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Experiment: Brennweitenverkürzung = bessere Lichtstärke


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Ausgehend von einem Bericht über zwei angebliche Olympus Patente

Olympus and Panasonic rumors Blog Archive (FT3) Olympus patent rumors: adapter with integrated wide lens and adapter with SWD auto focus.

und der Diskussion mit Diethard, Matadoerle, Andreas H, Lupo und Sonnar (ab # 46):

http://www.forum-fourthirds.de/objektiv-forum/5469-noktor-50-0-95-a-5.html#post44698

hat mich nun doch zum Spaß interessiert, ob und wie die Lichtstärke eines Objektivs zunimmt, wenn man die Brennweite verkürzt und wie ein 0,xx-Konverter im Prinzip wirkt.

Ich habe also ein 1:3,5/90 aus einer 6x6-Rollfilmkamera Great Wall (!) mit M39-Ringen, M39/LeicaM-Adapter und LeicaM/µFT-Adapter mit der Möglichkeit einer Einstellung auf unendlich an der G1 adaptiert (linkes Bild).

Dann habe ich die Brennweite mit zwei Canon-Achromaten drastisch verkürzt und die Kombination nun mit einem M39/C-Mount-Adapter, einem 5mm C-Mount-Ring und einem C-Mount/µFT-Adapter ebenfalls mit der Möglichkeit einer Einstellung auf unendlich an der Kamera angebracht (rechtes Bild).



Schon das ergab einen etwas größeren Bildwinkel und immerhin einen Gewinn von mehr als einer Blendenstufe. Das Prinzip funktioniert also.
Erwartungsgemäß hat das ohnehin für digitale Anwendungen nicht geeignete Objektiv den wirklich brutalen Eingriff in seine Geometrie mit einer massiven Unschärfe im Randbereich quittiert. Dass es allerdings so schlimm würde, hätte ich vorher nicht gedacht.





Wenn es wirklich mal einen Adapter geben sollte, der die Brennweite des angesetzten Objektivs auf die Hälfte verkürzt und dabei die Lichtstärke erhöht, wird die Verkürzung der Brennweite "hinter" dem Objektiv und natürlich richtig berechnet. Eine Herausforderung an die Hersteller wird es sicher sein. Wenn es funktioniert, ist es aber eine feine Sache.

Gruß Olybold
Edited by Olybold
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Hallo Olybold,

sehr sehr interessante Versuche machst du da. Vielen Dank! Mich persönlich "schocken" die Unschärfen im Randbereich nicht, denn wie du schon richtig sagst müßte die Optik hinter der Linse für den original berechneten Ausschnitt montiert werden.

Allerdings bin ich noch sehr durcheinander, wie das nun wirklich gebaut werden müßte - eigentlich reicht eine Brennweitenverkürzunjg nämlich nicht, das Bild müßte kürzer UND kleiner projiziert werden ..

Gruß Thorsten

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Eigentlich ist es ja nur einfaches Bruchrechnen. Die Lichtstärke ist der Quotient aus Eintrittspupillendurchmesser/Brennweite. Wenn jetzt die Brennweite kleiner wird, vergrössert sich der Wert des Bruches, die Lichtstärke wird größer.

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...wie das nun wirklich gebaut werden müßte - eigentlich reicht eine Brennweitenverkürzunjg nämlich nicht, das Bild müßte kürzer UND kleiner projiziert werden ..

Genau! Das meinte ich ich mit "richtig" rechnen. Die zusätzlichen Linsen und das Grundobjektiv ergeben dann ein neues System. So irgendwie mit "virtuellem Bild des Grundobjektivs" zuzüglich die neuen Linsen. Aber im Forum gibt es bestimmt jemand, der das näher erklären kann

.

 

Wenn ich daran denke, dass aus meinem OM-Zuiko 1:2,8/24 im Handumdrehen ein 1:2,0/12 werden könnte .....

 

Eigentlich ist es ja nur einfaches Bruchrechnen.

 

Ja! Ich wollte aber doch auch Beispielsbilder fürs Forum, da nützt reines Rechnen nichts.

 

Aber wo wir schon beim Rechnen sind:

 

Die Achromate in meinem Beipiel haben, wenn ich mich nicht vertan habe, 4,1 D und 2,2 D, das Grundobjektiv 11,1 D, zusammen sind das 17,4 D. Damit hat die Kombination eine Brennweite von 5,7 cm. Das ist doch schon fast 50 % des Grundobjektivs.

 

Gruß Olybold

Edited by Olybold
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Du hast aus Deinem Objektiv und den Achromaten ein neues Objektiv mit kürzerer Brennweite "gebastelt". Da es sich um einfach mehr oder weniger wahllos zusammen gewürfelte Linsen handelt und keine Berechnungen oder Simulationen der Konstruktion zugrunde lagen ist das Ergebnis entsprechend bescheiden.

Die Lichtstärke ist gestiegen, da die Blende ja mehr oder weniger gleich groß geblieben ist, die Brennweite aber verkürzt wurde.

 

Mann kann sich das natürlich auch als eine Reihe von Einzelabbildungen vorstellen: der 1. Achromat erzeugt ein Bild welches vom zweiten wiederum abgebildet wir, und dieses "Zwischenbild" wird dann vom Objektiv abgebildet.

Dabei wird jetzt selbst wenn wir davon ausgehen, dass die Achromate ein ideales Zwischenbild erzeugt hätten (was sicher nicht der Fall ist!) jetzt das Objektiv völlig abseits seiner Konstruktion benutzt, denn es sollte ein Bild aus dem Unendlichen (großer Entfernung) auf eine Fläche in seiner Brennebene abbilden. Jetzt soll es aber ein virtuelles Bild welches hinter dem Objektiv liegt in eine Ebene auf ca. halbe Brennweite abbilden. Dafür ist die Korrektur des Objektives aber überhaupt nicht ausgelegt...

 

BTW auch die Achromate benutzt Du falschrum. Diese sind für eine Abbildung aus Ihrer Brennweite nach unendlich optimiert. Für eine Abbildung aus dem Unendlichen müsstest Du zumindest den ersten umdrehen.

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....Aber Panasonic macht erst mal aus einem 1:1,7/20 im

Handumdrehen neu ein 1:2,8/14 ... ;°)

Wie das ?

 

Vielleicht durch eine Vorsatzlinse mit kleinerem Loch

 

...Da es sich um einfach mehr oder weniger wahllos zusammen gewürfelte Linsen handelt und keine Berechnungen oder Simulationen der Konstruktion zugrunde lagen ist das Ergebnis entsprechend bescheiden....

 

Es ging mir ja nicht darum, ein verwendungsfähiges oder gar vorzeigefähiges Objektiv herzustellen. Ich wollte ja nur die angestoßene Diskussion "visualisieren". Ich denke, auch bei Retrostellung der Achromaten wäre kein Summicron dabei herausgekommen. Wie es im Prinzip funktioniert und dass das Ergebnis praxisfern bleiben würde, war mir natürlich schon vorher klar. Danke aber für die Erklärung mit den Zwischenbildern. Das war mir so nicht bekannt.

 

Schonmal versucht die 240er Nahlinse alleine als Objektiv zu benutzen?

Ergibt ein 1:4,6/240. ...

 

Das tue ich mir nicht an. Ich habe auch für den Bereich über 200 mm Brennweite mehrere Optionen aus dem OM-System

 

Gruß Olybold

Edited by Olybold
Schreibfehler
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Wenn es wirklich mal einen Adapter geben sollte, der die Brennweite des angesetzten Objektivs auf die Hälfte verkürzt und dabei die Lichtstärke erhöht, wird die Verkürzung der Brennweite "hinter" dem Objektiv und natürlich richtig berechnet.

Dass es mit Vorsatzlinsen funktioniert war doch eigentlich schon immer klar.

 

Hier ging es aber um eine Brennweitenverkürzung durch einen Adapter zwischen Objektiv und Kamera. Das ist optisch eine ganz andere Geschichte, und Vergleichbares gab es bis jetzt noch nirgends.

 

Versuche gab es genug. Es gab von Nikon einen AF-Adapter zur Verwendung von MF-Objektiven mit AF. Dieser Adapter wurde von Vornherein als Telekonverter ausgelegt. Dann gibt es noch diverse Adapter für den Anschluss von Wechselobjektiven an Systemen mit größerem Auflagemaß, auch die verlängern alle die Brennweite.

 

Wenn man bei Olympus ein Patent anmeldet, dann hat man sicher auch eine Lösung. Auf die bin ich mal sehr gespannt. Dass es gelingt, eine solche Lösung für verschiedene Ausgangsbrennweiten von Weitwinkel bis Tele vernünftig zu korrigieren, das kommt mir aber immer noch ein klein wenig unwahrscheinlich vor.

 

Grüße

Andreas

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....Dass es gelingt, eine solche Lösung für verschiedene Ausgangsbrennweiten von Weitwinkel bis Tele vernünftig zu korrigieren, das kommt mir aber immer noch ein klein wenig unwahrscheinlich vor.

...

 

Das scheint mir auch sehr schwierig zu sein ....

Bei Telekonvertern sind ja die besten Modelle auch für eine kleinere Auswahl von Teleobjektiven eines einzigen Herstellers berechnet (z.B. Nikon TC-14E).

Ein "Weitwinkel-Konverter" hat natürlich eine ganz andere optische Rechnung, aber dabei scheinen mir die Hürden eher noch größer zu sein.

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Hier ging es aber um eine Brennweitenverkürzung durch einen Adapter zwischen Objektiv und Kamera. Das ist optisch eine ganz andere Geschichte, und Vergleichbares gab es bis jetzt noch nirgends.

 

Nee, das stimmt so nicht:

 

Das Ding nennt sich Shapleylinse und ist in der Astrobeobachtung durchaus üblich.

Olybolds Ideen sind einfach faszinierend, ganz gleich ob schon von anderen erdacht, oder nicht!

 

Liebe Grüße

Thomas

Edited by duckrider
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...Das Ding nennt sich Shapleylinse und ist in der Astrobeobachtung durchaus üblich.

Vielen Dank für den Link auf den Brennweitenreduzierer aus dem Astrobereich. Das war mir bisher nicht bekannt. Es zeigt mir aber, dass es vielleicht gar nicht so falsch wäre, wenn ich künftig mal häufiger auf den Seiten der Astronomen herumstöbere. Vielleicht bekommt man da neue Anregungen, die man vielleicht sogar in der irdischen Fotografie umsetzen kann.

 

Du bist schuld, wenn ich jetzt noch mehr Zeit im Internet vertrödele

 

Gruß Olybold

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Kann es sein dass eine solche Konstruktion bei langen Brennweiten besser funktioniert?

 

Wie soll denn die Auszugsverkürzung rechnerisch passen? Wenn die Brennweite eines Objektivs halbiert wird, dann muss doch der Auszug ebenfalls halbiert werden. Wenn dann noch der Adapter irgendwie dazwischenpassen soll, dann wird es recht eng. Oder das Ding ist mit verlängerter Schnittweite gerechnet, aber das wäre mit hohem optischen Aufwand und einigen Nebenwirkungen verbunden.

 

Grüße

Andreas

Edited by AndreasH
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Aaaaalso:

m.W. geht das natürlich nur bei langen & sehr langen Brennweiten. Ist also für uns fotografierendes Volk nicht so recht sinnvoll.

Ein Weitwinkel imt einer zwischengeschalteten Konstruktion zu halbieren sollte schon daran scheitern, dass die Objektivfassung diese Winkelvergrösserung nicht zulässt, da muss es zu Vignettierung kommen.

 

Anders als viele glauben spielt die Brennweite beim Teleskop keine Rolle. Was da zählt ist lediglich der Objektivdurchmesser. Als Faustformel gilt:

Objektiv- oder beim Spielgelteleskop Spiegeldurchmesser in mm mal 2 = maximale förderliche Vergrösserung.

d.h. ein Kaufhausteleskop mit 60mm Objektivdurchmesser gibt maximal 120fache Vergrösserung.

 

Um ein grösseres Bildfeld betrachten zu können wird da die Schapleylinse schon mal eingesetzt.

 

schönes Wochenende

Thomas

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Das Ding nennt sich Shapleylinse und ist in der Astrobeobachtung durchaus üblich.

Ja absolut korrekt, daher kenne ich es auch, das Umgekehrte Ding nennt sich Barlow-Linse.

 

Ich habe so ein Brennweitenverkürzer, aus meine f/10 Teleskop wird dann ein f/6,3, man hat dann weniger Vergrößerung aber dafür mehr Lichtstärke und Bildfeld, aber auch mehr Abbildungsfehler.

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