Maximale Auflösung von Objektiven

[designworker]

Hallo, werte SLR-Entusiasten,

Ich bin neu im Forum und kurz beschrieben Grafikdesigner, photoshop-Experte, Software-Trainer und Autor.
Meine erste Frage hier: objektive bilden ja in einer bestimmten maximalen Auflösung ab. Mehr Sensorauflösung als das Objektiv in der lage ist abzubilden, dürfte ja nichts mehr bringen. Hat jemand zahlen dazu?
Ich weiß, dass die Frage etwas pauschal ist. Ich gehe von KB SLR und hochwertigen Optiken aus, allerdings im Rahmen des erschwinglichen.

Schöne Grüße. Markus

 

[Mi67]

Ich bin neu im Forum und kurz beschrieben Grafikdesigner, photoshop-Experte, Software-Trainer und Autor.
Meine erste Frage hier: objektive bilden ja in einer bestimmten maximalen Auflösung ab. Mehr Sensorauflösung als das Objektiv in der lage ist abzubilden, dürfte ja nichts mehr bringen. Hat jemand zahlen dazu?
Ich weiß, dass die Frage etwas pauschal ist. Ich gehe von KB SLR und hochwertigen Optiken aus, allerdings im Rahmen des erschwinglichen.

Mit einem halbwegs vernünftig gebauten klassischen Normalobjektiv (50mm f/1.8; ca. 100 Eur) kommt man bei f/5.6 im Zentrum des Bildkreises und bei ausreichend hohem Eingangskontrast auf über 200 lp/mm. Bei extremeren Weitwinkeln, billig-Fernobjektiven, einfachen Zoomoptiken, bei offener Blende, bei sehr starkem Abblenden, am Bildrand oder gar in der Bildecke, bei ungünstigen Farben, bei leichter Dejustage (Fokus, Zentrierung), bei Verwendung von Schutzfiltern, ... kann man ggf. schon bei 10-20 lp/mm Schwächen in der Auflösung / Kontrastwiedergabe bekommen.

Die dazugehörigen Sensorauflösungen sind natürlich leicht zu berechnen.

 

[WinSoft]

Meine erste Frage hier: objektive bilden ja in einer bestimmten maximalen Auflösung ab. Mehr Sensorauflösung als das Objektiv in der lage ist abzubilden, dürfte ja nichts mehr bringen. Hat jemand zahlen dazu? Ich weiß, dass die Frage etwas pauschal ist. Ich gehe von KB SLR und hochwertigen Optiken aus, allerdings im Rahmen des erschwinglichen.

1) Was heißt "erschwinglich"?
2) Warum sollen Optiken, die höher auflösen als der Sensor, nichts mehr "bringen"? Rätselhaft...
3) Was heißt "maximale Auflösung"?
3a) Das Auflösungsvermögen einer Optik ist ohne Angabe des Kontrasts ohne Aussagekraft...
3b) Bei welcher Öffnung soll den die "maximale Auflösung" angegeben werden? Bei voller Öffnung oder abgeblendet?

Schneider-Kreuznach hat zu diesem Thema mal einen ausführlichen, jedoch sehr wissenschaftlichen Text veröffentlicht. Ähnlich auch Carl Zeiss. Dort kann man sich schlau machen...

Leica gibt für jedes seiner Objektive ausführliche Daten inklusive MTF bei verschiedenen Blenden, Verzeichnung und Vignettierung an.

 

[Sprechender Esel]

In der Regel sind die Objektive so gut wie es nötig ist, denn noch besser bedeutet meistens schwerer, teurer und weniger Komfort.

Es gibt übrigens Kameras die 1.000 MPixel schaffen. Scannerkameras mit Großformatlinsen sind das.

Aus den Kleinbildformat wird man das kaum rausholen, weil die Beugungsgrenze ein unüberwindbares Hindernis darstelllt. Vielleicht könnte man 200 MPixel schaffen. Allerdings darf man dann nicht mehr als auf Blende 2.0 abblenden. Bei Blende 2.8 verschwimmt das Bild bereits durch die Lichtbeugung. Das ist also so gut wie sinnlos und keine Frage der Herstellungsqualität. Das ist Physik.

Bei 100 MPixel und Kleinbild liegt die Grenze bei Blende 3.5 und bei 50 MPixel bei Blende 5.6. Man kann daraus schließen, dass 100 bis 50 MPixel die Grenze der Vernunft darstellen.

 

[Mi67]

Bei 100 MPixel und Kleinbild liegt die Grenze bei Blende 3.5 und bei 50 MPixel bei Blende 5.6. Man kann daraus schließen, dass bei etwa bei 100 bis 50 MPixel die Grenze der Vernunft einsetzt.

Hmm, bei f/5.6 liegt das Beugungslimit bei 280 lp/mm (s. Zeiss "Camera Lens News No. 2"). Wie kommst Du da auf die 50 MP bei KB und Farbsensor?

 

[Sprechender Esel]

Hmm, bei f/5.6 liegt das Beugungslimit bei 280 lp/mm (s. Zeiss "Camera Lens News No. 2"). Wie kommst Du da auf die 50 MP bei KB und Farbsensor?

Mit http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm berechnet.

50 MPixel sind 5770 x 8655 Pixel.

Zerstreungskreis: 36mm / 8655 = 0,00416 mm

Ab Blende 6.7 sagt das Ding "Beugung". Brennweite und Entfernung kann man so lassen wie es eingestellt ist.

Als Abgleich habe ich mit 10 MPixel bei APS-C (0,0057mm) und Blende 9,5 und 8 gerechnet. Diese Beugungsgrenze deckt mit meiner fotografischen Praxis. Fazit: Das Ding rechnet warscheinlich korrekt.

 

[beiti]

Mehr Sensorauflösung als das Objektiv in der lage ist abzubilden, dürfte ja nichts mehr bringen.

Mit der gleichen Logik könntest Du sagen: Mehr Objektivauflösung als die durchschnittliche Sensorauflösung dürfte nichts mehr bringen.
Sowohl Sensoren als auch Objektive werden weiterentwickelt. Eins von beiden wird immer die Auflösung begrenzen; das war schon zu Zeiten der Analogfotografie mit Filmmaterial und Objektiven nicht anders. In den Anfangszeiten der Digitalfotografie war immer der Sensor die Grenze; jetzt dreht es sich gerade um, aber dabei muß es nicht ewig bleiben.

Mit anderen Worten: Die begrenzte Auflösung vieler heutiger Objektive ist kein Argument gegen hohe Sensorauflösungen. (Da fielen mir schon bessere Argumente ein. )

 

[Mi67]

50 MPixel sind 5770 x 8655 Pixel.
Zerstreungskreis: 36mm / 8655 = 0,00416 mm

Hmm, die direkte Herleitung des Z-Kreisdurchmessers = Pixelabstand erschliesst sich mir in diesem Fall nicht so recht. Bedenke die Bayermaske, die Kontrasterfordernis für eine Linientrennung und die förderlichen Aspekte einer gewissen Überabtastung für die Artefakt-freie Bildwiedergabe.

Meine Zweifel an der "harten MP-Grenze" sind übrigens noch viel fundamentaler. Überlagere ich eine gegebene Objektivauflösung mit ansteigenden Sensorauflösungen, so gewinnt das Gesamtsystem auch dann noch an Systemauflösung hinzu, wenn der Sensor bereits höher auflöst, als es die Optik kann.

Ob man es braucht, sei für den Moment mal völlig dahingestellt ...

 

[designworker]

Danke mal für die Antworten. Hat mich schon etwas schlauer gemacht.

 

[Frank Klemm]

Ob man es braucht, sei für den Moment mal völlig dahingestellt ...

Wer sagt, daß in 10 Jahren Sensoren noch genauso arbeiten wie heute?

Ein dummes Beispiel:

• Sensor mit 36 mm x 24 mm Größe
• 36000 x 24000 Pixel (864 MPixel)
• hinter jedem Pixel steht ein 8 bit-Zähler, der, sobald ein Photon auf diesem Pixel detektiert wurde, anfängt, einen globalen Zeittakt zu zählen.
• Dieser globale Zeittakt weist 255 Impulse auf, die ungleichmäßig (erst schnell, dann langsamer werdend) optimal über die Belichtungszeit verteilt sind.
• Das belichtete Bild sind diese 864 Millionen Impulszählungen (d.h. Zeitmessungen)
• Der letzte Hersteller für Antialising-Filter geht pleite ...
• Im DSLR-Forum kommt es zu ersten Tumulten wegen der Überschreitung der 800 MPixel-Grenze ...
• Die 6-MPixel-Initiative gründet die Weiße-Armee-Fraktion ...
• Die Motion-Blurr-Now!-Initiative weist zum 4711x darauf hin, daß die damit erzeugten Bilder keine einheitliche Belichtungszeit mehr haben und damit gegen das Reinheitsgebot der Deutschen Fotografie verstoßen ...

 

[Sprechender Esel]

Meine Zweifel an der "harten MP-Grenze" sind übrigens noch viel fundamentaler.

Hart ist die Grenze nicht. Ich hatte ja geschrieben, dass theoretisch sogar 200 MPixel möglich wären.

 

[Mi67]

Wer sagt, daß in 10 Jahren Sensoren noch genauso arbeiten wie heute?
...

... wobei ich mir sicher bin, dass die Kamerahersteller dann immer noch Verschlusszeiten angeben, die Nutzer in ISO-Werten denken lassen, die Belichtung auf 18%-Graukarte normieren, die Sensoren in falsch-zölligem Mass dimensionieren, einen 8-bit JPEG-Engine implementieren, und die Daten in einen sRGB-Farbraum mit Röhrenmonitor-Gamma mappen, ...

Ist ja nicht nur im Kamerasektor so. Neulich gab es eine nette Reportage über den direkten Zusammenhang zwischen den konstruktiven Limits beim Space Shuttle-getragenen Transport von Satelliten ins Weltall und der Breite von Pferdeärschen im alten Rom.

 

[designworker]

Und wie viel Auflösung braucht eine SLR nach eurer Ansicht.

 

[Ulf-M42]

Und wie viel Auflösung braucht eine SLR nach eurer Ansicht.

SLR's brauchen keine Auflösung. Fotos brauchen Auflösung.
Das Werkzeug wählt man nach gewünschtem Produkt, nicht umgekehrt.
Wesentlich wäre also erst einmal die Information: Wofür ?

 

[designworker]

SLR's brauchen keine Auflösung. Fotos brauchen Auflösung.
Das Werkzeug wählt man nach gewünschtem Produkt, nicht umgekehrt.
Wesentlich wäre also erst einmal die Information: Wofür ?

:-D Ist das jetzt nicht Haarspalterei? Richtig. Das Foto braucht eine Auflösung. Aber das Foto ist Resultat der Auflösung des Sensors. Und dieser, so meine ich, ist bei DSLRs fix mit dem Apparat verbunden.

Und ich glaube, die Einsatzbereiche von DSLRs sind auch relativ klar, auch wenn der Bereich zwischen Einsteiger und Profi, zwischen Landschaft und Studio und was es da noch alles gibt, recht breit ist. Aber (KB, APS-C, FT) DSLR ist ein Segment, Mittelformat ist ein anderes Segment, Kompaktkamera wieder ein anderes Segment.

 

[Ulf-M42]

:-D Ist das jetzt nicht Haarspalterei? Richtig. Das Foto braucht eine Auflösung. Aber das Foto ist Resultat der Auflösung des Sensors. Und dieser, so meine ich, ist bei DSLRs fix mit dem Apparat verbunden.

Nein, überhaupt keine Haarspalterei.
Für ein Paßfoto reicht 1 Megapixel. Für eine Doppelseite A4 Hochglanz werden 21 MP schon knapp.
Also nochmal: Der zweck bestimmt die Mittel. Nicht umgekehrt.

Für "Am-Bildschirm-anguck"-Fotos und Ausbelichtungen bis A4 sind die > 8 MP aller aktuellen DSLR bereits der technische Overkill.

Also nochmal: wenn du beraten werden möchtest, bitte, sage doch dazu was du mit den Bildern anstellen möchtest. Wenn du das selber nicht weißt oder mit der Kamera einfach alles können möchtest ist Beratung fehl am Platze, dann kaufe einfach das teuerste was du dir gerade noch leisten kannst.

 

[designworker]

Sorry, Ulf. Ich brauche keine Beratung. Ich habe nach sinnvollen Auflösungen für SLR-Kameras allgemein gefragt und bin der Ansicht, dass es Antworten auf spezifische Fragen gibt und Antworten auf allgemeine Fragen. Ich arbeite seit 15 Jahren mit Auflösungen am hinteren Ende der Verarbeitungskette und kenne mich damit aus, d.h. ich kann auf Belehrungen dazu verzichten.

Anders gesagt: Ich denke, dass eine DSLR grundsätzlich mit 20MP einen guten Wert hat. Damit kann ich A3 quer in Zeitschriften füllen, könnte also ein Doppelseiteninserat gestalten wo das Bild in Lesedistanz betrachtet wird und eine entsprechende Detailtreue und -schärfe bilden sollte. Bei Abbildungen in anderen Größen gilt meist eine andere Distanz für die Betrachtung und ich brauche keine 300ppi mehr um ausreichend Auflösung zu liefern, um im Auge des Betrachters als scharf empfunden zu werden. Mag sein, dass für einen DSLR-Einsteiger auch 10MP ausreichend sind, für die Klasse DSLR halte ich 20MP für einen guten Wert.

Wie gesagt: Ich spreche von allgemein! Dass es für jede Regel immer die Ausnahme gibt, und dass der deutsche Mann der genau der Durchschnittsgröße von 1,74 (oder was das auch noch einmal war) entspricht, ist mir schon auch klar.

 

[WinSoft]

Sorry, Ulf. Ich brauche keine Beratung. Ich habe nach sinnvollen Auflösungen für SLR-Kameras allgemein gefragt und bin der Ansicht, dass es Antworten auf spezifische Fragen gibt und Antworten auf allgemeine Fragen. Ich arbeite seit 15 Jahren mit Auflösungen am hinteren Ende der Verarbeitungskette und kenne mich damit aus, d.h. ich kann auf Belehrungen dazu verzichten.

Wenn der TO bereits alles weiß, warum stellt er dann hier im Forum überhaupt noch Fragen???

 

[kyomu]

Naja, die Frage an sich ist ehrlich gesagt schon etwas sinnfrei. Es gibt immer Anwendungen die noch hoehere Aufloesung verlangen. Sonst wuerde wohl niemand MF Kameras mit 60MP+ bauen/kaufen.
Wie Ulf-M42 schon sagte, der Zweck bestimmt die Mittel, manchmal auch die Gier oder auch das Budget...
Ach ja, ich waere momentan mit ca 30MP schon zufrieden Leider reicht das Geld nur fuer 10MP (bald 15 hoffe ich)

 

[Ulf-M42]

Ich arbeite seit 15 Jahren mit Auflösungen am hinteren Ende der Verarbeitungskette und kenne mich damit aus, d.h. ich kann auf Belehrungen dazu verzichten.

Dann stell nicht solche Fragen Oder stelle sie richtig. Oder was auch immer.

Tschüß.