Belichtungszeit beim Schlitzverschluss mit hoher Lichtstärke

[Neto-Zeme]

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Hallo!

Heut is mir mal wieder mein Buch zur alten Exakta Kleinbildfotografie in die Hände gefallen und ein Thema war dabei der Schlitzverschluss.
Ich kann so genau nicht sagen, ob das nur ein Problem der damaligen Zeit oder auch heute noch eins ist, daher frage ich hier, rein aus Interesse.

In dem tollen Büchlein steht eine Problematik beim Schlitzverschluss erklärt, wenn man mit hoher Lichtstärke fotografiert.

Da der Lichtkegel bei hohen Lichtstärken ja breiter ist und der Verschluss vor der Bildebene liegt, verlängert sich die Belichtungszeit um einen kleinen Faktor. aus 1/1000 wird dann bspweise bei der Exakta Varex und einem f/1.5-Objektiv mal 1/900.

Zitat: "Die Zeit, die der Schlitzverschluss zur Überquerung des Strahlenkegels braucht, muss zur Belichtungszeit hinzugerechnet werden."

 

Meine Frage ist nun, inwiefern ist das bei heutigen digitalen Kameras noch ein Thema? Ich denke beim adaptieren ist das schwierig, aber bei einem Systemobjektiv, sind die elektronischen Daten ja erfassbar und es könnte ggfs nachgeregelt werden um eine wirklich exakte Belichtungszeit zu erhalten.

bearbeitet 13. Dezember 2015 von Neto-Zeme

[m(A)ui]

wenn ich deine schilderung richtig verstanden habe, muss man gar nix umrechnen weil das problem uebrhaupt nicht existiert.

nehmen wir erstmal an, alle lichtstrahlen entspringen einer punktfoermigen blende. dann wird jeder punkt auf dem sensor exakt so lang belichtet wie der schlitzverschluss diesen freigebt.

wenn jetzt bei offenblende die lichtstrahlen unter verschiedenen winkeln auf den sensor treffen, werden je nach position des schlitzes ein teil der lichtstrahlen mit selbem auftreffpunkt zu unterschiedlichen zeiten blockiert. erst wenn der schlitzverschluss komplett durchgelaufen ist, hat jeder einzelne strahl seinen teil des sensors fuer die gewuenschte zeit belichtet.

ergo, das war weder damals ein problem, noch ist es das heute.

 

maui

[micharl]

Da der Lichtkegel bei hohen Lichtstärken ja breiter ist und der Verschluss vor der Bildebene liegt, verlängert sich die Belichtungszeit um einen kleinen Faktor. aus 1/1000 wird dann bspweise bei der Exakta Varex und einem f/1.5-Objektiv mal 1/900.

Zitat: "Die Zeit, die der Schlitzverschluss zur Überquerung des Strahlenkegels braucht, muss zur Belichtungszeit hinzugerechnet werden."

Das verstehe ich nicht - kannst Du noch mehr Erklärung nachschieben?  Oder hat der gute Werner Wurst das einfach so dahingestellt? Ich habe jetzt keine Lust, die > 400 Seiten durchzublättern. Vielleicht hast Du eine Seitenzahl (mit Auflage bitte, das Buch ist im Lauf der Jahre deutlich dicker geworden).

 

Abgesehen davon, daß die Genauigkeit gerade bei der Exakta stets noch schwächer war als die hier angeführten 10%, ist es m.E. doch so:

 

Bei längeren Zeiten ist das ganze Bildfenster eine bestimmte Zeit lang offen. Dabei ist zunächst die linke Seite länger offen - dafür wird sie aber auch früher wieder abgedunkelt. Im Idealfall gleicht sich das aus. 

 

Bei kurzen Zeiten, wie sie bei höheren Lichtstärken regelmäßig auftreten, gleitet der Schlitz im Lauf von ca. 1/20 Sekunde über das BIldfenster - jede einzelne Stelle wird aber entsprechend der Schlitzbreite deutlich kürzer belichtet. Da es praktisch mit der damaligen Technik sehr schwierig war, die Rollogeschwindigkeiten exakt gleich zu halten, durfte der Schlitz nicht zu schmal werden - sonst war er möglicherweise an einem Ende überhaupt nicht oder wesentlich zuviel/zuwenig geöffnet.  Daher waren die 1/1000  Sekunde das optimistische Minimum. Das änderte sich erst mit den Metall-Lamellen-Verschlüssen.

 

Wo kommt da jetzt der "Strahlenkegel" hinein? Das Objektiv leuchtet doch, soweit ich das sehe, ganz unabhängig von der Lichtstärke das Bildfenster zu jedem Zeitpunkt voll aus. Alles weitere regelt die Schlitzbreite. Oder?

 

Interessant finde ich an alledem vor allem, daß ein Teil des Problems (Vorhanggeschwindigkeit = Auslesegeschwindigkeit) uns beim elektronischen Verschluss heute in ganz ähnlicher Form bei ganz anderer technischer Grundlage wieder begegnet. Würde das dann für das Exakta-Problem (sofern es überhaupt real war) auch zutreffen?

[Neto-Zeme]

@maui, ja, das kann ich nachvollziehen, aber ich denke es geht darum, dass ein einzelner Bildpunkt seine Strahlen aus verschiedenen Richtungen bekommt, er also ein und den selben Punkt ablichtet, der aber aus verschiedenen Winkeln kommt und sich daher diese Problematik ergibt.
Ich hab mal versucht das aufzuskizzieren, wie ich das verstanden habe, natürlich völlig übertrieben.

 

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@micharl

11. Auflage S. 49 "Eine kleine Eigenart des Schlitzverschlusses"

vllt. is auch der Satz erwähnenswert: "Der von dem lichtstarken Objektiv für jeden Bildpunkt erzeugte Strahlenkegel hat in der Ebene des Schlitzverschlusses, die ja etwas vor der Filmebene liegt, einen größeren Durchmesser als die Schlitzebene des Verschlusses"

bei einem elektronischen Verschluss geschieht der Verschluss ja auf der Bildebene selbst, daher sollte sich so eine Problematik eig. schon physikalisch nicht ergeben. Aber, ich glaub du meinst jetzt wirklich nur die Auslesegeschwindigkeit. dieses Problem ist bei so gut wie allen Sensoren immer noch da, da zeilenweises Auslesen. (is ja auch in dem Buch mit dem fahrenden Zug der gestaucht oder gestreckt wird)

[m(A)ui]

@maui, ja, das kann ich nachvollziehen, aber ich denke es geht darum, dass ein einzelner Bildpunkt seine Strahlen aus verschiedenen Richtungen bekommt, er also ein und den selben Punkt ablichtet, der aber aus verschiedenen Winkeln kommt und sich daher diese Problematik ergibt.

Ich hab mal versucht das aufzuskizzieren, wie ich das verstanden habe, natürlich völlig übertrieben.

 

Diagramm1.jpeg

aber genau das ist doch der grund, warum ein lichtstarkes objektiv lichtstaerker ist. nicht weil sich die belichtungszeit virtuell verlaengert, sondern weil "mehr" lichtstrahlen auf den sensor treffen. in welcher ebene der schlitzverschluss dabei liegt ist voellig unerheblich, stichwort "energieerhaltungssatz".

 

maui

[micharl]

Ja - mit Hilfe des Originaltextes und Deiner Zeichnung verstehe ich, wie es gemeint ist. Die Idealrechung geht von einem Bündel paralleler Strahlen aus und von einem Schlitz, der sich in Null-Entfernung über die Emulsion bewegt . In der Praxis ist nix mit parallel, je lichtstärker, um so weniger, und der Schlitz liegt - ich habe es gerade bei einer Exakta nachgemessen - 2 und mehr mm über dem Film. Da kommt schon ein bißchen was zustande.

 

Bei einem mechanischen Schlitzverschluß dürfte dieser Effekt auch bei einer Digitalkamera auftreten, er wird aber vermutlich nicht wirksam, weil ich auch davon ausgehe, daß die Kamera die Verschlusszeit nicht fix einstellt, sondern flexibel regelt und dabei alles Mögliche ausgleicht.

 

 

[grapher]

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Die Austrittspupille kann nicht größer sein als der Durchmesser der letzten Linse. Jetzt messt mal den Durchmesser der letzten Linse Eurer (nativen) Objektive und vergleicht das mit der Sensordiagonale Eures Formates, dann läßt sich ein eventueller Kegel der Lichtstrahlen leicht erkennen. Meine größte Hinterlinse ist nicht ganz 22mm beim µFT 75/1.8, die Sensordiagonale ist auch knapp 22mm. Also nix mit Kegel .....

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[nightstalker]

rechne Dir einfach aus, wieviel der Unterschied zwischen 1/1000 und 1/900 wirklich ausmacht Du wirst staunen ....

[Kleinkram]

nightstalker, der Techniker in mir hat zwei Überlegungen.

 

1. Kann das sein, wenn ja, warum ist das so?

2. Kann ich die Auswirkung vernachlässigen.

 

Selbst wenn ich ich zweite Frage bejahe, bleibt die erste offen.

 

Ich glaube nicht, dass sich Ihagee etwas aus der Nase gezogen hat. Ich vermute, dass der Abstand Verschluss-Film eine Rolle spielt, aber warum nur bei hellem Licht und lichtstarkem Objektiv? Vielleicht, weil nur dann der Spalt klein genug ist.

[Berlin]

Der Effekt ist beim Schlitzverschluss natürlich immer da, weil der auf den Schlitz

projezierte Punkt eben etwas unschärfer ist, wie auf der Sensor- oder Filmebene.

Bei großer Lichtstärke (Blende) ist die bildseitige Schärfentiefe einfach geringer,

also der Effekt stärker. Mit der Lichtmenge hat es direkt nichts zu tun.

Ich glaube, der Effekt ist heute kleiner:

Die Verschlüsse laufen schneller ab (Synchronzeit)

Ein Metalllamellenverschuss kann dichter am Sensor angebracht werden.

Da die Blende bekannt ist könnte die Kamera den Belichtungsfehler korrigieren.

 

Aber anständige Kameras haben ja deshalb einen Zentralverschluss.

 

https://www.phaseone.com/de-DE/Products/A-Series/Introduction.aspx

bearbeitet 13. Dezember 2015 von Berlin

[m(A)ui]

hier mal eine Skizze zur Erklaerung warum es den Effekt nicht gibt.

 

maui

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bearbeitet 13. Dezember 2015 von m(A)ui

[Berlin]

Dieses Bild ist nicht ganz richtig beschriftet, es muss heißen 50%+50% des Lichtes aber 100%+100% der Zeit,

da die Schlitzbreite bei der linken Zeichnung scheinbar doppelt so breit ist wie rechts.

 

 

[m(A)ui]

die schlitzbreite ist beides mal gleich gross, aber in unterschiedlichem abstand vom sensor.

[nightstalker]

nightstalker, der Techniker in mir hat zwei Überlegungen.

 

1. Kann das sein, wenn ja, warum ist das so?

2. Kann ich die Auswirkung vernachlässigen.

 

Selbst wenn ich ich zweite Frage bejahe, bleibt die erste offen.

 

Ich glaube nicht, dass sich Ihagee etwas aus der Nase gezogen hat. Ich vermute, dass der Abstand Verschluss-Film eine Rolle spielt, aber warum nur bei hellem Licht und lichtstarkem Objektiv? Vielleicht, weil nur dann der Spalt klein genug ist.

ich verstehe ... ich denke auch, dass Ihagee nicht unrecht hat.

 

als nächstes Projekt kannst Du dann darüber sinnieren, wieso ein Zentralverschluss auch nicht das Gelbe vom Ei ist

 

 

Punkt 2 würde ich mit Ja beantworten.

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[Berlin]

die schlitzbreite ist beides mal gleich gross, aber in unterschiedlichem abstand vom sensor.

 

Für den von dir betrachteten Punkt kommt der Schlitz im linken Bild 2 mal vorbei oder anders

ausgedrückt, er wird durch die endliche Tiefenschärfe unscharf auf den Sensor projiziert.

Es gibt eigentlich nur 2 Orte, wo ein Veschluss angebracht werden kann:

In der Blendebene oder in der Sensorebene. In den dazwischeliegenden Bereichen kommt es

zu diesen Effekten.

[Neto-Zeme]

danke maui, jetzt verstehe ich schlussendlich was du meinst. Allerdings, worauf ist 50% der Zeit bezogen? Die schlitzbreite ist doch eben für die Belichtungszeit zuständig. und, wenn diese eben 1/1000 vorgibt, dann wäre auf beiden "Hälften" 100% von 1/1000, womit im übertrieben Beispiel die Belichtungszeit für den Punkt auf 2*1/1000 also 1/500 (was dann die 100 % Belichtungszeit als insgesamt betrachtet wäre) erhöht würde. Natürlich kann man das nicht so betrachten, weil sich der Schlitz bewegt, aber mir war gerade nicht danach eine Differenzengleichung mit Faltung aufzustellen, wobei das hier noch simpel wäre

Oder liege ich da falsch?
Das würde im Grunde auch nicht dem Energieerhaltungssatz widersprechen.
Dein zweites Bild hingegen verstehe ich sehr gut und denke auch, dass eben daher das heutzutage kein reales Problem mehr ist, sondern eher von sehr theoretischer Natur.

@ grapher, das mit dem kegel war eher auf einen einzelnen Lichtpunkt gedacht, nicht auf die gesamte Fläche.

@ nightstalker: sicher. der Unterschied ist sehr klein, ohne Frage, das war ja auch nur eine Frage interessehalber nichts, was ich zu einer Bewertung einer Kamera anführen würde