Sensorgröße versus Lichtstärke von Objektiven

[kavenzmann]

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Ich glaube Deine Platte hat einen Sprung...

 

Tip:

Rechne nochmal nach, ob die doppelte Fläche ausgeleuchtet mit dem gleichen Lichtstrom nicht doch mehr auffängt...

Die Blendenzahl ist ja im Gegensatz zur Apertur/Öffnungsgröße Brennweitenabhängig und müsste deshalb bei gleichen Bildwinkel und halber Sensorfläche enrsprechend umgerechnet werden.

Falls Du es nicht glaubst, rechnet es Dir bestimmt mal jemand mit physikalischem Grundwissen vor. Ich habe keine Lust dazu...

[Berlin]

Wenn die Sensorgröße egal ist, warum sind  1/4 Zoll Sensoren nicht genauso gut wie mft- oder Kleinbildsensoren?

[kavenzmann]

Da ich mich jetzt selbst vertan habe und Lichtstrom mit Beleuchtungsstärke verwechselt habe, muss ich zu meiner Rettung schnell auflösen

 

Lichtmenge = Beleuchtungsstärke x Fläche x Zeit

[systemfan]

Berlin schrieb am 19 Okt 2014 - 13:53:

Wenn die Sensorgröße egal ist, warum sind  1/4 Zoll Sensoren nicht genauso gut wie mft- oder Kleinbildsensoren?

 

Weil - bei gleicher Pixelanzahl - die Pixel des kleineren Sensors auch kleiner sind

[Berlin]

Weil - bei gleicher Pixelanzahl - die Pixel des kleineren Sensors auch kleiner sind

 

OK, das gilt dann auch beim Vergleich Kleinbild mit mft!

 

[systemcam128]

 

OK, das gilt dann auch beim Vergleich Kleinbild mit mft!

 

Auch beim kleinBildformat sind die Pixel bei gleicher Auflösung wesentlich kleiner als beim Mittelformat.

Die Größe der Pixel spielt aber für die Lichtmenge keine Rolle. Die Lichtmenge wird immer nur durch den Blendendurchmesser bestimmt die Sensorgröße hat darauf kleinen Einfluss. Bei gleichem Blendendurchmesser kommt immer die selbe Lichtmenge auf den Pixel egal wie groß er ist.

Bei 25mm Blendendurchmesser bspw. (FT 50/2, KB 100/4) kommt beim FT 50/2 Objektiv die selbe Lichtmenge auf den nur 1/4 so großen Pixel wie beim KB 100/4 Objektiv weil die Lichtintensität die auf den Pixel fällt auch 4 mal so hoch ist und deshalb bei gleicher Belichtungszeit auch nur eine um 2 ISO Stufen niedrigere Empfindlichkeit notwendig ist.

 

Die Pixelgröße spielt nur irgendwann mal bei der Auflösung eine Rolle weshalb man für extrem hohe Auflösungen kein kleinbildformat mehr sondern größere Formate nimmt.

 

Auflösung ist aber ein anderes Thema um das es hier nicht geht und das was selbst mit FT oder noch kleineren 1" Sensoren geht locker auch für sehr große Formate reicht selbst 1/1.7" Sensoren mit hochwertigen Optiken liefern noch Auflösungen die für die allermeisten Zwecke noch ausreichen. Das Problem bei den Kleinstsensoren ist nur das sie meist für Kompaktkameras verwendet werden die um auch kompakt zu sein nur winzigste Blendendurchmesser bekommen und damit bei wenig Licht und zum Freistellen nicht mehr zu gebrauchen sind. Edelkompakte beschränken sich sich deshalb auch nur auf kleinere Brennweiten und Edelbridges wie bspw. die FZ1000 werden ziemlich groß und schwer wenn sie auch längere Brennweiten mit etwas größeren Blendendurchmessern anbieten.

[kavenzmann]

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Dann erklär uns nochmal schnell wie mit Hilfe eines Speedboosters/ lens turbos bei gleicher Blende fast doppelt so viel Licht auf den Sensor trifft.

 

Dabei könnte Dir ein Licht aufgehen!

[Kleinkram]

Ich möchte gerne eine physikalische Gleichung sehen, die den Zuammenhang von Blendendurchmesser und Lichtmenge auf der Fläche unabhängig von Brennweite und Sensorfläche darstellt.

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Ich würde dir das Adobe Creative Cloud Foto-Abo mit Photoshop und Lightroom empfehlen

[Berlin]

Die Größe der Pixel spielt aber für die Lichtmenge keine Rolle. Die Lichtmenge wird immer nur durch den Blendendurchmesser bestimmt die Sensorgröße hat darauf kleinen Einfluss. Bei gleichem Blendendurchmesser kommt immer die selbe Lichtmenge auf den Pixel egal wie groß er ist.

 

 

Die Lichtmenge, die das einzelne Pixel bekommt hängt von seiner aktiven Fläche und von der

relativen Blende (Blendzahl) und denn noch ein wenig von der Transmission ab.

 

 

[Lemmon]

WOW was für ein interessantes Thema voller verschiedener Meinungen

Ich dachte mir das solche Sachen nach Jahrzehnten der Fotografie irgendwo leicht verständlich in Stein gemeißelt sind.

 

---------
Wenn ich Nachts in einer Bar stehe und mit meiner A7 folgende Situation einfange:

 

Sony A7 - 85mm - 1.8 - Iso 3200 - 1/60

 

Müsste ich mit einer M4/3 folgendes Objektiv bei mir haben:

 

M4/3 - 45mm - 1.8 - Iso 3200 - 1/60

 

Und ich hätte zumindest anhand der Zahlen das gleiche in der Hand.

 

---------
Wenn man nun die Sensorgröße mit rein nimmt muss ich um den gleichen Tiefenschärfeeffekt bei der A7 zu haben folgendes einstellen:

 

Sony A7 - 85mm - 4 - Iso 128000 - 1/60

 

Umgekehrt ist der Tiefenschärfeeffekt der A7 an der M4/3 nicht realisierbar da es kein solches Objektiv gibt

 

Somit steht das Rauschverhalten einer M4/3 bei Iso 3200 dem einer A7 bei 128000 gegenüber

bearbeitet 21. Oktober 2014 von Lemmon

[boxer-harry]

Der Eingangspost des TO erklärt leider nicht, worauf es ihm ankommt. Das praktische Arbeiten, oder die theoretische Diskussion.....

Wenn beides miteinander verknüpft werden soll, dann kommt man bei konsequenter Betrachtung aller Parameter dann natürlich zu den gleichen Ergbnissen. 

Aber leider haben hier die Theoretiker (Physiker) das Riesenproblem der unendlichen Variablen. Nur ISO/Blende/BW/Sensorgöße/Zeit ist erheblich zu kurz gesprungen.

 

[Lemmon]

WOW was für ein interessantes Thema voller verschiedener Meinungen

Ich dachte mir das solche Sachen nach Jahrzehnten der Fotografie irgendwo leicht verständlich in Stein gemeißelt sind.

 

---------

Wenn ich Nachts in einer Bar stehe und mit meiner A7 folgende Situation einfange:

 

Sony A7 - 85mm - 1.8 - Iso 3200 - 1/60

 

Müsste ich mit einer M4/3 folgendes Objektiv bei mir haben:

 

M4/3 - 45mm - 1.8 - Iso 3200 - 1/60

 

Und ich hätte zumindest anhand der Zahlen das gleiche in der Hand.

 

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Wenn man nun die Sensorgröße mit rein nimmt muss ich um den gleichen Tiefenschärfeeffekt bei der A7 zu haben folgendes einstellen:

 

Sony A7 - 85mm - 4 - Iso 128000 - 1/60

 

Umgekehrt ist der Tiefenschärfeeffekt der A7 an der M4/3 nicht realisierbar da es kein solches Objektiv gibt

 

Somit steht das Rauschverhalten einer M4/3 bei Iso 3200 dem einer A7 bei 128000 gegenüber

 

 

ich sehe gerade das ich mich verschreiben habe! das muss natürlich ISO 12800 sein und nicht 128000

[Gast the-dude]

WOW was für ein interessantes Thema voller verschiedener Meinungen

Ich dachte mir das solche Sachen nach Jahrzehnten der Fotografie irgendwo leicht verständlich in Stein gemeißelt sind.

 

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Wenn ich Nachts in einer Bar stehe und mit meiner A7 folgende Situation einfange:

 

Sony A7 - 85mm - 1.8 - Iso 3200 - 1/60

 

Müsste ich mit einer M4/3 folgendes Objektiv bei mir haben:

 

M4/3 - 45mm - 1.8 - Iso 3200 - 1/60

 

Und ich hätte zumindest anhand der Zahlen das gleiche in der Hand.

 

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Wenn man nun die Sensorgröße mit rein nimmt muss ich um den gleichen Tiefenschärfeeffekt bei der A7 zu haben folgendes einstellen:

 

Sony A7 - 85mm - 4 - Iso 128000 - 1/60

 

Umgekehrt ist der Tiefenschärfeeffekt der A7 an der M4/3 nicht realisierbar da es kein solches Objektiv gibt

 

Somit steht das Rauschverhalten einer M4/3 bei Iso 3200 dem einer A7 bei 128000 gegenüber

 

 

Dafür habe ich schon den link über Äquivalenz gepostet, da ist ja alles ausführlich beschrieben, auch mit den auswrikung auf S/N und DR

[Tony103]

Somit steht das Rauschverhalten einer M4/3 bei Iso 3200 dem einer A7 bei 12800 gegenüber

 

Jo wenn man die Testcharts im Raw vergleicht sieht das Rauschen identisch aus.

[Kleinkram]

Aber leider haben hier die Theoretiker (Physiker) das Riesenproblem der unendlichen Variablen. Nur ISO/Blende/BW/Sensorgöße/Zeit ist erheblich zu kurz gesprungen.

 

Ich merke zwar, dass hier Theoretiker schreiben, aber keine Physiker. Die könnten einige Probleme anhand von wenigen Gleichungen exakt lösen.

 

Beim Zusammenhang zwischen Rauschen und Sensorgröße ist Dein Unendlich etwas übertrieben. Ich denke, dass nicht mehr als zweihundert Variablen für sichtbare Unterschiede zu beachten sind. :)  Physiker wissen das.

 

bearbeitet 21. Oktober 2014 von Kleinkram

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Guck dir auch mal das Sony 12-24 G Master an

[systemcam128]

Dann erklär uns nochmal schnell wie mit Hilfe eines Speedboosters/ lens turbos bei gleicher Blende fast doppelt so viel Licht auf den Sensor trifft.

 

 

Interessant das hier selbst die einfachsten Basics wohl noch nicht bekannt zu sein scheinen.

Also ein Speedbooster ist das entgegengesetzte Teil zum Telekonverter. Er verringert die Brennweite weshalb zwangläufig die Lichtstärke steigen muss.

Also wenn er bei einem 50mm/f2 Objektiv bspw. die Brennweite auf 25mm halbieren würde dann erhöht sich die Lichtstärke auf 1

50mm Brennweite / 25mm Blendenöffnung = Lichtärke 2

 

Mit Speedbooster:

25mm Brennweite / 25mm Blendenöffnung = Lichtstärke 1

 

Umgekehrt der Lichtverlust bei einem Telekonverter der die Brennweite verdoppelt bei dem es dann so aussieht:

100mm Brennweite / 25mm Blendendurchmesser = Lichtstärke 4

 

Ist doch wirklich nicht so schwer zu verstehen.

Und falls doch tatsächlich noch jemand fragen sollte warum sich die Lichtstärke bei gleichem Blendendurchmesser in Abhängigkeit von der Brennweite ändert, das liegt an dem Bildwinkel ein größerer Bildwinkel fängt logischerweise mehr Licht ein als ein kleinerer.

bearbeitet 21. Oktober 2014 von systemcam128

[Kleinkram]

Und warum bleibt bei einem Televorsatz die Lichtstärke gleich?

[Atur]

Und warum bleibt bei einem Televorsatz die Lichtstärke gleich?

 

so wie ich es verstanden habe, liegt das daran, dass Vorsatzkonverter eine größere Frontlinse/Blendenöffnung haben als das eigentliche Objektiv, deshalb bleibt die Lichtstärke ungefähr gleich (das zusätzliche Glas schluckt aber natürlich etwas Licht).

 

ATUR

[kavenzmann]

Ist doch wirklich nicht so schwer zu verstehen.

Und falls doch tatsächlich noch jemand fragen sollte warum sich die Lichtstärke bei gleichem Blendendurchmesser in Abhängigkeit von der Brennweite ändert, das liegt an dem Bildwinkel ein größerer Bildwinkel fängt logischerweise mehr Licht ein als ein kleinerer.

 

Na bitte, jetzt bist Du sogar Du schon ganz nah dran.

 

Du hattest zwar immer behauptet dass der Rauschanteil im Bild nur von der Blende bzw. Belichtungszeit abhängt, nun hast Du aber immerhin schon einen dritten Faktor gefunden...

 

Letztlich kann man das Licht, was ein best. Objektiv oder Bildwinkel einfängt auch bündeln. So wie das bei einer Lupe der Fall ist. Genau das macht der Speedbooster und u.a. einige andere Objektive.

Deshalb ist natürlich die Größe der auszuleuchtenden Fläche, sprich Sensorfläche/Sensorgröße genauso ein Faktor, wie die tatsächliche Blende des Objektivs.

 

Mir ist es letztlich auch egal, welche Faktoren in den entsprechenden physikalischen Gleichungen Gleichungen berücksichtigt sind. Wenn Ich in einer konkreten Situation bin und zwei Kameras zur Auswahl habe, weiß ich ganz genau, welche die bessere für lowlight ist. In der Regel gewinnt bei mir diejenige mit dem größten Sensor, sofern die Objektive die gleiche Lichtstärke haben (Canon 5DIII gewinnt gegen Canon 60D um 1-2 Blenden). Und selbst bei gleicher Sensorgröße fällt es mir immer sehr einfach - meine Fuji X-Pro1 mit XF35mm/f1,4 gewinnt gegen meine X100 mit 23mm/f2 um 2 Blenden (u.a. wegen Bandingproblemen der X100 ab 3200ISO). Meine kleine Fuji XF1 mit 2/3" Sensor ist trotz relativ lichtstarkem Objektiv nicht konkurrenzfähig...

[systemcam128]

Na bitte, jetzt bist Du sogar Du schon ganz nah dran.

;

Du hattest zwar immer behauptet dass der Rauschanteil im Bild nur von der Blende bzw. Belichtungszeit abhängt, nun hast Du aber immerhin schon einen dritten Faktor gefunden...

 

Unsinn.

Ich hatte dir ja schon mal gesagt das du vor dem posten erstmal richtig lesen solltest was das Thema war und was geschrieben wurde.

Der Rauschanteil hängt nur vom Blendendurchmesser ab und von nichts anderem ab. Die Brennweite ändert sich nicht und ist durch den gleichen Bildwinkel fest vorgegeben.

Letztlich kann man das Licht, was ein best. Objektiv oder Bildwinkel einfängt auch bündeln. So wie das bei einer Lupe der Fall ist. Genau das macht der Speedbooster und u.a. einige andere Objektive.

 

Unsinn hoch 3 was hat das mit dem Thema zu tun?

Bei gleichem Bildwinkel hängt die Lichtmenge nur vom Blendendurchmesser und nichts anderem ab.

Was genau hast du denn an gleichem Bildwinkel eigentlich nicht verstanden?

Deshalb ist natürlich die Größe der auszuleuchtenden Fläche, sprich Sensorfläche/Sensorgröße genauso ein Faktor, wie die tatsächliche Blende des Objektivs.

 

Die Fläche des Sensors spielt dabei überhaupt keine Rolle nur allein der Blendendurchmesser bestimmt die Lichtmenge die auf den Sensor fällt das hatte ich dir bereits mehrmals am Beispiel FT 50/2 und KB 100/4 weiter oben erklärt. Und wenn du den Objektivdeckel vergisst abzumachen kommt gar kein Licht auf den Sensor auch nicht auf den größten. Der Sensor und seine Größe spielen für die Lichtmenge überhaupt keine Rolle das einzig über die Lichtmenge bestimmende Teil ist der Blendendurchmesser. Und bei gleichem Blendendurchmesser kommen bei gleichen Bildwinkel Sensorgrößenunabhängig immer die selbe Lichtmenge pro Zeiteinheit auf den Sensor.

Mir ist es letztlich auch egal, welche Faktoren in den entsprechenden physikalischen Gleichungen Gleichungen berücksichtigt sind. Wenn Ich in einer konkreten Situation bin und zwei Kameras zur Auswahl habe, weiß ich ganz genau, welche die bessere für lowlight ist.

In der Regel gewinnt bei mir diejenige mit dem größten Sensor, sofern die Objektive die gleiche Lichtstärke haben.

 

Nein weißt du wie du ja selber schreibst außer in diesem speziellen Fall mit der gleichen Lichtstärke bei dem es offensichtlich ist welcher Blendendurchmesser größer ist eben nicht immer bei allen möglichen Kameras und Objektiven und deren Kombinationen.

Bei der Frage die gestellt wurde waren auch die Lichtstärken unterschiedlich und erst über den Vergleich der Blendendurchmesser war es genau ersichtlich wo welche Kamera tatsächlich und wieviel im Vorteil war. In einem Beispiel war das z.T. sogar die kompakte und damit auch eine Alternative wenn es für die Bergtour möglicht kompakt sein soll.

(Canon 5DIII gewinnt gegen Canon 60D um 1-2 Blenden). Und selbst bei gleicher Sensorgröße fällt es mir immer sehr einfach - meine Fuji X-Pro1 mit XF35mm/f1,4 gewinnt gegen meine X100 mit 23mm/f2 um 2 Blenden (u.a. wegen Bandingproblemen der X100 ab 3200ISO).

 

Es tut mir ja leid wenn deine Kamera Bandingprobleme haben sollte, haben meine und auch die im Vergleich genannten nicht aber das war auch überhaupt nicht das Thema um das es hier ging und nach dem gefragt wurde. Es gibt neben Banding auch noch unzählige andere Sachen wie lahmer AF oder was auch immer weshalb eine Kamera evtl. Probleme hat die man auch berücksichtigen kann aber nichts mit dem Thema gleicher Lichtmengen hier zu tun haben. Und aus gleichen Lichtmengen holen aktuelle Kameras auch bis auf vernachlässigbare Unterschieden immer das gleiche raus. Auch wenn du dir etwas anderes einbildest wird es deswegen trotzdem auch nicht richtiger.

Von Banding sehe ich übrigens selbst bei der X100 noch nichts:

 

http://216.18.212.226/PRODS/X100/FULLRES/X100hSLI03200_NR3D.JPG

 

Abgesehen davon das sie auch schon über 3 Jahre alt und nicht mehr wirklich aktuell ist bzw. es neuere und evtl. auch etwas bessere wie X100S gibt.

bearbeitet 21. Oktober 2014 von systemcam128

[kavenzmann]

Das aktuelle Model ist die X100T und die hat wie alle Fuji APS-Cs (außer der Ur-X100) seit Jahren den gleichen Sony 16MPix Sensor als Grundlage.

 

Wer aber zwischen seiner 2/3" Kompaktkamera und seiner Systemkamera bei gleicher Blende keinen Unterschied erkennt, kann getrost mit seinem iphone fotografieren. Bei f2,2 müsste es laut dem Kollegen hier keinen nennenswerten Unterschied in Sachen Bildrauschen zur Sony A7s geben...

 

Wie praxisnah diese Annahme ist, kann jeder zu hause im Dunkeln mal ausprobieren.

bearbeitet 22. Oktober 2014 von kavenzmann

[Berlin]

 Und bei gleichem Blendendurchmesser kommen bei gleichen Bildwinkel Sensorgrößenunabhängig immer die selbe Lichtmenge pro Zeiteinheit auf den Sensor.

 

 

Schön umgerechnet

Das bedeutet dass die Blendzahl (relative Blende) bei kleinen Sensoren immer kleinere Werte annehmen muss.

Um also die gleiche Lichtmenge wie ein Kleinbildsensor bei 2,8 zu bekommen muss bei 1/2 Zoll Sensoren

die Blendzahl rund 2,8/5=0,56 betragen.

Wo gibt es sowas?

 

 

bearbeitet 22. Oktober 2014 von Berlin

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Viele User im Forum fanden auch die Lumix GH5 interessant

[nightstalker]

Schön umgerechnet

Das bedeutet dass die Blendzahl (relative Blende) bei kleinen Sensoren immer kleinere Werte annehmen muss.

Um also die gleiche Lichtmenge wie ein Kleinbildsensor bei 2,8 zu bekommen muss bei 1/2 Zoll Sensoren

die Blendzahl rund 2,8/5=0,56 betragen.

Wo gibt es sowas?

 

 

leider ist genau das das Problem bei den kleineren Sensoren ... irgendwo ist einfach die "Wand" ab der man mit Objektiven nicht mehr gegensteuern kann, weil diese nicht mehr bzw. nicht mit bezahlbarem Aufwand konstruiert werden können.

 

 

Es ist wie mit den Kompakten, im Standardbereich bringen sie tolle Ergenisse, aber sobald mal in Richtung Extreme geht, fällt das gewaltig ab, bzw ist nicht mehr machbar ... je kleiner der Sensor, umso enger die Grenzen.

 

mFT hat auch Grenzen, siehe Lichtstärken/Freistellungsdiskussion, die man nicht, oder nur mit hohem Aufwand überschreiten kann, dafür hat man Handling und Kostenvorteile im erweiterten Standardbereich .... jeder muss selbst entscheiden, ob ihm das genügt.

 

 

 

Je grösser, desto teuerer wird es, diese Grenzen auszulooten ... aber auch die erreichbare Qualität steigt ... bei Einsatz von richtig viel Geld ist mit den grossen Formaten einfach deutlich mehr erreichbar. Wie man sieht, ist die Schmerzgrenze aber dann doch irgendwo erreicht, für Mittelformat gibt es zB sehr wenige wirklich lichtstarke Objektive, die meisten sind in einem Bereich, wo man mit einem Kleinbildobjektiv hoher Lichtstärke noch gleiche Schärfentiefe erreichen kann.

Den Unterschied macht dann die erreichbare Dynamik ... hier zieht der grosse Sensor dann wieder davon. Bilder einer Pentax 645 D sind einfach beeindruckend, auch wenn man mit den Objektiven keine höhere Freistellung erreicht als bei KB.

 

 

Irgendwie ist die minimale Schärfentiefe inzwischen so gehyped, dass sie die alleine seeligmachende Eigenschaft zu sein scheint, doch gibt es noch ein Fotoleben abseits der Freistellung. Bei kleineren Sensoren reicht oft ein einziges spezielles Objektiv, mit dem man zB Portraits macht, um das in zufriedenstellendem Mass auszugleichen (wenn der Fotograf nicht gerade vorhat mit 28mm (KB) Vollkörperportraits freizustellen ... zugegeben, da braucht man andere Geschütze ) Es ist nicht alles Schwarz oder Weiss, für viele kann das Ziel auch im Graubereich dazwischen liegen.

 

 

bearbeitet 22. Oktober 2014 von nightstalker

[kavenzmann]

Tja, da sind wir wieder in der Theorie vs. Praxis Falle gelandet.

 

 

1) Für besonders kurze Verschlusszeiten empfehlen sich nunmal große Sensoren gepaart mit lichtstarken Objektiven

 

2) Halbiert man die Sensorfläche, kann man das mit einem um 1 Blende lichtstärkeren Objektiv kompensieren

 

Und das sind nur die Vorüberlegungen zu einem wirklich praxisnahen Test. Ich würde aber wetten, dass z.B. die

Sony A7s gepaart mit einem 35/0,95 unschlagbar ist.

 

[nightstalker]

Tja, da sind wir wieder in der Theorie vs. Praxis Falle gelandet.

 

 

1) Für besonders kurze Verschlusszeiten empfehlen sich nunmal große Sensoren gepaart mit lichtstarken Objektiven

 

2) Halbiert man die Sensorfläche, kann man das mit einem um 1 Blende lichtstärkeren Objektiv kompensieren

 

Und das sind nur die Vorüberlegungen zu einem wirklich praxisnahen Test. Ich würde aber wetten, dass z.B. die

Sony A7s gepaart mit einem 35/0,95 unschlagbar ist.

 

solange es kein F1,4 für Mittelformat gibt ... vermutlich ja.

 

 

(gibts tatsächlich ein 0.95/35? Das kenne ich noch nicht)