[Stuessi]

Hallo,
hier einige Überlegungen und Bilder zur Schärfentiefe bei Makroaufnahmen.

Die Schärfentiefe hängt bei gegebenem Durchmesser des Zerstreuungskreises nur vom Abbildungsmaßstab und der eingestellten Blende ab. Der Einfluss der Blende ist auf der ersten Abbildung deutlich zu sehen.

Schaut man sich 100% Ausschnitte an, so fällt auf, dass mit zunehmender Schärfentiefe bei kleinen Blenden (größeren Blendenzahlen) die Schärfe abnimmt.

Ursache ist die Beugung des Lichts. Ein Objektpunkt ergibt bei einer Abbildung keinen Bildpunkt, sondern immer eine kleine Scheibe, deren Durchmesser mit kleiner werdender Blende zunimmt. Man spricht von der sog. „förderlichen Blende", wenn das Beugungsscheibchen so groß wie der Zerstreuungskreis ist. Weiteres Abblenden vergrößert zwar die Schärfentiefe, verringert aber die Schärfe des Bildes.
Mit diesem Schärfetiefenrechner http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm habe ich eine Reihe von Werten für Schärfetiefe und förderliche Blende im Makrobereich ermittelt und in ein Diagramm eingetragen, um diesen Zusammenhang auf einen Blick zu überschauen.
Als Durchmesser des Zerstreuungskreises habe ich 1/60 mm gewählt. Dies entspricht sicher einem Praxiswert für die Alpha 100, einem etwas zu optimistischen Wert für die 7D oder 5D.

Anhand des Diagramms kann man sich schnell überlegen, welche Maßstab-Blenden-Kombination für eine geforderte Schärfentiefe optimal ist, z.B. findet man für geforderte 1mm die Kombination Blende 16 und Maßstab 1:1.

Gruß,
Stuessi

[Peter-GBW]

Hallo Stuessi,

wow welche Mühe. Vielen Dank. Obwohl die theoretischen Grundlagen sicher allgemein bekannt sind, sind Deine Fotobespiele und insbesondere die Tabelle sehr anschaulich und hilfreich.

Ich bin beeindruckt!

[gpo]

OhMann stuessi....

meine M-Prüfung ist nun ziemlich genau 29 Jahre her...
und nun muss ich mir wieder diese zeuch reinziehen

aber....
dieses mal habs ich es genossen
einmalig gut beobachtet und beschrieben...
dazu die Bilder die JEDEM wohl langsam klar machen...wo der hammer hängt

Problem in allen schicken Fotobüchern ist ja meist...genau die mangelnde Bildhaftigkeit...
zu den Erklärungen

denn wenns so präsentiert wird...
sollte es jedem glasklar werden
Mfg gpo

[hoffe nur, die verwahrst das ganze auf...vielleicht kommt doch ein Buch raus:]

[hansauweiler]

Hallo Stuessi !
Super dargestellt ! So klar hat mir die (zwar bekannten) Zusammenhänge noch keiner dargestellt wie deine deine mm Papier Diagramme.
Ich versuche gerade bei Detailaufnahmen von Blüten rauszufinden, was der beste Kompromiß zwischen Abbildungsmaßstab, Vergrößerung und Schärfentiefe ist.
Siehe auch http://www.sonyuserforum.de/forum/sh...ad.php?t=35193
Übrigens: Deine Art der Darstellung mit Hilfe von mm Papier, Buntstiften Handschrift und Lineal ohne modernen Schnickschnack trifft meinen Geschmack. So arbeite ich auch am liebsten.Sind wir evt. aus der gleichen Generation? (Der mit Rechenschieber und Reißbrett)?

Gruß HANS

[EdwinDrix]

Klasse erklärt und für mich wirklich praktisch, da ich mich seit kurzem mit der Makrofotografie beschäftige.

Vielen vielen Dank für diesen Beitrag Stuessi


Edwin

[Stuessi]

Hallo,
zunächst danke für die Blumen!
Meinen kleinen Rechenschieber, der aus der Schulzeit Ende der 50-er Jahre stammt, verwende ich zur Bestimmung des Abbildungsverhältnisses: 40 mm der Skala sind in 1/2mm unterteilt. Nach einem Foto davon kann ich mit dem Rechenschieber schnell den Maßstab ausrechnen.
Das Streichholz steckte immer noch in der Befestigung (Duplostein und Tesafilm) und so habe ich meinen Balgen maximal ausgezogen, ein Filmobjektiv 25mm/1,5 in Retrostellung befestigt und damit einen Maßstab von 13,9:1 erhalten. Laut Schärfetiefenrechner ergibt das bei einem Zerstreuungskreis von 1/50 mm ( Dynax 7D) eine förderliche Blende von 2,0. Die Schärfentiefe ist bei Blende 4 erst bei 1/100 mm. Bei diesem Beispiel überwiegt tatsächlich der Einfluss der Beugung. Zur Information habe ich auch die effektiven Blenden hinzugefügt. Beleuchtet wurde das Streichholz von zwei 5600-er Blitzen, bei Blende 16 (effektiv 238) aus ca. 40 cm Abstand.
Das Beugungsscheibchen links unter der 1 von der Zahl 16 stammt übrigens von einem Staubkorn auf der Sensorscheibe der Kamera.

Gruß,
Stuessi

[Stuessi]

Hallo,

nun habe ich die Schärfentiefe in Abhängigkeit von der effektiven Blende aufgetragen.



Gruß,
Stuessi

[bleibert]

Wieder mal ein schönes Experiment!

Nur leider hast Du etwas vergessen: Die effektive Blende unterscheidet sich nicht nur auf Grund der Auszugsverlängerung um den Faktor (m+1) von der nominalen Blende (Zahl auf Blendenring), sondern in Deinem Fall der Retromontage auch noch durch das Pupillenverhältnis. Die nominale Blende ist da Verhältnis von Brennweite zu Eintrittspupille. Die Eintrittspupille ist das Bild der körperlichen Blende (also der Öffnung im Irisblenden-Mechnismus), das durch die Linsen vor der Blende (also Richtung Objekt) entworfen wird. Das ist das, was Du von der Blende siehst, wenn Du vorne hineinschaust - ein vergrößertes Bild der eigentlichen, körperlichen Blende. Diese Größe ist Maßgeblich für den Lichteinfall. Das gleiche analog ist die Austrittspupille, sie ist das Bild der körperlichen Blende, das die Linsen hinter der Blende entwerfen. Wenn Du nun das Objektiv rumdrehst, dann vertauschen auch die Pupillen ihre Lage, und Du machst die Austrittspupille zur Eintrittspupille. Das ist vernachlässigbar, wenn das Pupillenverhältnis, also der Quotient von Austrittspupille zu Eintrittspupille, gleich eins ist. Bei Deinem oben verwendeten MC Rokkor-HH 1:1.8 f=35mm ist das aber nicht der Fall, denn es ist ja eine Retrofokus-Konstruktion. Das Pupillenverhältnis beträgt ca. 1,3, Du müsstest also folglich die Werte für die effektive Blende noch dadurch dividieren.

Bei Deinem ersten Beispiel gibst Du einen Abbildungsmaßstab von m=5,2 an. Deine effektive Blende unter Einbeziehung des Abbildungmaßstabs wäre also:

k_eff = k_nom * (m + 1)

Aus Blende 16 wird also Blende 99. Jetzt hast Du das Objektiv aber verkehrt herum montiert, also verändert sich schon mal gleich die gesamte Blendenskala wegen des Pupillenmaßstabes m_p:

k_eff = k_nom / m_p

Aus der Blende 16 in Normalmontage wird in Retromontage eine Blende 12. Die muss jetzt wiederum bei langen Auszügen um den Maßstabs-Faktor korrigiert werden, also haben wir zusammengefasst:

k_eff = k_nom * (m+1) / m_p

Somit verschlechtert sich die Blende 16 effektiv nur noch zu Blende 76 statt 99.

Mit Deinem Filmobjektiv 25mm/1.5 verhält sich das natürlich genauso. Die effektive Blende ist nicht nur für die Belichtung maßgeblich, sondern auch für die Beugung.

[Stuessi]

Hallo Dennis,

Du hast mit Deinen Überlegungen recht, aber der Schritt von Blende 99 zu Blende 76 liegt bei ca. 2/3 Blendenstufe und wird von mir vernachlässigt, denn sonst könnte ich kein so einfaches und dennoch hoffentlich aussagekräftiges Diagramm zeichnen.

Gruß,
Stuessi

[bleibert]

Zitat von Stuessi

...denn sonst könnte ich kein so einfaches und dennoch hoffentlich aussagekräftiges Diagramm zeichnen.

Ja, aber es stimmt halt nicht. Und ich bin ja noch nicht mal darauf eingegangen, dass hier implizit davon ausgegangen wird, dass Pupillen und Hauptebenen deckungsgleich sind - was ja bei einer Retrofokus-Konstruktion überhaupt nicht stimmt. Also gibt's da noch mehr Verzerrungen, die eventuell noch größere Abweichungen bedingen. Wenn man Glück hat, hebt's sich vielleicht auch wieder auf. Vor allem ist Dein Diagramm mit den effektiven Blenden nutzlos, wenn man nicht weiß, wie man aus der nominalen Blende auf dem Blendenring die effektive berechnet. Ich steige da auch noch nicht richtig durch, und kämpfe mich gelegentlich durch diverse Artikel. Jetzt habe ich erst mal ein paar englische Fachbücher im Auge, wenn ich weiter durchblicke, versuche ich das mal aufzudröseln.