Wieso gibt es Standard-Lichtstärken bei Objektiven
 

Hallo allerseits,

eine Frage die mir immer wieder im Kopf herumgeistert:
Warum gibt es bestimmte Lichtstärken bei Objektiven die immer wieder auftauchen und warum gibt es keine weiteren Zwischenschritte? Ist das nur Marketing oder wird zum Beispiel gerundet? Es gibt von allen Herstellern Linsen mit f4, f3.5-f5.6, f1.8. Ich habe aber noch nie f2.9-4.8 gelesen oder f3.9. Ihr versteht was ich meine?

Gibt es dafür eine physikalische Erklärung?

Weil es Standard Blendendstufen gibt.
Und es somit einfacher zum Umrechnen zwischen Blende, Verschlusszeit und ISO Stufen ist.

Siehe hier, das sind eigentlich die ganzen Blendenstufen: https://en.wikipedia.org/wiki/F-number

1.4
2
2.8
4
5.6
8
11
16
22
32

Eine Blendenstufe weniger bedeutet exakt die Hälfte weniger Kreisfläche, es kommt also die Hälfte weniger Licht rein. Alle anderen Angaben sind 1/3 Zwischenstufen zur besseren Kontrolle der Belichtung... ;)

Und jetzt weißt du auch, warum Objektive mit (durchgängig) F2.8 größer sind als welche mit F4 (z.B. 70-200/2.8 vs 70-200/4)... ;)

Servus

habe das mit der Blende (und Belichtungszeit) mal in meinem Blog erläutert:
http://blog.jmsfotografie.de/2011/al...eit-drumherum/


Vielleicht hilft dir das weiter.

PS: es gibt auch ein paar (wenige) manuelle Objektive, die eine stufenlose Einstellung der Blende erlauben.

Beste Grüße

Jetzt habe ich auch meinen Denkfehler entdeckt. Ich habe immer überlegt wie die Hersteller es schaffen ihr Glas so zu berechnen, dass es am Ende auf diese Werte kommt.

Es ist aber kein absoluter Wert sondern ein relativer. Ist damit dann die Lichtmenge die auf den Sensor trifft nur zwischen Objektiven bei exakt gleicher Brennweite vergleichbar? Eigentlich müsste doch da der Öffnungsdurchmesser auch noch reinspielen.

EDIT: Im Artikel steht das ja sogar so da. N = f / D wobei D genau der Durchmesser der ersten Linse ist. :) Aus der Formel ergibt sich also der minimalst mögliche F-Stop einer Linse. Gibt es auch Linsen bei denen die Blende die minimalste Einstellung "künstlich" herauf setzt? Z.b. 105mm / 72mm = 1.4583333 -> Blende regelt auf 1.8 rauf?

Es ist zwar schön, wenn du dir die Mühe machst und einen Blog gestaltest, aber dann solltest du auch etwas besser recherchieren!

Zitat daraus:"Die theoretisch größte Blende wäre 1. Das würde bedeuten, dass das gesamte Licht das in das Objektiv eintritt auch zum „Film“ gelangt."

Das ist schlicht und einfach falsch! Es gibt Objektive mit Blendenzahlen<1. Da ist halt nur der Durchmesser der Eintrittspupille größer als die Brennweite. Und mit der Lichtmenge, die zum Film gelangt, hat das auch nichts zu tun, denn dafür ist die Reflexion, Absorption und Streuung im Objektiv verantwortlich.

In Wahrheit geht nicht der Linsendurchmesser, sondern der Durchmesser der Eintrittspupille ein. Als Anwender kann man daher ohne Kenntnis der Objektivkonstruktion durch Abmessen der Frontlinse nur bedingt auf die Blende schließen. Es gibt auch Objektive, die bei "Offenblende" intern bereits minimal abblenden.

Nein. Ob du ein Motiv mit 50 mm / 2.8 fotografierst oder z.B. 100 mm / 2.8 ist egal. Du bekommst die gleiche Lichtmenge und brauchst die gleiche Verschlusszeit.

Du irrst. Diese "Zwischenschritte" gibt es durchaus.
Auch gibt es Kameras, die mit 1/3 Blendenstufen arbeiten können. Aber das ist mechanisch ziemlich knifflig. Rein händisch einstellbare Objektive sind oft mit Zwischenstufen von 1/2 Blende ausgestattet.

Die Abweichnugen bei der Lichtstärkeangabe sind aber so klein, dass der "Sprung" zur nächsthöheren Blendenzahl in der Praxis irrelevant ist.
Ob eine Anfangslichtstärke von 3,5 tatsächlich 3,4 oder 3,7 ist, merkt man nur im Labor. Wobei die Hersteller die Angabe tendenziell nach lichtstärker "runden".
Aber gerade bei sehr kleinen Blendenzahlen = sehr lichtstarken Objektiven, wo es auf jedes "µ" ankommt, nehmen die Hersteller die Lichtstärken auch etwas genauer. Das ist ja dann das Verkaufsargument. Und negative Abweichungen fallen eher auf, was sich dann in den einschlägigen Kreisen schnell rumspricht.

Ob ein 50/1,8 tatsächlich diese Lichtstärke hat? Oder doch "nur" 1,87 oder 1,92? Auf jeden Fall hört sich das viel besser an, als "nur" 2,0... ;)

Ich besitze ein 28mm f/1.9, ein 50mm f/0.95 und ein 180mm f/5.5, und dann gibt es noch unter anderem z.B. das Ibelux 40mm f/0.85 und das Trioplan 50mm f/2.9. Soviel zu "es gibt keine Zwischenwerte". ;)

...und bekommst du hinten mehr raus als vorne rein kommt? ;):cool:

Ich muss den Objektivdeckel abnehmen, damit sich das Licht innen nicht immer mehr aufschaukelt. ;)

Nur so aus Neugier: gibt es Beispiele für Objektive mit Viertel und 5tel Blendenstufen? Oder ist das technisch nicht realisierbar?
(Ob es in der Praxis was bringt ist dann ein anderes Thema...)

Es gibt manuelle Objektive ohne Blendenrastung, damit ist theoretisch alles möglich. Es ist nur die Frage ob eine Blende von 2,2 so viel sinnvoller sein kann als 2.0 der 2,5.

Eben.
Ich finde es sowieso merkwürdig, warum wir mit diesen "theoretischen", mathematischen f-Werten arbeiten. Ein Objektiv mit f=2,8 und ein anderes mit f=2,8 sind ja nicht unbedingt wirklich gleich lichtstark, sondern nur theoretisch.
Ich finde die Transmissionswerte (t-Werte), mit denen die Filmer arbeiten, deutlich interessanter und aussagekräftiger, auch wenn sich bei vielen modernen Objektiven die Werte angleichen (wenn man mal die Sonderfälle wie Apodisationsfilter bei Fuji, Laowa und STF außen vor lässt - aber da werden die T-Werte ja auch angegeben)

Ich habe beim Rokkor 58/1,2 auch die Rasterkugel rausgenommen, um eine stufenlose Verstellung zu haben. Denn es springt von 1.2 direkt auf 2, aber dazwischen irgendwo bei 1,4/1,5 kann man durch leichtes Abblenden einiges an Weichheit wegbekommen, ohne gleich auf f2 mit der größeren Schärfentiefe zu gehen. Der Effekt ist schwach, aber je nach Motiv auch erkennbar.
Vor allem aber macht die "Operation" auch Spaß ;)

Es gibt jede Menge Objektive mit stufenlosem Blendenring, damit kannst du natürlich auch Viertel oder Fünftel einstellen, wenn du so genau zielen kannst.

Bei A-Mount-Objektiven gibt ja die Kamera die Blende vor und damit auch die Unterteilung. Theoretisch könnte die Kamera auch Viertel usw. ansteuern, wenn das in der Firmware vorgesehen wäre. Zu kleine Stufen werden aber wohl an der mechanischen Genauigkeit scheitern. Von f/8 nach f/11 wäre bei einem 35mm-Objektiv eine Änderung des Blendendurchmessers von 4,4 auf 3,2 Millimeter. Bei Drittelstufen muß sich die Blendenöffnung also schon auf weniger als einen halben Millimeter genau einstellen lassen, bei Fünftelstufen wären wir bei einem Viertelmillimeter.

Beim E-Mount wiederum schätze ich, daß die Blendenschritte im Objektivprotokoll verankert sind. Etwas anderes als Drittel- und halbe Schritte würde also eine Firmware-Änderung auf beiden Seiten benötigen.

Historisch gesehen, weil die Blende früher einfach ein Blech mit einem Loch war. Dessen Durchmesser läßt sich zur Not mit einem Zollstock bestimmen, während die Messung der Transmission eine aufwendige Sache ist.

In der Praxis gleicht sich das aber bei TTL-Belichtungsmessung wieder aus. Eigentlich interessiert die Kamera nur, wie viele Stufen zwischen Offen- und Arbeitsblende liegen, nicht die absoluten Zahlen.

Ich nicht ;) Schärfentiefe und Beugung hängen von der geometrischen Blendenöffnung ab, nicht von der Transmission.

Beim Film wird dagegen meistens mit Lichtmessung und einem externen Belichtungsmesser gearbeitet. Da muß man natürlich wissen, wie viel Licht tatsächlich durch das Objektiv geht.

Bei modernen Objektiven (außer bei den STF-Typen) sind die Verluste durch Reflexion usw. weitgehend vernachlässigbar! Da machen die mechanische Unzulänglichkeiten bei der Blendenansteuerung mehr aus.

Was bestimmt bei einem Objektiv eigentlich die größtmögliche Offenblende?
Die Anzahl der Linsen, Verarbeitung des Objektivs oder Vergütung?

Nein.
Das ist eine rein mechanisch- rechnerische Angelegenheit: click mich

Nur dummerweise könnte dann bei Objektiven mit schlechter Transmission eine zu lange Belichtungszeit rauskommen.
Wirklich? Auch bei aufwändigen Konstruktionen wie langen Telezooms, die teilweise an die 20 Linsen umfassen?

Du kannst aber überhaupt nicht unterscheiden, ob die Transmission schlecht ist oder einfach die Beschriftung des Blendenrings nicht stimmt.

DxO bescheinigt z.B. dem Tamron 150-600 (20 Linsen in 13 Gruppen) eine Abweichung zwischen Blendenangabe und gemessener Transmission von 0,3 bis 0,6 Blenden. Wobei wie gesagt nicht unterscheidbar ist, ob das 0,6 Blenden Lichtverlust sind oder ob Tamron die Lichtstärke zu optimistisch angibt.

Ja. Transmissionsverluste betragen regelmässig maximal ein paar Prozent und gehen in der "(Un-)Genauigkeit" der Blendeneinstellung unter. Allein bei Offenblende mag sich das in einer geringfügigen Verlängerung der Belichtungszeit niederschlagen und ist immer noch "(fast) Nichts" im Vergleich mit einem SLT-Spiegel, der ca. 30% Lichtverlust hat.

Die Gesamttransmission liegt bei Festbrennweiten mit 6-10 Linsen eigentlich immer über 90%. Aber auch bei Zooms mit vielen Linsen liegt sie nicht viel tiefer. Ist daher vernachlässigbar!

dann hätte ich auch noch eine Verständnisfrage:
das Zeiss 2470 hat eine durchgängige Blende von 2,8. Wie kann das sein, wenn durch die Brennweitenverlängerung von 24mm nach 70mm Licht "verloren" geht?

Wie kommst du darauf?

Die durchgehende Lichtstärke wird durch Variation der Grösse der Eintrittspupille erreicht.
Man darf allerdings annehemen, dass die durchgehende Lichtstärke nicht immer "haargenau" gleich ist.

Dass die Eintrittspupille nicht unbedingt mit der Grösse der Frontlinse gleichzusetzeten ist, wird schon im Wiki-Artikel erläutert.

trotz des Artikels bin ich jetzt etwas verwirrt. Die Eintrittspupille ist demnach ja die Rückseite des Objektivs, die Bajonettseite.
Die ist aber immer gleich groß, wenn ich mir das Zeiss, das 70300 und das 50er ansehe. Ist also keine Variable.
Das 70300 hat keine durchgängige Lichtstärke, ist aber auch ein Zoom, wie das 2470.
So komm' ich drauf.

Nein, die Eintrittspupille ist DAS BILD der körperlichen Blende von der Seite her gesehen, in die das Lich eintritt, also Frontseite. Die Linsen vor der Blende wirken ja optisch, und somit siehst Du die Blende größer oder kleiner, als sie wirklich ist. Und genau diese "gesehene" Größe ist die Pupille, der für den Lichtdurchtritt relevante Durchmesser.

Nein.

Bei vielen Festbrennweiten ist die Eintrittspupille ungefähr gleich dem Durchmesser der Frontlinse.
Wobei die Eintrittspupille optisch auch durch eine variable Linsengruppe definiert sein kann.
Das macht pauschale Aussagen unmöglich.
Sie kann aber nie grösser sein als der grösste Linsendruchmesser im System.

Wenn man sich z.B. alte Bedienungsanleitungen von Minolta auch mal durchgelesen hat, konnte man dort auch lesen, dass die Kameras bei automatisch gebildeten Zeit- und Blendenwerten auch welche zwischen den manuell wählbaren einstellen konnten.

Minolta gab in den Bedienungsanleitungen ja auch an, die Werte nur auf vorgegebene Werte gerundet anzuzeigen...

Wie hier schon mehrfach erwähnt, gab es auch immer wieder mal Objektive mit relativ unüblichen Anfangsblenden. Ein relativ bekanntes dürfte z.B. das Angenieux (bzw. auch Tokina) 2,6-2,8 / 28-70mm Zoom sein.

Yupp ... als ich den Blogbeitrag machte war mir wirklich kein Objektiv mit Blende kleiner 1 bekannt. Das entdeckt ich erst viel später. Seit wann gibt es denn Objektive mit einer Blende kleiner 1?

Grüße jms

Schon eine ganze Weile.
Den bis heute ungebrochenen Rekord hält ein Objektiv von 1966 - click-

Wobei es tatsächlich wohl noch ein Experimatalobjektiv geben soll, welches noch deutlich lichtstärker ist, aber optisch unbefriedigend ist.

"Experimental" ist schön gesagt ;)

http://petapixel.com/2013/08/06/carl...ens-ever-made/

Diese Entwicklungen führten selbstverständlich in eine Sackgasse, die Gesetze der Optik lassen sich nun mal nicht auf den Kopf stellen: der nutzbare Bildkreis wird extrem klein, von Schärfentiefe kann man schon fast nicht mehr reden und der Bauaufwand ist zu hoch. Die Entwicklung hochlichtempfindlichen Filmmaterials brachte relativ mehr und seit wir im Digitalzeitalter ISO-Werte von 409 600 bei Sony und noch mehr haben, läuft da nichts mehr. Canon hatte, soweit ich weiß, auch mal ein KB-Objektiv mit Blende 0,85 oder so kurzzeitig im Programm.

EDIT: usch's link kannte ich noch nicht!

Die offizielle Bezeichnung "Super-Q-Gigantar" (=Gigantischer Superquatsch) lässt auf eine gehörige Portion Reflektion der Entwicklerauf ihr Werk schliessen. :lol:

moin,

das verlinkte "Quatsch"-Objektiv von Zeiss ist nur ein Gag und per se (!) funktionsunfähig. Irgendwo auf den Zeiss-Seiten gibts was dazu, besteht aus einer alten Kondenserlinse als Frontlinse und irgendwelchen zufällig zu Hand gewesenen anderen Komponenten.

Es gibt irgendwo ein "fototaugliches" 50/0.56 als Einzelstück, welches aber eine unterirdische Abbildungsleistungen bringen soll, für Röntgenschirmfotos und Luftaufklärung gab es einiges im Bereich um f/0.6-f/0.7. Die haben oft Schnittweiten (Abstand Hinterlinse-Bildebene) im sub-mm-Bereich, sind Fixfokus und oft nur bei einer Wellenlänge nutzbar.

Aber: alles hier gesagte gilt nur für Linsenobjektive! Eine Kugel(linse) hat genau f/0.5, und durch keine Konstruktion mit ausschließlich refraktiven Elementen kann man eine größere geometrische Öffnung erhalten. Spiegel sind in der Öffnung nicht begrenzt, und sog. Schmidt-Kameras können geometrische Öffnungen größer als f/0.5 haben (also noch kleinere Blendenzahlen k als 0.5), ausser der Bezeichnung "American Optical 81mm f/0.38 Solid Schmidt Mirror lens" habe ich auf die Schnelle nix zum Verlinken gefunden. Jedenfalls liegt hier der Film(Sensor) innerhalb der Konstruktion, deshalb kenne ich das Prinzip als "Kamera" und nicht als "Objektiv (lens)".

Das A-mount-Objektivprotokoll arbeitet seit Anbeginn (Minolta AF9000, auch wenn die Minolta AF7000 1985 zuerst vorgestellt wurde) mit 1/8EV-Schritten, also Achtel-Blendenstufen. Die Drittelstufen der modernen Gehäuse werden durch die Stufen 3/8 und 5/8 genähert. Auch Belichtungszeit, ISO und Blitzsteuerung werden in 1/8EV-Stufen benutzt. Das ist dank M.Paul (mi-fo) seit über 10 Jahren bekannt, und ich habe das bei meiner Bastelei mit dem Objektivprotokoll durchgängig bestätigen können.

Ich tippe auf 1/8EV- oder eventuell 1/16EV-Stufen :cool: Das E-mount-Protokoll ist dem A-mount-Protokoll erstaunlich ähnlich, nur schneller (A-mount: anfangs ca. 3-5kbit/s, max. ca. 32kbit/s, 64kbit/s bei SSM-Ansteuerung) und deutlich erweitert, z.B. um Korrekturprofile und eine Ansteuerung im Video/KontrastAF-Modus.

Dran denken, dass die prä-AF-Kameras Analogrechner hatten, die konnten beliebige Zwischenwerte verarbeiten. Die Blendensteuerung war aber so unpräzise, dass z.B. die legendäre XD7 nach dem Schließen der Blende noch mal nachgemessen hat und mit diesem wahren Arbeitsblendenwert belichtet hat.
Alle volldigitalen Belichtungssteuerungen ab der AF-Ära arbeiten bei Minolta/Sony A-mount mit 1/8-Blendenwerten in der Belichtungssteuerung.

Lustigerweise wurden die ersten Rayxare aus verschrotteten Röntgengeräten, die auf eBay aufgetaucht sind, zu Preisen weit über 1000€ gehandelt - für eine Linse, die sich nicht adaptieren ließ, deren Hinterlinse möglicherweise gar nicht in den Spiegelkasten hineinpasst, und mit der man maximal auf einen halben Meter Entfernung fokussieren konnte, wenn man sie doch irgendwie ans Gehäuse gedengelt bekam. Inzwischen sind anscheinend Unmengen davon im Umlauf, und die Preise liegen nur noch um die 100€. Meistens. :crazy:

Fokussieren ließen sich die Objektive im Originalzustand durchaus (wenn auch nur in einem engen Bereich um den normalen Arbeitsabstand), allerdings saß die Fokussiereinrichtung in der Objektivplatte. Im Handel sind aber fast immer nur die nackten Linsen, weil sie einfach aus der Halterung herausgedreht worden sind. Ging wohl beim Ausschlachten schneller, als ein Dutzend Schrauben zu lösen.

Das nenne ich mal "backside illuminated". :D
Aber wahrscheinlich ist das Bokeh mit dem Filmträger im Strahlengang noch gewöhnungsbedürftiger als mit dem kleinen Hilfsspiegel. ;)

Das betrifft aber doch nur die Übertragung der Lichtstärke vom Objektiv zur Kamera. Die Steuerung der Blende erfolgt ja rein mechanisch wie vorher beim MD-Bajonett, da sollten sich Zwischenwerte auch stufenlos einstellen lassen. Trotzdem klappert die Blende in Drittelstufen, wenn man z.B. während einer Videoaufnahme die Belichtung ändert.

Kommt halt auf den Antrieb an. Beliebig fein geht das möglicherweise auch nicht. Laut Minolta-Angaben war es halt stufenlos...