Warum verringert sich Abbildungsmaßstab bei Zoomobjektiven?

[Sopie2002]

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Hallo ihr Lieben,

ich bin noch relativ neu in der Fotografie und hätte eine Frage zum Abbildungsmaßstab. Ich überlege ein Tamron B061S 18-300mm F/3.5-6.3 zu kaufen. Im Weitwinkel ist eine Einstellentfernung von 15cm und Abbildungsmaßstab 1:2 angegeben. Beim Tele sind es 99cm und 1:4.
Nun ist ja aber im Tele der Zoom 16.6x (300/18), mein Abstand aber von 6.6x größer (99/15). Also müsste nach der abgebildete Gegenstand doch eigentlich größer werden, nicht kleiner. Wo ist mein Denkfehler?

Über eine Erklärung würde ich mich sehr freuen!

[SKF Admin]

Du hast da keinen echten Denkfehler, wenn überhaupt:

Optik ist in der Praxis etwas komplizierter. In der Schule rechnet man bei Formeln wie 1/f = 1/b +1/g oder b/g = B/G und malt dazu Linsen, die aus einem senkrechten Strich bestehen.

In der Praxis haben Objektive sog. Hauptebenen, ab denen diese ganzen Distanzen gerechnet werden, diese liegen aber nicht in einer Linie, z.B. in der Frontlinse.

Die Angaben in den Datenblättern von Objektiven beziehen sich in der Regel auf den Abstand zur Frontlinse oder manchmal zur Filmebene (erinnere ich mich dunkel). Diese Werte sind gut für die Praxis, sind aber nicht die richtigen Werte, um sie in die bekannten Formeln einzusetzen.

Wenn du es genau wissen willst:

https://de.wikipedia.org/wiki/Hauptebene_(Optik)

Gruß
Andreas

[RoDo]

Der Abbildungsmaßstab ist eigentlich eine nur theoretische Größe und spielte in der chemischen Fotografie eine Rolle, wenn auf dem Film etwas ausgemessen wurde.

Heute ist eigentlich nur noch die Bildwinkeländerung beim Zoomen interessant.

bearbeitet 6. August von RoDo

[pizzastein]

Die Brennweitenangabe von Objekten bezieht sich normal auf Fokus auf unendlich. Im Nahbereich haben fast alle Objekte eine mehr oder weniger starke Brennweitenverkürzung.

Das ist auch der Grund, weshalb ich bei Objektiven eher auf den Abbildungsmaßstab achte als auf Naheinstellgrenzen. 

[SKF Admin]

vor 2 Minuten schrieb RoDo:

Der Abbildungsmaßstab ist eigentlich eine nur theoretische Größe und spielte in der chemischen Fotografie eine Rolle, wenn auf dem Film etwas ausgemessen wurde.

Heute ist eigentlich nur noch die Bildwinkeländerung beim Zoomen interessant.

Tut mir leid, aber das ist wirklich falsch. Der Abbildungsmaßstab ist genauso in der digitalen Fotografie relevant: Er beschreibt das Verhältnis zwischen Objektgröße und Bildgröße auf dem Sensor.

Wenn du z.B. in der Makrofotografie die beste Qualität ohne Croppen haben willst, musst du deinen Abbildungsmaßstab kennen.

[pizzastein]

vor 5 Minuten schrieb RoDo:

Der Abbildungsmaßstab ist eigentlich eine nur theoretische Größe und spielte in der chemischen Fotografie eine Rolle, wenn im auf dem Film etwas ausgemessen wurde.

Heute ist eigentlich nur noch die Bildwinkeländerung beim Zoomen interessant.

Verstehe ich nicht. Mich interessiert schon, Objekte bis zu welcher Größe (bzw. Kleinheit) ich formatfüllend abbilden kann.

[SKF Admin]

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vor 2 Minuten schrieb pizzastein:

Das ist auch der Grund, weshalb ich bei Objektiven eher auf den Abbildungsmaßstab achte als auf Naheinstellgrenzen. 

Sind beides wichtiges Informationen, aber ich bin bei dir, Abbildungsmaßstab ist wichtiger.

Naheinstellgrenze ist relevant nicht im Sinne „näher dran ist besser“, sondern ggf. sogar umgekehrt: Komme ich auf den maximalen Abbildungsmaßstab und habe noch eine gewisse Distanz zum (ggf. schreckhaften) Objekt, Stichwort „Fluchtdistanz“

Andreas

[Sopie2002]

Vielen Dank für die Antworten!🤗
Also: 
1. Der Abstand müsste irgendwo im Objektiv gemessen werden, nicht zur Vorderkante. Hingegen ist Einstellentfernung ab Vorderkante gemessen.
2. Brennweite verändert sich, wenn man einen nahen Fokus wählt.

Jetzt aber noch eine Frage: Wenn ich mit dem Tamron B061S in 1m Entfernung nun von Brennweite 300mm auf 18mm gehe - wird dann mein Objekt auf dem Bildschirm 16,6x kleiner oder ist der Unterschied weniger?

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[RoDo]

vor 6 Minuten schrieb SKF Admin:

Wenn du z.B. in der Makrofotografie die beste Qualität ohne Croppen haben willst, musst du deinen Abbildungsmaßstab kennen

Nein. Dann müsste man ja die Sensorgröße in Millimetern wissen bzw. berücksichtigen, um dann rumrechnen zu können. 

Normalerweise benutze ich den Sucher, um etwas weitgehend formatfüllend aufzunehmen. 

Schaue ich ein Bild auf dem Bildschirm an und messe dort f etwas nach, erhalte ich schon wieder einen anderen Maßstab.

[RoDo]

vor 6 Minuten schrieb Sopie2002:

Der Abstand müsste irgendwo im Objektiv gemessen werden, nicht zur Vorderkante. Hingegen ist Einstellentfernung ab Vorderkante gemessen.

Normalerweise gelten Entfernungsangaben, wie z. B. bei alten manuellen Objektiven immer ab Filmebene. Dazu ist oben auf der Kamera ein Symbol, ein kleiner Kreis mit einer horizontalen Linie.

[SKF Admin]

vor 7 Minuten schrieb Sopie2002:

1. Der Abstand müsste irgendwo im Objektiv gemessen werden, nicht zur Vorderkante. Hingegen ist Einstellentfernung ab Vorderkante gemessen.

Genau.

vor 7 Minuten schrieb Sopie2002:

2. Brennweite verändert sich, wenn man einen nahen Fokus wählt.

Das kannst du ignorieren, das ist wahrscheinlich ein sehr kleiner Unterschied.

vor 8 Minuten schrieb Sopie2002:

Wenn ich mit dem Tamron B061S in 1m Entfernung nun von Brennweite 300mm auf 18mm gehe - wird dann mein Objekt auf dem Bildschirm 16,6x kleiner oder ist der Unterschied weniger?

Die Frage ist – aufgrund der o.g. Aspekte – komplizierter als man denkt. Beim Zoomen werden optische Elemente innerhalb des Objektivs gegeneinander verschoben, so dass sich sowohl der Abstand zur Vorderseite des Objektivs (kann man messen) als auch zur bildseitigen Hauptebene (relevant für den Abbildungsmaßstab) verändert. 
Bei größeren Distanzen (> 10 m) kann man das vernachlässigen, aber in dem Bereich ist das noch relevant.

Da wir uns gerade auf fortgeschrittenem Gebiet bewegen: Inwiefern ist das für deine Bilder relevant? Gibt es bestimmte Motive, für die du diese Infos brauchst?

Ich frage, weil wir uns hier gerade in technischen Details versteigen, die für 99% der Bilder irrelevant sind.

Gruß
Andreas

[SKF Admin]

vor 8 Minuten schrieb RoDo:

Nein. Dann müsste man ja die Sensorgröße in Millimetern wissen bzw. berücksichtigen, um dann rumrechnen zu können. 

Ja, die müsste man wissen. 24 x 36 mm z.B. für Vollformat / Kleinbild.

Gruß
Andreas

[leicanik]

vor 3 Stunden schrieb Sopie2002:

Über eine Erklärung würde ich mich sehr freuen!

Zum einen würde ich nicht die Brennweiten miteinander ins Verhältnis setzen, sondern die Bildwinkel. Das ergibt schon mal einen kleineren Verhältniswert von ca.  75:5,5=13,6. zum anderen ist das Tamronobjektiv innenfokussierend. Solche Objektive ändern ihre Brennweite im Nahbereich teilweise ziemlich. Du kannst also davon ausgehen, dass das Objektiv bei Nahaufnahmen deutlich weniger Brennweite hat als 300 mm.

bearbeitet 6. August von leicanik

[RoDo]

vor 50 Minuten schrieb SKF Admin:

Ja, die müsste man wissen. 24 x 36 mm z.B. für Vollformat / Kleinbild.

Gruß
Andreas

Danke für den Tipp. Ich kann gerade noch ausrechnen, dass in meiner mFT Kamera sich die Maße in etwa halbieren. Aber für APS-C habe ich die Sensorgröße nicht parat und musste erst nachgucken.

Habe mal die Specs des Objektivs bei Tamron angeschaut und interpretiere die kürzeste Einstellentfernung als "Platz vor dem Objektiv", sonst wäre die Angabe 15 cm in der WW-Stellung sinnlos. Die Angabe 1:2 bzw. 1:4 ist hoffentlich nicht auf die Bilddiagonale bezogen. Bei ca. 23 mm auf der langen Achse des Sensors hat man dann eine maximale Breite des Gegenstands von 56 mm (WW) und 92 mm (Tele). Für ein 300er ist 1 m Mindestabstand eigentlich Spitze und lässt sich nur durch eine Brennweitenreduzierung erreichen, wie von @leicanik ausgeführt.

So gesehen ist die Angabe des Abbildungsmaßstabs bei den Specs sinnvoll. Hat man das Objektiv, wird man ihn bald wieder vergessen und wird, wenn Maße eine Rolle spielen, immer etwas mit einer Skala aufs Bild packen.

[Sopie2002]

vor 3 Stunden schrieb SKF Admin:

Da wir uns gerade auf fortgeschrittenem Gebiet bewegen: Inwiefern ist das für deine Bilder relevant? Gibt es bestimmte Motive, für die du diese Infos brauchst?

Klar sorry, ich hätte vielleicht noch etwas Kontext liefern sollen, tut mir Leid! Ich möchte auch gelegentlich filmen, wie ich kleine Miniaturwelten bastle. Also ich würde die Kamera fest auf einem Stativ überm Tisch montieren, quasi als Ersatz für ein Digitalmikroskop - die guten sind ja sehr teuer, die billigen haben nicht genug Arbeitsabstand. Aber den Abstand brauche ich, sonst kann ich nicht arbeiten... Der Zoom wäre klasse um dann auch mehr von der Umgebung zeigen zu können, ist aber eher zweitrangig erstmal. Ich kann ja auch die Kamera nach oben fahren, ist eben weniger gleichmäßig vermutlich.

Ich hatte gerade die Gelegenheit bei einer Bekannten ein Sony SEL50M28 an einer Alpha 6000 zu testen und bin nun noch verwirrter - auf der Webseite von Sony steht Mindestfokussierabstand 16cm. Der Abstand vom Objektiv zum Objekt sind aber eher 3cm...

 

EDIT: Haber gerade gesehen, dass sich bei Sony der Mindestfokussierabstand auf den Abstand zum Sensor bezieht, das andere nennen sie Arbeitsabstand. Wieder was gelernt🙃 Makrofotografie | Makroobjektiv | Sony Germany

bearbeitet 6. August von Sopie2002

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

[nightstalker]

vor 11 Minuten schrieb Sopie2002:

Haber gerade gesehen, dass sich bei Sony der Mindestfokussierabstand auf den Abstand zum Sensor bezieht

nicht nur bei sony 🙂 oben auf der Kamera sollte ein Zeichen sein, sieht aus wie ein Durchnittzeichen (kleiner Kreis mit Strich durch) das ist die Markierung, wo der Sensor sich befindet, ab da wird gemessen

[Sopie2002]

Ohhhh, dann kann ich jetzt sogar meine eigene Frage beantworten: Beim Tamron B061S ist die Einstellentfernung 15cm / 99cm. Das Objektiv selbst ist 12.6cm lang, also ist der Arbeitsabstand 2.4cm / 86.4cm. Damit haben wir eine Änderung um Faktor 36. Laut Datenblatt ändert sich der Abbildungsmaßstab von 1:2 zu 1:4, wird also 2x kleiner. Dafür bräuchte ich also einen Zoom von 18x. Der Zoom ist 16.6x, das bisschen Ungenauigkeit kann ich akzeptieren🤩 Ist der Gedankengang soweit richtig?

Ganz vielen Lieben Dank für eure Hilfe!🤗 Falls jetzt noch jemand Objektive für meine Anwendung empfehlen kann gerne her damit! Vielleicht sowas wie ein PERGEAR 100mm F2.8 Makro? Oder wahrscheinlich reicht auch das 60mm.

[tengris]

Noch ein bisschen Allgemeines zum Thema, um den Lehrstoff der ersten Vorlesung abzurunden.

Bis in die Achtziger Jahre des Zwanzigsten Jahrhunderts bestand der Großteil der Objektive aus einem starren Glasblock, welcher zur Fokussierung über einen Schneckengang vor und zurück bewegt wurde. Das setzte dem Abbildungsmaßstab mechanische Grenzen, da es schon eine Herausforderung war, bei einem 50mm Makroobjektiv einen Auszug von 25mm und damit einen Abbildungsmaßstab von 1:2 zu erzielen. Detto war bei einem 100mm Makroobjektiv ein Auszug von 50mm nötig. Wurde ein Abbildungsmaßstab von 1:1 gefordert, waren für diese Objektive Zwischenringe mit 25mm bzw. 50mm nötig, um den Bereich von 1:2 bis 1:1 zu erschließen.

Diese Objektive sind mathematisch einfach zu beschreiben. Das Verhältnis von Auszug zu Brennweite beschreibt den Abbildungsmaßstab. Speziell bei Superteles bedeutete dies, dass die Nahgrenze ziemlich weit weg war, weil große und schwere Linsengruppen mechanisch noch schwerer präzise zu bewegen waren. Die Lösung war die in den Siebziger Jahren aufkommende Innenfokussierung. Diese beruhte auf einem starren Objektiv, bei welchem über interne Linsengruppen die Brennweite verkürzt wurde. Damit hatte das Objektiv bei Unendlicheinstellung seine Nennbrennweite, welche beim Fokussieren immer kürzer wurde.

Ein Versuch, das verständlich zu umschreiben: Man nehme eine Linse mit 100mm Brennweite und platziere sie 100mm vom Sensor entfernt. Sie wird auf unendlich fokussiert sein. Dann nehme man eine Linse mit 50mm und platziere sie ebenfalls 100mm vom Sensor entfernt. Sie wird auf einen Maßstab von 1;1 fokussiert sein. Denn gegenüber ihrer Unendlichposition von 50mm hat sie einen zusätzlichen Auszug von 50mm.

So krass ist es in der Realität nicht. Auch gibt es für praktische Objektive keine simplen Formeln, um das zu berechnen. Aus diesem Grund - siehe obige Beiträge - ist der Abbildungsmaßstab deutlich aussagekräftiger gegenüber der Fokusentfernung. Ein Beispiel aus der Praxis: Mit dem AF-S Nikkor 70-200mm f/2.8 in der ersten Version habe ich recht nette Aufnahmen von der Erdkröte in 2m Entfernung gemacht. Die kürzeste Entfernung lag bei etwa 1.8m, wenn ich das richtig in Erinnerung habe. Mittlerweile habe ich die zweite Generation. Bei dieser ist die Mindestentfernung deutlich kürzer, aber der Abbildungsmaßstab deutlich schlechter, weil dieses die Brennweite beim Fokussieren deutlich stärker verkürzt. Warum ist das so? Weil Nikon das so gerechnet hat. Dafür gibt es keine Regeln und keine Formeln. Die würden auch gar nichts bringen, weil die Hersteller hier keine detaillierten Daten veröffentlichen. Es hätte auch nicht viel praktischen Wert. Wenn man jetzt berücksichtigt, dass moderne Hochleistungszooms extrem komplexe Gebilde sind, musst du deine Berechnungen mit einer gehörigen Prise Salz genießen. Die Verhältnisse sind deutlich komplizierter und dafür tritt - wie eh fast immer bei solchen Betrachtungen - mein Lieblingskalenderspruch in Kraft:

"Die Leute müssen lernen Dinge zu akzeptieren, die sie ohnehin nicht ändern können."

[wasabi65]

vor 2 Stunden schrieb Sopie2002:

Also ich würde die Kamera fest auf einem Stativ überm Tisch montieren, quasi als Ersatz für ein Digitalmikroskop - die guten sind ja sehr teuer, die billigen haben nicht genug Arbeitsabstand.

Ich würde das im Sucher und mit Testbildern abklären. Zuerst mit deinen vorhandenen Objektiven. Der ABM ist bei diesem Settings vielleicht gar nicht so relevant wie die Naheinstellungsgrenze.

[tengris]

vor 1 Stunde schrieb Sopie2002:

Objektive für meine Anwendung empfehlen ... sowas wie ein PERGEAR 100mm F2.8 Makro? Oder wahrscheinlich reicht auch das 60mm.

Hast du Erfahrung mit rein mechanischen Objektiven? Wenn nicht:

Diese Objektive haben keine eingebaute Elektronik und keinerlei elektrische Verbindung zur Kamera. Du benötigst eine Kamera, welche mit so einem Objektiv auslösen mag und nicht mit einer Fehlermeldung den Dienst verweigert, Die meisten Kameras können das aber. Du hast keinen Autofokus. Du hast keine Offenblendeneinstellung. Drehst du am Blendenring, dann geht die Blende auf und zu. Bei einer Spiegellosen ist das nicht mehr so dramatisch wie bei einer DSLR, weil der elektronische Sucher den Lichtverlust beim Schließen der Blende ausgleichen kann. Du hast keine objektivbezogenen Werte in den EXIF-Daten. Wenn deine Kamera die Eingabe manueller Objektivdaten erlaubt, dann kannst du dort eingeben "Pergear Macro 100mm F2.8". Das steht dann in den EXIF Daten. Die tatsächlich eingestellte Blende aber nicht, weil ja keine Werte vom Objektiv an die Kamera übermittelt werden. Die Einstellung der Objektivdaten ist auch eine Voraussetzung, damit der Bildstabilisator der Kamera korrekt funktionieren kann. An fortgeschrittene Techniken wie Focus Bracketing in der Kamera brauchst du gar nicht zu denken.

Fazit:

Betrachten wie die Wahrscheinlichkeit, dass du das alles so möchtest einmal als relativ gering. Wenn die Geldbörse etwas mager um die Hüften ist, kann vielleicht ein gebrauchtes AF Makro von Tamron oder Sigma die bessere Lösung sein.

[tengris]

Nachtrag:

Habe jetzt erst den Beitrag über deine spezielle Anwendung gelesen. Ok, das würde die Verwendung eines manuellen Objektive entschärfen. Allerdings wärst du mit einem "vollwertigen" Objektiv bei deiner Arbeit nicht eingeschränkt, hättest aber bessere Möglichkeiten, wenn du einmal andere Makrothemen angehen möchtest.

[RoDo]

Schließe mich an. Das Vorhaben ist ein sehr statisches und die Frage ist, ob bei solchen Nahaufnahmen die optische Leistung des Objektivs nicht nur etwas oder gar sichtbar abfällt.

Die preiswertere Lösung wäre, ein gebrauchtes manuelles Makro mit M42er Anschluss zu suchen und es mit einem entsprechenden Adapter zu benutzen. Mein Händler bot ein M42er Makro, 90 mm, mal für knapp unter € 100 an.

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Viele User im Forum fanden auch die Lumix GH5 interessant

[nightstalker]

vielleicht erstmal das 30er probieren, ist vielleicht schon ein bisschen schwierig, mit dem Abstand, aber dafür ist es halt unfassbar günstig 🙂 

 

[Sopie2002]

vor 15 Stunden schrieb nightstalker:

vielleicht erstmal das 30er probieren, ist vielleicht schon ein bisschen schwierig, mit dem Abstand, aber dafür ist es halt unfassbar günstig 🙂 

Du meinst das Sony SEL30M35?

[nightstalker]

Ja