Teures Makro = größere Schärfentiefe?

[Gast_194966]

Diese ganzen Spielchen sind unabhängig von der Sensorgröße, Brennweite, technischem Aufbau, Konvertern, etc.
Sie sind eine Eigenschaft des eingefangenen Lichts.

Kannst du dafür mal eine Herleitung zeigen?



Gruß, Matthias

 

[Frank Klemm]

Kannst du dafür mal eine Herleitung zeigen?

Die Herleitung geht auf vielerlei Weisen und es kommt immer das gleiche Ergebnis heraus.

• rein geometrisch (allerdings keine Herleitung der Beugungsunschärfe dabei, die muß man sich noch wo anders herholen)
• über die normale Abbildungsgleichung 1/f = 1/s1 + 1/s2 (allerdings keine Herleitung der Beugungsunschärfe dabei, die muß man sich noch wo anders herholen)
• Gleichungen der Gauss-Optik

Cool ist die Herleitung über reine Geometrie, das Handwerkszeug war schon um 600 v.u.Z. verfügbar (Thales von Milet).

 

[Gast_194966]

Cool ist die Herleitung über reine Geometrie, das Handwerkszeug war schon um 600 v.u.Z. verfügbar (Thales von Milet).

Ich beherrsche die Geometrie durchaus, wenn auch noch nicht so lange wie Thales von Milet. Aber so dramatisch viel mehr als ein Strahlensatz wird's wohl nicht sein. Und auch die Linsengleichung kann ich mit geschlossenen Augen rückwärts herbeten. Ich wüsste jetzt allerdings nicht auf Anhieb, wie Wellenlänge und Schärfentiefe in einer Formel landen sollen, ohne die Annahmen zu kennen, die dazu führen. Schärfentiefe hängt nach meiner Kenntnis vom zulässigen Zerstreuungskreis ab. Da hast Du vermutlich den Pixelabstand genommen? Dann ist also Dein z also mein 1/zzul? Oder Dein z gleich meinem zzul? das würde dann wenigstens von den Einheiten passen.

Erzähl also bitte mal, welche Annahmen dahinterstecken.


Gruß, Matthias

 

[n.nescio]

klar ist beugung formatunabhängig. die anzahl der gebeugten strahlen und wie stark die beugung ist, hat maximal was mit der ausbildung der blendenlamellen zu tun.

der anteil der gebeugten strahlen im bild zu den ungebeugten hat was mit blendenöffnungsumfang zur fläche der blendenöffnung zu tun.

und wie sich die beugung aufs bild auswirkt, hat was mit der objektivqualität zu tun. beugung verschlechtert bei jeder blendenstellung die bildschärfe. bei optisch perfekten objektiven sehen meßgeräte bereits, daß bei abblenden von f/1.4 auf f/2 die bildqualität schlechter wird. durch beugung. nur verbessert sich bei schlechten objektiven die bildqualität durch abblenden stärker als sie sich durch beugung verschlechtert. deshalb gibt es die regel, objetkive etwas abzublenden.

wie ist das jetzt mit dem format?

objektive gleicher blendeneinstellung und brennweite haben eine gewisse umfangslänge de rblendenöffnung. und genau am umfang trittbeugung auf, d.h. die strahlen, die an der blendenöffnung knapp vorbeischrammen werden gebeugt. stärke der beugung, dh. der beugunggswinkel ist wellenlängenabhängig. d.h. während lichtstrahlen, die von einem motivpunkt kommend irgendwo in frontlinsenmitte durchs objektiv zischt, und das ist die mehrzahl der lichtstrahlen, erzeugen einen scharfen bildpunkt am sensor.
vom selben motivpunkt ausgehend kommen ein paar wenige lichtstrahlen blendenlamellennahe durchs objetkiv, werden gebeugt und treffen nicht am richtigen bildpunkt den sensor, sondern daneben --> es wird ein unscharfes bild von den gebeugten strahlen erzeugt, das das scharfe ungebeugtstrahlenerzeugrte bild überlagert, verflaut.

schließt man die blende, wird das verhältnis ungebeugte zu gebeugten strahlen schlechter, d.h. die blendenöffnungsfläche, die stellvertretend für die anzahl der ungebeugten strahlen steht, nimmt mit r² ab, während die anzahl der gebeugten strahlen vom umfang der blendenöffnung abhängt, also bloß mir r abnimmt --> das durch beugung erzeugte unscharfbild, das das gewollte scharfbild überlagert, wird immer deutlicher sichtbar.

UND NUN KOMMTS ABER:
was unterscheidet cropcams von KB-cams?
die sensorfläche werdet ihr sagen. das stimmt aber nicht im bezug auf die beugung.
der beugungsunterschied ist nämlich bei gleicher brennweite und gleicher blend nicht existent, wie man, wer meiner obigen erklärung gefolgt ist, leicht versteht.
aber follvormatfanatiker wollen ja unbedingt die exakt gleichen bilder machen betreffs fotostandort/perspektive und bildausschnitt. also müssen die vollformatiker mit einer längeren brennweite fotografieren im vergleich zu den cropfreunden. und ja, wenn beide, also crop und kb mit gleicher blendenzahl, aber unterschiedlicher brennweite fotografieren, dann ist die blendenöffnung in millimetern bzw. quadratmillimetern bei gleicher blendenzahl beim langbrennweitigeren objektiv größer. also ist bei gleicher blendenzahl bei der längeren brennweite das verhältnis gebeugter strahlen zu ungebeugter strahlzahl ein günstigeres als bei der kürzeren brennweite.
UND JETZT KOMMTS WEITER: aber die FollKleinbildfans wollen doch gleiche verhältnisse im bild, deshalb zwingen sie ja die cropfans bei vergleichen immer, kürzere brennweiten zu verwenden, die natürlich größere tiefenschärfe erzeugen. drum müssen die KB-fans gerechterweise ordentlich abblenden, damit die gleichen schärfentiefeverhältnisse herrschen. und siehe da, damit werden die beugungserscheinungen wiederum bei KB stärker und somit herrscht gleichstand der beugungsauswirkung zwischen den formaten.

kapiert?

ist einfacher zu verstehen als ein dubioser formelapparat.


lg gusti

 

[Gast_194966]

kapiert?

Meinst Du mich? Nein, denn das geht viel einfacher. Aber darauf wollte ich gar nicht hinaus. Ich möchte tatsächlich eine "formelmäßige" Herleitung und die vereinfachenden Annahmen sehen. Und da müssen sehr viele solche Annahmen drinstecken.


Gruß, Matthias

 

[n.nescio]

he, masi, ich habe nichts gegen dich.
wenn du formelst, dann verstehst du die hintergründe dazu und glaubst nicht bloß an die formeln, sondern an das, was sie darstellen.

lg gusti


p.s.: aber ich gebe zu, daß meine sprache öfter eine zu saloppe sein mag.

 

[Gast_194966]

he, masi, ich habe nichts gegen dich.

Davon wäre ich nun auch nicht ausgegangen.

wenn du formelst, dann verstehst du die hintergründe dazu und glaubst nicht bloß an die formeln, sondern an das, was sie darstellen.

"Glauben" ist vielleicht das falsche Wort, aber "verstehen" trifft es ganz gut. Und vor allen Dingen verstehe ich dann eben auch die Annahmen, die zu diesen Formeln geführt haben.


Gruß, Matthias

 

[Gast_194966]

Ich kenne nur Makrobjektive die bei Innenfokussierung eine so genannte Mitlaufblende haben, also eine Blende die sich abhängig von der Entfernungeinstellung öffnet und schließt. Bei unendlich ist sie komplett offen, bei 1:1 maximal geschlossen. Warum das so ist, ist mir auch noch nicht so ganz klar.

Wenn Du damit nicht die in diesem Thema besprochene effektive Blende aufgrund der Auszugsverlängerung meinst, verstehe ich das nicht. Ich habe hier mein Sigma 105/2,8 EX in der Hand, Blendenhebel mit dem Finger ganz aufgedrückt und Fokusring vor und zurück gedreht: Die Blendenlamellen sind in keiner Stellung zu sehen (wohl aber, wenn ich den Finger etwas lockere), die Eintrittspupille ändert sich nur wenig, die Austrittspupille etwas deutlicher. Aber dass die Blende selber sich öffnet und schließt, kann ich beim besten Willen nicht erkennen.


Gruß, Matthias

 

[Nightshot]

Wenn ich mich recht erinnere, dann macht sich das Sigma 105/2,8 beim Fokussieren mächtig lang und ist damit nicht innen fokussiert. Diese Objektive haben keine Mitlaufblende.

 

[abacus]

Gibt noch einen Aspekt, den ich mir erkaufen kann, den der optischen Konstruktion, symmetrisch oder nicht, innenfokussierend oder nicht sowie Brennweite und dann in Abhängigkeit von diesen Kriterien die optische Leistungs bis hin zum Bildrand.

Und jetzt der Ansatz, die physikalischen Gesetze kann ich auch durch viel Geld nicht aushebeln, aber wie nahe ich mit individuell gewünschten Kriterien (z.B. Abbildungsqualität bis in die Ecken) an die physikalischen Limits meines gewünschten Makrobereiches im Gesamtfeld von z.B. 10:1 bis 1:2 oder größer gegriffen 20:1 bis 1:5 (1:10) herankomme sehr wohl (DIN 19040 definiert 10:1 bis 1:10).

Daher stellt sich die Frage "Teureres Makro = größere ausreizbare Schärfentiefe?"


abacus

 

[Frank Klemm]

Wenn ich mich recht erinnere, dann macht sich das Sigma 105/2,8 beim Fokussieren mächtig lang und ist damit nicht innen fokussiert.

... nicht ausschließlich innenfokussiert.

Zum Fokussieren werden Linsengruppen des Objektivs verschoben.
Bei Zoomobjektiven ist das die 1. oder 2. Linsengruppe (dahinter liegt dann meist
der Variator), bei Festbrennweiten können das alle Linsengruppen sein.

Von Front-Fokussierung (Front Focusing System) spricht man, wenn die bewegte Linsengruppe
vor der Aperturblende liegt, von Rück-Fokussierung (Rear Focusing System) wenn sie dahinter liegt.

In der Umgangssprache hat sich eingebürgert, von Front-Fokussierung zu sprechen,
wenn die erste Linsengruppe bewegt wird und von Innen-Fokussierung, wenn eine
weiter hinten liegende Linsengruppe bewegt wird. Der richtige Terminus für
das Bewegen der 1. Linsengruppe zum Fokussieren ist Auszugs-Fokussierung.

Auszugs-Fokussierte Objektive: EF 70-300/4-5.6 IS USM, EF 50/1.4 USM
Innen-Fokussierte Objektive: EF 70-200/2.8 USM
Rück-Fokussierte Objektive: EF 85/1.8 USM

Das erst mal dazu.

Bei (etlichen) (Makro-)Objektiven und bei (hochwertigen) Film-Objektiven ist es
aber nicht mit einer Linsengruppe getan. Dort werden 2 oder 3 Linsengruppen
beim Fokussieren gewegt.

Bei Makroobjektiven kann man häufig durch das Bewegen einer Linsengruppe es
nicht erreichen, dass die optische Abbildungsqualität hoch bleibt.
Bei (hochwertigen) Videoobjektiven besteht die Forderung, das sich beim Fokussieren
der Abbildungsmaßstab nicht ändern darf. Es darf nur scharf oder unscharf werden -- normale
Fotoobjektive sind da unbrauchbar.
Meist wird dies durch das Bewegen von 2, manchmal durch 3 Linsengruppen bewirkt.

Beispiel: 2. + 4. Linsengruppe: EF 24/1.4 USM

Diese Objektive haben keine Mitlaufblende.

Das Wort Mitlaufblende kenne ich nicht.

Beim Fokussieren von Unendlich auf 1:1 verlieren so übliche Objektive zwischen
0,6 und 1,8 Blendenstufen an Lichtstärke. Auszugsfokussierte haben meist höhere
Werte, innenfokussierte meist niedrigere. Auch nur annähernd 0 hat kein Objektiv.

Bei Nikon-Kameras werden beide Werte in den EXIF-Daten abgespeichert.
Da kann man das schön sehen.

Bemerkung: Linsengruppe ist in diesem Beitrag eine Gruppe von Linsen, die mechanisch gegeneinander
nicht verschiebbar sind. Häufig versteht man die Anzahl der Linsen darunter, die nicht miteinander
verkittet sind.