Sonne, Brennpunkt, Brennfleck

[schubbser]

Hallo,

nachdem hier schon ein paar Themen wie "In die Sonne Fotografieren" usw. aufkamen und ich das passende Foto wiedergefunden habe stelle ich es hier als "Anschauungsobjekt" mal rein.

NEIN. Dieser Thread soll keine endlose Diskussion starten.
Auch nicht bezüglich Brennpunkt vs. Brennfleck!

Ich wollte nur mal veranschaulichen, dass es im Inneren einer Kamera ganz schön heiss werden kann. Gerade wenn ich daran denke, dass der Abstand der Linse zum Stengel annähernd dem Auflagemass einer Canon EOS entsprach.

Eine Kamera so irgendwo auf dem Stativ, oder im Auto "vergessen" kann nicht gut für die Technik sei

Das Objektiv war ein M42 50mm bei Blende 1.7

 

[D6286]

AW: Sonne, Brennpnkt, Brennfleck

Du meinst also, dass man mit einer Lupe[1] das Licht der Sonne bündeln kann und es dann heiß wird?

--
[1] = oder einem ähnlichen optischen System mit positiver Brennweite

 

[schubbser]

AW: Sonne, Brennpnkt, Brennfleck

Dass das so ist steht ausser Frage!

Ich wollte eher die Leute, die "immer" meinen, dass nix passiert und das schon oft gemacht haben etwas "aufscheuchen" und die, die es nicht wissen darüber informieren was passieren kann.

 

[RaumKraehe]

AW: Sonne, Brennpnkt, Brennfleck

Du meinst also, dass man mit einer Lupe[1] das Licht der Sonne bündeln kann und es dann heiß wird?

Iss nicht war. Ich werde das gleich mal überall im Inet posten. Das muss die Welt wissen.

Ich bin einer der Leute die das oft machen und wo noch nichts passiert ist. Klar ich kann ja auch meinen Kopf einschalten.

 

[MasterFX]

AW: Sonne, Brennpnkt, Brennfleck

Ist doch alles Bekannt. Hatte ich auch schon mal berechnet. Die größe des "Brennflecks" ist halt bestimmt durch die Brennweite. Je mehr Brennweite umso größer, bedeutet bei gleicher Lichtstärke des Objektivs bleibt die Energiedichte gleich, nur ist die Fläche halt größer. Bei richtiger fokussierung ist die Energiedichte maximal. (siehe auch hier meine kleine Rechnung: https://www.dslr-forum.de/showpost.php?p=7157550&postcount=13)
Und klar wird es heiß. Der kleinste "Brennfleck" wird bei der richtigen Fokusstellung erzeugt. Dabei bekommt der AF-Sensor natürlich immer das "Optimum" an Energie ab, was dann eben DAZU führen kann, wenn man lange genug still hält. Darum besser nicht Stativ verwenden.

Auf der Mattscheibe ist nur das projizierte Bild und weshalb die Energie nicht auf der Netzhaut konzentriert wird (wie z.B. beim Teleskop)
Der CMOS-Sensor ist nur sehr kurz der Energie ausgeliefert, der Verschluss liegt weiter vorne und befindet sich also nicht mehr in der Fokusebene => geringere Energiedichte. Natürlich könnte man auch extra falsch Fokussieren um den Verschluss zu schädigen, aber während der meisten Zeit ist da ja noch ein Spiegel zwischen...

 

[schubbser]

AW: Sonne, Brennpnkt, Brennfleck

Hi MasterFX,

Unter anderem meinte ich genau diesen Post.
Und diesen, samt Deiner Rechnung kann man nun bildlich untermauern.

Klar, dass die Netzhaut nix abbekommt, aber wenn die Mattscheibe erst mal "durch" ist, dann.....

Klar liegt über dem Sensor erst mal der Verschluss, aber im Zeitalter der VDSLR und Live-View eben auch nicht immer.

Klar ist auch, dass mit etwas Hirnschmalz normalerweise keine Probleme entstehen sollten. Aber was ist schon normal

Egal, ich wollt ja auch nicht diskutieren, sondern den "Bratapfel" als bildliches Zeugnis der möglichen Wärmeentwicklung zeigen.

 

[Nauki]

Wichtig ist doch dabei... dass es nicht im Bild auf der Speicherkarte zum Brand kommt ...

Aber es wurden ja auch schon Kleintiere in der Mikrowelle getrocknet...

 

[TVKC]

Was ich an diesem Thread nicht verstehe: Wenn ich mit einer Lupe auf ein trockenes Blatt fokussiere, beginnt das zu brennen, ok - hab ich aber ein Bild in meiner Kamera im Fokus, kumuliere ich das Licht ja nicht auf einen Punkt, sondern weiterhin auf eine große Fläche, zumindest der des Sensors. Damit kann ich nix anzünden, es gibt faktisch keine Wärmeentwicklung.

 

[MasterFX]

Was ich an diesem Thread nicht verstehe: Wenn ich mit einer Lupe auf ein trockenes Blatt fokussiere, beginnt das zu brennen, ok - hab ich aber ein Bild in meiner Kamera im Fokus, kumuliere ich das Licht ja nicht auf einen Punkt, sondern weiterhin auf eine große Fläche, zumindest der des Sensors. Damit kann ich nix anzünden, es gibt faktisch keine Wärmeentwicklung.

Noch so einer...
Es entsteht eben kein Punkt sondern ein Fleck, eine Abbildung der Sonne die gemäß der Brennweite der Linse/Lupe eben eine entsprechende Ausdehnung hat.
Was man in den Lehrbüchern sieht bezieht sich immer auf einen Punkt im Unendlichen, die Sonne ist aber kein Punkt sondern hat eine räumliche Ausdehnung:

Zitat aus Wiki vom Artikel Lupe:

Den größten Einfluss hat dabei der Linsendurchmesser. Je größer, desto mehr Licht(energie) wird gebündelt. Die Ausgedehntheit der Sonne (als abgebildetes Objekt) bewirkt neben dem Linsenfehler, dass der Brennpunkt kein idealer Punkt, sondern ein Brennfleck ist.

Ein Objektiv ist eigentlich nichts anderes als eine Lupe, nur dass ein Objektiv eine Ansammlung von Linsen ist um z.B. auch Objekte zu Fokusieren die nicht im Unendlichen sind und Abbildungsfehler zu korrigieren usw.
Es gibt auch Objektive die nur aus zwei Linsen bestehen.

 

[schubbser]

Was ich an diesem Thread nicht verstehe.....

Du konzentrierst ganz einfach die Energie, die im Licht der Sonne steckt und durch die Linse "muss" auf eine kleinere Fläche.

Was auf eine Fläche verteilt "unschädlich" ist, wird "gebündelt" an einer bestimmten Stelle soviel Wärme erzeugen, dass das "bestrahlte" Teil hier eben heiss wird weil es die Wärme an dieser Stelle nicht schnell genug abführen kann.

Im übrigen kann man auch mit einer Lupe "Feuer" machen. Selbst wenn das Papier nicht im "Brennpunkt" liegt, sondern etwas davor, oder dahinter. Wenn der helle Fleck also in wirklichkeit eine Fläche darstellt.
Der optimale "Brennpunkt" sollte das Papier eher zerschneiden, ähnlich wie bei einem Laser.

 

[laerche11]

Der Unterschied zwischen einem Apfel und einer Kamera ist, dass bei einer KAmera das Licht auf einen Spiegel, ein Prisma und ein Okular fällt und dann die Kamera wieder verlässt.

Oder fotografierst Du die Sonne mit "B"?

 

[Rainmaker No.1]

Hallo,

ich halte den Punkt den Lärche genannt hat für den wichtigsten. Die Energie verläßt zumindest Grossteils die Kamera durch das Okular und gelangt dann typischerweise in ein Auge, was zumindest meiner Meinung nach viel wertvoller ist als irgendeine Kamera welche in wenigen Jahren ohnehin nur noch Schrottwert hat. Deshalb sollte jegliche Einstellung bei der die Sonne im Sucher ist so kurz wie möglich gehalten werden und bei grösseren Öffnungen besser unterbleiben. Eine nette Schilderung der sonst auftretenden Verbrennungen und sonstigen Folgen gab es vor Jahren mal in der SuW.

PS.: Das Bild mit dem Apfelstil ist ganz nett, erheblich übler gestaltete sich ein erster Versuch den Brennpunkt meines 16er Spiegels zu bestimmen. Eigentlich gelang der gar nicht, denn das helle Brett welches ich für die Messung nutzen wollte ging sofort in Flammen auf noch ehe ich den Brennpunkt erreicht hatte.


MfG

Rainmaker

 

[schubbser]

Der Unterschied zwischen einem Apfel und einer Kamera ist, dass bei einer KAmera das Licht auf einen Spiegel, ein Prisma und ein Okular fällt und dann die Kamera wieder verlässt.

Oder fotografierst Du die Sonne mit "B"?

Suchst Du den passenden Ausschnitt mittels direkter Projektion auf die Sehnerven?

Ich betrachte mir immer das Abbild das das Licht auf der Mattscheibe hinterlässt. Ist bei Dir diese evtl. schon geschmolzen?

 

[laerche11]

Suchst Du den passenden Ausschnitt mittels direkter Projektion auf die Sehnerven?

Ich betrachte mir immer das Abbild das das Licht auf der Mattscheibe hinterlässt. Ist bei Dir diese evtl. schon geschmolzen?

Auch die Mattscheibe ist transparent.

 

[MasterFX]

Auch die Mattscheibe ist transparent.

Sie ist matt, darum auch der Name MATTscheibe. Sie ist zwar lichtdurchlässig, aber da sie mattiert ist, wird das Bild auf der Mattscheibe abgebildet. Nur darum funktioniert überhaupt der Dioptrienausgleich an der Kamera. Schließlich will man gleichzeitig die Schrift sowie das Bild der Mattscheibe richtig scharf haben.
Letzten Endes wirkt die Mattscheibe so wie ein transparentes Foto das von hinten angestrahlt wird. Der Brennpunkt ist genau auf der Mattscheibe, darum wird dann Licht was von der Sonne kommt nicht auf der Netzhaut gebündelt. Dieses Foto wird dann mit dem Auge betrachtet, nicht aber wie beim Teleskop auf die Netzhaut direkt projiziert.

 

[UnclePat]

Leute, jedes Quartal gibt es hier die gleiche Diskussion und immer kommen wieder die gleichen meist zwar gutgemeinten aber doch falschen Totschlagargumente von Unglaeubigen.

schubbser und MasterFX haben vollkommen recht.
Das verkleinerte Abbild der Sonne wird mit hoeherer Energiedichte auf Sensor, AF-Sensoren und Mattscheibe projeziert.
Die Mattscheibe streut mehr oder weniger diffus, dadurch wird nur ein Bruchteil des Sonnenlichts durch das Okular ins Auge gelangen (Disclaimer: die Gefahr fuers Augenlicht ist zwar reduziert aber trotzdem natuerlich noch vorhanden).
Es gibt keinen prinzipiellen Unterschied zwischen Lupe und Objektiv.
Die Sonnen kann nie auf einen einzigen (Brenn-)Punkt abgebildet werden (auch nicht von einem Brennglas = Lupe), sondert wird immer als verkleinerte Flaeche abgebildet gemaess Linsengleichung.

Diese Punkte sorgen immer wieder fuer Verwirrung, weil einige wohl das Grundprinzip der Fotografie nicht verstanden haben.

 

[pspilot]

@schubbser: Kannst du mir die beide von dir stammenden Sätze mal im Zusammenhang erläuern, oder weißt du nach einer guten Woche schon nicht mehr so genau, was du eigentlich sagen wolltest :

Klar, dass die Netzhaut nix abbekommt, aber wenn die Mattscheibe erst mal "durch" ist, dann.....

Ich betrachte mir immer das Abbild das das Licht auf der Mattscheibe hinterlässt. Ist bei Dir diese evtl. schon geschmolzen?

Nur so aus Interesse ...

P.S.: Ich fotografiere seit 30 Jahren in und gegen die Sonne und hatte noch nie Angst um meine Netzhaut. Auch meine Verschlüsse und Sensoren erfreuten sich immer bester Gesundheit .

 

[anathbush]

Wie UnclePat schon geschrieben hat, ist der kleinste "Brennfleck" den man mit der Sonne auf dem Sensor erzeugen kann dann erreicht, wenn die Sonne scharf - das Objektiv also auf unendlich - gestellt wird. Das ist mit ein wenig nachdenken auch sehr verständlich: drehe ich von unendlich zurück, wird die Sonne auf dem Sensor immer unschärfer und damit ein immer größerer verschwommener Fleck.

Beispiel: Bei 50mm wird die Sonne auf dem Sensor als ~0.5mm großer Fleck abgebildet. Der Blenddurchmesser bei f/1 ist 50mm bei f/2.8 ist er 18mm.

Kommen von der Sonne nun 1000W/m² Bestrahlungsstärke (damit rechnen die Photovoltaiker) dann kommt durch die Blende mit f/1 ungefähr 2 Watt. Das kling zunächst völlig harmlos.

Das Licht der Sonne wird aber auf das Sonnenabbild auf dem Sensor konzentriert - diese Fläche ist aber 10.000 fach kleiner als die freie Fläche der Blende. Das entspricht also 10.000.000 W/m². Das ist eine unglaublich große Bestrahlungsstärke.

Das Problem nimmt mit kleineren Blenddurchmessern sehr schnell ab, was vermutlich auch der Grund dafür ist, warum so wenig Leuten/Kameras - trotz der geringen Vorsicht - so wenig passiert.

Bestrahlumgsstärke des Sensors innerhalb des Sonnenabbilds (unabhängig von der Brennweite) bei 1000 W/m² Bestrahlung:

f/1   -> 10.0 MW/m²
f/1.4 ->  5.0 MW/m²
f/2   ->  2.5 MW/m²
f/2.8 ->  1.3 MW/m²
f/4   ->  0.6 MW/m²
f/5.6 ->  0.3 MW/m²

 

[pspilot]

Das entspricht also 100.000W/m². Das ist eine unglaublich große Bestrahlungsstärke.

Schön gerechnet, stimmt wohl auch alles. Nur: es gibt ja ein 50/1.2, damit fotografiere ich nun die Sonne bei f1.2 auf unendlich fokusiert - was passiert? Deiner Rechnung nach treffen ~150.000 W/m² auf den Sensor, oder knapp 2 Watt auf 0.2 mm². Den müsste es sofort zerreißen bei der schlagartigen Erwärmung eines so kleinen Flecks! Davon hat man aber nie gehört, oder?

 

[anathbush]

Wie Du oben siehst, habe ich mich verrechnet (bzw. die Maßeinheiten nicht richtig geschrieben)...

Explodieren tut nichts. Es sind ja nur 2 Watt, die in die Kamera gelangen, aber wenn Du mit einem f/1.2 Objektiv direkt, mit offener Blende und auf unendlich fokussiert die Sonne anvisierst, garantiere ich dir, dass in Sekundenbruchteilen der Sensor an der Stelle schmilzt und raucht.