Mehr Licht bei Vollformat?

[StadtderPixel.de]

[....]


EDIT: Eigentlich ist alles geklärt: #83

 

[UnclePat]

Ich gebs auf.

 

[Gast_194966]

Oder: Bei KB sammel ich 1,5 mal stärker (größere Brennweite), verteile aber dann wieder auf die 1,5-fache Fläche.

Bis dahin war's richtig, aber die Fläche ist 1,5²=2,25x größer!

Somit ergibt sich auch, dass die Signalverstärkung bei ansonsten baugleichen Sensoren (Pixelgröße gleich, technisch identisch), gleich sein müsste. Denn es ist dieselbe Menge Photonen, die im Bildsensor Elektronen auslösen / im Film chemische Reaktionen auslösen.

Klar, wenn die Pixel gleich groß sind, erhalten sie auch genauso viele Photonen, sie repräsentieren dann aber jeweils eine größere Bildfläche.

Das geringere Rauschen ergibt sich beim größeren Sensor dadurch, dass wegen des größeren Pixelabstands die Störungen verringert werden, also das Signal-Rausch-Verhältnis besser ist (und dadurch eine bessere Grundlage zur linearen Verstärkung, i.e. höhere ISO-Werte, gibt).

Wenn Du gleich große Pixel annimmst, wird's etwas unübersichtlich, denn dann müsstest Du gedanklich das Bild aus dem größeren Sensor downsamplen. Der Effekt wäre der selbe (weniger Rauschen), aber das versteht dann hier vermutlich gar keiner mehr.

Was ich nicht weiß:
Ist die Schärfentiefe gleich?

Nein, ist sie nicht. Zitat von nebenan:

Die Größe der Zersteuungskreise hängt näherungsweise quadratisch von der Brennweite ab, die Größe der zulässigen Z-Kreise aber (umgekehrt proportional) linear vom Aufnahmeformat. Übrig bleibt dabei eine näherungsweise lineare Abhängigkeit des Verhältnisses der beiden (bei cBlur zc genannt) vom Aufnahmeformat bei gleicher äquivalenter Brennweite und gleicher tatsächlicher Blende. Und deshalb wird die Schärfentiefe (Distanz zw. den beiden Schnittpunkten zc=1) bei großem Aufnahmeformat kleiner.

Gruß, Matthias

 

[Gast_172115]

Fazit: Die Lichtmenge als Leuchtdichte/Sensorfläche ist unter gleichen Bedingungen (nicht gleicher Abbildungsmaßstab, sondern gleicher Anteil an der Bildhöhe!) gleich.
Oder: Bei KB sammel ich 1,5 mal stärker (größere Brennweite), verteile aber dann wieder auf die 1,5-fache Fläche.

Das geringere Rauschen ergibt sich beim größeren Sensor dadurch, dass wegen des größeren Pixelabstands die Störungen verringert werden, also das Signal-Rausch-Verhältnis besser ist (und dadurch eine bessere Grundlage zur linearen Verstärkung, i.e. höhere ISO-Werte, gibt).

Dito

 

[magura]

Ist ja schon etwas älter...aber nicht minder aktuell.

Kann den jemand (vielleicht eim MOd) hier noch mal die Thesen aufführen, die unstrittig sind (falls es das bei diesem Thema überhaupt gibt)...

So ganz blicke das nun auch nicht mehr.
Insbesondere dann, da oft nicht beschrieben wird, ob man nun gleiche Brennweiten und Blendenzahlen vergleicht, oder schon mit der kleinbildäquivalenten Brennweite rechnet...

Ist denn folgdene Aussage nun unstrittig:

"Der größere Sensor bekommt (bei sonst gleichen Parametern) eben NICHT mehr Licht pro Fläche.
Da jedoch bei z.B. gleicher Pixelzahl im Vergleich zu einem APS-C Sensor ein Pixel größer ist, fängt dieser mehr Licht ein (eben weil er eine größere Fläche bedient), was zur Folge hat, dass das Signal weniger verstärkt werden muß, was zu geringerem Rauschen führt.
Dieser Umstand muß aber bei genormten ISO-Werten insoweit berücksichtigt werden, dass die ISO-Werte eben der weltweiten Norm entsprechen.


Ist die Lichtmenge am KB Sensor IMMER größer als am Crop (unter der Annahme, das beide Sensoren die gleiche Auflösung haben)...auch wenn ich dieselbe Brennweite UND Blendenzahl verwende? Klar, dann erhalte ich eben einen anderes Bild...

 

[Manni1]

Was hat denn die Lichtmenge mit Sensorgröße & Auflösung zu tun? Die wird doch durch die verwendete Blende & Zeit definiert ...

Zum Unterschied APS / KB Formate gibt's hier mehrere lange Abhandlungen - da sind wohl alle denkbaren Aspekte besprochen.

 

[magura]

na eben das ist ja eine der Punkte die hier diskutiert werden...zB.

hier

https://www.dslr-forum.de/showpost.php?p=7925887&postcount=9

oder eben anschaulich hier

https://www.dslr-forum.de/showpost.php?p=3395027&postcount=16

Wobei man ich das Beispiel mit den Tassen logisch finde...nur andererseits finde ich es auch logisch, das bei gleicher Blendenzahl, Belichtungzeit und Brennweite die Lichtmenge die auf einen KB Sensor und Crop Sensor identisch ist..wo ist nur mein Denkfehler

 

[Georgius]

Man muß auseinanderhalten:
Lichtmenge

• Am Sensor gesamt
• Am Sensor pro Fläche
• pro Pixel

"Am Sensor pro Fläche" muß bei gleicher Blende und Belichtungszeit gleich sein.
"Am Sensor gesamt" ist beim Vollformat (KB) natürlich ca. doppelt soviel wie bei Crop
"pro Pixel" hängt natürlich von der Pixelzahl ab. Wenn KB doppelt soviele Pixel hat wie Crop hat ist es gleich. Bei der 7Dmk2 (20MP) und 5D mk3 (22MP) ist es fast so.
Edit: Letzter Satz war natürlich blödsin. Bei der 5Dmk3 sind die Pixel doppelt so groß wie bei der 7Dmk2.

 

[magura]

@Georgius: Und was hälst Du von dem Vergleich mit den Espressotassen, die ich verlinkt habe?

Du schreibst ja:

"Am Sensor pro Fläche" muß bei gleicher Blende und Belichtungszeit gleich sein.

Das wäre für mich dann eher die Leuchtdichte


und:

"pro Pixel" hängt natürlich von der Pixelzahl ab. Wenn KB doppelt soviele Pixel hat wie Crop hat ist es gleich. Bei der 7Dmk2 (20MP) und 5D mk3 (22MP) ist es fast so.

hm...wieso sind denn 22MP fast doppelt soviel wie 20MP?

Ich würde eher sagen...die Pixel der 5D III sind größer...und nehmen daher mehr Licht auf...wobei ja da wieder einige sagen werden....vergiss die Pixel ;-)

Also hängt es schon vom Sensor ab...das hatte z.B. Dein Mod-Kollege in Frage gestellt

 

[Georgius]

Ja, bei der 5D hab och mich vertan. Ist oben ausgebessert.
Der Tassenvergleich stimmt in meinen Augen. Für den A4 vergrößerungsteil ist es mir heute zu spät.

 

[Manni1]

Ich stell nix in Frage. Du könntest den Unterschied zw. Lux & Lumen beachten. "Mehr Licht bei Vollformat" suggeriert daß bei größerem Sensor das Bild heller wird. Die Erfahrung und die optischen Gesetze sprechen dagegen.
Die Lichtmessung eines Belichtungsmessers gilt für alle Kameraformate gleichermaßen, auch wenn bei einer alten Plattenkamera mehr Photonen auf den Film/Sensor treffen als bei einer Kompaktkamera

 

[Dalai]

Hallo zusammen,

ich bin Technik Fan, habe E-Technik studiert inkl ein bisschen Physik. Ist aber schon lange her. Ich bin etwas enttäuscht von der Diskussion. Besonders wenn selbsternannten Fachleuten die ihr Halbwissen ohne jeglichen Beleg hier als die große Wahrheit hinstellen.
Mal etwas Bildlich von meiner Seite

Im Endeffekt kommt es auf das Objektiv an wie viel Licht auf den Sensor fällt. Selbst ein 1 qm großer Sensor würde bei einem Smartphone Objektiv das auf diesen gerechnet ist nur müde lächeln. Andersrum würde ein Smartphone Sensor wohl verbrennen.
Brennweiten und Blendenzahl:

Diese Objektive haben in etwa den gleichen Bildausschnitt (35 mm x 1,6 = 56 mm). Ebenfalls haben sie die gleiche Blendenzahl. Was fällt auf ? Und das obwohl das APS-C Objektiv noch einen OSS besitzt.
35mm 1.8 APS-C
55mm 1.8 KB

Doppelte Gewicht ohne OSS. Und die Größe spricht ebenfalls eine eigene Sprache. Schaut euch bitte mal die Öffnung des Objektives an. Bzw eine iPhone Linse!!! hat eine Blendenzahl von f/2.0.


Jetzt kommen meine Feststellungen/Vermutungen :

Für mehr Licht auf dem Sensor (egal wie groß) braucht man lediglich Objektive die mehr Licht durchlassen. Objektive die mehr Licht durchlassen werden größer/schwerer/teurer (außer man spart natürlich an Linsen/Bildqualität etc). So einfach ist es. Blendenzahlen/Brennweiten oder ISO Werte sind im Endeffekt nur Rechenspielereien um dieses komplexe Feld zu beschreiben. Reine Mathematik und wer diese noch nicht verstanden hat... bitte nicht selbst herleiten. Es ist auch nicht peinlich, da diese Berechnungen kompliziert sind, teilweise sogar sehr Ist hier ein Licht Technik Professor unterwegs ?
Und bei Licht funktioniert immer noch so : http://de.wikipedia.org/wiki/Licht

Wieso dann Vollformat ?
Weil es physikalische und technische Grenzen gibt. Grob gesagt : Auf einem großen Sensor wird das eingefangene Licht besser verteilt und damit einige technischen und physikalische Probleme zu begegnen um Rauschverhalten und Dynamik zu verbessern. Es ist eben immer noch ein Halbleiterchip der in bestimmten Arbeitsbereichen einfach besser funktioniert.


Fazit : Bitte sachlich bleiben, ich nehme auch gerne Kritik an

 

[beiti]

Was das Thema so verwirrend macht, sind die gewohnten Definitionen von Blende und ISO im Kontrast mit naheliegenden physikalischen Überlegungen.
Jeder weiß zum Beispiel, dass man mit der gleichen ISO-Zahl und der gleichen Blende dieselbe Belichtung kriegt, egal wie lang die Brennweite ist und egal wie groß der Sensor ist. Das steht dann in scheinbarem Gegensatz zu der Überlegung, dass ein großer Sensor aufgrund seiner großen Fläche mehr Licht einfängt.
Man vergisst dabei leicht, dass die ISO-Zahl ein Maß für die Flächenempfindlichkeit (ursprünglich die Empfindlichkeit von Filmmaterial) ist. Natürlich fängt ein größerer Sensor als Ganzes mehr Licht ein, aber das ändert nichts an seinem ISO-Wert - eben weil der so definiert ist. Daneben übersieht man leicht, dass der kleinere Sensor bei gleicher ISO-Zahl schlechtere Bildqualität liefert, weil er hinterher fürs gleiche Endprodukt stärker vergrößert werden muss - oder andersrum gesagt, dass man für vergleichbare Bildqualität am großen Sensor den ISO-Wert höher drehen dürfte.
Was auch oft übersehen wird, ist die brennweitenabhängige Definition der Blendenzahl in Verbindung mit KB-Äquivalent-Brennweiten: Die absolute Eintrittspupille derselben Blendenzahl ist kleiner, wenn die Brennweite kürzer ist. Und als Brennweite zählt für die Blendendefinition die wahre, physikalische Brennweite - nicht etwa das allgegenwärtige KB-Äquivalent.

Solange man innerhalb der Definitionen bleibt und Brennweite, ISO und Blendenzahl so verwendet, wie die Väter der Fotografie das einst vorgesehen haben, ist das alles kein Problem.
Schwierig wird es, wenn man anfängt, einen Teil der Werte zum vermeintlich besseren Verständnis umzurechnen. Wenn man z. B. meint, man müsse die größere Lichtaufnahme des großen Sensors irgendwie in eine Neudefinition des ISO-Wertes einrechnen, so dass er die Gesamt-Sensorempfindlichkeit ausdrückt, dann muss man konsequenterweise auch die Blendenzahl neu definieren, damit sie ein absolutes Maß für die eingefangene Lichtmenge darstellt. Aber dabei macht der Hobby-Mathematiker dann meistens schon den einen oder anderen Fehler...

 

[ManniD]

Wieso dann Vollformat ?
Weil es physikalische und technische Grenzen gibt. Grob gesagt : Auf einem großen Sensor wird das eingefangene Licht besser verteilt und damit einige technischen und physikalische Probleme zu begegnen um Rauschverhalten und Dynamik zu verbessern. Es ist eben immer noch ein Halbleiterchip der in bestimmten Arbeitsbereichen einfach besser funktioniert.

Durch den größeren Sensor wird bei sonst gleichen Einstellung mehr Licht gesammelt. Die Fläche ist größer. Gleiche Lichtmenge pro Fläche aber mehr Licht durch mehr Gesamtfläche.
Da wird also nichts besser verteilt sondern einfach entsprechend der Flächenverhältnisse mehr Licht gesammelt.

 

[Dalai]

Durch den größeren Sensor wird bei sonst gleichen Einstellung mehr Licht gesammelt. Die Fläche ist größer. Gleiche Lichtmenge pro Fläche aber mehr Licht durch mehr Gesamtfläche.
Da wird also nichts besser verteilt sondern einfach entsprechend der Flächenverhältnisse mehr Licht gesammelt.

irgend jemand steht auf dem Schlauch. Das objektiv sammelt das Licht und bei einem kleineren Sensor wird die Menge dann berechnet auf die sensorgrösse gebündelt. Es ist ja nicht so als ob das objektiv das Licht ungebündelt in den Innenraum abgibt und je größer der Sensor ist je mehr wird eingefangen. Wenn der Sensor halb so groß ist, wird das eingefangene Licht einfach mehr gebündelt. Lichtmenge bleibt gleich. Intensität pro Fläche ist bei kleineren Sensoren dann höher. Oder wie ist es wirklich? Größerer Sensor fängt mehr Licht ein .. Vllt wenn er auf dem Tisch liegt. Ohne objektiv.

Bzw: ich habe fotografiere fast ausschließlich kb

 

[Xipho]

Die "Lichtbündelung" macht nur das objektiv, welches nicht weiss was hinten dran hängt. Bei gleichem Objektiv nutzt du mit dem grösseren Sensor einfach einen grösseren bildwinkel, bei gleichbleibender Belichtung, denn dsa Quantum Licht pro Fläche bleibt gleich.

Nimm deinen Küchentisch und beleuchte ihn. Dann decke die Hälfte des Tisches ab, wird dann die beleuchtete Hälfte heller?

 

[Borgefjell]

irgend jemand steht auf dem Schlauch. Das objektiv sammelt das Licht und bei einem kleineren Sensor wird die Menge dann berechnet auf die sensorgrösse gebündelt. Es ist ja nicht so als ob das objektiv das Licht ungebündelt in den Innenraum abgibt und je größer der Sensor ist je mehr wird eingefangen. Wenn der Sensor halb so groß ist, wird das eingefangene Licht einfach mehr gebündelt. Lichtmenge bleibt gleich. Intensität pro Fläche ist bei kleineren Sensoren dann höher. Oder wie ist es wirklich? Größerer Sensor fängt mehr Licht ein .. Vllt wenn er auf dem Tisch liegt. Ohne objektiv.

Bzw: ich habe fotografiere fast ausschließlich kb

Ja, du stehst drauf... Bei gleicher Blende ist die Lichtintensität (Licht/Fläche) identisch (daher verglüht auch kein Sensor), ein größerer Sensor hat aber mehr Fläche und fängt damit insgesamt mehr Licht ein.

 

[beiti]

Das objektiv sammelt das Licht und bei einem kleineren Sensor wird die Menge dann berechnet auf die sensorgrösse gebündelt.

Das würde ich so nicht sagen. Wenn ein Objektiv eine bestimmte Brennweite und eine bestimmte Blende hat, kommt immer die gleiche Lichtmenge pro Fläche an. Im einfachsten Fall (1-linsiges Objektiv) gibt es auch keine harte Begrenzung des ausgeleuchteten Bildkreises (nur die natürliche Vignettierung) und somit keine Anpassung an eine bestimmte Sensorgröße. Erst bei komplexeren Objektivkonstruktionen kann es notwendig oder sinnvoll sein, den Bildkreis etwas zu beschneiden. Dafür gibt es aber keine Regel (auch viele "Crop-Objektive" leuchten deutlich mehr aus, als sie müssten. Und aufgrund der Beschneidung des Bildkreises wird Licht nicht etwa stärker gebündelt, sondern der abgeschnittene Teil wird dann irgendwo im Inneren absorbiert.
Die nötige Mindestgröße der Frontlinse (die ziemlich entscheidend für Größe und Gewicht des Objektivs ist) bemisst sich ohnehin nach der größten Eintrittspupille, also (bei einem Zoom) der absoluten Blendenöffnung bei längster Brennweite. Ob hinten dann ein kleiner oder großer Sensor dran ist, spielt dafür überhaupt keine Rolle.

 

[Xipho]

und dein f4 Objektivchen am Handy mit Minibildkreis hat auch ein vielvielviel kleineres Löchchen als dein f4 Objektiv an der Grossbildkamera...

gleiche Lichtmenge pro Fläche bei f4, gleiche belichtungsdaten

 

[beiti]

und dein f4 Objektivchen am Handy mit Minibildkreis hat auch ein vielvielviel kleineres Löchchen als dein f4 Objektiv an der Grossbildkamera...

Das liegt aber nicht am kleineren Bildkreis, sondern an der kürzeren Brennweite.