SonyUserforum

Anaxaboras · 28.10.2010, 22:28

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

Shooty · 28.10.2010, 22:37

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.

usch · 28.10.2010, 22:50

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 ...

Kann mir bitte jemand sagen, daß ich mich verrechnet habe?

hpike · 28.10.2010, 22:56

Du hast dich verrechnet

usch · 28.10.2010, 22:59

Danke

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.

hpike · 28.10.2010, 23:05

Zitat:

Zitat von usch

Danke

Bitte , gern geschehen

weberhj · 29.10.2010, 00:26

Zitat:

Zitat von usch

Danke

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.

Da sind mehrere Fehler im Ansatz enthalten.

Erstens berechnet diese Formel das erste Minimum, also den Durchmesser, der bereits wieder die Lichtintensität 0 hat. Wirksam wird also ein etwas kleinerer Durchmesser.

Zweitens hat das Konglomerat aus Bayersensor und AA-Filter nicht die Auflösung eines einzelnen R oder G oder B Pixels. Wir hatten das erst kürzlich im Foveon Fred...

Wenn man das berücksichtigt kann man grob noch ein bis zwei Blenden drauflegen bevor die Beugung bildtechnisch nachweisbar wird.

BG

turboengine · 29.10.2010, 08:30

Bei meiner kleinen Canon G10 mit 1/1.7'' ist schon Bl. 2.8 "beugungsbegrenzt". Daher verwende ich die Kamera immer bei voller Öffnung.

Bei der Vollformat A900 mit 24 MP geht es erst bei Blende 11 mit dem Beugungseinfluss los. Bei der Crop-Canon 7D mit 18 MP (pixel pitch 4.3µm) ist das schon Blende 7.2...

Quelle:

http://olypedia.de/Beugungsunsch%C3%A4rfe#Chip_Formate

Die Steigerungsfähigkeit der Auflösung somit ist im Cropformat so begrenzt, dass man demnächst an die sinnvollen Grenzen stösst.
Die leigen wohl so bei 24 MP. Für höhere Auflösungen bräuchte man dann immer grössere Lichtstärke der Objektive (und die müssen dann bei Bl. 2 schon sehr gute Abbildung haben) um auf Crop z.B. 35 MP hinzubekommen.

Ein 4/500 wäre dann schon nicht mehr sinnvoll einzusetzen, bei 2/200 wäre dann Schluss. Diese übliche Gefasel von "Crop ist besser bei Tele und Makro" gilt nur für den derzeitigen Entwicklungsstand der Sensoren.

Nachtrag:
Wer das Ganze in Verbindung mit der Objektivleistung und Abbildungsmasstab bringen möchte:
Hier, ab Seite 8

cdan · 29.10.2010, 08:34

Zitat:

Zitat von weberhj

Wenn man das berücksichtigt kann man grob noch ein bis zwei Blenden drauflegen bevor die Beugung bildtechnisch nachweisbar wird.

Hierbei gehst du sicherlich vom Monitorbild in x% Ansicht aus. Viel spannender ist doch die Frage ab wann sich die Beugungsunschärfe z.B. auf einem A3+ Ausdruck bemerkbar macht.

Ich gehe einmal davon aus, dass der deutlich überwiegende Teil der User Beugungsunschärfe nie zu sehen bekommt, weil deren Ausbelichtungen zu klein sind und ihre Objektive schon vor dem Eintreffen der Beugungsunschärfe das Bild negativ beeinflussen.

Somit ist und bleibt Beugungsunschärfe in den allermeisten Fällen ein Randgruppenproblem.

weberhj · 28.10.2010, 23:40

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

28.10.2010, 22:28	#1
Anaxaboras Chefkoch, verstorben Registriert seit: 11.02.2005 Ort: Starnberg Beiträge: 13.622	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

28.10.2010, 22:37	#2
Shooty Registriert seit: 11.12.2006 Ort: nähe FFM Beiträge: 11.249	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. __________________ m-momente.de - DIY Fotoequipment Projekte - Fotografie Blog

28.10.2010, 22:50	#3
usch Registriert seit: 16.08.2010 Beiträge: 19.112	Laut Wikipedia ist der Durchmesser des Beugungsscheibchens 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/(2,44555) = 2,95, oberhalb derer die Beugung größer als ein Pixel wäre ... Kann mir bitte jemand sagen, daß ich mich verrechnet habe? __________________ Any feature is a bug unless it can be turned off.* (Heuer's Law, 1990)

28.10.2010, 22:56	#4
hpike Registriert seit: 12.07.2005 Beiträge: 16.214	Du hast dich verrechnet __________________ Gruß Guido A-Mount lebt! Es kommt anders wenn man denkt.

28.10.2010, 22:59	#5
usch Registriert seit: 16.08.2010 Beiträge: 19.112	Danke 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. __________________ Any feature is a bug unless it can be turned off. (Heuer's Law, 1990)

29.10.2010, 08:30	#8
turboengine Registriert seit: 30.01.2006 Ort: Schaue auf Zürich Beiträge: 9.334	Bei meiner kleinen Canon G10 mit 1/1.7'' ist schon Bl. 2.8 "beugungsbegrenzt". Daher verwende ich die Kamera immer bei voller Öffnung. Bei der Vollformat A900 mit 24 MP geht es erst bei Blende 11 mit dem Beugungseinfluss los. Bei der Crop-Canon 7D mit 18 MP (pixel pitch 4.3µm) ist das schon Blende 7.2... Quelle: http://olypedia.de/Beugungsunsch%C3%A4rfe#Chip_Formate Die Steigerungsfähigkeit der Auflösung somit ist im Cropformat so begrenzt, dass man demnächst an die sinnvollen Grenzen stösst. Die leigen wohl so bei 24 MP. Für höhere Auflösungen bräuchte man dann immer grössere Lichtstärke der Objektive (und die müssen dann bei Bl. 2 schon sehr gute Abbildung haben) um auf Crop z.B. 35 MP hinzubekommen. Ein 4/500 wäre dann schon nicht mehr sinnvoll einzusetzen, bei 2/200 wäre dann Schluss. Diese übliche Gefasel von "Crop ist besser bei Tele und Makro" gilt nur für den derzeitigen Entwicklungsstand der Sensoren. Nachtrag: Wer das Ganze in Verbindung mit der Objektivleistung und Abbildungsmasstab bringen möchte: Hier, ab Seite 8 __________________ Viele Grüße, Klaus Geändert von turboengine (29.10.2010 um 08:44 Uhr)

28.10.2010, 23:40	#10
weberhj Registriert seit: 29.12.2006 Beiträge: 1.192	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 Geändert von weberhj (29.10.2010 um 00:14 Uhr)

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