Schärfentiefe und Beugung

[Mi67]

Jetzt muss man aber noch bedenken, dass bei solchen Sehtests typischerweise harte Kanten verwendet werden, waehrend die MTF-Berechnungen auf sinusfoermige Ausgangsmuster angewendet werden. Vielleicht sind sogar die 32 lp/mm noch zu hoch, also schon nicht mehr relevant.
Kennt sich jemand damit aus?

Steht alles schon in Beitrag #16.

 

[burkhard2]

Ich hab mal das www nach "Visus" durchsucht. Typisch sind solche Aussagen wie hier

http://www.brillen-sehhilfen.de/auge/sehstaerke-visus.php ,

wo behauptet wird, dass das Auge aus 25cm Entfernung etwa 7 lp/mm auseinander halten kann.

Bei dem bekannten Zeiss-Artikel (Camera Lens News Nr. 39) findet man (S. 8) den Wert von 9 lp/mm und damit eine entsprechende Grenze von 40 lp/mm für KB. Passt also in etwa.

Jetzt muss man aber noch bedenken, dass bei solchen Sehtests typischerweise harte Kanten verwendet werden, waehrend die MTF-Berechnungen auf sinusfoermige Ausgangsmuster angewendet werden.

Die typischen Sehtests basieren sogar mehr auf der Punktauflösung (in welchem Abstand kann ich zwei benachbarte Punkte noch getrennt wahrnehmen), gleichmäßige Linienmuster sind mir da noch nicht begegnet. 100% Sehschärfe ist definiert als eine Punktauflösung von 1 Winkelminute, die Grenzfrequenz lt. Zeiss-Artikel ist 40 lp/Grad, Linien im Muster müssen also etwas weiter auseinander liegen als Punkte.

Bei der Bestimmung der Grenzauflösung ist es übrigens ziemlich egal, ob man Sinuswellen oder harte Kanten nimmt, sie unterscheiden sich nämlich erst bei der 3fachen Linienfrequenz, und davon kommt normalerweise eh nichts mehr im Auge bzw. auf dem Sensor an.

Vielleicht sind sogar die 32 lp/mm noch zu hoch, also schon nicht mehr relevant.

Wenn man SQF aus den o.g. Zeiss-Artikel nimmt, dann ist der für den Schärfeeindruck relevante Bereich zwischen 4 und 16 lp/mm – bei normalem Betrachtungsabstand und KB. Es ist ganz interessant, sich die Beispielfotos mal anzuschauen und sich selbst ein Bild zu machen, wie unterschiedliche Unschärfe aussieht. Leider gibt es m. W. in dem Artikel keine Beispiele zur Beugungsunschärfe.

L.G.

Burkhard.

 

[Gast_430858]

Leider gibt es m. W. keine Beispiele zur Beugungsunschärfe.

Ich hab mal eine Gardine fotografiert. Bild 1 fokussiert bei kritischer Blende f/4. Bild 2 defokussiert bei kritischer Blende f/4. Bild 3 fokussiert bei f/16.

Die Defokussierung D bei Bild 2 ist so stark, dass die errechnete Unschaerfe

Z^2 = D^2 + 2 * (1,2 µm * N)^2

bei kritischer Blende N=4 so gross ist wie die errechnete Beugungsunschaerfe

Z^2 = (1,2 µm * N)^2

bei N=16.


Gruesse,
Paul

 

[burkhard2]

Ich hab mal eine Gardine fotografiert. Bild 1 fokussiert bei kritischer Blende f/4. Bild 2 defokussiert bei kritischer Blende f/4. Bild 3 fokussiert bei f/16.

Sorry, ich meinte eigentlich: keine Beispiele in dem Artikel (hab's in meinem post geändert.

Trotzdem danke für die Fotos. Für mein Empfinden ist in der 100%-Ansicht das Foto bei Blende 16 schärfer als das defokussierte bei Blende 4.

L.G.

 

[anathbush]

Ich hab mal eine Gardine fotografiert. Bild 1 fokussiert bei kritischer Blende f/4. Bild 2 defokussiert bei kritischer Blende f/4. Bild 3 fokussiert bei f/16.

Kannst Du etwas mehr schreiben (Abstand für Bild 2, wie genau D berechnet)?

 

[Gast_430858]

Kannst Du etwas mehr schreiben (Abstand für Bild 2, wie genau D berechnet)?

Der Abstand Gardine-obj.Hauptebene ist immer 1m, die Brennweite immer 50mm. Der eingestellte ABM bei Bild 1 und Bild 3 ist somit 1:19. Die Defokusunschaerfe fuer Bild 2 wurde mit

D^2 + 2 * (1,2 µm * 4 * 20/19)^2 = (1,2 µm * 16 * 20/19)^2

errechnet und mit der ueblichen Makronaeherung hergestellt. Dabei wurde die Kamera um 27mm zurueckgesetzt, neu fokussiert, und anschliessend die Kamera wieder in Ausgangsposition gebracht. Das ist natuerlich keine ganz exakte Vorgehensweise, aber der Fehler sollte vernachlaessigbar sein.

Gruesse,
Paul

 

[anathbush]

Hallo Paul,

sorry, ich verstehe es leider immer noch nicht so ganz. D.h. die 1,2 µm sind der maximale Zerstreuungskreis? Ist das nicht sehr klein? Kannst Du sagen wie Du den bestimmst?

 

[Waartfarken]

D.h. die 1,2 µm sind der maximale Zerstreuungskreis?

Es ist der effektive Durchmesser des Beugungsscheibchens bei Blende f/1. Bei kleineren Blendenzahlen proportional größer.

 

[anathbush]

Ah, danke. Ich hab versucht, da irgendwie die Makronaeherung rein zu pfriemeln... Aber jetzt ist auch klar, wie die 27mm zustande kommen.

 

[anathbush]

Weiß zufällig jemand, ob für die Berechnung des Defokussierten Beugungsscheibchen einfach der Abbildungsmaßstab verwendet werden muss, oder ob nicht vielmehr der Abbildungsmaßstab der sich ergeben würde wenn auf die entsprechende Entfernung fokussiert werden würde?

 

[burkhard2]

Weiß zufällig jemand, ob für die Berechnung des Defokussierten Beugungsscheibchen einfach der Abbildungsmaßstab verwendet werden muss, oder ob nicht vielmehr der Abbildungsmaßstab der sich ergeben würde wenn auf die entsprechende Entfernung fokussiert werden würde?

Wenn du die Formel z = D m |g-h|/h meinst, dann ist m der Abbildungsmaßstab, der für die Fokusentfernung g gilt. (h = Entfernung des defokussierten Punktes, D Durchmesser der Eintrittspupille).

L.G.

Burkhard.

 

[Gast_430858]

... ob für die Berechnung des Defokussierten Beugungsscheibchen einfach der Abbildungsmaßstab verwendet werden muss, ......

Ja. Du brauchst immer (fuer Defokus und Beugung) die effektive Blendenzahl
und die ergibt sich einfach aus dem am Objektiv eingestellten ABM (und aus dem Pupillenmassstab, der Eintrittspupille, der Brennweite):


eff.Blende = (1+ABM/PPM) * Brennweite / Eintrittspupillendurchmesser

oder etwas anschaulicher:

eff.Blende = (Abstand Austrittspupille zu Sensor) / (Durchmesser der Austrittspupille)


Gruesse,
Paul

 

[anathbush]

Ja. Du brauchst immer (fuer Defokus und Beugung) die effektive Blendenzahl

Nach kurzem Nachdenken ist das ja auch logisch. Die effektive Blendenzahl hängt ja von der Auszugsverlängerung ab, und die bleibt ja fix.

 

[Waartfarken]

Ja. Du brauchst immer (fuer Defokus und Beugung) die effektive Blendenzahl

Für Schärfentiefeberechnungen und Defokus benutzt man die nominelle Blendenzahl, denn die Umrechnung in die effektive Blende fällt bei der üblichen Formel von alleine mit raus.

Aber auch das wird er nicht gemeint haben, sondern den Beugungseinfluss auf die Abbildung von einem Objekt außerhalb der Fokusebene (mit einem deshalb anderen Abbildungsmaßstab). Aber schlussendlich ist ja genau das hier die Frage.