Freistellungsvermögen: Einfluss von Blende und nicht von Brennweite

[seeing-light]

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vor 15 Minuten schrieb benmao:

ist die Schärfentiefe doch nicht exakt gleich bei gleicher Blende bei verschiedenen Brennweiten

Eintrittspupille! Die macht was. Nicht nur auf die Blendenzahl gucken.

100 / 2.8 = 35mm

28 / 2.8 = 10mm

vor 19 Minuten schrieb benmao:

Wenn ich mit Weitwinkel und mit Tele von vorne auf das gleiche Motiv ziele und dieses ist gleich groß auf dem Bild, dann ist die Perspektive für mich gleich

Das ist sie aber dann nun mal nicht, weil der Motivabstand nicht identisch ist.

[seeing-light]

vor 19 Minuten schrieb Richi Foto:

Die Erwartungshaltung zu Beginn war, das eine längere Brennweite bei gleicher Blendenöffnung eine geringere Schärfenebene aufweist bei gleichem ABM - ist in meinem Fall aber nicht so aber in Rodo's Fall schon.

Die Physik sollte aber bei beiden identisch sein, also muss auch das gleiche Ergebnis rauskommen. Wenn nicht, dann...

[benmao]

 

Ich glaube der Unterschied zwischen den Experimenten kommt daher:

Wenn das Motiv sehr viel weiter weg ist als die Brennweite und der Hintergrund nochmal sehr viel weiter weg ist,

kann man die vereinfachte Fernfeldformel verwenden:

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c ist der Zerstreungskreisdurchmesser, delta_d ist der Abstand Motiv zu Hintergrund, N ist die Blendenzahl, f ist die Brennweite und s ist der Abstand Kamera zum Motiv.

D = f/N wäre die Eintrittspupille. 

Bei einem Objektiv mit doppelter Brennweite f ist die Eintrittspupille D doppelt so groß. Da man aber für den gleiche Abbildungsmaßstab doppelt so weit weggehen muss, s wird also genauso wie die Brennweite auch doppelt so groß. Das hebt sich dann auf.

==> Deshalb wird oft gesagt, die Schärfentiefe hängt nur von der Blendenzahl ab. 

 

 

Wenn aber die Abstände näher sind, so wie bei den Tests hier, dann kann man nicht mehr so vereinfachen. 

Die richtige Formel lautet:

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Hier ist s der Abstand von der Kamera (nicht vom Sensor, sondern irgendwo im Objektiv  (vordere Hauptebene)) zum Motiv, s_b ist von der Kamera zum Hintergrund.

s_b - d ist das gleiche wie oben delta_d.  (s-f) und s_b und s wurde aber ganz oben alles gleichgesetzt. 

 

 

 

Die vordere Hauptebene kann sich beim Zoomen auch noch stark verschieben.

Ich glaube, das könnte die Unterschiede erklären. 

 

 

 

 

 

 

 

 

bearbeitet Donnerstag um 21:40 Uhr von benmao

[benmao]

vor 4 Stunden schrieb wasabi65:

 

https://lenspire.zeiss.com/photo/app/uploads/2018/04/Article-Bokeh-2010-EN.pdf

 

Auf Seite 30 wird der Fall den wir hier diskutieren betrachtet. In der Grafik unten bedeutet 1000 auf der Y-Achse dass die Unschärfe (Zerstreuungskreis) 1/1000 der Bilddiagonale ausmacht und 10 dass er 1/10 ausmacht. Laut dem Artikel sieht man etwa bei 100 (=1/100) eine Freistellung. Die Kurve bestätigt obige Formel für den Zerstreuungskreis (nicht die einfache Variante): links wenn der Hintergrund nah ist hängt die Unschärfe (weiter unten ist mehr - grüne Kurve ist f/1.4) von der Blende ab. Rechts bei weitem Abstand hängt sie jedoch von der Brennweite ab:

 

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Letzter Satz auf Deutsch: Um ein Motiv wirklich vom Hintergrund freizustellen benötigt man idealerweise beides, eine größere Brennweite und ein lichtstarkes Objektiv 

Das Verhalten, dass die Unschärfe bei weiter entferntem Hintergrund von der Brennweite abhängt, lässt sich auch mathematisch erklären. Wieder von oben die Formel für den Zerstreuungskreis:

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Wenn der Abstand zum Hintergrund groß ist (sb >> s), dann wird der rechte Teil ungefähr 1:

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Wenn s auch deutlich größer als die Brennweite ist, fällt das f auch im Nenner raus:

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Bei doppelter Brennweite muss ich doppelt so weit nach hinten. Die Verdoppelung eines f wird somit durch die Verdoppelung des Abstands s rausgekürzt. Das f ist aber hoch 2, also verdoppelt sich der Zerstreuungskreis/Unschärfe bei doppelter Brennweite wenn der Hintergrund weit weg ist.

In diesem Fall stimmt dann auch die Aussage, das das Freistellungsvermögen von der Eintrittspupille D abhängt:

D = f/N

c = D * f/s, wobei f/s ja konstant bleibt (Doppelte Brennweite f, Doppelter Abstand s).

 

bearbeitet Donnerstag um 23:25 Uhr von benmao

[panasonictraum]

Was lernen wir daraus? wer rechnen kann ist klar im Vorteil und wer ein 200er statt ein 50er vor seine Kamera hängt und dann rückwärts läuft hat einen unnötigen Objektivwechsel durchgeführt.

Trotzdem allen Gut Licht gerade in der Adventszeit.

Peter Wagner

[benmao]

 

Ich habe jetzt nochmal in die Formel 

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die Daten für ein 24mm/2.8, 50mm/4 und 300mm/6.3 eingesetzt.

Wenn die Bildhöhe (Motiv) 1 Meter ist,

dann ist 1,5 Meter hinter dem Objektiv bei allen 3 die Unschärfe gleich (Blende und Brennweite heben sich auf),

wenn der Hintergrund näher dran ist, dann ist die Unschärfe bei 24mm/2.8 am höchsten und beim 300mm/6.3 am niedrigsten (Blende dominiert),

wenn der Hintergrund weiter weg ist, dann ist die Unschärfe beim 300mm/6.3 am höchsten und beim 24mm/2.8 am niedrigsten (Brennweite dominiert).

Mit dem 24 mm wäre der Abstand von der Kamera zum Motiv 1 Meter, mit dem 50 mm wären es 2 Meter und mit dem 300 mm wären es 12 Meter.

 

 

[seeing-light]

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vor 4 Stunden schrieb panasonictraum:

Was lernen wir daraus? wer rechnen kann ist klar im Vorteil und wer ein 200er statt ein 50er vor seine Kamera hängt und dann rückwärts läuft hat einen unnötigen Objektivwechsel durchgeführt.

 

Das sollte man daraus nicht lernen. Es unterschlägt wieder den Perpektivwechsel.

[rostafrei]

vor 12 Stunden schrieb benmao:

... Hmm, da weiss ich nicht auf welchen der zeitgleichen Beiträge vorher sich das bezieht. Was ist mit "das" gemeint?

Das ist auf gar keinen Beitrag hier bezogen.

Weil Du dachtest oder angenommen hattest, die Abbildungen hier hätten mit Weitwinkel "nach hinten raus" deutlich tiefer (weiter) scharf abgebildet sein müssen, vermute ich, dass Du den sinngemäß zitierten Ausspruch "...mit 28mm auf unendlich fokussieren und dann ist mit Blende X alles scharf" im Hinterkopf gehabt haben könntest. 

vor 13 Stunden schrieb benmao:

Früher dachte ich,  beim Weitwinkel müsste die hintere Kamera wesentlich schärfer sein - wie oben bei RoDo. Seltsam.

Ab bestimmbaren Distanzen trifft das bei WW und relativ offenen Blenden auch schon zu, diese Distanz scheint in den gezeigten Beispielen aber noch längst nicht angekratzt worden zu sein. Der von mir zitierte Spruch stammt m.W. aus der Streetfotografie, man liest ihn gelegentlich auch hier im Forum...

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[rostafrei]

Eigentlich ist genau das Gegenteil von großer oder weiter Tiefenschärfe das Thema: die Freistellung

Bei Freistellung will man doch normalerweise keine Tiefenschärfe... 🤐🤔

bearbeitet Freitag um 08:45 Uhr von rostafrei

[RoDo]

vor 26 Minuten schrieb rostafrei:

Eigentlich ist genau das Gegenteil von großer oder weiter Tiefenschärfe das Thema: die Freistellung

Na ja, wir können uns sicher darauf einigen, dass die Schärfentiefe ein unumgänglicher "Feind" der Freistellung ist. Und @benmaohat's oben ja schon gesagt: Freistellen erfolgt durch lange Brennweite und große Blende. Oder durch Rechnen wie in manchen Smartphones oder PS.

[seeing-light]

27mm f/2.0 und 50mm f/3.6

Gleiche Perpektive, gleiche Eintrittspupille (fast, da Blende nun nicht auf 1/10 genau einzustellen geht)

 

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[benmao]

vor 12 Stunden schrieb rostafrei:

Eigentlich ist genau das Gegenteil von großer oder weiter Tiefenschärfe das Thema: die Freistellung

Bei Freistellung will man doch normalerweise keine Tiefenschärfe... 🤐🤔

Es wäre gut wenn Du den Beitrag zitieren würdest, auf den sich das bezieht. Ich rätsle gerade, was Du damit sagen willst.

[wasabi65]

Nach dem schönen und guten Beispiel in #36 könnten wir jetzt zur Abwechslung eine Äquivalenzdiskussion anfangen, um zu schauen wie sich das ganze mit unterschiedlichen Sensorgrössen…

😇

[seeing-light]

Das kann recht schnell beendet werden. Die Seonsorgröße spielt beim Thema Freistellung keine Rolle, keine direkte. So lange nicht, wie das kleinere Sensorformat äquvivalent mihalten kann was Brennweite und Eintrittspupille angeht. Da ist schon alles.

[benmao]

vor 9 Stunden schrieb seeing-light:

27mm f/2.0 und 50mm f/3.6

Gleiche Perpektive, gleiche Eintrittspupille (fast, da Blende nun nicht auf 1/10 genau einzustellen geht)

 

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Das ist interessant. Ich versuche das mal zu interpretieren.

Vorab: Ist das Bild ein Crop? Wie schaut die Gesamtansicht aus - sonst diskutieren wir hier vielleicht  noch über Objektivunterschiede. 

Jedenfalls ist das Motiv, das Faber-Castell-Schild links erkennbar unschärfer. Unter diesem Vorbehalt finde ich die Klammer bei 27 mm doch signifikant unschärfer ist/mehr Bokeh aufweist, während weiter hinten der Unterschied geringer ist. Aber vielleicht nicht um 2 Blendenstufen.

Das würde sich mit den Ausführungen weiter oben decken, dass bei näherem Hintergrund  zuerst nur die Blende Einfluss hat, in einem Zwischenbereich sich die beiden ausgleichen (Eintrittspupille gleich groß)  und weiter hinten schließlich die Brennweite die Unschärfe bestimmt.   

Was mich irritiert ist, dass das Motiv links zwar 5 - 10 % größer dargestellt ist, aber die Wäscheklammer und das blaue Tuch im Hintergrund etwa gleich groß sind. Wenn das Objekt im Hintergrund von der Kamera doppelt so weit entfernt wäre als wie das Motiv, dann müsste es aber bei 27 mm nur halb so groß sein als bei 50 mm. Es ist also relativ nahe am Motiv, ich schätze 10 % von der Entfernung Kamera zum Objektiv. Dann überwiegt bei meinen Berechnungen der Einfluss der Blende wenn die Klammer so nah am Objektiv ist - und auch gerade mit der Kamera ausgetestet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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[benmao]

25 mm und 50 mm Brennweite.

Korkenzieher 5 cm hinter dem Korken, Flasche 1 m hinter dem Korken. Kamera Sensor bis Motiv ca. 20 cm/40 cm.

Diese Daten in die Formel eingesetzt, muss ich bei 50 mm die Blende auf f/4 setzen damit bei 50 mm der Korkenzieher schärfer und die Flasche unschärfer wird im Vergleich zu 25 mm.

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Ich finde das könnte auch passen im Vergleich mit den richtigen Fotos (volles Bild, auf 10 % runterskaliert):

 

Links 25 mm/f5.6 rechts 50 mm/f5.6:

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Links 25 mm/f4 rechts 50 mm/f4:

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Links 25 mm/f2.8 rechts 50 mm/f2.8:

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[seeing-light]

vor 6 Stunden schrieb benmao:

Kamera Sensor bis Motiv ca. 20 cm/40 cm.

Der große Unterschied ist, Du veränderst die Perpektive, ich nicht. Darum ist mein linkes Bild natürlich ein starker crop. Und darum sieht man darin auch Dinge wie u.a. geringere Auflösung. Natürlich sieht man auch Objektivunterschiede, die sind ja nun mal auch da. Da fließt alles mögliche mit ein, aber was deutlich wird, das ist der Teil worum es geht: Eintrittspupille, gleiche Perpektive, crop = Brennweite (also egal). Das dabei der Hintergrund des 50mm besser aussieht, das hat dann nichts mehr mit Freistellung zu tun, sondern wie diese dargestellt wird.

In Deinem Bild kommen vor allem zum tragen die Perpektive. Und wenn Deine Angaben an den Bildern stimmen, dann kommen eben unterschiedliche Eintrittspupillen zum tragen, da die Blendenzahl gleich war.

Freistellung:
Brennweite
Eintrittspupille
Abstand zum Motiv (Perspektive)
Abstand Motiv Hintergrund

Objektivrechnungen (Bokeh/ Scharf-Unscharfübergänge)

Visuelle Freistellung (Kontrast, Farbkontrast usw.)
 

Du musst Dich bei Deinen Tests zwischen zwei Objektiven mit unterschiedlicher Brennweite schon entscheiden, was Du einfließen lässt.
Und Du wenn Du auf Brennweite und Blende hinaus möchtest, dann würde ich eben die Perpektive aussen vor lassen.

Wenn Du mit Deinem Tele zwei Bilder machst, mit unterschiedlichem Abstand, dann erhälst Du ja ebenfalls zwei unterschiedliche Bilder. Dann hast Du Brennweite und Blende ganz aussen vor.

[RoDo]

vor 7 Stunden schrieb benmao:

Diese Daten in die Formel eingesetzt, muss ich bei 50 mm die Blende auf f/4 setzen damit bei 50 mm der Korkenzieher schärfer und die Flasche unschärfer wird im Vergleich zu 25 mm

Hmmm, eigentlich machst du denselben "Fehler" wie ich in meinen Bildern: man sollte nicht die Bilder mit gleicher, sondern mit der angepassten Blende zum Vergleich nebeneinander stellen, also 2,8 neben 5,6. Die sollten dann in Sachen Freistellung gleich, in der Perspektive unterschiedlich sein.

Und jetzt komm' ich noch mit der Frage nach dem Bokeh: sind die Kringel im Hintergrund von Bokehbildern gleich dem Durchmesser des Zerstreungskreises?

bearbeitet Gestern um 09:20 von RoDo

[seeing-light]

vor 10 Minuten schrieb RoDo:

Bilder mit gleicher, sondern mit der angepassten Blende zum Vergleich nebeneinander stellen

Daraus ergibt sich auch mal die Kurve in die Praxis, z.B. zu den Kameras mit fest verbautem Objektiv, Leica Q, Fuji X100, Ricoh GR z.B.
Da gibt es ja oft den eingebauten Crop Modus, das Digitalzoom, das "virtuelle Tele". Mit dem Crop ziehe ich gleich mit einer höheren Brennweite (Auflösung mal ausser Acht gelassen), aber was sich nicht verändert, das ist die Eintrittspupille beim croppen. Ein Leica 28mm mit f/1.7 hat dann 16,47mm, auch noch bei der "höheren Brennweite/ crop" bleibt das so. Wenn ich ein Tele mit f/1.7 nehme, dann habe ich z.B. bei 100mm f/1.7 = 58,82mm, also daher(!) den entscheidenen Vorteil bzgl. Freistellung. Um diese zu kompensieren, bräuchte in einen WW mit einer Anfangsöffnung die es eben nicht gibt. Selbst mit einem 100er mit f/4.0 bin ich in der Hinsicht noch besser dran als beim 28mm f/1.7.

[RoDo]

Zurückgezogen

 

 

bearbeitet Gestern um 10:55 von RoDo

[RoDo]

vor 1 Stunde schrieb seeing-light:

Kameras mit fest verbautem Objektiv

Habe ich nicht. Habe aber mit zwei Festbrennweiten 35 und 135 (1:4) und anderem Arrangement nochmal zwei Bilder erstellt. Aufnahmeabstand 60 cm und 240 cm (1:4) und ensprechenden Blenden 3,5 und 16 (1:4). Abstand von der ersten Kerze (violett) zur letzten (pink) ca. 35 cm.

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Man sieht die unterschiedlichen Perspektiven, aber auch, insbesondere an der letzten Kerze, dass die Freistellung im 135er Bild geringer ist als im 35er. Das sollte eigentlich so nicht sein, wenn ich @benmao richtig verstanden habe.

bearbeitet Gestern um 11:10 von RoDo

[Philipp ZH]

Ein schönes Bildbeispiel für dieses Motiv, dass, in einfacher Sprache ausgedrückt, die Freistellung durch die Blende viel stärker beeinflussbar ist, als durch die Brennweite.

Um die Freistellung zu vergleichen, wäre 135/f4 die richtige Einstellung. Aber ich denke, das weisst du auch. Mich überrascht der Schärfebereich von 135/f16.

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[seeing-light]

vor einer Stunde schrieb RoDo:

dass die Freistellung im 135er Bild geringer ist als im 35er. Das sollte eigentlich so nicht sein

Perspektive! Immer wieder.

Ihr vergleich dadurch Äpfel mit Birnen, aber nicht die Brennweite und Eingangspupille.

vor 15 Minuten schrieb Philipp ZH:

Um die Freistellung zu vergleichen, wäre 135/f4 die richtige Einstellung. Aber ich denke, das weisst du auch. Mich überrascht der Schärfebereich von 135/f16.

Nein, f/13 wäre passender als f/16. Aber dann nur bei identischer Perspektive bitte und mit crop aus dem WW.
 

ich dachte, nach den obigen Erklärungen müsste das doch jetzt mal verstanden werden?!  🤫

[seeing-light]

vor 45 Minuten schrieb Philipp ZH:

Ein schönes Bildbeispiel für dieses Motiv, dass, in einfacher Sprache ausgedrückt, die Freistellung durch die Blende viel stärker beeinflussbar ist, als durch die Brennweite.

Es stimmt halt nur so nicht.

Wie will man denn mit diesen Beispielen beurteilen, welche Auswirkung von was kommt, wenn weder die Perpektive noch die Eintrittpupille identisch sind?

bearbeitet Gestern um 13:11 von seeing-light

[seeing-light]

 

Mal nur ausschließlich die Perpektive verändert (gleiches Objektiv, gleiche Blende)
 

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Wenn man nun noch zwei unterschiedliche Objektive und nicht äqivalente Eintrittspupillen vermischt, dann weiß doch niemand was man da eigentlich vergleicht.