Vorteile eines lichtstärkeren Objektivs?

[Crushinator]

[...] So lange die NA des Objektivs auf Sensorseite größer ist, als die Eintrittswinkel der Eintrittspupillen des AF-Sensors dies erfordern, wird dieser voll ausgeleuchtet und arbeitet. Wird dabei die (kleine und "nach aussen gerichtete") NA des AF-Sensors komplett ausgeleuchtet, so erhält er also das maximal mögliche Licht und eine weitere Steigerung der Lichtstärke aka Blende aka NA am Objektiv liefert für den AF-Sensor keinerlei zusätzlich nutzbares Licht.

Heißt maximal mögliches Licht eine absolute, objektivunabhängige Menge an Photonen oder nur das Maximum, was es durch das Objektiv schafft? Dass mehr als das AF-System zum Arbeiten benötigt dafür keinen Nutzwert darstellt, ist doch bereits unstrittig. Der "Streitpunkt" ist nur, ob die absolute Lichtmenge durch die Anfangsblende variiert.

Ich habe in diesem Punkt gegenteilige Erfahrungen.

Was bedeutet das konkret? Hast Du Erfahrungen mit Situationen, wo man mit F/1.4 und ISO 3200 Verschlusszeiten von 1/8s oder langsamer erzielt, und konntest mit einem F/2.8 FB bei 1/2s oder gar F/5.6 Zoom und 2s noch ohne jeglichen AF-Hilfslichter einwandfrei fokussieren?

Du lässt aber auch keine Baustelle aus! Bei dieser (anderen) Baustelle wird es wieder komplex. In der Tat ergibt ein f/1.4-Objektiv im Vergleich zu einer f/2.8-Optik ein nur unwesentlich helleres Sucherbild. Dies liegt an der relativ schwachen Streuwirkung heutiger, auf Helligkeit bei consumer-Zoomobjektiven getrimmten Standardmattscheiben. Setze mal ein f/1.4-Objektiv an und blende es per Tiefenschärfe-Kontrolltaste auf f/2.5 ab. Man bemerkt fast keinen Helligkeitssprung!

Ich habe in diesem Punkt wohl gegenteilige Erfahrungen. Von "fast keinen Helligkeitssprung" kann ich nicht berichten.

Zurück zum AF:
Nimm mal eine alte Kamera mit Schnittbild-Entfernungsmesser zur Hand. Dieses Entfernungsmessprinzip nutzt genau so wie der AF-Sensor die Triangulation. Bei einem 50/1.8 ist die gesamte Mattscheibe hell und die klaren Bereiche des Schnitbildes ebenso. Nun eine f/4.0-Optik. Mattscheibe dunkler, Schnittbildflächen aber weiterhin sehr hell. Jetzt Abblenden auf f/8. Mindestens eine Schnittbildfläche dunkelt ab, die jeweils andere ist dann noch sehr hell. Warum? Die Eintrittspupille des Schnittbildbereiches ist gegen Bereiche gerichtet, die aus f/4-f/5.6 der Optik einfallen. Wird dieses Licht angeliefert und trifft ins Auge, dann ist das Teilbild relativ hell. Wird die EIntrittspupille bei f/8 oder bei schrägem Einblick in den Sucher nicht mehr ausgeleuchtet, dann wird sie mehr oder weniger plötzlich finster.

Das ist unstrittig. Allerdings kann ich auch mit der Schnittbild-Mattscheibe ab einer bestimmten Motivhelligkeit (eher Dunkelheit) nichts mehr am Schnittbild erkennen, um scharfzustellen.

 

[Mi67]

Der "Streitpunkt" ist nur, ob die absolute Lichtmenge durch die Anfangsblende variiert.

Sobald die NA des AF-Sensors voll ausgeleuchtet wird, variiert sie nicht mehr. Dies ist bei f/5.6-AF-Sensoren ab f/5.6 erreicht. Bei f/4 oder f/2.8-Optik bekommt der AF-Sensor nicht mehr Licht in seinen Strahlengang. Dass der Bildsensor bei der Belichtung mehr Licht bekommt, ist natürlich klar - er verdaut ja auch andere Winkelbereiche des Strahlenbüschels, als der AF-Sensor dies tut.

Was bedeutet das konkret? Hast Du Erfahrungen mit Situationen, wo man mit F/1.4 und ISO 3200 Verschlusszeiten von 1/8s oder langsamer erzielt, und konntest mit einem F/2.8 FB bei 1/2s oder gar F/5.6 Zoom und 2s noch ohne jeglichen AF-Hilfslichter einwandfrei fokussieren?

So habe ich das nicht ausprobiert. Ich habe nur noch nie eine Situation erlebt, in der eine f/2.8-Optik keinen AF schaffte, eine f/1.4-Optik dann aber schon.

Ich habe in diesem Punkt wohl gegenteilige Erfahrungen.

Dann hast Du eine stärker streuende Mattscheibe.

Das ist unstrittig. Allerdings kann ich auch mit der Schnittbild-Mattscheibe ab einer bestimmten Motivhelligkeit (eher Dunkelheit) nichts mehr am Schnittbild erkennen, um scharfzustellen.

Korrekt; es kommt dann auf die Motivhelligkeit an und nicht auf die Blende. Die Blende und nicht die Motivhelligkeit entscheidet nur darüber, ob AF (oder Schnittbild) überhaupt funktionieren können ("ja" oder "nein"). Können sie prinzipiell arbeiten, dann entscheiden die Motivhelligkeit und Motivstrukturierung/-kontrastierung und nicht die Blende darüber, ob der AF auch einen Punkt finden kann.

 

[Crushinator]

So habe ich das nicht ausprobiert. Ich habe nur noch nie eine Situation erlebt, in der eine f/2.8-Optik keinen AF schaffte, eine f/1.4-Optik dann aber schon.

Also, besteht die Möglichkeit, dass andere, die diese Situationen oft erleben und auch gezielt nachstellen können, keinen Unsinn erzählen, richtig?

[...] es kommt dann auf die Motivhelligkeit an und nicht auf die Blende. Die Blende und nicht die Motivhelligkeit entscheidet nur darüber, ob AF (oder Schnittbild) überhaupt funktionieren können ("ja" oder "nein"). Können sie prinzipiell arbeiten, dann entscheiden die Motivhelligkeit und Motivstrukturierung/-kontrastierung und nicht die Blende darüber, ob der AF auch einen Punkt finden kann.

Ich glaube, ganz so trifft das auch nicht immer zu, denn meine beschworene Situation kann mit einer F4,5 Optik eintreten und bei gleichem Motiv mit einem F/1.2 Objektiv wiederum kein Problem darstellen, weil das Sucherbild dann wesentlich heller ist.

 

[Mi67]

Also, besteht die Möglichkeit, dass andere, die diese Situationen oft erleben und auch gezielt nachstellen können, keinen Unsinn erzählen, richtig?

Richtig. Zu überlegen wäre dann lediglich, *warum* es zu diesem Effekt kommt.

Ich glaube, ganz so trifft das auch nicht immer zu, denn meine beschworene Situation kann mit einer F4,5 Optik eintreten und bei gleichem Motiv mit einem F/1.2 Objektiv wiederum kein Problem darstellen, weil das Sucherbild dann wesentlich heller ist.

Der AF-Sensor "sieht" das Sucherbild nicht. An der Stelle des AF-Sensors gibt es keine Mattscheibe und der AF-Sensor greift sich seine sub-Strahlenbündel nicht aus der Fokusebene heraus. Wenn Deine Kamera zusätzliche AF-Sensoren haben sollte, die erst ab f/2.8 und heller zuschalten, dann dürfte dies noch zu berücksichtigen sein. Diese zusätzlichen AF-Sensoren sind zwar in erster Linie dafür gedacht, die Fokussierungsgenauigkeit durch Verbreiterung der Messbasis in der Triangulation zu erhöhen, sie könnten aber theoretisch auch eine andere Lichtempfindlichkeit aufweisen, als die AF-Sensoren, die bis f/5.6 (oder gar bis f/8) arbeiten.

BTW: Dass bei einem Kontrast-AF am Sensor eine höhere Lichtstärke in dunklen Situationen hilfreich sein wird, steht natürlich ausser Frage.


BTW: wenn ich an einer Canon 5D mit Standardmattscheibe und EF 50/1.4 die Blende f/1.6 oder f/1.8 einstelle und dann die Abblendetaste drücke, sehe ich keinerlei Effekt auf Helligkeit oder Schärfeverlauf. Bei f/2.0 kann ich mit Anstrengung einen marginalen Helligkeitsabfall erkennen. Bei f/2.2 und f/2.5 ist dieser immer noch sehr gering. Erst ab f/2.8 und dann weiter kommt es zu klarer deutlichen Stufen und der Hellikeitsminderung - und dann natürlich auch der Schärfentiefe-Zunahme.

Ergo: die Standardmattscheibe meiner Canon 5D zeigt nicht die *echte* Schärfen-un-tiefe und Freistellung eines Objektivs mit Blende größer f/2.8. Erst die stärker streuende Mattscheibe zeigt dann noch Effekte, allerdings ist diese Mattscheibe dann bei einem 24-105/4.0 schon sehr dunkel und grieselig. Hier sind Mittelformat- oder gar Großformatkameras klar im Vorteil, da die Streuwirkung stärker gehalten werden kann, ohne dass die Eigenstruktur der Mattscheibe zu unangenehm auffällt.

 

[Crushinator]

Richtig. Zu überlegen wäre dann lediglich, *warum* es zu diesem Effekt kommt.

Logisch wäre es, wenn die absolute Lichtmenge, die zu den AF-Sensoren durchdringt, doch mit der Objektivlichtstärke variiert, so dass bei entsprechend wenig Motivhelligkeit mit der einen Anfangsblende der EV-Arbeitsbereich des AF nennenswert unterschritten wird, und man mit der anderen gerade und eben an der Grenze ist.

[...] Wenn Deine Kamera zusätzliche AF-Sensoren haben sollte, die erst ab f/2.8 und heller zuschalten, dann dürfte dies noch zu berücksichtigen sein. Diese zusätzlichen AF-Sensoren sind zwar in erster Linie dafür gedacht, die Fokussierungsgenauigkeit durch Verbreiterung der Messbasis in der Triangulation zu erhöhen, sie könnten aber theoretisch auch eine andere Lichtempfindlichkeit aufweisen, als die AF-Sensoren, die bis f/5.6 (oder gar bis f/8) arbeiten. [...]

Eine der betroffenen Kameras, die E-300 mit einem AF-Arbeitsbereich von 0-19 EV hat keine solchen verschieden empfindlichen Sensoren, und die andere hört auf den Namen 1Ds Mark II.

 

[Mi67]

Logisch wäre es, wenn die absolute Lichtmenge, die zu den AF-Sensoren durchdringt, doch mit der Objektivlichtstärke variiert, so dass bei entsprechend wenig Motivhelligkeit mit der einen Anfangsblende der EV-Arbeitsbereich des AF nennenswert unterschritten wird, und man mit der anderen gerade und eben an der Grenze ist.

Da sich der AF-Sensor nur einen Teil des Strahlenbüschels herauspickt und die gesamte Lichtmenge bei höherer Lichtstärke nur durch ein breiteres Strahlenbüschel, nicht aber durch eine dichtere Besetzung der Strahlenbüschel zustandekommt, kann es für Dich so logisch klingen, wie es mag; es ist nicht der Grund.

Wenn man schon sehr knapp ans Arbeitslimit des AF-Sensors herankommt, mag es sein, dass nicht zentrale AF-Sensoren bereits teil-vignettiert werden und daher eine höhere Öffnung doch noch einen Vorteil bringt. Beim zentralen Sensor ist dies eher wunderlich. Allenfalls könnten hier noch die verbleibenden Transmissionsunterschiede lichtschwacher Zoomoptiken mit vielen Elementen versus lichtstarke Optiken, die oftmals Festbrennweiten mit relativ wenigen Licht-schluckenden Elementen als Ursache denkbar sein. Der Unterschied soll bis zu ca. einer Drittelblende betragen, im Extremfall bis zu einer halben Blendenstufe betragen können, ist also nicht riesig.

 

[kknie]

Stell Dir mal vor, Du sitzt im Haus und willst wissen, wie weit der Vogel weg ist, den Du draussen pfeifen hörst. Du gehst also ans Fenster und schaust raus. Würdest Du nur mit einem Auge rausschauen, könntest Du nicht sagen, ob es ein kleiner Vogel ist, der nah da ist oder ein großer, der weit weg ist. Mit zwei Augen ist das aber kein Problem. Die Breite des Fensters ist bei dem Ganzen aber total unwichtig, solange es mindestens so breit ist wie Dein Augenabstand, d.h. Du würdest die Entfernung des Vogels kein Fitzelchen besser einschätzten können, wenn das Fenster statt 20 cm zwei Meter breit wäre (ebensowenig würde Dir beim breiteren Fenster der Vogel heller erscheinen). Bei einer 5 cm breiten Schießscharte hättest Du aber Probleme.
Jetzt ersetzte noch Auge durch AF-Sensor und Fensterbreite durch Lichtstärke.

Die zusätztlichen AF-Sensoren für f/2.8,die manche Kameras haben, entsprächen eine zweiten Augenpaar, bei dem der Abstand zwischen Augen größer ist. Dass man damit Entfernungen besser abschätzten könnte, ist ja klar. Für enge Fenster nähme man dann das enge zusammenstehende Augenpaar, wenn das Fenster breit genug ist, des andere.