Unschärfekreis bei Unendlich

[Char]

Ich hab mal eine (sehr technische) Frage zum "Freistellpotential" verschiedener Brennweiten.

Hier mal, was ich glaube zu wissen:
- Bei gleicher Blende und gleichem Abbildungsmasstab ist der Schaerfentiefebereich gleich gross, egal, welche Brennweite ich verwende
- Bei gleicher Blende und gleichem Abbildungsmasstab, jedoch unterschiedlicher Brennweite, wird der Hintergrund beim laengerbrennweitigen Objektiv staerker verschwimmen (groessere Zerstreuugskreise)

Das fuehrt mich zu folgender Vermutung: Die Tatsache, dass der Hintergrund bei langer Brennweite mehr verschwimmt, haengt mit dem groesseren Abbildungsmasstab zusammen (der gleiche Abbildungsmasstab bezieht sich ja auf mein Objekt, z.B. eine Person, von der ich Portraits mache, damit ist der Abbildungsmasstab des Hintergrundes bei langer Brennweite groesser, waehrend der des Vordergrundes (so einer da ist) kleiner ist....

Soweit richtig? Ich hoffe...

Gut, nun folgende Situation: Ich portraitiere eine Person vor einem Hintergrund, der mich nicht weiter interessiert und sich genuegend weit weg (>50m) befindet, dass wir naeherungsweise annehmen koennen, er sei unendlich weit weg.
Ich portraitiere aus einer Entfernung von 1.50m und mit 50mm Brennweite bei f/2. Die Augen sind noch scharf, die Ohren aber schon nicht mehr. Zur einfacheren Rechnung habe ich jetzt noch ein zweites Objektiv, 100mm mit ebenfalls f/2, mit dem ich dann aus 3m Entfernung fotografiere (gleicher Abbildungsmasstab). Auch hier sind die Augen scharf, die Ohren aber nicht. Der Hintergrund verschwimmt staerker. Nun will ich aber eigentlich Ohren und Augen scharf haben und blende daher ab. Frage: Wie weit muss ich abblenden, damit der Hintergrund (der weit genug weg ist, so dass die 1.50m, die ich zurueck gegangen sind, vernachlaessigbar sind) "gleich unscharf" (gleich grosse Zerstreuungskreise) ist wie bei 50mm f/2?
Spontan wuerde ich raten: Doppelter Abbildungsmasstab (da doppelte Brennweite, aber gleich weit weg) -> halbe Blendenoeffnung (f/4), aber das ist mehr intuitiv geraten als mathematisch gestuetzt....

Gibt es allgemein eine Formel, die in Abhaengigkeit vom Fokuspunkt oder besser noch dem Abbildungsmasstab, der Brennweite und der Blende die Groesse der Zerstreuungskreise fuer ein im Unendlichen befindliches Objekt ausrechnet?

 

[LGW]

AW: Unschaerfekreis bei Unendlich

Also ein Objekt, dass sich "im unendlichen" befindet, ist erstmal grundsätzlich nicht zu sehen - es ist ja "unendlich" weit weg.

Ist es das mathematisch NICHT, gibt es eine reale, endliche Entfernung (z.B. 50m) und mit der kannst du ja einfach ausrechnen, "wie unscharf" das Objekt abgebildet wird, sprich, wie groß der Zerstreuungskreis zu einem Objektpunkt in der genannten Entfernung ist.

Die Freistellung "wirkt" bei längeren Brennweiten übrigens deswegen stärker, weil einfach "weniger" im Hintergrund zu sehen ist; während man beim Weitwinkel ja ganze Häuserhälften im Hintergrund unterbringen kann, passt beim Tele vielleicht gerade noch ein Fenster in den Hintergrund.

In dem Zusammenhang wurde hier auch schon der Begriff "Schärfenuntiefe" oder "Unschärfentiefe" geprägt, als Gegenstück zur Schärfentiefe.

In wieweit dein Rechenversuch Sinn macht, müsste man im Detail wohl genauer beleuchten, weil da vermutlich die Form der Blende bzw. das Bokeh auch eine entscheidende Rolle spielen wird - da sind verschiedene Objektive ja selten identisch.

 

[Char]

AW: Unschaerfekreis bei Unendlich

Ist es das mathematisch NICHT, gibt es eine reale, endliche Entfernung (z.B. 50m) und mit der kannst du ja einfach ausrechnen, "wie unscharf" das Objekt abgebildet wird, sprich, wie groß der Zerstreuungskreis zu einem Objektpunkt in der genannten Entfernung ist.

Hmmm. Und wie rechne ich das aus? Das ist die Formel, nach der ich suche . Ob das Objekt 100m (das Haus da hinten), 10km (der Berg da hinten) oder 300.000 km (der Mond da hinten) entfernt ist, duerfte ja keinen grossen Unterschied mehr machen (das meinte ich mit "unendlich" weit weg).

 

[RawShooter]

AW: Unschaerfekreis bei Unendlich

http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm

 

[mariane]

AW: Unschaerfekreis bei Unendlich

Hmmm. Und wie rechne ich das aus? Das ist die Formel, nach der ich suche .

-Dako- würde dir diesen Thread empfehlen

Desweiteren findet man über google und den passenden Begriff DoF oder Tiefenschärferechner sowohl Programme als auch Online-Rechner mit denen das in null komma nix ermittelt werden kann.

 

[Char]

Argh! Genau das ist das, was ich NICHT suche.

Ich will nicht ausrechnen, was ich tun muss, damit der Hintergrund scharf ist, sondern ausrechnen, wie sehr er unscharf ist. Das kann ich mit den normalen Tiefenschaerferechnern nicht - oder ist da irgendwo eine Funktion, die ich uebersehen habe?

 

[LGW]

Starte hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Zerstreuungskreis

und rechne such/dich durch. Die fertige Formel habe ich auch nicht zur Hand, aber mit ein bisschen Optik-Grundkenntnissen und Physik-Basiswissen nebst ein wenig Äquivalenzumformung bekommst du das bestimmt hin.



Die meissten Formeln gehen natürlich davon aus, dass der Durchmesser des Zerstreuungskreises vorgegeben ist, und ermitteln daraus eine Entfernung bzw. eine Schärfentiefe - das sollte man umstellen können, wenn man die Objektdistanz und Fokusdistanz kennt

 

[mariane]

Ich will nicht ausrechnen, was ich tun muss, damit der Hintergrund scharf ist, sondern ausrechnen, wie sehr er unscharf ist. Das kann ich mit den normalen Tiefenschaerferechnern nicht - oder ist da irgendwo eine Funktion, die ich uebersehen habe?

Schaue dir den Thread von -Dako- an, dort steht die Theorie, der Rest ist Kür.

Anbei ein Beispiel: 50mm @8, Entfernung 10m (x-Achse Entfernung in m, y-Achse Zerstreuungskreis in mm, Blau vor dem Objekt, Rot hinterm Objekt, Linie bei 0,0192 ist der Wert (bis 0) ab dem alles Scharf ist, darüber ist es unscharf (hier Crop 1.6 für die 350D berechnet). Ist mit Excel oder dergleicher kein Problem.

Die Werte für Entfernung, Brennweite und Blende gibt man ein und schaut was bei raus kommt.

 

[gpo]

Moin,

also rechen tue ich auch nicht(mehr)

aber offensichtlich hast du eine Cropkamera und ein zu kurzes Objektiv?

wenn du "freistellen" im Sinne von Modefotografie meinst...
sieht das dort so aus:

die Kollegen haben (meist feste)Brennweiten von 200/300/400mm
dazu mit sehr hohen Anfangsöffnungen um die 2.8
suchen dann auch sehr weit liegende Hintergründe,
dazu noch die passenden "freistellenden" Lichtverhältnisse!

und erzeugen dadurch scharfe Bilder (von Nase bis Hinterkopf) völlig frei
und losgelöst!

da muss man nur eins nachrechen
ob die Kasse für solche Linsen reicht?
Mfg gpo

 

[LGW]

Schaue dir den Thread von -Dako- an, dort steht die Theorie, der Rest ist Kür.

Anbei ein Beispiel: 50mm @8, Entfernung 10m (x-Achse Entfernung in m, y-Achse Zerstreuungskreis in mm, Blau vor dem Objekt, Rot hinterm Objekt, Linie bei 0,0192 ist der Wert (bis 0) ab dem alles Scharf ist, darüber ist es unscharf (hier Crop 1.6 für die 350D berechnet). Ist mit Excel oder dergleicher kein Problem.

Die Werte für Entfernung, Brennweite und Blende gibt man ein und schaut was bei raus kommt.

Jetzt musste ihm nur noch die Formel per c&p hier hin packen

 

[Char]

So.... damit ist mir ja schon mal recht geholfen. Jetzt muss ich nur noch warten, bis mir jemand die excel-Formel hier hinkopiert, oder sie selber schreiben . Sollte ich zur Not auch noch hinbekommen.

aber offensichtlich hast du eine Cropkamera und ein zu kurzes Objektiv?

Nein, nicht wirklich, aber ich ueberlege, mir ein Objektiv zu kaufen (in Frage kommen z.B. 50/1.8, 50/1.4 und 85/1.8). Und da war mir eben wichtig, vorher herauszufinden, was ich nachher haben werde. Und da ich nun mal ein eher technischer Mensch bin, gehe ich das auch technisch an .

 

[RawShooter]

http://www.mijnalbum.nl/Foto-6DKEYPLZ.jpg

http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm#top

 

[Char]

http://www.mijnalbum.nl/Foto-6DKEYPLZ.jpg

http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm#top

Bin ich grad zu doof oder hast Du meine Frage nicht verstanden bzw. nicht gelesen?

 

[RawShooter]

Wann sie mir sagen können af welche distanz Unendlich sich befindet dan bekommen sie die formel in Exel.

 

[Rudeofus]

Ich hab mal eine (sehr technische) Frage zum "Freistellpotential" verschiedener Brennweiten.

Hier mal, was ich glaube zu wissen:
- Bei gleicher Blende und gleichem Abbildungsmasstab ist der Schaerfentiefebereich gleich gross, egal, welche Brennweite ich verwende
- Bei gleicher Blende und gleichem Abbildungsmasstab, jedoch unterschiedlicher Brennweite, wird der Hintergrund beim laengerbrennweitigen Objektiv staerker verschwimmen (groessere Zerstreuugskreise).

Das fuehrt mich zu folgender Vermutung: Die Tatsache, dass der Hintergrund bei langer Brennweite mehr verschwimmt, haengt mit dem groesseren Abbildungsmasstab zusammen (der gleiche Abbildungsmasstab bezieht sich ja auf mein Objekt, z.B. eine Person, von der ich Portraits mache, damit ist der Abbildungsmasstab des Hintergrundes bei langer Brennweite groesser, waehrend der des Vordergrundes (so einer da ist) kleiner ist....

Soweit richtig? Ich hoffe...

Gut, nun folgende Situation: Ich portraitiere eine Person vor einem Hintergrund, der mich nicht weiter interessiert und sich genuegend weit weg (>50m) befindet, dass wir naeherungsweise annehmen koennen, er sei unendlich weit weg.
Ich portraitiere aus einer Entfernung von 1.50m und mit 50mm Brennweite bei f/2. Die Augen sind noch scharf, die Ohren aber schon nicht mehr. Zur einfacheren Rechnung habe ich jetzt noch ein zweites Objektiv, 100mm mit ebenfalls f/2, mit dem ich dann aus 3m Entfernung fotografiere (gleicher Abbildungsmasstab). Auch hier sind die Augen scharf, die Ohren aber nicht. Der Hintergrund verschwimmt staerker. Nun will ich aber eigentlich Ohren und Augen scharf haben und blende daher ab. Frage: Wie weit muss ich abblenden, damit der Hintergrund (der weit genug weg ist, so dass die 1.50m, die ich zurueck gegangen sind, vernachlaessigbar sind) "gleich unscharf" (gleich grosse Zerstreuungskreise) ist wie bei 50mm f/2?
Spontan wuerde ich raten: Doppelter Abbildungsmasstab (da doppelte Brennweite, aber gleich weit weg) -> halbe Blendenoeffnung (f/4), aber das ist mehr intuitiv geraten als mathematisch gestuetzt....

Gibt es allgemein eine Formel, die in Abhaengigkeit vom Fokuspunkt oder besser noch dem Abbildungsmasstab, der Brennweite und der Blende die Groesse der Zerstreuungskreise fuer ein im Unendlichen befindliches Objekt ausrechnet?

Wenn es so eine Formel gibt, dann ist sie unglaublich kompliziert, hängt von weiß Gott welchen Parametern ab, die du als Normalsterblicher vom Objektivhersteller nie erfahren wirst, und liefert dir erst nach viel Rechnerei ein Ergebnis, vorausgesetzt, es gibt überhaupt eine geschlossene Formel (sehr unwahrscheinlich), da wird es nur numerische Verfahren geben ...

Aber so eine Formel braucht man meistens nicht, weil bis man alles exakt ausgerechnet hat, ist es finster draußen, die Person, die du fotografieren wolltest, ist gelangweilt nach Hause gegangen, und deinem dritten Ersatzakku ist die Luft ausgegangen.

Einen Richtwert, den ich immer wieder in Foren gelesen habe, kann ich hier aber wiedergeben:
1. Deine Vermutung über die Tiefenschärfe im Nahbereich ist korrekt: Selber Abbildungsmaßstab und selbe Blendenzahl liefern ungefähr gleiche Tiefenschärfe.
2. Ein unendlich ferner Punkt erscheint relativ zu deinem Hauptmotiv ungefähr so groß zerstreut, wie deine Blende absolut groß ist

Das bedeutet: Mit 100mm erhältst du bei 3m Abstand ungefähr die gleiche Tiefenschärfe wie mit 50mm und 1.5m Abstand. Mit ungefähr meine ich, dass die exakte Tiefenschärfe zwar vielleicht ein bisschen abweicht, aber dass der Unterschied für praktische Belange verschwindend gering ist

Das bedeutet weiters: Mit 100mm hast du bei F/2 eine Blendenöffnung, die einem Kreis mit 50mm Durchmesser entspricht. Beim 50mm Objektiv hat diese Blendenöffnung den halben Durchmesser. Ein nahezu unendlich weit entfernter Punkt wird daher beim 100m soweit zerstreut, dass er aussieht wie eine stark verschwommene 5cm große Kreisscheibe gleich neben dem Hauptmotiv (ca. so groß wie die Nase).
Der selbe Punkt schaut im 50mm aus wie eine stark verschwommene 2.5 cm große Kreischeibe (ca. so groß wie ein Auge). Daher ist das 100mm besser zum Freistellen geeignet als das 50mm, und die, die sich das leisten können, arbeiten mit 300mm F/2.8 (->10cm Kreisscheibe). Referenz hier, siehe Q15.
Beachte, diese 5cm bzw. 2.5cm Kreisscheibe ist nicht der resultierende Zerstreuungskreis auf deinem Sensor!

Wenn du hier schaust, siehst du sogar eine ASCII Grafik, die den Sachverhalt für 50mm und 100mm bei Blende 8 illustriert: Beim Hauptmotiv haben beide die gleiche Tiefenschärfe, bei entfernten Punkten zerstreut die größere Blendenöffnung deutlich mehr.

 

[Char]

Wann sie mir sagen können af welche distanz Unendlich sich befindet dan bekommen sie die formel in Exel.

~ 10.000 Meter .

Wenn es so eine Formel gibt, dann ist sie unglaublich kompliziert, hängt von weiß Gott welchen Parametern ab, die du als Normalsterblicher vom Objektivhersteller nie erfahren wirst, und liefert dir erst nach viel Rechnerei ein Ergebnis, vorausgesetzt, es gibt überhaupt eine geschlossene Formel (sehr unwahrscheinlich), da wird es nur numerische Verfahren geben ...

Das glaube ich nicht. Ich geh davon aus, dass es eine geschlossene Formel gibt. Aber der Rest des Posts hilft doch schon mal ziemlich weiter, meine Ausgangsvermutung ist also wahr: Auf f/4 abblenden (beim 100mm Objektiv) bringt die gleiche Zerstreuung des Hintergrunds wie f/2 bei 50mm.
Uebrigens wuerde ich kein 300/2.8 fuer Portraits einsetzen wollen . Aus diversen Gruenden....

 

[klaramus]

Kann man nicht ausrechnen, weil es Geschmackssache ist (und auch vom Bokeh abhängt). Denn der ZK-Durchmesser ist eine fiktive Zahl, weil a l l e s unscharf ist, was nicht exakt in der Schärfezone liegt und das unabhängig vom Abbildungsmaßstab, Blende und Brennweite. Nur mal ein wenig mehr, mal ein wenig weniger unscharf.
Hilft nur eins: Kleine Blendenzahl, längere Brennweite, Hintergrund weiter weg und abdrücken.
Technisch angehen kann man eher nur technische Fotos.
Gruß, K.
(Für mich war der ZK-Durchmesser von 1/30 bei KB niemals akzeptabel)

 

[Rudeofus]

Das glaube ich nicht. Ich geh davon aus, dass es eine geschlossene Formel gibt.

Is bei weitem nicht immer der Fall, nur in den einfachsten Beispielen (oder den Übungsbeispielen auf der Uni) spuckt die Physik einfache geschlossene Formeln aus Häufig haben die Physiker (oder die Mathematiker, die ihnen nicht weiterhelfen konnten) dann eine neue Klasse von Funktionen definiert (elliptische Integrale, Besselfunktionen, Kugelfunktionen, um nur die einfacheren hier zu erwähnen), damit wieder Formeln rauskamen. Es hat schon einen Grund, warum heutzutage so oft mit numerischer Software gearbeitet wird ..

Aber der Rest des Posts hilft doch schon mal ziemlich weiter, meine Ausgangsvermutung ist also wahr: Auf f/4 abblenden (beim 100mm Objektiv) bringt die gleiche Zerstreuung des Hintergrunds wie f/2 bei 50mm.

So entnehme ich das meinen Links.

Uebrigens wuerde ich kein 300/2.8 fuer Portraits einsetzen wollen . Aus diversen Gruenden....

Ich kann mir's auch nicht leisten. Aber die Profis schwören scheinbar darauf. Wenn man genug Platz und Budget hat, warum nicht?

Hinweis: Das 200 F/2.8 kostet und wiegt einen Bruchteil, und produziert auch über 7cm Zerstreuungskreis im Unendlichen

Hinweis: Von den 3 Objektiven, die du gelistet hast, ist das 85 F/1.8 am besten geeignet (47mm Kreis). Das 135 F/2.8 wäre auch in der selben Preisklasse (48mm Kreis). Das 100 F/2 hätte 50mm ... alle ungefähr gleich, liegt nur noch daran, welche Brennweite dir liegt ...

 

[mariane]

Ich geh davon aus, dass es eine geschlossene Formel gibt. Aber der Rest des Posts hilft doch schon mal ziemlich weiter, meine Ausgangsvermutung ist also wahr: Auf f/4 abblenden (beim 100mm Objektiv) bringt die gleiche Zerstreuung des Hintergrunds wie f/2 bei 50mm.

Jep, es gibt sie ... die geschlossene Formel. Zwar recht unhandlich, aber mit Tabellen kein Problem.

Zur Theorie 100mm f/4 gleich 50mm f/2 ein Diagramm (abermals auf 10m focusiert), welches gegenteiliges aufzeigt. (die Blümchen sind nur zur Illustration der zu erwartenen Schärfe/Unschärfe - nicht so genau nehmen)

Ich rechne immer mit z=0,0192mm, da dies für die ausbelichten Formate und den damit einhergehenden optimalen Betrachtungsabstand für 8MP-Aufnahmen aus einer 1,6-Crop-Knipse als Scharf empfunden wird.

Auf eine Formel verzichte ich erst mal hier, weil es nichts bringt diese nur hier hinzuscheiben. Man muß sich mit der Thematik schon ein wenig auseinandersetzen, die Diagramme richtig deuten können und natürlich auch den Zerstreuungskreis verstanden haben. Ansich findet man die Formel aber eh schon fix und fertig bei Wikipedia.

 

[Rudeofus]

Jep, es gibt sie ... die geschlossene Formel. Zwar recht unhandlich, aber mit Tabellen kein Problem.

Die Formel aus der Wikipedia schaut ja gar nicht so unhandlich aus, wäre interessant, wie genau die bei herkömmlichen Portraitsituationen stimmt.

Zur Theorie 100mm f/4 gleich 50mm f/2 ein Diagramm (abermals auf 10m focusiert), welches gegenteiliges aufzeigt. (die Blümchen sind nur zur Illustration der zu erwartenen Schärfe/Unschärfe - nicht so genau nehmen)

Aus der Grafik sehe ich, dass das 100mm Objektiv bei viel geringerem Abstand vom Fokuspunkt bereits große Zerstreuungskreise produziert, das 50mm wesentlich mehr Abstand braucht und eine gewisse Zerstreuungskreisgröße gar nicht übersteigt ...

Scheint meine Aussagen eher zu bestätigen als zu widerlegen, oder ?