfach und genial. Geht aber aufgrund von Vignettierung natürlich nur an nicht vollformatigen Kameras.
Damit konnte ein günstiges 28(?) oder 24- oder so Objektive auf 18mm "gekürzt" werden.


Der Crop-Faktor beschneidet ja nur den Ausschnitt des Bildes, ist also vollkommen egal welches Objektiv vorne dranhängt. Du musst nur um auf die gleiche größe wie bei Kleinbild zu kommen das Bild stärker (nähmlich den Faktor 1,6) vergrößern.

Gruß
Daniel

 

[schlenn]

So, habe mir das jetzt nochmal anhand einer Skizze deutlich gemacht. Meiner Meinung nach müsste der Crop-Faktor eines EF-Objektives größer sein als der des EF-S-Objektives (1,6x):



Oder als PDF: http://www.schlenn.net/~michael/temp/Brennweite_KB_vs_Digital.pdf

Meinungen?

 

[E.Fritz]

Also:
-durch die Variation des Abstandes der letzten Linse und der Film-/Sensorebene verändere ich keinesfalls die Brennweite des Objektives. Das Kit-Objektiv ist also kein recyceltes 28-irgendwas Objektiv.

-brauche ich auf der Filmebene ein sogn. virtuelles Bild. D.h. es findet eine "Punkt zu Punkt"-Abbildung meines Objektes statt.

- Dabei gilt die Abbildungsgleichung:

1/Brennweite = 1/Gegenstandsweite + 1/Bildweite

Wobei diese Größen ab der Hauptebene gemessen werden. Wo diese liegt, läßt sich bei einem komplexen Linsensystem nicht einfach durch draufschauen erkennen.

Der Cropfaktor ist für alle Objektive gleich und hängt nur von der Sensorgröße im Vergleich zum Kleinbild ab (36mm x 24mm zu 22,7mm x 15,1mm). Die Angabe einer Äquivalentbrennweite bei Digitalkamers mit 4:3-Sensor ist vielleicht ein wenig unglücklich.

 

[Gast_64]

@ Schlenn:

eine recht überzeugende grafische Darstellung, die mir schlüssig erscheint.


@E.Fritz:

-durch die Variation des Abstandes der letzten Linse und der Film-/Sensorebene verändere ich keinesfalls die Brennweite des Objektives. Das Kit-Objektiv ist also kein recyceltes 28-irgendwas Objektiv.

Kannst du das erläutern ? Bei Zoomobjektiven liegt dieser Mechanismus doch auch der Brennweitenveränderung zugrunde.

grüsse
stefan

 

[Tom Bombadur]

Die grafik ist Top, es fehlt aber ihmo etwas!

Die Letzte Lise vor dem Spiegel ist eine Sammelline,
die alles vom Objektiv einegefange Licht auf den
CMOS projeziert!

Daher ist de Zeichnung ihmo nicht richt, bzw gilt nur
für eine Linse. Da spielen mindesten 6-8 Linsen
je nach Objektiv und auch die Verschiebung der
"Abschlußlinse", die sich bei manchen Objektiven beinm zoomen bewegt!

Ich denke da ligt dr Gedankenfehler.

 

[schlenn]

D.h. also, dass die letzte Linse eines Objektives das Licht parallel zum Sensor/Film schickt? Damit würde ich natürlich mit dem Abstand zum Sensor/Film den Crop-Faktor nicht mehr verändern...

 

[Tom Bombadur]

Schau dir deine Objektive doch mal genau an!

Ich bin der Meinung das ist so!

 

[Daniel C.]

Also:
-durch die Variation des Abstandes der letzten Linse und der Film-/Sensorebene verändere ich keinesfalls die Brennweite des Objektives. Das Kit-Objektiv ist also kein recyceltes 28-irgendwas Objektiv.

hmmm... Welchen Sinn würde es dann aber machen, dass ich das Objektiv näher an den CMOS ranhole, ausser dass ich 1 cm Objektivlänge gewinne?
Ich habe mir das oben natürlich zusammengedacht. Aber so ganz abwgig erscheint es mir immer noch nicht.
Bitte erkläre mir doch genauer warum meine These falsch ist. Danke.

Gruß
Daniel

 

[schlenn]

Unter http://www.canon.com/camera-museum/camera/lens/ef/data/ef-s_18~55_35_usm_bd.html ist das Blockdiagramm des Objektives abgebildet, falls interesse besteht.

Wenn man bei Canon sucht, scheint es so, als ob beides zutrifft, also sowohl ein Verkürzen des Objektives als auch das Anpassen an den Sensor in der Canon. Zitat von http://www.canon.com/camera-museum/tech/report/200310/report.html :

Realization of wide zoom range of 18-55mm (29-88mm in 35mm film format) and compactness thanks to short back-focus optical system optimized for the EOS Kiss Digital's frame size of 22.7 x 15.1 mm

Conon gibt auf der gleichen Seite auch für das EF55-200mm f/4.5-5.6 II USM einen Crop-Faktor von 1,6 an. D. h. es gibt anscheinend keinen Unterschied zwischen EF und EF-S-Objektiven.

Das oben erwähnte "optimized for the EOS Kiss Digital's frame size" wird sich darauf beziehen, dass das Licht bei Sensoren tatsächlich parallel auf den Sensor auftreffen sollte. Bei herkömmlichen Objektiven trifft das Licht schräg auf das Filmmaterial auf (im Prinzip so, wie ich es oben dargestellt habe). Das würde aber bei den glänzenden Sensoren die Gefahr einer Rückspiegelung (Geisterbild) hervorrufen. (Erklärung gefunden in der Chip Foto-Video, Ausgabe 5/5 2003).

Ich werde dann die obere Grafik nochmal anpassen. Eventuell hilft es anderen Usern ja, den Crop-Faktor allgemein zu verstehen.

 

[-DaKo-]

Das Problem deiner Zeichnung ist, daß du ein Objektiv nicht als Linsensystem wahrnimmst. Der Crop-Faktor hängt ausschließlich von der Größe des verwendeten Sensors/Film sab ... sofern man davon ausgeht, daß der Bildkreis größer oder gleich groß wie der Sensor/Film ist, und nicht vom verwendeten Objektiv.
Die EF-S Optik macht sich den bei der 300d kleinere nötigen Bildkreis zu nutzen, da ja nun nicht mehr ein KB-gerechter Bildkreis belichtet werden muß. Daraus ergibt sich die Möglichkeit ein leichtere Objektiv zu bauen als es bei KB der Fal wäre und ein Objektiv mit gleichem Bildwinkel dementsprechend näher an den Snsor zu platzieren.
Du gehst bei deiner Skizze davon aus, daß sich das zurückverlegen einer einzelnen Linse des Systems das optische Zentrum des Gesamten Objektivs verschiebt (und zwar um genau eben dieses Stück), da dem nicht so ist, taugt eine vereinfachte Darstellung eines komplexen Linsensystems mit nur einer Linse in diesem (und vielen weiteren Fällen) nicht.
Die einfache angenommene Lösung: man nehme ein vorhandenes Objektiv und zieht einfach die letzte Linse was näher an den Sensor oder bastelt einfach eine Linse dahinter funktioniert nicht, das sollte jedem der sich den Strahlengang in einem Objektiv anschaut klar werden.

 

[E.Fritz]

eine recht überzeugende grafische Darstellung, die mir schlüssig erscheint.

Aber trotzdem so nicht stimmt. Der Abstand Objektiv / Sensor wird zum fokussieren verändert. Die Brennweite wird durch die Brechkraft der Linsen bestimmt und ist konstant.

Bei Zoomobjektiven liegt dieser Mechanismus doch auch der Brennweitenveränderung zugrunde.

Nein. Beim Zoomen werden die einzelnen Linsen des Objektivs so gegeneinander verschoben, daß sich die Brennweite ändert. Das dabei die letzte Linse eventuell auch nach vorne Wandert mag sein, muß aber nicht.

Die Letzte Lise vor dem Spiegel ist eine Sammelline,
die alles vom Objektiv einegefange Licht auf den
CMOS projeziert!

Richtig. Ob die letzte Linse wirklich eine Sammellinse ist sei dahin gestellt. Zumindest muß das gesamte Objektiv als eine wirken.

Conon gibt auf der gleichen Seite auch für das EF55-200mm f/4.5-5.6 II USM einen Crop-Faktor von 1,6 an. D. h. es gibt anscheinend keinen Unterschied zwischen EF und EF-S-Objektiven.

Weil dieser auch ausschließlich von der Sensorgröße abhängt. Die EF-S Optiken leuchten zusätzlich nur einen kleineren Bereich aus.

Das oben erwähnte "optimized for the EOS Kiss Digital's frame size" wird sich darauf beziehen, dass das Licht bei Sensoren tatsächlich parallel auf den Sensor auftreffen sollte. Bei herkömmlichen Objektiven trifft das Licht schräg auf das Filmmaterial auf (im Prinzip so, wie ich es oben dargestellt habe). Das würde aber bei den glänzenden Sensoren die Gefahr einer Rückspiegelung (Geisterbild) hervorrufen.

Das größte Problem mit sehr schräg auf den Sensor fallenden Lichtstrahlen ist wohl, daß es durch die Mirkolinsen auf dem Sensor zu Randabschattungen kommen kann. Trotzdem darf man sich das Ganze nicht als parallele Lichtstrahlen vorstellen. Das Licht muß auch den Sensor gebündelt werden. Und dies erreicht man für unterschiedliche Objektentfernungen durch das Fokussieren. Dabei muß die oben stehend Gleichung erfüllt werden.

short back-focus optical system

Der "Trick" bei diesen Linsen ist, daß man im Abstand letzte Linse / Sensor ein wenig flexibler ist. Bei SLRs ist ja ein gewisser Mindestabstand zwischen Objektiv / Sensor vorgegeben. Wenn man nun eine sehr kleine Brennweite auf Unendlich scharfstellen möchte, kriegt man ein Problem. Dies kann man entweder dadurch lösen, daß man durch zusätzliche Linsen die Hauptebene (auf die sich die Brennweite bezieht) aus dem Objektiv heraus verlagert oder das Objektiv näher an den Film packt. Dies hat Canon bei dem EF-S ausgenutzt und hat so mehr Freiheiten bei der Objektivkonstruktion. Trotzdem bleibt die elementare Abbildungsgleichung erhalten.

 

[E.Fritz]

Oder schaut euch mal

http://www.schulphysik.de/japtik/he_be.html

an.

 

[E.Fritz]

Auch nicht schlecht:

http://www1.physik.tu-muenchen.de/lehrstuehle/E15b/lectures/mw/mw_v02.html

http://ap.physik.uni-konstanz.de/Anleitungen/Linsengesetze.pdf

http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/gk3a-2003/folien/folien2003-05-14.pdf

 

[E.Fritz]

Oder noch ein schönes Bildchen:

 

[Sasch]

Also nochmal für doofe (Anfänger) - Wenn ich nun also ein 75-300er Objektiv auf meiner 300D habe sieht das Foto so aus alsob ich auf einer Analogen EOS ein 125-480er hätte... Das sieht dann aber nur auf dem Foto so aus, im Sucher nicht, weil ja nur der Sensor kleiner ist.... oder?