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Uniaufgabe Optik = völliger quatsch?

crusher89

Themenersteller
Hallo,
ich habe in der Uni eine Hausübung bekommen und als ich mir sie durchgelesen habe dachte ich mir, dass sie völliger Quatsch ist.. was sagt ihr dazu?

Aufgabe:
Ein Gesellschaftsreporter fotografiert einen Filmstar beim Einkaufen aus einer
Entfernung von 150 m mit einem Teleobjektiv der Brennweite 1000 mm.
Ab welcher Blendenzahl sind die Muttermale des Filmstars (Durchmesser 5
mm) auf dem Bild erkennbar, wenn Sie die Auflösung des Films/Bildsensors
und Linsenfehler vernachlassigen? Verwenden Sie als mittlere LichtwellenlÄange
550 nm.

Die Antwort gebe ich später, würde mich interessieren, was ihr daraus schließt.

Liebe Grüße,
Paule
 
Zuletzt bearbeitet:
Du willst ja wohl hoffentlich nicht, dass wir die Lösung geben.
Mir scheint aber, es müsste einen Zusammenhang zwischen Beugungsunschärfe und Blendendurchmesser und Wellenlänge des Lichtes geben. Daraus ließe sich dann für die gegebene Entfernung und Brennweite das kleinste abzubildende Detail errechnen.
Die Blendenzahl, die da herauskommt, wäre nicht "kleiner gleich Blende x" sondern "größer gleich Blende x".
Völliger Quatsch scheint mir die Aufgabe nicht zu sein.
 
Naja, wenn er kein ruhiges Händchen hat, kein Stativ benutzt, der AF versagt und der "Reporter" Augenprobleme hat und somit der MF auch versagt .... dann sieht er gar nicht viel von den Muttermalen. :lol::lol:

Rechnen kann und will ich das ganze jetzt auch nicht. ^^
 
ok völliger quatsch nicht.. aber ich habe die aufgabe gerechnet und die lösung dazu ist auch recht lustig..
ab blende 50. unser tutor meinte dazu, dass dies neue kameras locker schaffen.. soviel zur realitätsnähe der aufgabe^^
 
Dann erzähl ihm doch mal die Geschichte von der Beugungsunschärfe ;)

Aber ich verstehe die Frage nicht. WEnn ich mit einem 1000/2.8 ( ;) ) in 150m genau auf den Pickel scharf stelle, dann ist der im Idealfall auch bei Blende 2.8 scharf ... :confused:
 
MuZler schrieb:
Dann erzähl ihm doch mal die Geschichte von der Beugungsunschärfe ;)

Aber ich verstehe die Frage nicht. WEnn ich mit einem 1000/2.8 ( ;) ) in 150m genau auf den Pickel scharf stelle, dann ist der im Idealfall auch bei Blende 2.8 scharf ... :confused:
Zum Vergrößern anklicken....
Richtig ... Das Blendenloch muss GRÖSSSER sein als die kritische Größe...
:top: Wolfgang
 
TITANbrecher schrieb:
stimmt... aber nutzt da abblenden was?
Zum Vergrößern anklicken....

Puuh, das weiß ich nicht. Aber auf 50 abblenden (wobei man natürlich hierbei die Sensorgröße beachten muss), ist schon... außergewöhnlich.

Wenn man herausfinden will, ob die Sache praxisrelevant (oder überhaupt möglich) ist, dann müsste man zumindest mehrere Zweige beachten:

1. Eine normale Dslr hat einen kleinen Sensor, dadurch ergeben die 1000mm einen kleineren Bildwinkel wie zum Beispiel bei
2. einer Mittelformatkamera, die bei gleicher Brennweite einen größeren Bildwinkel darstellt. Dafür aber auch mehr Auflösung zum Croppen hat.

Bei den beiden Kameratypen haben auch die Blenden unterschiedliche Wirkungen. Bei größeren Sensoren kann man locker auf 50 abblenden, oder mehr (Hörensagen).

Ohne das jetzt noch komplizierter zu machen, da ich ja selbst keine Ahnung habe (:D), würde ich mal sagen, dass man bei dieser Brennweite und dem Abstand auf ein 0,5cm großen Geganstand scharf stellen kann. Und zwar bei einer Blende > 50.
 
Ich krieg auch 50 raus. Aber wo ist der Quatsch? Es geht doch um das Auflösungsvermögen bzw. Beugungsunschärfe. Ab Blendenwert 50 oder kleiner kann man die Muttermale auflösen.
 
Wie schon oben gesagt wurde, ist ja Beugungsunschärfe/Rayleighsches Kriterium, mal auf ein "normal großes" Objekt angewandt. In der Mikroskopie wird das ja schnell relevant.

Quatsch würde ich nicht sagen, und realitätsfern weiss ich nicht: Man bekommt das Ergebnis und sieht: Aha, der Effekt spielt wohl keine Rolle, weil ich wohl nicht mit f/50 fotographiere.

Die Frage "Sie haben einen Sensor mit Pixelabstand XY µm, wie weit können Sie theoretisch die Blende ohne Nachteile schließen" wäre vllt. etwas praxisnäher.

unser tutor meinte dazu, dass dies neue kameras locker schaffen
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Naja, eine Blende offener als f/50 sollte man immer hinbekommen.

Eine Blende geschlossener als f/50... ein 500mm-Objektiv suchen, was auf f/27 abgeblendet werden kann, dann einen 2x-Telekonverter davor? Könnte gehen, oder?
 
also.. der Blickwinkel ist hier relativ egal.
Ich kann die Rechnung gerne mal vorstellen
(siehe Anhang)
also für die Beugungsunschärfe gilt allgemein (gerundet):

sin(alpha) = 1,22 * Wellenlänge / Durchmesser
für den Winkel alpha(der gleiche) gilt außerdem:
tan(alpha) = G /g , also Die Muttermalgröße durch den Abstand zum Objekt.

Für diese größe Entfernung ist unser Winkel alpha sehr klein und es gilt tan(alpha) = sin(alpha)

also kann man die beiden Bedingungen gleichsetzen( aber nur bei so kleinen Winkeln)

1,22* Wellenlänge / Durchmesser = G/g
Demnach ist Durchmesser = 1,22*Wellenlänge*g / G

Die Blende errechnet sich ja durch Blende = Brennweite / Durchmesser
also
Blende = Brennweite * G / (1,22*g* Wellenlänge)


Deshalb ist auch der Betrachtungswinkel relativ egal.. ob Mittelformat oder APS-C dürfte eigentlich egal sein.. Trotzdem verwundert mich diese Annahme eigentlich.... weil es heißt: AB blende 50.. das heißt > f/50
 
Tofuschnitzel schrieb:
Puuh, das weiß ich nicht. Aber auf 50 abblenden (wobei man natürlich hierbei die Sensorgröße beachten muss), ist schon... außergewöhnlich.

1. Eine normale Dslr hat einen kleinen Sensor, dadurch ergeben die 1000mm einen kleineren Bildwinkel wie zum Beispiel bei
2. einer Mittelformatkamera, die bei gleicher Brennweite einen größeren Bildwinkel darstellt. Dafür aber auch mehr Auflösung zum Croppen hat.

Bei den beiden Kameratypen haben auch die Blenden unterschiedliche Wirkungen. Bei größeren Sensoren kann man locker auf 50 abblenden, oder mehr (Hörensagen).

Ohne das jetzt noch komplizierter zu machen, da ich ja selbst keine Ahnung habe (:D), würde ich mal sagen, dass man bei dieser Brennweite und dem Abstand auf ein 0,5cm großen Geganstand scharf stellen kann. Und zwar bei einer Blende > 50.
Zum Vergrößern anklicken....

Ok, es scheint, als ob die physikalischen Grundlagen nicht beherrscht werden.

Es spielt für die Beugungsunschärfe keine Rolle, wie groß der Sensor ist, nur die reale Blendenöffnung. Nur braucht man nur geringere Brennweiten, um den gewünschten Bildausschnitt zu bekommen, und die geringe Brennweite führt dazu, dass nicht so stark abgeblendet werden kann, da dann die Blendenöffnung zu klein wird, was zu vermindertem Auflösungsvermögen führt.

Deswegen kann man bei größeren Sensoren stärker abblenden, da dort die Brennweiten größer sind und die großen Blendenzahlen (entsprechen kleinen Öffnungen) immer noch relativ große Blendenöffnungen (im Vergleich zu kleinen Brennweiten) bedeuten.

Mit Brennweite 1000mm bedeutet Blende f/50: 20 mm Öffnungsdurchmesser
Mit Brennweite 100mm bedeutet Blende f/50: 2 mm -"-
Der Öffnungsdurchmesser ist also nur noch ein Zehntel so groß, was etwa einem zehntel des Auflösungsvermögens entspricht. (Der kritische Winkel ist indirekt proportional zum Öffnungsdurchmesser und wird damit um den Faktor Zehn größer. Der kritische Winkel ist der Winkel unter dem man die aufzulösenden Objekte sieht. Also größerer Winkel bedeutet, die Objekte sind weiter voneinander entfernt. Mit größerem kritischen Winkel müssen die Objekte also weiter voneinander entfernt sein, um unterscheidbar zu sein.)
 
Tofuschnitzel schrieb:
Scharf auflösen, oder in Unschärfe auflösen?
Zum Vergrößern anklicken....

Oh ja, guter Punkt.

Rayleigh (was immer als erstes zu dem Thema in Formelsammlungen/Skripten steht) ist ja schon ziemlich vereinfacht und geht erst mal nur von "erkennbar" (genaugenommen der Unterscheidbarkeit zweier Punkte) aus, nicht von "scharf abgebildet" (mit entsprechend hohem Kontrast).
 
crusher89 schrieb:
Deshalb ist auch der Betrachtungswinkel relativ egal.. ob Mittelformat oder APS-C dürfte eigentlich egal sein.. Trotzdem verwundert mich diese Annahme eigentlich.... weil es heißt: AB blende 50.. das heißt > f/50
Zum Vergrößern anklicken....

Die Blende wird ja relativ zur Brennweite angegeben, daher wird die Brennweite wichtig, da dadurch dann der "reale" Durchmesser berechnet werden kann, und der ist ja entscheidend. Bei kleineren Sensoren sind die Brennweiten kleiner und die gleichen Blendenwerte bei gleichen Blickwinkel bedeuten aber kleiner Öffnungen.

Und zu dem AB Blende 50: f/50 < f/27 < f/11 ...
Je größer die Blendenzahl, desto kleiner die Blendenöffnung.
 
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