Schärfentiefe beim Fokussieren auf unendlich

[nachtblender]

AW: Schärfentiefe beim Fokussieen auf unendlich

eine andere frage. habe kein entsprechendes objektiv --> gibt der ausschnit bei sichtfenstern auch irgendeinen schärfebreich bei einer blende an?

als bsp.:
http://www.kenrockwell.com/nikon/16-85mm.htm

 

[messenger]

AW: Schärfentiefe beim Fokussieen auf unendlich

Hier nicht.

War bei alten Zoom-Optiken eh schon unübersichtlich, weil ja für jede Brennweite anders.

Bei AF-Objektiven kommt hinzu, daß der Fokussierweg gegenüber manuellen Objektiven so kurz geworden ist (aus Tempogründen), daß man da schon aus Platzgründen keine sinnvolle Skala mehr anbringen kann.

Gruß messi

 

[anathbush]

AW: Schärfentiefe beim Fokussieen auf unendlich

....des ganzen ist eine alternativ-möglichkeit zur hyperfokaldistanz.
bei dieser wären zwar die objekte im vordergrund noch etwas schärfer, jedoch würde alles im unendlichkeitsbereich vollkommen im matsch untergehen. mit der oben genannten methode ist der hintergrund perfekt scharf (soweit auflösbar) und im vordergrund ein bischen schlechter als bei der hyperfokaldistanz-methode.

Du vergisst zu erwähnen, dass der Hintergrund nur vermatscht wird, wenn man einen zu großen Unschärfekreis bei der Berechnung verwendet. Ansonsten ist bei der Hyperfokalmethode der Hintergrund gleich scharf und der Vordergrund etwas mehr.

unendlich = 1000*brennweite

also alles ab dieser entfernung und dahinter.
und je nach blende auch noch ein stückchen davor.

Hier verwendest Du die HF-Methode ja auch (1000*Brennweite ist eine Hyperfokaldistanz - vermutlich sogar eine recht gute - und nicht Merklinger).

das ist wahr.
es ging ja aber auch nur darum ab wann "unendlich" (praktisch betrachtet) anfängt und das blendenunabhängig.

Das geht nicht. Wann unendlich anfängt heißt ja "ab welcher Entfernung ist es scharf". Und in diese Frage geht immer die Blende und die gewünschte Auflösung ein.

 

[el.nino]

AW: Schärfentiefe beim Fokussieen auf unendlich

Du vergisst zu erwähnen, dass der Hintergrund nur vermatscht wird, wenn man einen zu großen Unschärfekreis bei der Berechnung verwendet. Ansonsten ist bei der Hyperfokalmethode der Hintergrund gleich scharf und der Vordergrund etwas mehr.

hehe... das alte streitthema.

Das geht nicht. Wann unendlich anfängt heißt ja "ab welcher Entfernung ist es scharf". Und in diese Frage geht immer die Blende und die gewünschte Auflösung ein.

so kann man das natürlich auch sehen, wobei das ja im grunde genommen mit echter schärfe nichts zu tun hat, sondern mit schärfe in abhängigkeit von einer gegebenen auflösung.
aber ich weiss schon was du meinst. ist auch ein bischen komisch sich über eine nicht absolute größe zu streiten. eine frage auf die es keine richtige antwort geben kann. zumindest nicht in der theorie.

 

[Frank Klemm]

Also ohne Bezug auf eine Blende kann ich da nix praxistaugliches dran entdecken.

Wenn es bei f1,4 stimmen sollte, hilft mir das bei einem 2,8er-Objektiv oder gar einer Aufnahme mit f11 nicht wirklich weiter.

Präzise.

Ersten fehlt die Blende, zweitens steigt die Hyperfokal-Distanz mit ~f ².
10 mm : 50 mm : 500 mm = 1 : 25 : 2500.
Das ist ein kleiner Unterschied, ob es "nur" 50x so viel oder 2500x so viel ist.

Aus diesen beiden Gründen ist diese Näherungformel so ungenau, daß man sie problemlos in den Locus entsorgen kann.

Kleinbildformat, 28 µm Unschärfekreis
14 mm/2.8 = 2.5 m
14 mm/11 = 0.6 m
24 mm/1.4 = 15 m
24 mm/11 = 1.9 m
50 mm/1.4 = 64 m
50 mm/11 = 8 m
85 mm/1.8 = 144 m
85 mm/11 = 24 m
135 mm/2 = 325 m
135 mm/11 = 60 m
200 mm/2.8 = 510 m
200 mm/11 = 130 m
300 mm/4 = 800 m
300 mm/11 = 290 m
500 mm/5.6 = 1,6 km
500 mm/11 = 0,8 km
600 mm/4 = 3,2 km
600 mm/11 = 1,2 km

Canon Crop 1,6, 18 µm Unschärfekreis
10 mm/3.5 = 1.6 m
10 mm/11 = 0.5 m
17 mm/2.8 = 5.7 m
17 mm/11 = 1.5 m
28 mm/1.8 = 24 m
28 mm/11 = 4 m
50 mm/1.4 = 100 m
50 mm/11 = 12.5 m
85 mm/1.8 = 220 m
85 mm/11 = 36 m
135 mm/2. = 500 m
135 mm/11 = 92 m
200 mm/2.8 = 800 m
200 mm/11 = 200 m
300 mm/4. = 1250 m
300 mm/11 = 450 m
500 mm/5.6 = 2,5 km
500 mm/11 = 1,25 km
600 mm/4 = 5 km
600 mm/11 = 1,8 km

Werte leicht gerundet.
Im UWW-Bereich kann man bis ins Submeterbereich rutschen, im SuperTele liegt man im Kilometerbereich. Wer jetzt noch Schärfe bis zum letzten Pixel haben will, kann die Werte mit 2 ... 3 multiplizieren.
Für ein 600/4 spielt es daher u.U. eine Rolle, ob das Motiv sich im Unendlichen befindet oder "nur" 10 km entfernt ist.

 

[el.nino]

ok, das ist die hyperfokal-distanz, die bekanntlich keine echte schärfeebene darstellt.
wo liegt nun aber die schärfe-ebene auf die ein objektiv konstruiert ist und bei der die lichtstrahlen parallel einfallen (folglich die unendlichkeitsebene) ?

 

[rupcha]

wo liegt nun aber die schärfe-ebene auf die ein objektiv konstruiert ist und bei der die lichtstrahlen parallel einfallen (folglich die unendlichkeitsebene) ?

Na, die "Unendlichkeitsebene" ist bekanntlich die Brennebene.
Bei einer Gegenstandsweite von x·f (also x-fache Brennweite) ist der Abstand der Bildebene zur Brennebene Δb = f · (1/(x-1)).
Also *nicht* unabhängig von der Brennweite.

 

[el.nino]

Na, die "Unendlichkeitsebene" ist bekanntlich die Brennebene.
Bei einer Gegenstandsweite von x·f (also x-fache Brennweite) ist der Abstand der Bildebene zur Brennebene Δb = f · (1/(x-1)).
Also *nicht* unabhängig von der Brennweite.

nein, natürlich nicht unabhängig von der brennweite.
aber doch sehr wohl unabhängig von der blende.
was genau das delta-b nun aber sein soll versteh ich ehrlich gesagt nicht.

 

[Frank Klemm]

ok, das ist die hyperfokal-distanz, die bekanntlich keine echte schärfeebene darstellt.

Bekanntlich ist, das so ziemlich alles falsch ist, was Du bis jetzt als Fakten dargelegt hast. Das ist Fakt.
[für alle Leser: Ich liebe diese komischen Wort "bekanntlich", "fakt ist" und "ich habe keine Ahnung"]

Die Breite des Schärfebereichs ist durch die Hyperfokal-Distanz H charakterierbar.
Hat man auf eine Entfernung H/n scharf gestellt, ist der Bereich zwischen H/(n-1) und H/(n+1) im Bereich der Schärfentiefe. Die Hyperfokal-Distanz stellt den Spezialfall für n=1,0 dar.

Ein Objektiv mit 1200 m Hyperfokaldistanz kann auf folgende Schärfebereiche eingestellt werden:

• überunendlich ... unendlich ... 1200 m
• unendlich ... 1200 m ... 600 m
• 1200 m ... 600 m ... 400 m
• 600 m ... 400 m ... 300 m (der einzige Fall, in dem 2/3 der Schärfentiefe hinter und 1/3 vor dem Motiv liegen: Entfernung = H/3)
• 400 m ... 300 m ... 240 m
• 300 m ... 240 m ... 200 m
• 133,33 m ... 120 m ... 109,09 m
• 12,1212 m ... 12 m ... 11,8811 m
• und beliebige andere Werte

Die Hyperfokaldistanz H berechnet sich zu:
H = f² / A / d
bzw.
H = f * D / d
mit
f = Brennweite
A = Blendenzahl = f/D
d = maximal erlaubter Unschärfekreisdurchmesser

Das ganze ist unabhängig davon, was das Licht sammelt oder wie es gesammelt wird. Linsen, Spiegel, Beugungsgitter, Gravitationslinsen. Es ist eine Eigenschaft des Raumes, in dem sich die Wellen ausbreiten.

 

[el.nino]

Bekanntlich ist, das so ziemlich alles falsch ist, was Du bis jetzt als Fakten dargelegt hast. Das ist Fakt.

Was ist denn genau falsch? Ich habe lediglich eine gängige Aussage von Optik-Designern und Experten wiedergegeben. Und Erwin Putts kann man glaube ich durchaus als Experten bezeichnen.

übrigens hier nochmal meine aussage:
unendlich = 1000*brennweite
also alles ab dieser entfernung und dahinter.
und je nach blende auch noch ein stückchen davor.

Die Breite des Schärfebereichs ist durch die Hyperfokal-Distanz H charakterierbar.

Und wenn wir es schon so genau nehmen, dann bezeichne es doch bitte als "Breite des AKZEPTABLEN Schärfebereichs".
Der Brennpunkt (Schärfepunkt oder wie auch immer man es nennen mag) erstreckt sich nun mal nicht über einen Bereich, sondern ist einfach nur ein Punkt. Alles was davor oder dahinter liegt ist per Definition nicht scharf.
Ob das ganze einem dann aufgrund diverser zugrunde gelegter Zerstreuungskreise scharf erscheint ist ein vollkommen anderes Thema.

 

[anathbush]

übrigens hier nochmal meine aussage:
unendlich = 1000*brennweite
also alles ab dieser entfernung und dahinter.
und je nach blende auch noch ein stückchen davor.

Ich hab es gerade Ausprobiert und es ist genau so, wie ich es vermutet habe. Die Formel ist für (U)WW ganz ok, aber für lange und/oder sehr lichtstarke Objektive ist sie einfach nicht richtig. Für ein 85mm ist bei f/1.2 und 85m Abstand einfach unendlich noch nicht erreicht (den Schärfeunterschied sieht man schon auf dem Kameradisplay - Versuchsaufbau: AF auf mehrere km entfernten Berg und dann Strassenschild in ~100m Entfernung aufgenommen vs. AF direkt auf das Schild).

 

[rupcha]

nein, natürlich nicht unabhängig von der brennweite.

Aber nur dann wäre eine Faustformel von x-facher Brennweite sinnvoll.

aber doch sehr wohl unabhängig von der blende.

Ja, natürlich. Wir reden hier schon über die Behauptung, dass 'unendlich=1000*Brennweite', oder?

was genau das delta-b nun aber sein soll versteh ich ehrlich gesagt nicht.

Wie schon geschrieben, der Abstand Brennebene-Bildebene. Also das Maß, um das der Tubus aus der Unendlich-Stellung ausgefahren werden muss, um ein Objekt im Abstand der x-fachen Brennweite scharfzustellen.

 

[Frank Klemm]

Ich hab es gerade Ausprobiert und es ist genau so, wie ich es vermutet habe. Die Formel ist für (U)WW ganz ok,

Sie liefert dort viel zu große Werte.

aber für lange und/oder sehr lichtstarke Objektive ist sie einfach nicht richtig. Für ein 85mm ist bei f/1.2 und 85m Abstand einfach unendlich noch nicht erreicht (den Schärfeunterschied sieht man schon auf dem Kameradisplay - Versuchsaufbau: AF auf mehrere km entfernten Berg und dann Strassenschild in ~100m Entfernung aufgenommen vs. AF direkt auf das Schild).

Einfache Überlegung. Motiv ist 1000x Brennweite entfernt. Der Fokus liegt dadurch 0,001x Brennweite hinter der Fokusebene von unendlich entfernten Objekten.
Bei 10 mm Brennweite sind das 10 µm (ergibt bei Blende 4 ein Unschärfekreis von 2,5 µm),
bei 600 mm Brennweite sind das 600 µm (ergibt bei Blende 4 ein Unschärfekreis von 150 µm).

 

[anathbush]

Sie liefert dort viel zu große Werte.

Nö, da passt es schon ganz gut. Z.B.

35mm f/2.8 an KB-Seonsor 21MPixel: 1000*35mm=35m - Schärfentiefe bei Fokus auf unendlich von 35.7m - unendlich.

Aber bei Lichtstarken 35mm f/1.4 sind es schon 69m - unendlich und auch bei 85mm f/2.8 sind es 210m - unendlich. Da passt es eben nicht mehr.

 

[el.nino]

Wenn ich aus meinem Wohnzimmer schaue, habe ich in ca. 100m Entfernung ein Haus auf der anderen Strassenseite mit einer Antenne auf dem Dach.
Wenn ich nun mit der Hasselblad 500CM mit 80mm Objektiv die Antenne via Schnittbild fokussiere, ist das Schnittbild im Unendlich-Anschlag in der Deckung. Dasselbe mit einer Mamiya 6x9 mit 100mm Objektiv und einer Leica-M mit 90/2 Summicron. Dasselbe Verhalten mit einem 50/1.4 Summilux und diversen Normal-Objektiven an analogen KB-SLRs (ohne Autofokus).

Dass bei geschlossener Blende aufgrund der Schärfentiefe der Schärfeeindruck viel früher entsteht ist klar, steht hier auch nicht zur Debatte. Wie schon gesagt, mir ging es nur um die ungefähre Entfernung, ab wann man in etwa von Unendlich sprechen kann.

Zwei Fragen noch:

1. Ist die Entfernung auf die ein Schnittbild bei Unendlich-Anschlag des Objektivs scharfstellt auch nur ein Kompromiss wie die Schärfentiefe?
Soll heissen: Ab der Entfernung ist die Unschärfe so vernachlässigbar klein, dass ab dort einfach "unendlich" angenommen wird.
Oder ist Objekt in dieser Entfernung wirklich scharf, also für das Objektiv wirklich unendlich weit entfernt?

2. Sind AF-Objektive genauer was diese Entfernung betrifft? Differenzieren sie mehr?

 

[Frank Klemm]

Nö, da passt es schon ganz gut. Z.B.

35mm f/2.8 an KB-Seonsor 21MPixel: 1000*35mm=35m - Schärfentiefe bei Fokus auf unendlich von 35.7m - unendlich.

Aber bei Lichtstarken 35mm f/1.4 sind es schon 69m - unendlich und auch bei 85mm f/2.8 sind es 210m - unendlich. Da passt es eben nicht mehr.

Berechnet für d = Kleinbild/1500 = 28,8 µm.

12 mm/4.5: Faustformel = 12 m, gerechneter Wert = 1,1 m
14 mm/2.8: Faustformel = 14 m, gerechneter Wert = 2,4 m
35 mm/2.8: Faustformel = 35 m, gerechneter Wert = 15 m
35 mm/1.4: Faustformel = 35 m, gerechneter Wert = 30 m
85 mm/2.8: Faustformel = 85 m, gerechneter Wert = 89 m
85 mm/1.8: Faustformel = 85 m, gerechneter Wert = 139 m
200 mm/2.8: Faustformel = 200 m, gerechneter Wert = 495 m
400 mm/2.8: Faustformel = 400 m, gerechneter Wert = 1980 m
600 mm/4.0: Faustformel = 600 m, gerechneter Wert = 3120 m

Wenn es einem nichts ausmacht, wenn man um 1000% drüber (11:1) oder um 81% drunter (1:5) liegt, kann man die Vaustvormel benutzen.

oder man beschränkt sich auf Objektiv/Blenden-Kombinationen 30/1, 40/1.4, 60/2, 80/2.8, 120/4, 160/5.6, 230/8, 320/11, 460/16,
d.h. Objektive mit einem Blendendurchmesser von 1000*d (28,8 mm). So chließt sich der Kreis ...

 

[el.nino]

Berechnet für d = Kleinbild/1500 = 28,8 µm.

...

Wenn es einem nichts ausmacht, wenn man um 1000% drüber (11:1) oder um 81% drunter (1:5) liegt, kann man die Vaustvormel benutzen.

oder man beschränkt sich auf Objektiv/Blenden-Kombinationen 30/1, 40/1.4, 60/2, 80/2.8, 120/4, 160/5.6, 230/8, 320/11, 460/16,
d.h. Objektive mit einem Blendendurchmesser von 1000*d (28,8 mm). So chließt sich der Kreis ...

Du weisst schon dass wir von vollkommen unterschiedlichen Sachen reden?
DU über die Schärfentiefe (akzeptable Schärfe in Abhängigkeit von Blende und Zerstreuungskreis bzw. Betrachtungsabstand) und ICH über den Schärfepunkt bzw. die Schärfeebene (Zerstreuungskreis- und Blendenunabhängig - angenommene unbegrenzte Auflösung).

 

[Gast_48373]

Ich finde die Streiterei lustig
Allerdings werde ich den Eindruck nicht los, dass el.nino nicht ganz versteht, worüber Frank Klemm da schreibt.

Ganz konkret: Wenn die Unendlich-Angabe wirklich unendlich wäre, gäbe es natürlich keinen "Schärfepunkt" (Punkt ohnehin nicht). Also verwenden die Objektivhersteller für die Unendlich-Einstellung eine sinnvolle Näherung. Welche könnte das wohl sein? Ein fester Wert und alle haben sich heimlich darauf geeinigt, unabhängig von der Brennweite? Wohl eher nicht.

Am naheliegendsten ist, die Unendlich-Einstellung auf die Hyperfokale Entfernung zu legen - weil jedes Aufnahmemedium nun mal nur eine begrenzte optische Auflösung hat, macht auch der scheinbare "Matsch" im Unendlichen dann nichts aus. Also wird h für die größte Blende des Objektives und einen Unschärfekreis z berechnet, welcher etwa der Auflösung des höchstauflösenden Mediums, an welchem dieses Objektiv voraussichtlich genutzt wird, entspricht.

Sinn der Sache: Für den Nutzer ist bei g=h das Unendliche "scharf", denn sein Film/Sensor löst ja auch nicht höher auf und gleichzeitig hat er auch im Nahbereich die maximale Schärfe, welche er mit "Schärfe im Unendlichen" noch erreichen kann.

Möchte man einen Unschärfebereich jenseits h/2 oder Infrarotlicht fotografieren, welches ja weniger gebeugt wird, gibt es dafür bei vielen Objektiven dann die "jenseits Unendlich"-Einstellung, welche dann eben wirklich parallel eintreffende Strahlen erwartet - aber natürlich keine Entfernung mehr hat. Auch die dort geltende Ebene hat Frank sehr schön genannt.

*****

 

[el.nino]

Am naheliegendsten ist, die Unendlich-Einstellung auf die Hyperfokale Entfernung zu legen - weil jedes Aufnahmemedium nun mal nur eine begrenzte optische Auflösung hat, macht auch der scheinbare "Matsch" im Unendlichen dann nichts aus. Also wird h für die größte Blende des Objektives und einen Unschärfekreis z berechnet, welcher etwa der Auflösung des höchstauflösenden Mediums, an welchem dieses Objektiv voraussichtlich genutzt wird, entspricht.

genau das war ja vier posts weiter vorne (#35) meine frage.

1. Ist die Entfernung auf die ein Schnittbild bei Unendlich-Anschlag des Objektivs scharfstellt auch nur ein Kompromiss wie die Schärfentiefe?
Soll heissen: Ab der Entfernung ist die Unschärfe so vernachlässigbar klein, dass ab dort einfach "unendlich" angenommen wird.
Oder ist Objekt in dieser Entfernung wirklich scharf, also für das Objektiv wirklich unendlich weit entfernt?

wäre jetzt natürlich interessant zu wissen auf welchen unschärfekreis da gerechnet wird.

 

[Gast_48373]

genau das war ja vier posts weiter vorne (#35) meine frage.

Ich denke, es ist vielleicht hilfreich, wenn Du Dir noch einmal vergegenwärtigst, dass bei "kurz vor unendlich" jene Lichtstrahlen ein scharfes Bild erzeugen, welche von der Frontlinse aus nach vorne zusammenlaufen, bis sie sich in der Bildebene schneiden (Lichtrichtung natürlich umgedreht). Mit zunehmender Unendlich-Fokussierung würde dieser Schnittpunkt sich aber mit 1/x extrem schnell entfernen, wobei x der Abstand zur Unendlich-Einstellung ist, bis es bei genau Unendlich per definition eigentlich keinen Schnittpunkt mehr gibt (außer eben im hypothetischen Unendlich). Zu deutsch: mit zunehmender Bildweite nähert sich die Fokussiereinstellung einem Punkt asymptotisch an - der hat aber natürlich keine Entfernung mehr.

Effektiv entspricht die Ausgangsfrage der Frage "welches x geben die Hersteller für 1/x=0" an. Dass das mathematisch großer Käse ist, ist klar, aber auch praktisch dürfte man vermuten können, dass da jeder Hersteller sein eigenes Süppchen kocht - 10, 20, 100 km macht eben einfach für kein Objektiv mehr einen Unterschied.

wäre jetzt natürlich interessant zu wissen auf welchen unschärfekreis da gerechnet wird.

Ich denke, da wird einfach von Standardwerten wie 0,03 um ausgegangen werden und dann wird man schauen, an welcher Stelle der Fokusring sitzt, wenn man bei der größten Objektivbrennweite und Offenblende auf die zugehörige Hyperfokaldistanz fokussiert. Für den Anschlag wird man dann wohl die o.g. Asymptote der Fokussierung verwenden + einige mm Spiel; die man dann ja als "hinter Unendlich" verkaufen kann.

Oder man macht sich gar nicht erst den Aufwand und gibt gleich die Asymptote als Unendlich (nicht Anschlag) an. Das merkt man ja aber recht einfach, indem man selbst mal bei maximaler Brennweite und Offenblende auf ein Objekt fokussiert, welches in Entfernung der Hyperfokaldistanz ist. In diesem Fall würde auf der (heutzutage eh zu kleinen & ungenauen) Skala wohl ein Entfernungswert vor Unendlich auftauchen.

*****