Blendenöffnung - Theoriefrage
 

Hi Leute

gestern am Fotostammtisch wurde folgende Frage diskutiert:

Ist bei zwei Objektiven mit gleicher Brennweite bei gleicher Blendeneinstellung die Belichtungszeit gleich, unabhängig von der Lichtstärke des Objektivs?

Also etwa ein 50mm 1,4 gegen ein 50mm 2,8: beide bei Blende 11, beide das gleiche Motiv: haben dann beide die gleiche Belichtungszeit?

Gruß Alex L.

Selbstverfreilich


Gruß

Ingo

:shock: Was soll denn Brennweite und Lichtstärke damit zu tun haben? Blende 11 ist Blende 11. :D

Vielleicht der Gedankengang, warum z.B. ein teures 300 / 2,8 kaufen und auf Blende 4abblenden, das könnte man doch mit einem billigeren 300 / 4 auch haben, oder so ähnlich...?

Anfangsblende = Brennweite/Durchmesser

Daraus ergibt sich, daß bei gleicher Brennweite, das 1,4er Objektiv weiter geöffnet ist, als das 2.8er.

Die Blendenzahl gibt die Öffnung der Blende an. Jede Blendenstufe bedeutet eine Verdopplung oder Halbierung der Lichtmenge (Belichtungszeit) an, die auf den Sensor trifft.

Die definierte Blendenzahlreihe sieht folgendermaßen aus: 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32; usw. Diese Zahlen ergeben sich aus der Multiplikation der Vorangegangenen Blendenzahl mit der Wurzel aus 2 (etwa 1,414). Ausgehend von Blende 1 (Objektivdurchmesser = Brennweite) ergibt sich 1 * 1,414 = 1,4 * 1,414 = 2 * 1,414 = 2,8 usw.

Ich denke, den Rest kann sich jeder selbst ausrechnen. Bei Blende 11 geht bei einem Objektiv mit großem Durchmesser immer noch mehr Licht durch, als bei einem mit kleinem Durchmesser.

Solche Diskussionen lassen sich experimentell lösen. Also einfach mal ausprobieren

Ja, meistens. Außer beim 135 STF und ähnlichen Objektiven, aber das sind spezielle Einzelfälle. Das STF hat eine dunkle Linse eingebaut, die Licht schluckt. Es hat zwar die geometrische Blende 2,8, für die Belichtungsmessung muss man aber von f/4,5 ausgehen.

Tobi

Mit Durchmesser ist hier aber der Durchmesser der Blendenöffnung abgebildet auf der Frontlinse gemeint (zumindest wenn Wikipedia recht hat und ich es richtig verstanden habe). Wenn ich die Formel jetzt also nach dem Durchmesser umstelle komme ich auf: Durchmesser = Brennweite / Blendenzahl. Bei gleicher Brennweite und Blende kommt also hier das gleiche Ergebnis raus.

Das klingt für mich auch am logischsten, denn nur so ist doch eine manuelle Belichtung ohne Belichtungscomputer möglich. Wenn ich dafür für jedes meiner Objektive andere Werte im Kopf haben muss, wird das schon bei ein paar Objektiven zu einer unlösbaren Aufgabe (oder irre ich mich da?).

Ja - ABER ... wir wiesen ja alle, dass es nur ganz wenige Sahnehäubchen gibt die offenblendtauglich sind ;)

Grüße jms

Ja, die Zeit ist prinzipiell gleich. ABER leichte Unterschiede (so max. im Drittel- bis Zweidrittelblendenbereich vielleicht) kann es aber geben, speziell bei komplexeren Objektiven. Das hängt mit der Vergütung zusammen, mit der Anzahl der Linsen, kurz mit der Lichtdurchlässigkeit des gesamten Systems. Jede Linse "schluckt" auch ein bisschen Licht (je nach Dicke, Vergütung, Glassorte, Brechungsindex...). Nicht viel zwar, aber das kann sich summieren. Das ist aber schwierig zwischen verschiedenen Objektiven zu vergleichen, da man dafür u.a. absolut gleichbleibende Lichtverhältnisse braucht. Selbst dann fällt durch die Grobheit der Belichtungsmessung idR. nicht mehr auf oder ist auf Bildern schlicht nicht zu erkennen. Es ist somit natürlich auch kaum praxisrelevant. Leichte Belichtungsunterschiede zwischen Objektiven mit gleicher Brennweite und Blende sind aber an sich nichts ungewöhnliches (wurden hier auch schon öfter diskutiert). Da kommt es dann aber z.B. auch auf die Objektivkonstruktion an: auszugsfokussierende Objektive verringern an der Nahgrenze z.B. ihre Lichtstärke (idR. unmerklich, bei Makros kann das aber zwei volle Blenden ausmachen, aus einem 100mm /2,8 wird bei Abbildungsmaßstab 1:1 effektiv ein 100mm /5,6 oder so, das kann man auch gut im Sucher sehen, bei Nikon wird es meines Wissens nach sogar entsprechend angezeigt), während innenfokussierte Objektive ihre Brennweite verkürzen. Vergleicht man also diese beiden Objektivtypen unter eher extremen Bedingungen, können die Unterschiede schon größer sein.

Ganz so einfach (gleiche Blende = gleiche Belichtungszeit) ist es dann doch nicht.

Danke für euere Antworten. Hier liegt ein kleiner Widerspruch bei der Diskussion vor:

Das verstehe ich nicht ganz. Die Blendenzahl ist (lt .Wikipedia) "das Verhältnis von Brennweite zu Durchmesser der Eintrittspupille". Das heißt aber, dass die Blendenzahl vom Durchmesser des Objektivs unabhängig sein sollte, oder?


Ja, klar.

Auch klar.

Das sehe ich anders. Laut Definition hat nur die Brennweite Einfluss auf die Blendenzahl, nicht der Durchmesser des Objektivs. Dann dürfte es von der Verschlusszeit her egal sein, welches Objektiv ich bei dieser Konstellation benutze.

Oder liege ich falsch?

Gruß Alex

Etwas vereinfacht, ja. Aber z.B. sehr weitwinklige Objektive brauchen so große Frontlinsen, um die größeren Bildwinkel abbilden zu können. Für die Lichtstärke sind die nicht unbedingt nötig (soweit ich weiß). Je weiter man in den Telebereich kommt, desto deutlicher wird aber diese direkte Abhängigkeit zwischen Brennweite und Frontlinsendurchmesser.

Die Blendenzahl stellst du an der Kamera ein, die Lichtstärke des Objektivs gibt dabei den größtmöglichen Wert vor. Und die Lichtstärke ist nicht nur vom Durchmesser, sondern auch von der Brennweite abhängig. Diese beiden Faktoren bedingen einander, wie auch schon bei Wikipedia steht: die Lichtstärke drück ein Verhältnis zwischen zwei Faktoren (Brennweite und Durchmesser) aus. Ein Faktor alleine kann nicht die Lichtstärke eines Objektivs definieren.

Wenn hier mit "Blendenzahl" der Durchmesser, also die geometrische Öffnung der Blende bei einem bestimmten Wert (sagen wir mal f11 - das ist z.B. auch nur umgangs"sprachlich" und mathematisch nicht ganz korrekt geschrieben für "Brennweite geteilt durch...") gemeint ist, dann ist dieser natürlich wieder auch abhängig von der Brennweite. Die geometrische Blendenöffnung eines 28mm Objektivs bei f11 ist selbstverständlich kleiner als die eines 300mm Objektivs bei f11.

EDIT: Vergleicht man zwei Objektive mit gleicher Brennweite, dann haben diese bei z.B. f11 natürlich auch eine geometrisch gleich große Blendenöffnung (ich glaube das war hier der fragliche Punkt, richtig?).

Wie schon gesagt, Brennweite UND Durchmesser definieren die Lichtstärke. Die Blendenzahl ist erst mal was anderes.

Grundsätzlich richtig, aber im hier diskutierten Zusammenhang wohl etwas leicht missverständlich ausgedrückt. Denn das gilt natürlich nicht bei identischen Blendeneinstellungen:

Das stimmt so nicht, oder ist wieder missverständlich ausgedrückt. Wegen der größeren Frontlinse "geht natürlich schon mehr Licht rein", aber nicht durch. Da ist die Blende einfach der limitierende Faktor. Bei zwei unterschiedlich lichtstarken, aber ansonsten ähnlich konstruierten Objektiven geht bei gleicher Brennweite und Blende auch die gleiche Lichtmenge durch. D.h. im Sinne von "kommt auf dem Film/Sensor an". Die Blende dient ja (u.a.) genau dazu, die geometrische Öffnung und damit die auf das Aufnehmemedium fallende Lichtmenge zu begrenzen. Wenn ich die also in unserem Beispiel gleich einstelle, dann kommt auch das gleiche dabei raus. Die Lichtstärke des Objektivs/der Durchmesser der Frontlinse usw. spielt in dem Fall und für diese bestimmte Frage keine Rolle mehr (für andere Fragen, wie z.B. die nach der resultierenden Abbildungsleistung o.ä. spielt die Lichtstärke natürlich weiterhin eine Rolle). Das gleiche gilt übrigens auch für die Schärfentiefe.

Hallo, Jens

Ich denke, dass der Begriff Durchmesser zu Verwirrung führt. Wie schon gesagt, der Durchmesser bezieht sich auf die Öffnung der Blende, nicht auf den Durchmesser des Objektivs.


Ja, das ist selbstverständlich klar. Darum habe ich ja auch betont, dass es sich um die gleiche Brennweite handelt.

... und damit auch die gleiche Belichtungszeit in der gleichen Situation. Richtig, das war der fragliche Punkt.

Hat denn jemand zwei Objektive gleicher Brennweite und unterschiedlicher Lichtstärke zu Hause liegen, um das mal zu testen?


Gruß Alex

Ja, genau, das war die Aussage, die ich hören wollte. Dein und mein Eintrag haben sich überschnitten.

Gruß Alex

Ja, dachte ich mir im Nachhinein. Wird schnell verwirrend, man muß das dann schon sprachlich irgendwie anders ausdrücken, sonst geht's durcheinander.

Korrekt (mit den bereits erwähnten Einschränkungen, aber hier geht's ja eher um grundsätzliche Dinge, nicht um solche Feinheiten).

Da hätte ich ein paar. Allerdings muß ich das nicht testen, weil ich weiß, daß es so ist. In Theorie und Praxis. Du musst auch kein Ei fallen lassen, um zu gucken, ob es bei dir Schwerkraft gibt ;)

... der das Kunststück fertig bringt sein Objektiv bei blockierter Blende soweit zu zerlegen, daß er die Blendenöffnung mit der Schieblehre nachmessen kann...:roll:

Das wird wohl niemand machen, der noch alle Latten am Zaun hat...;)

Es dürfte sicher auch noch eine Rolle spielen, an welcher Position (axial) die Blende eingebaut ist, so gesehen dürfte der Druchmesser der tatsächlichen Öffnung auch nicht unbedingt aussagekräftig sein.

Also müssen alle Handbelichtungsmesser auf den Müll geschmissen werden?

Ich dachte weniger an zerlegen als an Objektive nacheinander ranschrauben und Foto machen:roll::shock: Allein der Gedanke ist schon gruselig:D

Gruß Alex

Nur der von Ivanhoe.

BTW, wenn es wirklich stimmen würde, dann könnten wir auch unsere eingebauten Belichtungsmesser auf den Müll werfen, denn die stellen auch nur eine Beziehung zwischen Licht, Zeit, Blende und ISO her. Nix mit Objektivdurchmesser... :roll:

Hallo,

so kompliziert ist die Sache doch nicht.
Wie schon erwähnt, gilt

Blendenzahl = Brennweite / Eingangspupille

Bei einer einfachen Sammellinse (Lupe) ist die Linsenfassung die Eingangs- und gleichzeitig Ausgangspupille, bei einem Objektiv ist das etwas anders,denn da liegt die Eingangspupille innerhalb des Objektivs. Aber auch ohne Zerlegen kann man den Blendenwert bestimmen:
Man hält das Objektiv gegen einen hellen Hintergrund und schaue von vorn hinein. Mit einem vor das Objektiv gehaltenen Zollstock kann man ungefähr den Durchmesser der Eingangspupille (Bild der Blende) bestimmen.

Bei einem MD 50mm erhalte ich einen Durchmesser von ca. 24 mm bei eingestellter Blende 2.
25 mm ist der rechnerische Wert.

Gruß,
Stuessi

Tja, wo andere schon ihr Feinmechanikerwerkzeug auspacken, reicht uns noch die Messlatte. ;)
In Grenzen funktioniert das beispielsweise auch mit einem AF 50/1,4 bei Blende 2 an der Kamera. Einfach die Abblendtaste drücken und siehe da: 25 mm zeigt mein Lineal an und das sogar noch analog, und bei Blende 2,8 sind es etwa 18 mm. :top:
Und beim AF 50/1,7 sind die Messergebnisse tatsächlich mit obigen identisch. ;)

Sehr praxisnah, ich wußte nicht, daß das so einfach ist.

Aber:
Die rund 4% Durchmesserunterschied machen auf die Öffnungsfläche umgerechnet schon ca. 8% aus.
Das ist nach meiner Einschätzung möglicherweise mehr Unterschied, als der Durchlaßgrad verscheidener Glassorten, Vergütungen und Gesamt-Glasdicke ausmachen.

Ich glaube wir kommen in der Frage nicht weiter und belassen es besser bei der vereinfachenden Annahme (nach der ja auch jeder herkömmliche Belichtungsmesser arbeitet), daß allein die Arbeitsblendenzahl ausschlaggebend ist, und die Anfangsblende (ich sage bewußt nicht Lichtstärke) und Glas samt Vergütung zur vernachlässigen sind.

Die Ausgangsfrage hatte mich auch schon des öftern bewegt. Die theoretischen Aspekte waren mir so im einzelnen nicht bekannt, ich hätte aus dem Bauch heraus auch gedacht, dass unter gleichen Bedingungen das lichtstärkere Objektiv bei gleicher Blende eine kürzere Verschlusszeit bringt.
Ich habe dann gestern den Praxistest mit einer Minolta X-700 gemacht, sie kam am Sonnabend von PEGO zurück und sollte genau messen.
Zum Test hatte ich die Objektive f=50mm /1,4 und das f=50mm /1,7.
Am Nachmittag hatte ich über einen längeren Zeitraum konstante Lichtverhältnisse und konnte so meine Test unter gleichen Bedingungen ausführen.
Ich habe einen markanten Punkt anvisiert, der eindeutig einen Messwert ergibt. Dann habe ich die Kamera geschwenkt, bis die Kamera einen zweiten Messwert anzeigte.
Für diejenigen, die keine X-700 kennen soviel zur Erkärung. In manchen Situationen zeigt die Kamera für eine vorgewählte Blende zwei mögliche Zeiteinstellungen an.
Ich habe dann die Kamera weiter geschwenkt, bis nur noch der neue Messwert angezeigt wurde. Die drei Messpunkte habe ich mir gemerkt.
Die Messstelle für den ersten Wert, wo kommt ein zweiter Wert hinzu und wo wird nur noch der neue Messwert ermittelt und angezeigt.
Diese drei Punkte waren für beide Objektive exakt gleich.
Dass bestätigt also genau die Theorie (Blendenzahl = Brennweite / Eingangspupille).
Die kleinste Blendenöffnung und alles sonst, spielt keine Rolle.
Die Messungen der Blendenöffnung für eine Beantwortung der Ausgangsfrage ist meiner Meinung nach irreführend. Bei verschiedener Anzahl von Linsen/Gruppen bei den Objektiven kann ich mir nicht vorstellen, dass die objektiv gemessene Blendenöffnungsweite übereinstimmen muss. Die Lichtmenge, die beim Objektiv "hinten" raus kommt muss gleich sein.

Meinst Du die von Stuessi und mir gemessenen Arbeitsblendendurchmesser?
Dass dieses irreführend ist, glaube ich nach meinen Beobachtungen nicht.
Unabhängig vom Aufbau der Objektive passen die Messwerte nicht nur bei den beiden 50ern, sondern mein 85er hat bei Blende 4 einen gemessenen Blendendurchmesser von ca. 20 mm und das 100er Macro von ca. 25 mm.Die "Lichtmenge", die hinten rauskommt und dabei auch durch das Glas und die Anzahl der Linsen beeinflusst wird, berücksichtigt die Kamera (auch die X700) ja bereits dadurch, dass die Offenblendenmessung erfolgt und die Belichtungszeit für die Arbeitsblende daraus errechnet wird. Und es kommt ja durchaus zu unterschiedlichen Werten bei verschiedenen Objektiven, obwohl deren Brennweite und eingestellte Arbeitsblende identisch sind.

Das Ganze ist eine typische Stammtischdiskussion! Wozu um alles in der Welt ist denn die Blendenzahl da? Nichtübereinstimmungen bei den Realwerten sind eine Folge von Ungenauigkeiten, sonst nichts.

Auf alle Fälle reicht die schier unendliche Bandbreite der Missverständnismöglichkeiten für einen auflockernden Sommerthread in Erwartung der Angebotsausweitung der Kamera- und Objektivhersteller vor dem heißen Photokina-Herbst!:lol:

Hallo

tut mir leid, dass ich den Thread noch mal ausgrabe, aber ich war eine Woche lang nicht erreichbar.

Ich darf mich mal selbst zitieren:
Da gebe ich dir also gerne absolut recht.:D


Vielen Dank für euere Antworten.

Gruß Alex