Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Durchgängige Blende: physikalische Umsetzung
wernersbacher
01.02.2017, 11:38
Hallo,
soweit ich das weiß, ist die Blende ja generell der Quotient aus Blendenöffnung und Brennweite. Wenn ich also eine Standardkit habe, 18-55mm und eine konstante absolute Blendenöffnung, dann habe ich bei 18mm ja bspw f3.5 und bei 55 f5.6.
Doch wie ist das bei Zooms mit f2.8? Das heißt ja, dass die absolute Blendenöffnungen bei kürzerer Brennweite kleiner sein müsste als bei größerer Brennweite. Da man aber die Blende ja nicht künstlich kleiner macht (faktisch schließt) bei kürzeren Brennweiten, müsste so ein Zoomobjektiv doch bei kürzerer Brennweite *immer* eine kleinere f-Zahl, also höherere Lichtstärke besitzen. Das heißt das Objektiv wäre in einem Bereich von (erfundenen) 18-55mm, f1.4 - f2.8.
Wieso können Objektive existieren, die eine veränderbare Brennweite haben, sich die f-Zahl (also Quotient von Brennweite und abs. Blendenöffnung) aber nicht verändert?
Kann mir da jemand sagen, wie das konkret gemacht/gebaut wird? :crazy:
Danke!
kilosierra
01.02.2017, 12:04
Die Frage habe ich mir auch schon mal gestellt, aber nicht weiter verfolgt.
Danke, dass du sie gestellt hast.
Ich bin gespannt auf die Antwort.
fhaferkamp
01.02.2017, 14:22
Schau mal vorne in so ein Objektiv mit durchgehend gleicher Lichtstärke hinein und dreh am Zoomring, dann wirst Du sehen, dass sich der Durchmesser der Blende tatsächlich mit der Brennweite entsprechend verändert.
tempus fugit
01.02.2017, 14:34
Scheint das nur so, oder ist sie tatsächlich kleiner?
Wenn man es von der Seite röntgen würde, könnte man doch sehen wie die Öffnung gleich groß bleibt, oder?
fhaferkamp
01.02.2017, 14:49
Ich bin auch kein Optiker, aber ich denke, das hängt im wesentlichen von der Konstruktion ab. Die wirksame Eintrittspupille, von der die Blendenzahl laut Definition (https://de.wikipedia.org/wiki/Blendenzahl) abhängig ist, ist in der Regel nicht gleich dem Durchmesser der Frontlinse, kann sich also in Abhängigkeit bestimmter Parameter auch ändern.
Ob ein Objektiv nun mechanisch die Blende mit dem Zoomen etwas schließt oder ob es andere Konstruktionsmechanismen (Verschieben von Linsen im Inneren) sind, die die Eintrittspupille verändern, das hängt dann von der Objektivkonstruktion ab.
BodenseeTroll
01.02.2017, 16:36
Doch wie ist das bei Zooms mit f2.8? Das heißt ja, dass die absolute Blendenöffnungen bei kürzerer Brennweite kleiner sein müsste als bei größerer Brennweite.
Richtig. Und eine Möglichkeit, das Problem zu lösen, wäre wirklich eine mechanische Kopplung zwischen Blende und Zoomring, so dass sich bei Veränderung der Brennweite auch die Blende ändert. Macht aber keiner, weil empfindlich, teuer und fehlerträchtig.
Ein Zoomobjektiv besteht aus mehreren Linsen mit unterschiedlichen Brennweiten, die teilweise in Gruppen zusammengefasst werden. In einer Gruppe bewegen sich alle Linsen gemeinsam, unabhängig von anderen Linsen oder Gruppen.
Die Linse, die VOR der Blende liegt, wird so angeordnet und bewegt, dass sie wie eine Lupe für die Blende wirkt. Diese "Lupenlinse" wird so verschoben, dass die Blendenöffnung bei grösserer Brennweite grösser und bei kleiner Brennweite kleiner erscheint, obwohl sich die absolute Öffnung nicht ändert. Das Zusammenspiel von Linsengruppen und Vergrösserungslinse ist aber richtig aufwendig und teuer, deswegen gibt es sowas nicht bei denKitobjektiven.
Viele Grüsse,
Michael
wernersbacher
01.02.2017, 17:32
Warum sollte das ein Problem zum Lösen sein?
Sagen wir, ein Objektiv hat eine Blende die sich nicht verstellen lässt, weil verölt. Also ein Zoom mit 2.8. Dann würde sich die Blendenöffnung keinen Milimeter ändern, und trotzdem wäre das Zoom durchgängig 2.8.
-> Das verstehe ich nicht, weil mathematisch gesehen ich bei einer Brennweitenänderung und einer konstanten Blendeneinstellung der Quotient sich auch ändert, und nicht konstant bleiben kann.
Es kommt weder auf den realen Durchmesser der Frontlinse noch auf den realen Durchmesser der Blendenlamellen an, sondern auf die wirksame Eintrittspupille des Objektivs. D.h. vor den Blendenlamellen befinden sich Linsengruppen, die beim Zoomen verschoben werden und dadurch wie ein Lupe wirken. Wenn man von vorne in das Objektiv schaut, verändert sich scheinbar die Größe der Blende.
marvinet
01.02.2017, 18:42
Es gibt Zoom-Objektive, bei denen sich die Blende mit der Zoomstellung automatisch verändert, das Minolta 35-70/4 oder das 28-135/4-4.5 zum Beispiel - bei voll geöffneter Blende sieht man beim Zoomen dass die Blende in Telestellung komplett geöffnet ist und sich diese beim drehen zur Weitwinkelstellung ein wenig schliesst.
Könnten diese Objektive also in Weitwinkelstellung lichtstärker sein? Wahrscheinlich, aber bestimmt auch mit entsprechender Verschlechterung der Abbildungsqualität.
Viele Grüße
Kristof
lampenschirm
01.02.2017, 18:48
Es kommt weder auf den realen Durchmesser der Frontlinse noch auf den realen Durchmesser der Blendenlamellen an, sondern auf die wirksame Eintrittspupille des Objektivs. D.h. vor den Blendenlamellen befinden sich Linsengruppen, die beim Zoomen verschoben werden und dadurch wie ein Lupe wirken. Wenn man von vorne in das Objektiv schaut, verändert sich scheinbar die Größe der Blende.
ein mobiler abgeschwächter Speed Booster ?
und sonst
ich hatte schon mal was von wegen irgendwie konischer Bauart gehört
ein mobiler abgeschwächter speed booster ?:?:
ich hatte schon mal was von wegen irgendwie konischer bauart gehört:?:
Ich bin auch kein Optiker, aber ich denke, das hängt im wesentlichen von der Konstruktion ab. Die wirksame Eintrittspupille, von der die Blendenzahl laut Definition (https://de.wikipedia.org/wiki/Blendenzahl) abhängig ist, ist in der Regel nicht gleich dem Durchmesser der Frontlinse, kann sich also in Abhängigkeit bestimmter Parameter auch ändern.
Ob ein Objektiv nun mechanisch die Blende mit dem Zoomen etwas schließt oder ob es andere Konstruktionsmechanismen (Verschieben von Linsen im Inneren) sind, die die Eintrittspupille verändern, das hängt dann von der Objektivkonstruktion ab.
Eigentlich ist damit alles gesagt.
Es gibt in Objektiven mit durchgehendem Blendenwert tatsächlich eine Mechanik, welche die Blende mit abnehmender Brennweite auf den konstanten Sollwert verkleinert. Ohne diese Mechanik wäre ein 70-200/2.8 möglicherweise ein 70-200/2.3-2.8.
So sind nun mal die optischen Gesetzmäßigkeiten die auf alle Zoomobjektive zutreffen - da der Durchmesser der Frontlinse konstant ist, nimmt mit zunehmender Brennweite die Lichtstärke ab.
Bei den meisten Objektiven gibt es diese Mechanik zur Anpassung an eine konstante Lichtstärke nicht, da wird schlicht und einfach die variable Lichtstärke über den gesamten Brennweitenbereich angegeben, z.B. mit 18-70/3.5-5.6.
Bei dem 18-70 Kit strebt aber auch kein Hersteller eine konstante Lichtstärke an, weil ein Objektiv mit 18-70/5.6 keiner kaufen würde.
Ein 16-50/2.8 dagegen schon, das macht aber größere Linsen erforderlich = teurer.
VG
Aleks
Wenn tatsächlich ein 70/200 F/1,8-2,8 (oder so ähnlich, bei einem Kitobjktiv sind bei ebenfalls rd. 3-fachem Zoom rd. 1,5 Blendenstufen Unterschied zwischen kleinster Brennweite 18/F3,5 und 55/F5,6) preiswerter wie ein 70/200 F/2,8 herzustellen und auch zu kaufen wäre (weil die gleichbleibende Blende über den gesamten Zoombereich eine zusätzliche Mechanik kostet und anscheinend nur dafür sorgt, dass bei kleinen Brennweiten die Blendenöffnung kleiner erscheint): dann würde ich vermutlich lieber das preiswertere Objektiv mit der bei kleinen Brennweiten größeren Blendenöffnung kaufen.
Ich kenne den Grund nicht, aber es muss doch einen Sinn machen, wenn für schlechtere Leistung (kleinere Blendenöffnung bei geringer Brennweite) mehr Aufwand getrieben wird.
Meine Vermutung geht dahin, dass es sich im Beispielfall 70/200 eher um ein 70/200 F/2,4-4,0 oder sogar F/2,8-4,0 handeln würde, dass also der "Trick" mit der verschiebbaren Linsengruppe mit Wirkung wie eine Lupe für die Blende dafür sorgt, dass das Objektiv im oberen Brennweitenbereich eine scheinbar größere Blendenöffnung hat ohne dass dies der Blendenöffnung bei kleinen Brennweiten schadet.
Keine "Leute vom Fach" hier, die das bestätigen oder widerlegen könnten?
vlG
Manfred
@man
Ist aber auch nicht logisch. Alle Zooms im Bereich 70-210 mit variabler Brennweite oder auch das alte Ofenrohr haben einen deutlich kleineren Frontlinsendurchmesser trotz max f/4.5. Nach deiner Logik wären die Riesenlinsen der 2.8er-Telezooms nicht wirklich notwendig.
In der Vergangenheit gab es ja entsprechend lichtstarke Telezooms mit variabler Brennweite, die aber wohl keinen so richtig guten Ruf hatten.
Hallo Manfred,
Wenn tatsächlich ein 70/200 F/1,8-2,8 (oder so ähnlich, bei einem Kitobjktiv sind bei ebenfalls rd. 3-fachem Zoom rd. 1,5 Blendenstufen Unterschied zwischen kleinster Brennweite 18/F3,5 und 55/F5,6) preiswerter wie ein 70/200 F/2,8 herzustellen und auch zu kaufen wäre (weil die gleichbleibende Blende über den gesamten Zoombereich eine zusätzliche Mechanik kostet und anscheinend nur dafür sorgt, dass bei kleinen Brennweiten die Blendenöffnung kleiner erscheint): dann würde ich vermutlich lieber das preiswertere Objektiv mit der bei kleinen Brennweiten größeren Blendenöffnung kaufen.
Die Folgerung ist nicht richtig.
Keine "Leute vom Fach" hier, die das bestätigen oder widerlegen könnten?
Gerne. Vereinfachte Formel: Brennweite in mm geteilt durch Linsendurchmesser der Frontlinse in mm gleich Lichtstärke.
Beispiel: Minolta AF 50mm/1.7
50mm / 29mm = 1.7
Noch Fragen? Anders geht es nicht. Du kannst die Physik nicht austricken.
Gruß, Aleks
wernersbacher
04.02.2017, 00:38
Und dabei wären wir dann wieder am Anfang. Oder ist der Frontlinsendurchmesser von Zooms mit konstanter Blende variabel? :shock:
Also wie denn jetzt?
Ich hatte es eigentlich auch so verstanden wie Toni_B es beschrieben hatte. 'Wirksame Eintrittspupille'
Es kommt weder auf den realen Durchmesser der Frontlinse noch auf den realen Durchmesser der Blendenlamellen an, sondern auf die wirksame Eintrittspupille des Objektivs. D.h. vor den Blendenlamellen befinden sich Linsengruppen, die beim Zoomen verschoben werden und dadurch wie ein Lupe wirken. Wenn man von vorne in das Objektiv schaut, verändert sich scheinbar die Größe der Blende.
Liegt die Betonung hier dann auf 'Vereinfachte'?
Und eine Festbrennweite ist es ja auch. :D
...
Gerne. Vereinfachte Formel: Brennweite in mm geteilt durch Linsendurchmesser der Frontlinse in mm gleich Lichtstärke.
Beispiel: Minolta AF 50mm/1.7
50mm / 29mm = 1.7
Noch Fragen? Anders geht es nicht. Du kannst die Physik nicht austricken.
Oder ist der Frontlinsendurchmesser von Zooms mit konstanter Blende variabel? :shock:Nein, wie sollte das denn funktionieren? Schau mal in ein Zoom-Objektiv von vorne hinein: beim Verändern der Brennweite bewegt sich eine Linsengruppe und das Bild(!) der Blende ändert sich. D.h. die mechanische Größe der Blende bleibt konstant, aber die optisch wirksame Größe ändert sich. Damit kann bei kleinen Zoom-Faktoren (zB.: 2,8/70-200) eine konstante Lichtstärke erreicht werden. Bei größeren Zoom-Bereichen (zB. 16-300) gelingt das nur teilweise und die Lichtstärke ändert sich von 3,5 bis 6,3.
Möglicherweise gibt es auch Zooms, die auch die mechanische Größe der Blende ändern - nur ist mir solch ein System noch nicht untergekommen. Und bei einem großen Zoom-Bereich stelle ich mir das auch recht schwer vor, wenn sich die Blende von 2 auf 20mm ändern sollte...;)
Meine Vermutung geht dahin, dass es sich im Beispielfall 70/200 eher um ein 70/200 F/2,4-4,0 oder sogar F/2,8-4,0 handeln würde, dass also der "Trick" mit der verschiebbaren Linsengruppe mit Wirkung wie eine Lupe für die Blende dafür sorgt, dass das Objektiv im oberen Brennweitenbereich eine scheinbar größere Blendenöffnung hat ohne dass dies der Blendenöffnung bei kleinen Brennweiten schadet.
vlG
Manfred
Genau so sehe ich das auch, das durch die Vergrößerung die Lichtstärke erhalten wird und die wirkliche Endbrennweite größer ist als die angegebene, was die Baugröße des 70/200 2.8 im Gegensatz zum 70/400 erklärt und der Speedbooster ein Abfallprodukt dieser Technik ist. Denn beim Speedbooster verkleinert er ja die wirkliche vorgesetzte Brennweite um die höhere Lichtstärke zu erreichen.
Grüße aus Rostock:top:
Steffen
So, um das ganze dann auf die Spitze zu Treiben, hier mal ein gutes Beispiel:
Ein Sigma ART 18-35 1.8 APS-C hört sich doch gut an, ist aber nur ein
27-52 2.8 Vollformat mit eingebautem Speedbooster, womit sich Größe und Dimension erklären lassen.
Das dann wiederum dazu führt, dass man sich den Sahneteil der Linsen herausholt (APS-C) und es als ART verkaufen zu können. Ich denke auch, das es mehr APS-C Besitzer und Käufer für ein Sigma ART 18-35 1.8 APS-C gibt,
als für ein 27-52 2.8 mit wahrscheinlich schlechterer Abbildungsqualität in Vollformat.
Woraus sich ein, denke ich, besserer Gewinn erzielen lässt .
P.s. wobei ich auch als APS-C Besitzer über diesen kleinen Brennweitenbereich grübeln würde, aber (Ironie) ,, 1.8 Lichtstärke und ein ART-OBJEKTIV zu haben ist doch schon geil, Bravo Sigma ,,
Und Bravo Sony, das du uns solche unnötigen Mogelpackungen ersparst !
Grüße aus Rostock:top:
Steffen
Hallo Manfred,
Die Folgerung ist nicht richtig.
Gerne. Vereinfachte Formel: Brennweite in mm geteilt durch Linsendurchmesser der Frontlinse in mm gleich Lichtstärke.
Beispiel: Minolta AF 50mm/1.7
50mm / 29mm = 1.7
Noch Fragen? Anders geht es nicht. Du kannst die Physik nicht austricken.
Gruß, Aleks
Dann erklär doch mal, warum Weitwinkel- Festbrennweiten oft so riesige Frontlinsen haben?
Mein altes 29 er Zeiss müsste nach dieser Formel die Offenblende von 0,5 haben. Sind aber leider nur 2,8.......
So, um das ganze dann auf die Spitze zu Treiben, hier mal ein gutes Beispiel:
Ein Sigma ART 18-35 1.8 APS-C hört sich doch gut an, ist aber nur ein
27-52 2.8 Vollformat mit eingebautem Speedbooster, womit sich Größe und Dimension erklären lassen.
Das dann wiederum dazu führt, dass man sich den Sahneteil der Linsen herausholt (APS-C) und es als ART verkaufen zu können. Ich denke auch, das es mehr APS-C Besitzer und Käufer für ein Sigma ART 18-35 1.8 APS-C gibt,
als für ein 27-52 2.8 mit wahrscheinlich schlechterer Abbildungsqualität in Vollformat.
Woraus sich ein, denke ich, besserer Gewinn erzielen lässt .
P.s. wobei ich auch als APS-C Besitzer über diesen kleinen Brennweitenbereich grübeln würde, aber (Ironie) ,, 1.8 Lichtstärke und ein ART-OBJEKTIV zu haben ist doch schon geil, Bravo Sigma ,,
Und Bravo Sony, das du uns solche unnötigen Mogelpackungen ersparst !
Grüße aus Rostock:top:
Steffen
Ich glaube, da liegst du komplett falsch. An VF wird das Sigma zum 28-35 1.8, weil es nur dann den Sensor komplett ausleuchtet. Aber es wird - aus den oben von den Kollegen ja ausführlich dargestellten Gründen - immer ein 1.8 bleiben.
Für die Unterschiedliche Freistellung der Sensoren kann das Objektiv nichts und ist nebenbei auch ganz anders aufgebaut als ein 24-50/2.8 an VF wäre. Und es ist eine komplette Neuentwicklung.
Wenn du ein 24-70/2.8 für VF an APS-C hängst mutiert es von der Freistellung nicht zu einem 2.0-Objektiv.
Und aus meiner Sicht: Danke an Sigma für das außergewöhnlichste, schärfste und lichtstärkste Zoom, das für meine A-Mount APS-C gebaut wurde.
Und zum Thema:
Ist in der Berechnung wirklich die Größe der Frontlinse oder die Größe der Eintrittspupille entscheidend? Also die wirksame Öffnung?
Ich würde denken, dass genau die Größe dieser Eintrittspupille sich bei einem Zooms ändert und deshalb die Lichtstärke gleich bleibt.
Jedenfalls habe ich bisher noch in keiner Linsendarstellung einen "Speedbooster" gesehen?
Es gibt in Objektiven mit durchgehendem Blendenwert tatsächlich eine Mechanik, welche die Blende mit abnehmender Brennweite auf den konstanten Sollwert verkleinert. Ohne diese Mechanik wäre ein 70-200/2.8 möglicherweise ein 70-200/2.3-2.8.
Ein 70-200/2.3-2.8 statt 70-200/2.8? Sind die Objektiv-Hersteller aber blöd - sie verschenken Lichtstärke. Macht nicht viel Sinn, oder?
Da bin ich bei @Man (wenn ich ihn richtig verstanden habe) .
Viele Grüße
Also mein 2,8/70-200 von Tamron ändert sicher nicht mechanisch die Blendengröße!
Und es nicht die Größe der Frontlinse maßgeblich, sondern die Entrittspupille
Der Durchmesser der Frontlinse ist bei Zooms nicht entscheidend. Dann müßte nämlich das 70-400 bei 70mm eine Lichtstärke von 0.9 haben. Hat es aber nicht.
Ein 90mm Makroobjektiv mit F2.8 hat nur eine ca. 30mm Frontlinse. Da passt die Rechnung Brennweite / Linsendurchmesser ganz gut.
Auch beim 70-400 ändert sich der Blendendurchmesser, wenn man beim Zoomen von vorne reinschaut. Wenn man bedenkt, das es sich bei diesem Zoombereich nur von f4-5.6 ändert, ist das eigentlich sehr wenig.
Das die Blende nicht mechanisch geschlossen wird, kann man gut sehen wenn man von hinten reinschaut. Da bewegt sich die Blende beim 70-200 F2.8 und auch anderen nicht.