Warum sind Weitwinkelobjektive nicht so lichtstark?

[Lofote]

Leute, ist doch ganz einfach.

WW/UWW müssen das Bild optisch "verkleinern", Tele optisch "vergrößern", bei 50mm (=75mm APS-C) muss muss beides nicht gemacht werden, das ist sozusagen die "native" Brennweite an nem 35mm oder APS-C-Sensor. Deswegen sind lichtstarke 50mm am einfachsten zu bauen.

Ihr macht das aber auch immer kompliziert ...

 

[bastler3]

Wenn es hier nur wirklich kompetente Antworten gäbe, die das Ganze dann auch noch verständlich erlärten, wären wir im Thread über die Fragestellung noch nicht hinausgekommen.

Dieses Forum lebt halt von Spekulationen wie "ich könnte mir vorstellen" , "vielleicht liegt es daran", etc.

Ich gehe mal davon aus, dass sich die Diskussion um SLR-Objektive dreht. Da wurde das Stichwort Retrofokus schon genannt. Der TO möge sich einmal vorstellen, wo im Spiegelkasten sich eine Einzellinse mit 14mm Brennweite befinden müsste. Die Konstruktiven Eigenheiten von Retrofokus-Objektiven finden man im Netz.

Bastler

 

[Char]

WW/UWW müssen das Bild optisch "verkleinern", Tele optisch "vergrößern", bei 50mm (=75mm APS-C) muss muss beides nicht gemacht werden, das ist sozusagen die "native" Brennweite an nem 35mm oder APS-C-Sensor. Deswegen sind lichtstarke 50mm am einfachsten zu bauen.

Interessante Theorie. Wenn ich jetzt also an meiner FX-Kamera nur die inneren 10% nutzen will, sind ploetzlich 5mm-Objektive leicht zu konstruieren, die dann halt nur einen Teil des Sensors ausnutzen (und ausleuchten)?

Zudem - Vergroessert oder verkleinert wird im Vergleich zum optischen System des Auges, und da spielen auch Sachen wie die Suchervergroesserung eine relevante Rolle. Insofern ist die Aussage, dass ein 50mm-Objektiv weder verkleinern noch vergroessern muss, relativ.... sinnentleert.

Ihr macht das aber auch immer kompliziert ...

Man kann es natuerlich auch einfach, dafuer aber falsch machen. Ist mit weniger Anstrengung verbunden, aber... naja, eben falsch.

 

[Lofote]

Interessante Theorie. Wenn ich jetzt also an meiner FX-Kamera nur die inneren 10% nutzen will, sind ploetzlich 5mm-Objektive leicht zu konstruieren, die dann halt nur einen Teil des Sensors ausnutzen (und ausleuchten)?

Wenn du einen Sensor hast, der nur X% so groß ist, verändert sich die Brennweite entsprechend, das ist richtig. Ob es nun exakt X% sind, also so direkt linear umrechnen lässt... keine Ahnung. Spielt für die Beantwortung der Frage des Threaderstellers aber auch keine Rolle.

Zudem - Vergroessert oder verkleinert wird im Vergleich zum optischen System des Auges, und da spielen auch Sachen wie die Suchervergroesserung eine relevante Rolle. Insofern ist die Aussage, dass ein 50mm-Objektiv weder verkleinern noch vergroessern muss, relativ.... sinnentleert.

Keine Ahnung, was das mit dem Sucher zu tun haben soll. Tatsache ist, dass die 50mm Objektive die kleinsten sind - warum wohl? Weil hier Gläser zum Vergrößern oder Verkleinern (also Weitwinklig drauf projezieren) nicht benötigt werden.

Man kann es natuerlich auch einfach, dafuer aber falsch machen. Ist mit weniger Anstrengung verbunden, aber... naja, eben falsch.

Tja, es ist sicher nicht 100% wissenschaftlich korrekt ausgedrückt, aber jedermann kann sich in etwa was drunter vorstellen. Das ist die Kunst, Leuten entweder eine superkomplizierte Antwort zu geben, die sie nicht verstehen (und somit kann mans auch lassen), oder ihnen eine vereinfachte Antwort zu geben, damit sie das PRINZIP verstehen.
Ich möchte eher, dass der Fragende *etwas* verstanden hat und zufrieden ist, als dass ich als der Superwissenschaftler dastehe, der andere aber sich sagt: "jetzt weiß ich bei dem Fachchinesisch und der komplizierten Erklärung soviel wie zu vor, danke auch fürs Gespräch, du Genie."
Und: Für die 100% korrekt wissenschaftliche Aussage kann er übrigens dann auch nachfragen, wenn es ihn dann noch interessiert, das ist das tolle, wenn man von einfach auf kompliziert geht in der Reihenfolge ...

 

[porcupine87]

Also ich will da jetzt keinen extra Thread aufmachen(oder doch?), passt auch grob dazu. Vergleichen wir mal Lichtstärke 1.8 und 1.4 und die Preise bei Nikon:
Bei 50mm kostet das 1.4 nicht mal doppelt so viel wie das 1.8 (die neuen AF-S).
Bei 85mm oder 35mm reden wir aber vom 5fachen Preis und mehr.

Warum ist das so?

Und: Was ist mit Blende 1.0 und darunter? Bei 50mm würde es wohl am Einfachsten realisierbar sein, aber wohl einzig das Noctulux von Leica hat 0.95. Riesig scheint das ja auch nicht zu sein (aber eben teuer).

 

[FeSi]

und was hat das mit Retrobauweise zu tun, ignoriere doch nicht alle Zaunpfähle mit denen wir winken

also möglich ist es, sogar ohne gewölbte Hinterlinse, man muss nur den Strahlengang umkehren und das Bild parallel auf den Sensor projizieren

RETROBAUWEISE , siehe Nikon 6mm/2,8

Meinst Du das 12-24 ist keine Retrobauweise?
Wenn man die Strahlen parallel auf den Sensor projezieren will, muß leider die hintere Linse so groß wie der Sensor sein (da hätten wir wieder das Problem mit dem Bajonettdurchmesser).
Es wird schon seine Gründe haben, daß kein Hersteller so etwas wie ein 12-24/1.0-2.0) baut, da reicht eine Linse mit 12mm Durchmessern locker aus. Die Objektive sind im Prinzip "ab Werk" abgeblendet um die Bildqualität in den Griff zu bekommen.

 

[Manni1]

Keine Ahnung, was das mit dem Sucher zu tun haben soll. Tatsache ist, dass die 50mm Objektive die kleinsten sind - warum wohl? Weil hier Gläser zum Vergrößern oder Verkleinern (also Weitwinklig drauf projezieren) nicht benötigt werden.

Was bitte sind denn Gläser zum Vergrößern oder Verkleinern? Ich kenne bloß Sammel- & Zerstreuungslinsen.
50mm Brennweite am KB-Format werden als Standard empfunden, weil sie in etwa dem normalen Seheindruck durchschnittlicher Personen entsprechen. 50mm vergrößert weder noch verkleinert so ein Objektiv.

 

[lichtbildle]

RETROBAUWEISE , siehe Nikon 6mm/2,8

Ist das retrofokal konstruiert? Es ragt nämlich m.W. weit in den Spiegelkasten hinein und kann deshalb nur mit Spiegelarretierung verwendet werden, aus diesem Grund ist es auch nur zu ganz wenigen Kameras kompatibel.

 

[UnclePat]

Wenn du einen Sensor hast, der nur X% so groß ist, verändert sich die Brennweite entsprechend, das ist richtig. Ob es nun exakt X% sind, also so direkt linear umrechnen lässt... keine Ahnung. Spielt für die Beantwortung der Frage des Threaderstellers aber auch keine Rolle.


Keine Ahnung, was das mit dem Sucher zu tun haben soll. Tatsache ist, dass die 50mm Objektive die kleinsten sind - warum wohl? Weil hier Gläser zum Vergrößern oder Verkleinern (also Weitwinklig drauf projezieren) nicht benötigt werden.


Tja, es ist sicher nicht 100% wissenschaftlich korrekt ausgedrückt, aber jedermann kann sich in etwa was drunter vorstellen. Das ist die Kunst, Leuten entweder eine superkomplizierte Antwort zu geben, die sie nicht verstehen (und somit kann mans auch lassen), oder ihnen eine vereinfachte Antwort zu geben, damit sie das PRINZIP verstehen.
Ich möchte eher, dass der Fragende *etwas* verstanden hat und zufrieden ist, als dass ich als der Superwissenschaftler dastehe, der andere aber sich sagt: "jetzt weiß ich bei dem Fachchinesisch und der komplizierten Erklärung soviel wie zu vor, danke auch fürs Gespräch, du Genie."
Und: Für die 100% korrekt wissenschaftliche Aussage kann er übrigens dann auch nachfragen, wenn es ihn dann noch interessiert, das ist das tolle, wenn man von einfach auf kompliziert geht in der Reihenfolge ...

Das Problem ist aber, wenn aber so ziemlich alles in deinem Beitrag grundsaetzlich falsch ist, und du deine Behauptungen noch nicht mal irgendwie Begruenden kannst.

Die Brennweite ist eine inherente Eigenschaft des Objektivs. Sie veraendert sich nicht, wenn ein Sensor einer anderen Groesse dahinterklemmt.

Ein 50mm gehoert deshalb zu den kleinsten, weil es so ziemlich die kuerzeste Brennweite ist, die nicht im Retrofokusprizip gebaut werden muss, da die Brennweite groesser ist als das Auflagemass und dadurch die Hauptebene innerhalb des Objektivs zu liegen kommt. Vergroesser man die Brennweite, waechst die Objektivlaenge und der Durchmesser ziemlich genau linear mit der Brennweite. Ein 85/1.4 muss also etwa 1.6 mal so lang sein und dick sein wie ein 50/1.4 der gleichen Bauweise.

Brennweite und Vergroesserung haben streng genommen nichts miteinander zu tun. Genaugenommen gibt es den Ausdruck Vergoesserung nicht bei abbildenden optischen Systemen. Es gibt nur den Abbildungsmassstab, der das Verhaeltnis von (reeller) Bildgroesse zu Gegenstandsgroesse beschreibt. Der ist aber mit Ausnahme von sehr speziellen Lupenobjektiven immer kleiner gleich 1.
Vergroesserungsoptiken (z.B. Galileisches Fernrohr) haben einen Vergroesserungsfaktor, der das Verhaltnis von virtueller Bildgroesse zu Gegenstandsgroesse beschreibt (d.h. die virtuelle Vergroesserung, wenn man direkt durch die Optik schaut). Solch eine Optik bildet aber nicht ab und ist fuer Fotografie nicht zu verwenden.

Ich habe nichts gegen einfache Erklaerungen, sie muessen aber trotzdem von richtigen Grundlagen ausgehen und duerfen im Zuge der Simplifizierung keine falschen Tatsachen einfuehren, nur um es einfacher zu machen.

 

[Maximus]

Ihr macht das aber auch immer kompliziert ...

For every complex problem there is a solution that is simple, neat and wrong

Im Weitwinkel bekommt man viel, viel größere Probleme mit sphärischen Aberrationen und Vigettierung sowie fast allen weiteren optischen Fehlern.
Deswegen werden Weitwinkelobjektive sehr teuer wenn sie lichtstark sein sollen und trotzdem eine gute optische Leistung bringen sollen.

Teleobjektive werden einfach riesig groß, schwer und optisches Glas ist auch extrem teuer, deswegen gibts Teleobjektive nicht in lichtstark und günstig.

Dazwischen liegen eben die mittlren Brennweiten, bei dem sich beides sehr gut kontrollieren lässt, Linsengröße und Aberrationen. eben die üblichen Verdächtigen 35mm 1,8 für APS-C, 50mm 1,4, 85mm 1,8 etc.

50mm Objektive sind zudem extrem simple Konstruktionen, weil sie in ihrer Brennweite ungefähr dem Auflagemaß entsprechen.

 

[burkhard2]

Zunächst mal ganz grundsätzlich: WW-Objektive sind schwieriger zu bauen, weil die Lichtstrahlen in einem größeren Winkel auf das Objektiv fallen. Je schräger ein Lichtstrahl auf eine Linse fällt, desto größer werden die Abbildungsfehler einer Linse, und desto mehr Korrekturaufwand muss man betreiben, damit die Linse noch vernünftig abbildet.

Eine 10 mm-Linse an einem Sensor mit 10 mm Diagonale ist also viel leichter zu bauen als ein 10 mm-Objektiv für eine Sensordiagonale von 30 mm.

Dazu kommt noch der praktische Aspekt, dass ich am größeren Sensor die dreifache Belichtungszeit nehmen kann (bei gleicher Verwacklungsunschärfe im fertigen Bild), also gar nicht so dringend ein super-lichtstarkes Objektiv brauche.

Die Lichtstärke bei WW Objektiven ist durch den Durchmesser des Bajonetts begrenzt.

Das stimmt, trifft aber nicht nur auf WW-Objektive zu. Die Blendenzahl bestimmt den Winkel des Lichtkegels, der auf den Sensor trifft. Die Grenze dürfte bei den gängigen Bajonetten etwa bei Blende 1 liegen.

(D)SLR Weitwinkelobjektive sind im allgemeninen Retrofokuskonstruktionen (da das Auflagemaß ziemlich groß ist). Das heißt das Objektiv ist im Prinzip "verkehrt" herum an der Kamera befestigt.

Retrofokus heißt nicht "umgekehrt befestigt". (Nicht verwechseln mit Retrostellung bei Makro-Aufnahmen!) Retrofokus heißt, dass durch einen Trick der Brennpunkt der Linse weiter hinter der Austrittslinse liegt als die Brennweite des Objektivs. Das erreicht man, indem man objektseitig eine Zerstreuungslinse einfügt und das entstehende virtuelle Bild durch eine kameraseitige Sammellinse auf den Sensor abbildet. (In der Praxis sind das natürlich nicht einzelne Linsen, sondern Linsenkombinationen.) An diesem Konstruktionsprinzip liegt auch das Problem bei lichtstarken WW-Objektiven. Die Zerstreuungslinse muss eine extrem große Öffnung haben, damit das Ganze überhaupt funktioniert. Die Abbildungsfehler bekommt man dadurch in den Griff, dass für jeden einzelnen Bildpunkt nur ein kleiner Teil der Linse benutzt wird. Für ein lichtstärkeres WW müsste man größere Teile der Linse nutzen und entsprechend mehr Aufwand in die Korrektur stecken.
Das größere Problem ist die nachgeschaltete Sammellinse, deren Brennweite deutlich kleiner als das Auflagenmaß sein muss, ihr Durchmesser bestimmt aber den Lichtkegel zum Sensor, also die Lichtstärke des gesamten Objektivs. Dadurch muss diese Sammellinse selbst deutlich lichtstärker sein als das fertige Objektiv.

L.G.

Burkhard.

 

[Maximus]

Die theoretische Grenze liegt übrigens für alle Objektive bei f0,5, (Abbesche Sinusbedingung), das lichtstärkste je gebaute Fotoobjektiv ist ein Zeiss 50mm 0,7 für Videoarbeiten.

leider auf italienisch:
http://www.marcocavina.com/omaggio_a_kubrick.htm

 

[Char]

Ist das retrofokal konstruiert? Es ragt nämlich m.W. weit in den Spiegelkasten hinein und kann deshalb nur mit Spiegelarretierung verwendet werden, aus diesem Grund ist es auch nur zu ganz wenigen Kameras kompatibel.

Es gibt zwei verschiedene 6mm Fisheyes von Nikon. Beide haben 220° Abbildung. Das eine ragt weit in den Spiegelkasten herein, waehrend das andere das eben nicht tut. Das eine ist f/5.6, hat 92mm Durchmesser und wiegt 430g. Das andere hat f/2.8, ragt nicht in den Spiegelkasten, hat 236mm Durchmesser und wiegt 5200g. Das hier gezeigte war zweiteres.


http://www.photosynthesis.co.nz/nikon/f656n.jpg
http://www.photosynthesis.co.nz/nikon/ai628.jpg

 

[burkhard2]

Ach ja, gerade gesehen: es gibt auch lichtstarke Weitwinkel-Objektive, z. B. dieses 24 mm f/1.4 (Vollformat!):
http://www.dpreview.com/news/2010/2/9/nikon24mmf14

L.G.

Burkhard.

 

[Maximus]

Da ist wie gesagt aber auch Schluss und vergleichsweise teuer sind diese Linsen auch um eine ähnliche optische Leistung wie ein gutes 50mm 1,4 oder 35mm 1,4 zu erreichen.

 

[Frank Klemm]

Da ist wie gesagt aber auch Schluss und vergleichsweise teuer sind diese Linsen auch um eine ähnliche optische Leistung wie ein gutes 50mm 1,4 oder 35mm 1,4 zu erreichen.

Bei Canon kosten gute Objektive mit Blende 1,4 oder lichtstärker zwischen 24 mm und 85 mm etwa gleich viel:

24 mm: 1380 € (Canon EF 24 mm f/1.4 L II USM)
35 mm: 1225 € (Canon EF 35mm f/1.4 L USM)
50 mm: 1350 € (Canon EF 50mm f/1.2 L USM)
85 mm: 1875 € (Canon EF 85mm f/1.2 L II USM)

Jetzt soll keiner mit dem Canon EF 50mm f/1.4 USM ankommen.

Das ist zwar Blende 1,4, aber qualitativ nicht so der Hit.
Langsamer AF, streulichtempfindlich, mechanisch anfällig, rekordverdächtige Unschärfe bei Blende 1,4 bis 2.
Es kostet nur 310 €. Man kann damit gute Bilder machen. Aber zwischen diesem Objektiv und den 4 obene genannten sind doch gewisse Unterschiede auszumachen.

Geht es um Budget-Objektive, findet man:
EF 28/1.8 USM
EF 50/1.4 USM
EF 85/1.8 USM
im Bereich zwischen 300 und 400 €.

 

[ArtooDetoo]

...

und wenn man mal Nikons 1.4er Reihe nimmt?

 

[Frank Klemm]

Die jeweils lichtstärksten Nicht-Fischaugen-Objektive (Canon, Nikon, Zeiss, Sony, Sigma):

[ATTACH_ERROR="dslrToolsAttachRewrite"]2081831[/ATTACH_ERROR]

 

[Maximus]

Nur SLR-Objektive? Quelle? Wie aktuell? Wo sind die Leicas 50mm mit f 1,1, 1,0 und 0,95?

 

[Borgefjell]

Die Samsung Ex1 hat z.B. ein 5,2-15,6mm Objektiv mit f1,8-2,4. Wer sich einmal die Abmessungen des Objektivs anschaut und dann auf einen Crop oder gar KB-Sensor hochrechnet...