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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Zusammenhang Schärfe und Blende


tobyasd
23.03.2007, 18:24
Nachdem ich über die Suche mit "Schärfe" und "Blende" in angemessener Suchzeit keine Antwort auf meine Frage über die viel und oft zitierte Suchen-Funktion finden konnte, will ich diese meine Frage nun einfach in einem adäquat benannten Beitrag stellen, so dass andere evtl. später davon werden profitieren können, indem sie ihn schneller finden. Die Frage lautet:

Warum nimmt die Schärfe eines Objektivs bis etwa Blende 8 bis 11 zu und dann ab, und zwar meist rapide?

Beispiele für dieses Phänomen finden sich in den sehr anspruchsvoll gestalteten Linsentests auf http://www.slrgear.com/reviews/index.php. Hier einmal ein extremes Beispiel: http://www.slrgear.com/reviews/showproduct.php/product/174/cat/31.

Anleitung: Auf die Grafik unter "Blur-Index" (Blur=Unschärfe) klicken, warten und in der sich öffnenden Java-Anwendung ein bisschen an den Reglern rumspielen.

Schöne Grüße,
Tobias

jottlieb
23.03.2007, 18:26
Dass die Schärfe wieder abnimmt, liegt an der Beugung des Lichts:
http://de.wikipedia.org/wiki/Beugung_%28Physik%29

RainerV
23.03.2007, 18:29
Oder aufs Fotografieren angewendet: WIKI Abblenden (http://de.wikipedia.org/wiki/Abblenden)

Oder Google: Beugungsunschärfe.

Rainer

tobyasd
23.03.2007, 18:33
Danke! Mit dem Begriff "Beugung" kann ich was anfangen. Dann stellt sich mir aber gleich die nächste Frage: Warum sind die Objektivhersteller so verrückt und bauen Blenden jenseits von 1:16? So viel Licht ist doch selten. Und wenn doch, dann würde man vernünftiger einen Graufilter nehmen.

Backbone
23.03.2007, 18:53
Warum sind die Objektivhersteller so verrückt und bauen Blenden jenseits von 1:16? So viel Licht ist doch selten. Und wenn doch, dann würde man vernünftiger einen Graufilter nehmen.

Manchmal nimmt man halt ein wenig Unschärfe in Kauf, etwa wenn eine möglichst große Tiefenschärfe notwendig ist. Gerade in der Makrofotografie kann man mit dem Standard Blende 8 oft nicht viel anfangen.
Dazu brauchts dann halt oft auch ein Stativ.
Gute Objektive bilden auch bei Blende 20 noch akzeptabel ab.

In unten stehendem Beispiel ist als Blende 14 gewählt, trotzdem ist der Schärfebereich äußerst schmal. Die Schärfe dagegen ist noch akzeptabel.

http://www.grossi-online.de/gallery2/d/495-2/kirschbl__te.jpg (http://www.grossi-online.de/gallery2/v/natur/kirschbl__te.jpg.html)

Backbone

tobyasd
23.03.2007, 19:02
Wundervoll! Jetzt weiß ich Bescheid. Und deine Bilder sind übrigens auch toll. :? NEIN, Quatsch, die sind großartig! Sehr schön, die ganze Seite! :top:

Schöne Grüße,
Tobias

Stuessi
23.03.2007, 19:16
noch ein Beispiel
http://www.sonyuserforum.de/galerie/data/thumbnails/6/Beugung_Kopie.jpg (http://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=35577)

jottlieb
23.03.2007, 20:24
Soweit ich weiß, hängt die Beugungsunschärfe auch vom Sensor ab, oder? Wegen der Zerstreungskreise...
So dass es je nach Kamera erst etwas "später" zu sehen ist.

tobyasd
23.03.2007, 20:33
noch ein Beispiel

Sehr erhellend!

Dachte übrigens zuerst an irgendwelches pathologisch verändertes Schleimhautgewebe. :shock: Zum Glück steht dabei, dass es nur ein Streichholzkopf war. :cool:

tobyasd
23.03.2007, 20:35
Soweit ich weiß, hängt die Beugungsunschärfe auch vom Sensor ab, oder? Wegen der Zerstreungskreise...

Den Zusammenhang verstehe ich nicht. Bzw. genauer: Ich verstehe nicht, wozwischen der Zusammenhang , an den du denkst, bestehen könnte

Jens N.
23.03.2007, 21:02
Den Zusammenhang verstehe ich nicht. Bzw. genauer: Ich verstehe nicht, wozwischen der Zusammenhang , an den du denkst, bestehen könnte

Der Zusammenhang liegt in der Auflösung, bzw. in den auzulösenden Aufnahmeformaten. Bei Film (KB Format) macht sich Beugung z.B. erst später bemerkbar als am APS-C Sensor einer Digitalkamera, analog sind Blenden von f16 daher durchaus gängig. Andere Extreme: Großformat (wo man noch deutlich weiter abblenden kann) und kompakte Digitalkameras mit extrem kleinen Sensoren, wo sich Beugung teilweise schon ab f5,6 bemerkbar macht.

Darum hat das Thema auch eigentlich nix bei den Objektiven verloren ;)

jottlieb
23.03.2007, 21:04
Den Zusammenhang verstehe ich nicht. Bzw. genauer: Ich verstehe nicht, wozwischen der Zusammenhang , an den du denkst, bestehen könnte
Je kleiner der Zerstreungskreis, desto schneller dürfte die Beugugnsunschärfe sichtbar sein?

tobyasd
24.03.2007, 00:15
****** Physik! Sony, wo bleibt eure FF-Kamera?!

Quatsch. Aber die APS-C-DSLR-Technick ist halt doch noch noch mit einigen technischen Einschränkungen behaftet. Ich neige mehr und mehr dazu, parallel auch wieder meine Minolta 7000 AF zu nutzen.

Ach ja, vielleicht gibt es hier jemanden, der die letzten beiden Beiträge noch in wenigen eleganten Worten hinsichtlich des darin schlummernden physikalischen Sachverhalts aufklären kann. Noch ahne ich nur die Antwort, warum bei einer kleineren Aufnahmefläche Beugung eine größere Rolle spielt als bei einer größeren Aufnahmefläche. Es hat wohl etwas mit der Verhältnismäßigkeit (Proportion) zu tun? Also etwa so: Das Phänomen hängt ab vom Quotienten aus Aufnahmefläche:Ausgabefläche? Also: Je größer die Aufnahmefläche (KB>APS-C) desto weniger ist der Effekt bei gleicher Ausgabefläche (10x15<Bildschirmgröße) SICHTBAR, WAHRNEHMBAR. Wobei als realer Faktor noch die Brennweite hinzukommt: Je größer die Brennweite, desto kleiner der Beugungseffekt; je kleiner die Brennweite und je größer der Bildwinkel, desto größer die Beugungseffekte.

So; jetzt bin ich mal gespannt, was ihr von dieser meiner handgestrickten Theorie haltet. Korrekt, halbgar oder komplett falsch?

Schöne Grüße,
Tobias

Jens N.
24.03.2007, 01:48
Das kommt schon ganz gut hin, glaube ich (die Uhrzeit...). Eleganter als hier (http://de.wikipedia.org/wiki/Zerstreuungskreis) kann ich das auch nicht erklären.

bleibert
24.03.2007, 03:00
Soweit ich weiß, hängt die Beugungsunschärfe auch vom Sensor ab, oder? Wegen der Zerstreungskreise...
So dass es je nach Kamera erst etwas "später" zu sehen ist.Den Zusammenhang verstehe ich nicht. Bzw. genauer: Ich verstehe nicht, wozwischen der Zusammenhang , an den du denkst, bestehen könnte
Das ist hier ganz anschaulich dargestellt, etwa in der Mitte der Seite:
VISUAL EXAMPLE: APERTURE VS. PIXEL SIZE (http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm)

Und hier noch eine sehr leicht verständliche Erklärung der Beugungsunschärfe:
Förderliche Blende (http://homepage.swissonline.ch/severin/foto/foeblend.htm)

Auch auf Elmar Baumanns Seite findet sich eine gute Erklärung:
Was ist Beugung? Wie wirkt sie sich aus? (http://www.elmar-baumann.de/fotografie/fragen/frage.technik.beugung.html)

Je kleiner der Zerstreungskreis, desto schneller dürfte die Beugugnsunschärfe sichtbar sein?
Ja. außerdem hängt sie wesentlich vom Abbildungsmaßstab ab. Hier kannst Du experimentieren:
Schärfentiefe-, Abbildungsmaßstab- und Nahlinsenrechner (http://erik-krause.de/schaerfe.htm)

Warum sind die Objektivhersteller so verrückt und bauen Blenden jenseits von 1:16?
Wie Du im Schärfentiefe-Rechner ermitteln kannst, ist z.B bei KB-Film mit einem 50mm-Objektiv bis zu einem Abbildungsmaßstab von 1:2 (Gegenstandsweite 15 cm) sogar noch Blende 32 akzeptabel. Allgemeine Aussagen über sinnvolle Blendenbereiche bzgl Beugung sind Unsinn. Es gibt eben doch einen großen Bereich, wo man problemlos Blende 16 und kleiner benutzen kann.

So viel Licht ist doch selten.
Hast Du noch nie etwas von der Sunny-16-Regel gehört? Verschlusszeit auf 1/ASA und Blende 16 ergibt die passende Belichtung für Sonnenlicht? Bei guten Lichtverhältnissen, also tagsüber, ist Blende 16 eine absolut verwendbare Blende, insbesondere bei den sehr guten Ergebnissen, die man mit aktuellen DSLRs bei ISO 400-1600 erzielen kann.

Und wenn doch, dann würde man vernünftiger einen Graufilter nehmen.
Ein Graufilter kann unter Umständen mehr versauen, als eine kleine Blende.

Noch ahne ich nur die Antwort, warum bei einer kleineren Aufnahmefläche Beugung eine größere Rolle spielt als bei einer größeren Aufnahmefläche. Es hat wohl etwas mit der Verhältnismäßigkeit (Proportion) zu tun?
Ja, schließlich ist Schärfe kein absoluter Begriff, sondern hängt zuallererst einmal von der Vergrößerung ab (und dem späteren Betrachtungsabstand). Bilder von kleinen Sensoren müssen für ein festes Ausgabeformat stärker vergrößert werden, als Bilder von größeren Sensoren. Darf beim KB-Film ein Punkt noch 0,030 mm groß sein, um als scharf zu gelten, so darf er bei einer DSLR mit einem halb so großen Sensor (FourThirds) nur noch 0,015 mm messen.
Außerdem gibt es den absoluten Zusammenhang zwischen Sensorgröße und Pixelanzahl: Wenn ein Punkt kleiner ist, als das Pixelraster auf den Sensor, dann ist er immer scharf.

Wobei als realer Faktor noch die Brennweite hinzukommt: Je größer die Brennweite, desto kleiner der Beugungseffekt; je kleiner die Brennweite und je größer der Bildwinkel, desto größer die Beugungseffekte.
Nicht ganz, die Brennweite alleine reicht nicht, da musst Du noch die Bildweite einrechnen. Allerdings kannst Du Brennweite f und Bildweite b über den Abbildungsmaßstab m zusammenfassen:

m = b/g ........... g = Gegenstandsweite

1/f = 1/b + 1/g => 1/g= 1/f - 1/b = (b-f)/(b*f)

m = b*(b-f)/(b*f)

Jetzt kannst du in dieser Formel (http://homepage.swissonline.ch/severin/foto/foerdble.htm) m ersetzen.

ManniC
24.03.2007, 08:27
Darum hat das Thema auch eigentlich nix bei den Objektiven verloren ;)

Das sehe ich auch so - da es sich um eine grundsätzliche Fragestellung zur Aufnahmetechnik handelt und kein Objektivproblem handelt: *schubbs* in die Bildgestaltung ;)