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Sensorauflösung und Beugungsunschärfe?
Kein Ende in Sicht beim Megapixel-Race. An APS-C liegt Canon derzeit mit 18 MP auf einem APS-C-Sensor an der Spitze, dicht gefolgt von der A55/A580 mit 16 MP. Ich hatte aber auch 14 MP-Kameras in der Hand mit einem mickrigen 2/3"-Sensor.
In den letzten Tagen ist mir da der Gedanke aufgekommen, dass Beugungsunschärfe mit zunehmender Pixel-Zahl (bei gleich bleibender Sensorfläche) ein Problem werden könnte. Ich habe dazu mal ein bisschen im Web gestöbert aber nur sehr technische Erläuterungen gefunden, die sich zudem meist noch auf Film beziehen. Also ihr Physik-Lehrer und Optiker-Meister: Wie ist das denn nun mit der Beugungsunschärfe? Ist meine Überlegung richtig, dass bei immer höherer Pixeldichte die theoretische mögliche Auflösung durch Beugung begrenzt wird? Und konkret: Bei welcher Blendenzahl tritt denn rein rechnerisch an einem APS-C-Sensor mit 16 MP Beugungsunschärfe auf? Und wie verhält es sich, wenn (wie einige Gerüchte munkeln) der Alpha 700-Nachfolger tatsächlich einen 24-MP-Sensor in APC-Größe bekommen sollte? Martin |
Ich war auch letztens im Laden und hab eine Kompakte für jemanden gesucht und getestet.
Ich hab keine gekauft, weil einfach nur matsch raus kam. sonst einfach mal hier schauen Und noch eine kleine Anmerkung von mir ... nichtnur die Beigungsunschärfe ist das Problem sondern auch Linsenfehler sind bei extrem dichten Pixeln dafür verantwortlich das der Megapixelwahn eigendlich nix bringt. Bei unseren APS-C Sensoren sind wir da aber noch im grünen bereich. Die sind ja immerhoch noch größer als die Kompakten ;) Genaue Zahlen weis ich nun aber auch ohne recherche nicht auswendig. |
Laut Wikipedia ist der Durchmesser des Beugungsscheibchen
 s proportional zur Wellenlänge und zur Blendenzahl, kurz gesagt d = 2,44 * Lambda * F.Bei 24 Megapixeln auf APS-C wäre der Pixelabstand ungefähr 0,004mm bzw. 4000nm. Bei einer Wellenlänge von 555 nm kämen wir dann auf eine Blendenzahl von F = 4000/(2,44*555) = 2,95, oberhalb derer die Beugung größer als ein Pixel wäre ... :shock: Kann mir bitte jemand sagen, daß ich mich verrechnet habe? |
Du hast dich verrechnet :cool:
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Danke :D
Ich komm aber trotzdem auf keine anderen Zahlen. Und bei 16 MP wäre es immer noch Blende 3,5, ab der sich die ersten Beugungseffekte bemerkbar machen sollten. :? |
Bei APS setzt die Beugung etwa oberhalb von f=11 ein. Wenn man ganz genau hinschaut, dann siehr man das schon bei der A700. Bei einer A7xx mit 24 Mio. pixeln fällt nur das genaue hinschauen in 100 % Ansicht leichter, man erkennt den Effekt also besser. Der Beugungseffekt selbst verändert sich jedoch nicht.
Gebeugt wird schliesslich an der Blende und nicht irgendwo auf dem Sensor an den pixeln. |
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Allerdings ist das in der Praxis dennoch so, dass der Gesamtsensor eine gewisse Rolle spielt. Je größer der Sensor, desto geringer ist die Vergrößerung, die für das Ausgabeformat stattfinden muss und desto weniger fällt das Beugungsproblem in der Praxis auf. Ebenso kann man bei einem größeren Sensor, der dichter bepackt ist, leichter entscheiden, welche Auflösung und welche Beugungsbegrenzung man haben will. Fasse ich nun vier Pixel zusammen, reduziere damit die Beugungsbegrenzung (weil ja das Unschärfescheibchen größer sein darf), verschenke dafür aber Auflösung - oder habe ich eine sehr hohe Detailauflösung, laufe jedoch recht früh in die Beugungsbegrenzung. Beid der Canon 7D liegt die Grenze derzeit glaube ich bei f9 (müsste nochmal genauer nachschlagen). Für mich ist das schon inakzeptabel, gerade wenn Landschaften oder Makros abgelichtet werden. |
Wenn man nur sehr oberflächlich einsteigen will,
ist immer noch das der Klassiker: http://photo.net/photo/optics/lensTutorial#part4 Wenns etwas anspruchsvoller sein soll: Auf über 1200 Seiten in Englisch Handbook of Optics, Third Edition Volume I Verlag Mcgraw-Hill ISBN 0071498893 BG |
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