• Neuer Gutscheincode unseres Partners Schutzfolien24:
    DSLR-Forum2025
    Dauerhaft 10% Rabatt auf alle Displayschutzfolien und Schutzgläser der Eigenmarken
    "Upscreen", "Screenleaf", BROTECT" und "Savvies".
    Der Code ist für alle Geräteklassen gültig.
  • Mitmachen beim DSLR-Forum Fotowettbewerb September 2025.
    Thema: "Straßenfotografie s/w"

    Jeden Monat attraktive Gewinnprämien, gesponsert von unserem Partner PixelfotoExpress.
    Alle Infos zum September-Wettbewerb hier!
  • In eigener Sache!

    Liebe Mitglieder, liebe Besucher und Gäste
    ich weiß, es ist ein leidiges Thema, aber ich muss es ansprechen: Werbung, Werbeblocker und Finanzierung des Forums.
    Bitte hier weiterlesen ...

  • Nicht erreichbare Adressen im Benutzerkonto
    Wir bekommen zurzeit eine große Anzahl an E-Mails, die das System zum Beispiel als Benachrichtigungen an Nutzer verschickt,
    als unzustellbar zurück, weil z.B. die Adressen nicht erreichbar sind oder das Postfach gar nicht existiert.
    Stellt doch bitte sicher, dass die Benachrichtigungen, die ihr vom System erwartet, auch zugestellt werden können.
    Nicht erreichbare E-Mail-Adressen sind dazu wenig hilfreich.
    Danke!
WERBUNG

Lichtmenge die den Sensor trifft

AW: Re: Lichtmenge, die den Sensor trifft

Du wirst mir doch wohl zustimmen, daß ein nicht vorhandenes optische Element eine Brechkraft = 0 dpt hat? - den Rest liefert der Kehrwert im Grenzübergang.

Im Sinne der paraxialen Optik hat ein Loch mit der Brechkraft 0 eine Brennweite von unendlich. Die einzig mögliche Gegenstands- und Bildweite (fokussiertes Bild eines Gegenstands im Abstand g von der Hauptebene in der Bildweite b) sind ebenfalls beide unendlich.

So steht es oft in (Schul-)Physikbuechern geschrieben. Ich habe damit grosse Probleme, weil die Begriffe "Gegenstandsweite" und "Abbildungsmassstab" hier eine ganz andere Bedeutung als in der Fotografie (und dem Linsengesetz) haben.

Dass eine Lochkamera von einem Gegenstand, der ein paar Meter vor dem Loch steht, ein unscharfes Bild auf einer Fläche erzeugt, die ein paar cm dahinter liegt, hat nichts mit der Linsengleichung zu tun.
 
AW: Re: Lichtmenge, die den Sensor trifft

Dass eine Lochkamera von einem Gegenstand, der ein paar Meter vor dem Loch steht, ein unscharfes Bild auf einer Fläche erzeugt, die ein paar cm dahinter liegt, hat nichts mit der Linsengleichung zu tun.




Du irrst dich. Im "duenne Linse Modell" kann man ja locker den Grenzuebergang f -> unendlich machen, weil die Hauptebenen sich dabei nicht verschieben. Es kommt dann die Linsengleichung 1/g + 1/b = 0 raus. Die Interpretation davon ist g=-b oder ABM =-1, d.h der Sensor wird auf sich selbst abgebildet (Das laesst sich leicht ueberpruefen: Wer durch das Loch schaut, wird den Sensor, bzw. dessen virtuelles Bild sehen). Entsprechend wird alles auf der anderen Seite des Lochs unscharf.




Gruesse,
Paul
 
AW: Re: Lichtmenge, die den Sensor trifft

Dass der Abstand des Gegenstands vom Loch nicht die Gegenstandsweite der Linsengleichung ist und der Abstand von Mattscheibe/Film/Sensor nicht die Bildweite der Linsengleichung?


Das hast du gemeint? Damit koennte ich leben. :top:


Gruesse,
Paul
 
AW: Re: Lichtmenge, die den Sensor trifft

Das hast du gemeint? Damit koennte ich leben. :top:

Ja, das hatte ich gemeint. Die Lösung(en) b=-g bedeuten ja nichts weiter, als dass ein Bild des Gegenstands eben dort zu sehen ist, wo der Gegenstand ist bzw. dass der Sensor dort zu sehen ist, wo er auch tatsächlich ist, und das bei beliebiger Bild- oder Gegenstandsweite. Wenn man einfach nur durch ein Loch guckt, ist das irgendwie trivial. Es beschreibt aber nicht die unscharfe Abbildung des Gegenstands auf dem Sensor.
 
AW: Re: Lichtmenge, die den Sensor trifft

Die Lösung(en) b=-g bedeuten ja nichts weiter, als ....... Es beschreibt aber nicht die unscharfe Abbildung des Gegenstands auf dem Sensor.


Aber sicher doch. Du weisst doch wie man Unschaerfekreise ausrechnet:


Z(g') = O * ABM * (g'-g)/g'


(g' ist der Abstand eines Gegenstands zur Eintrittspupille

g ist die Position der Fokusebene bezogen auf die Eintrittspupille

O ist der Durchmesser der Eintrittspupille)


Daraus wird bei der Lochkamera dann wegen ABM = -1


Z(g') = - O * (g'+b)/g'


wobei b dann der Abstand des Lochs zum Sensor ist.



Gruesse,
Paul
 
Hallo zusammen,

ich habe da mal eine grundsätzliche Frage zu Objektiven:
Wenn ich eine 50mm Fesrbrennweite (1.8) auf Blende 4 einstelle die Kamera auf 125stel und ISO 100 , das gleiche mit einem Zoomobjektiv (2.8-4.0) 17-70mm eingestellt auf 50mm, Blende 4, und die Kamera auf 125stel und ISO 100:
fällt in beiden Fällen die gleiche Lichtmenge auf den Sensor?
Wir haben hier heiss diskutiert. Hat jemand eine Erklärung?

Vielen Dank für die zahlreichen Antworten

Der Diskussion kann ich nicht ganz folgen, zumal sich die Frage auf EINE Kamera mit EINEM Sensor, aber wechselnden Objektiven bezog. Da würde ich sagen, das die TATSÄCHLICH durchgelassene Lichtmenge von der Bauart der Objektive abhängt. Vielleicht hilft dieser Artikel weiter:

http://marcusfotos.de/blog/2013/lic...ichtstaerke_f_stop_vs._t_stop_article_80.html
 
AW: Re: Lichtmenge, die den Sensor trifft

Aber sicher doch. Du weisst doch wie man Unschaerfekreise ausrechnet:

Nein, tut mir leid, die Lösung b=-g macht so, wie sie ist, keine Aussage über die unscharfe Abbildung eines Gegenstands in einem Abstand vor dem Loch (der nicht die Gegenstandsweite der Linsengleichung ist) auf einem Sensor in einem Abstand hinter dem Loch (der nicht die Bildweite ist). Natürlich kann man ganz einfach per Strahlensatz aus den beiden Abständen und dem Lochdurchmesser die Unschärfekreise ausrechnen, die Beziehung b=-g aus der Linsengleichung bei 1/f=0 braucht man dafür aber gar nicht. Die beteiligten Abstände sind nicht diese b und g.
 
AW: Re: Lichtmenge, die den Sensor trifft

Was ist ein Abbildungsmaßstab von -1?

In der scharfen Fotografie ist die Fokusebene das reelle Bild der Sensorebene und der ABM ist positiv. In der unscharfen Fotografie (z.B. konkave Linse vor dem Sensor oder Lochkamera) ist die Fokusebene das virtuelle Bild der Sensorebene und liegt auf der selben Seite der Optik wie der Sensor. Der ABM muss dann negativ sein (das ist ja nur eine Frage der Konvention; manche machen es genau andersrum).


Die negativen Zerstreuungskreise entstehen bei mir hauptsaechlich aus Bequemlichkeit. Man koennte das sicher irgendwie sinnvoll interpretieren oder einfach Betragsstriche setzen.


Gruesse,
Paul
 
So, ich melde mich mal wieder, nicht dass ihr denkt, ich lese eure Erklärungen nicht ;)

Danke an alle, die sich hier mit dem Thema beschäftigen. Sehr interessant zu verfolgen.

Danke speziell schon mal an Phy, für die anschaulichen Beispiele und an Frank Klemm für die sachliche betrachtung und die mahnenden Worte :p

Aber leider falsch, es gibt nicht einen Lichtkegel, sondern jedes einzelne Pixel des Sensors bildet einen Lichtkegel mit der Objektivblende. [...] In der Mitte sind die Kegel gerade und je weiter zum Sensorrand werden die Kegel immer schiefer.

Ich meinte mit "Lichtkegel" das was zwischen den beiden äußersten möglichen "schiefen Kegeln" deiner Beschreibung liegt (inklusive dieser beiden ^^).
 
AW: Re: Lichtmenge, die den Sensor trifft

0² / 0 ist also unendlich? :rolleyes:

Das war aber nicht die Funktion, die war 1/f.

Und die Lösung für Deine Aufgabe musst Du nicht fragen, das kannst Du leicht selbst ausrechnen. Löse die Potenz auf und kürze den Bruch.
Was hat der Cos(90°) mit der Brennweite zu tun?

Wo ist der Cosinus?

Dann ganz praktisch
Eine runde Linse bündelt parallel ankommende Strahlen
zu einem Kegel.
Zur Berechnung dieses Kegels reicht eine Fläche also ein Kegelschnitt.

Ein Kegelschnitt durch seine Höhe ergibt ein gleichschenkliches Dreieck.

Man kann diese vereinfachte Modell auf alle ankommenden und gehende
Strahlen im geleichen System anwenden.

Dieses Dreieck hat eine Basis, das ist die Ebene der Linse.
Und Winkel Alpha und Beta sind gleich. Die Symmetrieachse
ist die Höhe des Dreiecks.
Um den Winkel Alpha und dem angeschlossenem Strahl geht es, wer möcht kann auch Beta nehmen.
Das Dreieck wird an seiner Höhe, also in der Mitte der Basis mit dem rechten Winkel auf seiner Basis halbiert.

Und man erhält ein rechtwinkliges Dreieck auf dem Radius der Linse.
Die halbe Basis wird jetzt zur Gegenkathete mit einem, auf der einen Seite rechten Winkel
auf der optischen Achse, die andere Seite hat eine Winkel der zur Brennweite passt
und einen Strahl, dessen Länge sich aus dem Verhältnis, den Cosinus, dieses Winkels ergibt

Man kann auch Hypotenuse zu diesem Teil sagen. Ist nun der eingeschlossene
Winkel der halben Basis zur Hypotenuse 90 Grad, so ist dieser Strahl der
Hypotenuse, also der Brennweite unendlich lang und hat keinen Schnittpunkt mehr
mit der optischen Achse.
Der Cosinus ist an dieser Stelle 0. Da eine rationelle Zahl geteilt durch Unendlich=
Null ergibt. Das Verhältnis, welches aber ausgedrückt wird, besteht aber weiter.

Die geometrische Figur ist in diesem Fall kein Kegel mehr sondern ein Zylinder
von der Fläche her also kein Dreieck, sondern ein nach einer Seite offenes Rechteck
mit unendlich langen Seiten in einer Richtung,
nur die Basis, die ist noch definiert im Radius der Linse.

Was passiert wenn sich die Stahlen noch weiter sich von der optischen Achse entfernen
als 90 Grad, habe ich beschrieben. Es wird eine Zerstreuungslinse.



Warum Du Dich überhaupt so unbeirrbar in Deinem Eimer-Gleichnis verhakst, will sich einfach nicht erschließen.
Nicht ich häng mich dran, nur mein blöder Fehler, den ich ja eingesehen, wird mir nachgetragen. Es hat absolut nichts mit der Eingangs gestellten Frage oder besser
aufgestellten Hypothese zu tun. Die Eimer sind ein Beispiel für die Energieverteilung
und Dichte und um die ging es. Was aber ohne alles was Linse und Brennweite ist, auskommt. Da wird nur versucht die Abschattung und den damit verbundenen Effekt der Vignettierung zu erklären.


Gruß Henry
 
AW: Re: Lichtmenge, die den Sensor trifft

Wo ist der Cosinus?

Dann ganz praktisch
Eine runde Linse bündelt parallel ankommende Strahlen zu einem Kegel. Zur Berechnung dieses Kegels reicht eine Fläche also ein Kegelschnitt. Ein Kegelschnitt durch seine Höhe ergibt ein gleichschenkliches Dreieck. Man kann diese vereinfachte Modell auf alle ankommenden und gehende Strahlen im geleichen System anwenden.
Nur im Bildzentrum hast Du eine Gleichschenkligkeit. Lichtkegel, die von der Fläche der Austrittspupille zu einem anderen Bildpunkt hin konvergieren, sind schräge Kegel, deren Schnitt in allen Schnittebenen außer der tangentialen keine Gleichschenkligkeit ergibt.

Dieses Dreieck hat eine Basis, das ist die Ebene der Linse. Und Winkel Alpha und Beta sind gleich. Die Symmetrieachse ist die Höhe des Dreiecks. Um den Winkel Alpha und dem angeschlossenem Strahl geht es, wer möcht kann auch Beta nehmen. Das Dreieck wird an seiner Höhe, also in der Mitte der Basis mit dem rechten Winkel auf seiner Basis halbiert.

Und man erhält ein rechtwinkliges Dreieck auf dem Radius der Linse. Die halbe Basis wird jetzt zur Gegenkathete mit einem, auf der einen Seite rechten Winkel auf der optischen Achse, die andere Seite hat eine Winkel der zur Brennweite passt und einen Strahl, dessen Länge sich aus dem Verhältnis, den Cosinus, dieses Winkels ergibt

Man kann auch Hypotenuse zu diesem Teil sagen. Ist nun der ingeschlossene Winkel der halben Basis zur Hypotenuse 90 Grad, so ist dieser Strahl der Hypotenuse, also der Brennweite unendlich lang und hat keinen Schnittpunkt mehr mit der optischen Achse.
Diese Hypotenuse ist doch nicht die Brennweite - weder im Bildzentrum noch sonst irgendwo im Bild.

Gehst Du vom Modell der "dünnen Linse" aus, also von nur einer einzigen Hauptebene, dann ist bei Unendlich-Fokussierung die Distanz zwischen der dünnen Linse und dem Sensor (also die Bildweite) gleich der Brennweite. In Deinem rechtwinkligen Dreieck (halbiertes gleichschenkliges Dreieck, welches im Bildzentrum tatsächlich existiert) ist dann die Brennweite f die Gegenkathete zu Deinem Winkel alpha und der Linsenradius r die Ankathete bzw. f / r = tan(alpha).

Das Öffnungsverhältnis einer Optik ist 2*r / f und in der Optik werden Öffnungswinkel von Strahlkegeln eigentlich von deren Spitze her definiert. Dieser, bei Fokus in Sensorebene bestehende Bild-seitige Öffnungswinkel - nennen wir ihn omega(B) - steht wiederum mit r und f in einem einfachen Zusammenhang, denn r / f = tan(omega(B)/2)

Umgekehrt kann omega(B) ausgedrückt werden als:
omega(B) = 2 * arctan(r/f)

Mit einem Bildwinkel hat das aber rein gar nichts zu tun! Jedes Objektiv mit f/2.0 hat den exakt selben Bild-seitigen Öffnungswinkel - egal, ob es ein Weitwinkel (z.B. 20 mm) mit f/2.0 oder ein Teleobjektiv (z.B. 200 mm) mit f/2.0 ist.

Der Bild-seitige Öffnungswinkel wird nur dann 0 (also Dein gleichschenkliges Dreieck zu einem einseitig offenen Rechteck), wenn man auf f/unendlich abblendet oder wenn das Motiv so nah an die Linse heranrückt, dass die Gegenstandsweite der Brennweite enspricht und auf der Sensor-Seite trotz 3-Meter-Balgengerät kein Fokus erreichbar ist und aufgrund dieses Auszugs die effektive Blende ebenfalls in ihrer Zahl gegen unendlich strebt.

Kurz gesagt: es geht bei der Öffnung eigentlich immer um Tangens-Funktionen. (Quelle u.a.: https://de.wikipedia.org/wiki/Öffnungswinkel)

Wenn Du jetzt Dein Studium in Richtung Bildwinkel erweitern willst, dann eignet sich als Einstieg dieses hier: https://de.wikibooks.org/wiki/Digitale_bildgebende_Verfahren:_Grundlagen
Auch dort geht es eigentlich immer um Tangens-Funktionen. Eine Cos-Funktion kenne ich z.B. bei der Helligkeitsverteilung im Bildfeld, wo es z.B. eine "Cos-4-Regel" gibt. Diese hat allerdings wiederum einen anderen Hintergrund und dient dazu, die natürliche Vignettierung zu beziffern.
 
Zuletzt bearbeitet:
WERBUNG
Zurück
Oben Unten