Wie klein könn(t)en mFT-Objektive eigentlich sein?

[Suedlicht]

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Hallo allerseits,

ich bitte um etwas Nachhilfe in Sachen Optik.

 

Wenn die Wikipedia Recht hat, definiert sich die Lichtstärke eines Objektivs als

 

Größte wirksame Öffnung / Brennweite

 

Das Chip-/Filmformat taucht in dieser Formel nicht auf. Heißt das, dass ein (angenommenes) Objektiv 1:2,0 / 50mm für jedes Kamerasystem theoretisch gleich groß sein könnte?

 

Also für eine Hasselblad, eine Leica, Canon/Nikon/sonstwas "Vollformat", eine mFT-Kamera und eine digitale Miniknipse?

 

Klar, der Bildwinkel wäre bei den Systemen sehr verschieden, trotzdem will mir das nicht in den Kopf. Denn das müsste ja auch bedeuten, dass die alten bekannten lichtstarken Standardobjektive auch durch Neukonstruktion gar nicht kleiner zu bekommen wären.

 

Stimmt das so?

 

Fragt (sich)

das Südlicht

[mjh]

Das stimmt, nur wäre das 50 mm Objektiv an einer Hasselblad ein leichtes Weitwinkel, an einer Kleinbild-DSLR ein Normalobjektiv und an einer Micro-FourThirds-Kamera ein Teleobjektiv. Warum sollte man also dasselbe Objektiv an so unterschiedlichen Kameras nutzen? Für denselben Zweck ja sicherlich nicht. Wenn Du denselben Bildwinkel abdecken willst, brauchst Du für eine Kamera mit kleinerem Sensor eine kürzere Brennweite und daher eine bei gleichem Blendenwert ebenso viel kleinere Öffnung.

 

Einerseits. Andererseits müsste die Öffnung trotz kürzerer Brennweite dennoch gleich groß bleiben, wenn es um die Schärfentiefe geht. Das heißt, das Freistellungspotential eines 1:2,0 50 mm (und daher einer Öffnung von 25 mm) an einer Kleinbild-DSLR bekommst Du im Micro-FourThirds-System erst dann, wenn das 25 mm Objektiv mit gleichem Bildwinkel dieselbe Öffnung von 25 mm hat – das wäre dann ein 1:1,0 25 mm, das Du schwerlich finden wirst.

[Suedlicht]

Die abbildungstechnischen Unterschiede sind mir ja durchaus bewusst (wie ich auch bereits andeutete). Ich denke da eher pragmatisch.

 

Vor mir lieg z.B. ein 1,2/50, sei es von Canon, Nikon oder Olympus. Viel geben sie sich nicht bei der Größe. Aber alle leuchten das volle Kleinbildformat aus!

Da müsste doch ein für mFT gemachtes Objektiv kleiner sein!

 

Wo liegt mein Denkfehler?

[stormy_weather]

Hallo allerseits,

ich bitte um etwas Nachhilfe in Sachen Optik.

 

Wenn die Wikipedia Recht hat, definiert sich die Lichtstärke eines Objektivs als

 

Größte wirksame Öffnung / Brennweite

 

Das Chip-/Filmformat taucht in dieser Formel nicht auf. Heißt das, dass ein (angenommenes) Objektiv 1:2,0 / 50mm für jedes Kamerasystem theoretisch gleich groß sein könnte?

 

Also für eine Hasselblad, eine Leica, Canon/Nikon/sonstwas "Vollformat", eine mFT-Kamera und eine digitale Miniknipse?

 

Klar, der Bildwinkel wäre bei den Systemen sehr verschieden, trotzdem will mir das nicht in den Kopf. Denn das müsste ja auch bedeuten, dass die alten bekannten lichtstarken Standardobjektive auch durch Neukonstruktion gar nicht kleiner zu bekommen wären.

 

Stimmt das so?

 

Fragt (sich)

das Südlicht

 

 

Stimmt alles, nur hast Du den BILDKREIS als einen bestimmenden Faktor für die Baugröße vergessen, sowie die benötigte Auflösung, die wiederum den optischen Aufwand bestimmt (z.B. die Anzahl der Linsen) den man treiben muss.

 

Ein 2,8/50 ist ein ziemlicher Klops, wenn es ein 6x6 Filmformat ausleuchten muss.

 

Ein 2,8/50 ist schon recht kompakt wenn es nur das 24x36 Kleinbild Format bedienen muss.

 

Ein 2,8/50 kann sehr klein sein, wenn es nur vor einem mFT Sensor sitzen muss.

 

Und natürlich bedeuten die 50mm Brennweite an diesen drei Formaten jeweils einen ganz anderen Bildwinkel.

 

Was den optischen AUfwand angeht, kann ein 2,8/50 für 24x36 drei Linsen haben und nicht besonders "gut" sein, es kann auch 7 Linsen haben und sehr gut - aber eben auch größer und schwerer.

 

Gruß,

 

Sven

[Suedlicht]

Stimmt alles, nur hast Du den BILDKREIS als einen bestimmenden Faktor für die Baugröße vergessen...

Dann liegt Wikipedia also falsch?

 

(Die Auflösung möchte ich ganz bewusst einmal weglassen)

[mjh]

Vor mir lieg z.B. ein 1,2/50, sei es von Canon, Nikon oder Olympus. Viel geben sie sich nicht bei der Größe. Aber alle leuchten das volle Kleinbildformat aus!

Da müsste doch ein für mFT gemachtes Objektiv kleiner sein!

Warum? Wenn Du eine Öffnung von 1:1,2 willst, muss die Eintrittspupille diesen Durchmesser haben, also 41,7 mm. Daran ändert sich nichts. Du kannst das Objektiv insgesamt einfacher aufbauen, da es nur für einen kleineren Bildkreis korrigiert sein muss, aber das bedeutet nicht automatisch, dass es kleiner wäre.

[Suedlicht]

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Warum? Wenn Du eine Öffnung von 1:1,2 willst, muss die Eintrittspupille diesen Durchmesser haben, also 41,7 mm.

 

Dann wäre - theoretisch - auch ein 1,2/50 für die Hasselblad mit 41,7mm Durchmesser machbar?

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[stormy_weather]

Dann liegt Wikipedia also falsch?

 

Nein Wikipedia hat duchaus recht, Lichtstärke ist Öffnung durch Brennweite aber das allein bestimmt nicht die Baugröße.

 

Neben allem anderen schon genannten, z.B. auch die benötigte Schnittweite (Abstand Hinterlinse zu Sensor/Film)

 

Gruß,

 

Sven

[mjh]

Dann wäre - theoretisch - auch ein 1,2/50 für die Hasselblad mit 41,7mm Durchmesser machbar?

Der Durchmesser des Objektivs und selbst der Durchmesser der Frontlinse wäre natürlich in jedem Fall größer als die Eintrittspupille; nur diese misst 41,7 mm. Außerdem hängt die Größe auch davon ab, ob das Objektiv eine voluminösere Retrofokalkonstruktion sein muss – bei der Hasselblad wäre das unabdingbar, bei Micro FourThirds nicht.

[duckrider]

Dann wäre - theoretisch - auch ein 1,2/50 für die Hasselblad mit 41,7mm Durchmesser machbar?

Ja, ABER es gilt der Durchmesser im Bereich der Blende:

 

Das 1,2/50er für 6x6 müsste also an der Stelle der Blende eine Öffnung von 42mm haben, da es ein Weitwinkel ist, muss vorne & hinten dran sehr viel Glas sitzen:

Guck Dir das 4,0er 50er der Hassis an: da ist die Öffnung im Bereich der Blende 12.5mm (50:4), vorne sind es ca. 60mm.

42:12,5 macht 3,36

3,36 mal 60mm macht einen theoretischen Frontlinsendurchmesser von 202mm für das Mittelformatobjektiv, ungeachtet irgendwelcher Probleme beim Berechnen der Linsenstellung- & Anzahl.

 

Das sind 20cm Frontlinsendurchmesser, sicher beeindruckend:D, aber doch leicht kopflastig.

 

Ungeachtet dessen finde ich die heutigen Objetive mit eingebauten Motoren & Stabilisatioren gleich welcher Hersteller zu groß.

Hier mal in der Reihenfolge 2,8/24mm, 2,8/18er von Pentax für die Auto 110 Pocket, ein selbstadaptiertes Sonnar 3,5/40mm aus einer alten Rollei, das 2,8/50er von Pentax und ein C-mount 3,9/75er von Tamron (als einziges abblendbar) im Vergleich mit dem noch kompakten Pana Zoom 14-45mm.

Da ist das 1,7/20er deutlich zu groß.

Alle Objektive leuchten mFT aus.

Gut Licht

Thomas

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[Suedlicht]

Zunächst herzlichen Dank an alle Antworter, auch wenn ich noch nicht so ganz überzeugt bin.

 

Dank auch an "duckrider" Thomas für die schöne Gegenüberstellung wunderbar kleiner Objektive. Kaum zu glauben, dass die alle das mFT-Fomat ausleuchten!

 

Aber:

Ja, ABER es gilt der Durchmesser im Bereich der Blende

 

Das glaube ich dir nicht! Im bereits erwähnten Wikipedia-Artikel über Lichtstärke , in der - wie bereits gesagt - die Lichtstärke definiert wird als

 

größte wirksame Öffnung / Brennweite

 

steht weiter folgender Satz:

 

Die größte wirksame Blendenöffnung entspricht dabei dem maximalen Durchmesser der Eintrittspupille des Objektivs...

 

Diese Formulierung halte ich für missverständlich, vor allem, wie hier auf einmal von Blendenöffnung die Rede ist. Das suggeriert, dass diese Eintrittspupille mit der Blende zu tun hat, was ich nicht glaube.

 

Kann nicht die Blende (fast) irgendwo im optischen System liegen? Was genau ist denn nun die Eintrittspupille bei unseren Objektiven? Es gibt auch zur Eintrittspupille bei Wikipedia was, aber da muss ich gestehen, dass mir das zu theoretisch ist. Kann das vielleicht hier jemand für den Fall unserer Objektive formulieren?

 

Besten Dank,

Euer Südlicht

[mjh]

Im bereits erwähnten Wikipedia-Artikel über Lichtstärke , in der - wie bereits gesagt - die Lichtstärke definiert wird als

 

größte wirksame Öffnung / Brennweite

 

steht weiter folgender Satz:

 

Die größte wirksame Blendenöffnung entspricht dabei dem maximalen Durchmesser der Eintrittspupille des Objektivs...

 

Diese Formulierung halte ich für missverständlich, vor allem, wie hier auf einmal von Blendenöffnung die Rede ist. Das suggeriert, dass diese Eintrittspupille mit der Blende zu tun hat, was ich nicht glaube.

Die Lichtstärke wie auch jede beliebige Blendenzahl beschreibt nicht den Durchmesser der Blendenöffnung, sondern den der Eintrittspupille. Die Eintrittspupille ist das Bild der Blende, wie es sich beim Blick von vorne in das Objektiv zeigt. Dieses Bild muss natürlich nicht dieselbe Größe haben wie das, was es abbildet; das wird auch augenfällig, wenn man vorne in ein Zoom hinein schaut und am Zoomring dreht: Wenn das Zoom keine über den gesamten Zoombereich konstante Lichtstärke hat, wird sich der Durchmesser der Eintrittspupille deutlich sichtbar ändern, obwohl die Blendenöffnung ihre Größe behält. Daher gibt es ja auch Objektive mit einer Lichtstärke von beispielsweise 1:2,8–1:3,5, obwohl die Öffnung der Irisblende beim Zoomen gleich bleibt.

 

Natürlich hat die Eintrittspupille aber auch etwas mit der Blende zu tun, deren Bild sie ja ist. Wenn man abblendet, schrumpft selbstverständlich auch die Eintrittspupille.

bearbeitet 6. April 2010 von mjh

[Suedlicht]

Schwere Kost, mjh, aber trotzdem (oder besser: erst Recht) vielen Dank!

 

Und was heißt das nun für mein Oly/Canon/Nikon 1,2/50?

 

Könnte ein mFt 1,2/50 deutlich kleiner sein?

 

Doch halt! Ich glaube, ich komme grad selbst der Lösung auf die Spur. Die Frontlinse wäre wohl gleich, aber alles, was dahinter liegt, könnte - entsprechen dem kleineren Bildformat - kleiner ausfallen.

 

Kann man das so stehen lassen?

 

Schönen Gruß vom

Südlicht

[mjh]

Die Antwort müsste eigentlich sein, dass es keine einfache Formel für die Größe gibt – Brennweite x Lichtstärke x Sensordiagonale oder so. Auch deshalb, weil durch die Wahl eines Retrofokus-Designs eine ganz neue Situation entstünde. Man kann nicht unbedingt die Linsen kleiner schleifen, weil der Sensor kleiner ist; das hängt ganz entscheidend von der Konstruktion und vom Strahlenverlauf im Objektiv ab.

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[Suedlicht]

Mir ist ja schon klar, dass meine Frage etwas naiv und ziemlich theoretisch war.

 

Ausgangspunkt war die Diskussion in einem US-Forum um Wunsch-Objektive für mFT, wo jemand meinte, dass lichtstarke Festbrennweiten eh nicht kleiner wären als entsprechende Optiken für Kleinbildkameras (die ja gern an mFT drangeschraubt werden).

 

Da der Bildkreis in der Formel für die Lichtstärke nunmal nicht vorkommt, scheint der Mensch mehr oder weniger Recht zu haben.

 

Viele - so auch ich - träumen halt von einem System für die Hosentasche, mit dem man aber trotzdem möglichst alle fotografieschen Aufgaben erledigen kann.

 

Nochmals vielen Dank,

das Südlicht

[mjh]

Ausgangspunkt war die Diskussion in einem US-Forum um Wunsch-Objektive für mFT, wo jemand meinte, dass lichtstarke Festbrennweiten eh nicht kleiner wären als entsprechende Optiken für Kleinbildkameras (die ja gern an mFT drangeschraubt werden).

 

Da der Bildkreis in der Formel für die Lichtstärke nunmal nicht vorkommt, scheint der Mensch mehr oder weniger Recht zu haben.

Das nun wieder nicht. „Entsprechende“ Objektive wären ja welche mit äquivalenter Brennweite und daher gleichem Blickwinkel. Die gegenüber dem Kleinbildformat halbierte Brennweite bietet tatsächlich ein Potential, die Objektive zu verkleinern. Das tat es allerdings schon bei FourThirds, konnte dort aber nicht generell eingelöst werden, was am Auflagemaß des Systems liegt. Da die Objektive einen relativ großen Abstand zum Sensor einhalten müssen, müssen viele Objektive vom Retrofokus-Typ sein, damit sie noch auf Unendlich fokussiert werden können, und solche Objektive sind prinzipbedingt relativ groß. Bei Micro FourThirds ist das Auflagemaß viel kürzer, was die Bauweise mancher Objektive vereinfacht; diese können dann tatsächlich kleiner gebaut werden.

[Dao De Leitz]

Der folgende Link/ Beitrag zeigt die Zusammenhänge auch

mit Skizzen von Linsen und Strahlenverlauf (u.a. Seite 6,7):

http://www.visquanet.de/portals/visq...arbe_leica.pdf

[Suedlicht]

Das nun wieder nicht. „Entsprechende“ Objektive wären ja welche mit äquivalenter Brennweite und daher gleichem Blickwinkel. Die gegenüber dem Kleinbildformat halbierte Brennweite bietet tatsächlich ein Potential, die Objektive zu verkleinern. Das tat es allerdings schon bei FourThirds, konnte dort aber nicht generell eingelöst werden, was am Auflagemaß des Systems liegt. Da die Objektive einen relativ großen Abstand zum Sensor einhalten müssen, müssen viele Objektive vom Retrofokus-Typ sein, damit sie noch auf Unendlich fokussiert werden können, und solche Objektive sind prinzipbedingt relativ groß. Bei Micro FourThirds ist das Auflagemaß viel kürzer, was die Bauweise mancher Objektive vereinfacht; diese können dann tatsächlich kleiner gebaut werden.

 

Schon klar. Das Problem ist ja nur: Ich habe mich bereits an lichtstarke Festbrennweiten des "Vollformats" gewöhnt - und bin auf kompakteres mit mehr elektronischer Unterstützung (AF bzw. wenigstens Offenblendmessung und autom. Bildschirmlupe) scharf!

 

Stichwort "Retrofocus": Gilt das für alle Brennweiten oder vielleicht nur für die kleinen? Wenn ich an die Superweitwinkel denke (allen voran das Oly 7-14), dann hat dessen Durchmesser (gefühlte 10 cm) ja herzlich wenig mit der Lichtstärke (4) zu tun.

 

Der folgende Link/ Beitrag zeigt die Zusammenhänge auch

mit Skizzen von Linsen und Strahlenverlauf (u.a. Seite 6,7):

http://www.visquanet.de/portals/visq...arbe_leica.pdf

 

Herzlichen Dank für den Link! Auch wenn die dort beschriebenen Formatbeispiele etwas ungewöhnlich sind (weil alle von Leica), ist das doch sehr anschaulich. Insbesondere auch der Größenvergleich der Objektivkonstuktionen auf S. 9.

 

Schönen Gruß vom

Südlicht

[mjh]

Stichwort "Retrofocus": Gilt das für alle Brennweiten oder vielleicht nur für die kleinen? Wenn ich an die Superweitwinkel denke (allen voran das Oly 7-14), dann hat dessen Durchmesser (gefühlte 10 cm) ja herzlich wenig mit der Lichtstärke (4) zu tun.

Das gilt für die kurzen Brennweiten, nur dass bei FourThirds schon die Brennweite eines leichten Teles in diesem Sinne zu kurz ist. Bei 7–14 mm kommt man in keinem Fall um eine Retrofokus-Konstruktion herum; so kurz kann das Auflagemaß gar nicht sein.

[duckrider]

Hier noch ein Beispiel aus meiner langjährigen "Erfahrung" und vor allem Belehrung von Kennern, wenn ich mal was falsch eingeschätzt habe:

 

Ich hatte mal eine Minox C erworben:

 

Das Ding hat 15mm Objektivbrennweite.

 

"Boah Ey" habe ich damals gedacht!. Das ist ja ein Superweitwinkel! (meine einzige Erfahrung war damals nur KB und ich habe die Brennweite & den Bildwinkel darauf bezogen.

 

Natürlich sind 15mm beim Filmformat 8*11mm Normalbrennweite.

 

Jetzt aber kommt's: Das Objektiv ist WINZIG & hat Lichtstärke 1:3,5, das heißt 4,3mm Öffnung.

 

Ein 15er 1:3,5 für KB hat ebenfalls nur 4,3mm Öffnung an der Blende, ist aber durch die Notwendigkeit einer Retrofokusrechnung ERHEBLICH größer!

 

d.h.: Abhängig vom Filmformat müssen gleiche Brennweiten (=grössere Bildwinkel bei grösseren Filmformaten) immer grösser werden, besonders bei der Notwendig einer Retrofokusbauweise.

 

Analog dazu könnten lichtstarke mFT Objektive im (Normal-)Bereich 20mm ziemlich klein bauen, bei Weitwinkeln ohne Retrofokus und der Möglichkeit der Sensornähe ebenfalls.

Erst beim 7-14er z.B. ist Retrofokus und damit die grosse Bauweise notwendig.

Für ein Autofokusobjektiv mit Motor finde ich es aber noch relativ kompakt; bezogen auf seine Leistung geradezu winzig.

Was ich noch suche ist ein möglichst kleine 8er oder 10er c mount mit voller Ausleuchtung der Sensorfläche für den Spaziergang.

 

gut Licht

Thomas

[Stef]

Das Weinberger 8mm/1.8 (C-Mount) soll den Sensor komplett ausleuchten. Verträgt auch 100G Hab mich nur nicht getraut zu fragen, was so ein Teilchen kostet Ich habe damit auch schon ein Video gesehen, schaut echt gut aus.

[joachimeh]

Faustregel: die Schnittweite des Objektivs und der Durchmesser seiner Austrittspupille sollten ungefähr der Sensordiagonalen entsprechen, damit der Sensor möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet ist.

 

Begründung:

1. physikalisch: das Licht muss möglichst senkrecht auf den Sensor treffen, denn je schräger es einfällt, desto weniger tritt ins Silizium ein (auch die vorgesetzten Mikrolinsen können das nicht voll kompensieren);

2. geometrisch: je schräger man auf einen Kreis schaut, desto elliptischer sieht er aus, d.h. desto kleiner die wirksame Lichtfläche. Je näher also das Objektiv am Sensor ist, desto elliptischer die wirksame Austrittspupille für den Rand des Sensors (deshalb umso deutlicher die Vignettierung).

 

Lichtstarke Objektive mit geringer Schnittweite, deren Austrittspupille wesentlich größer als der Sensor ist, vergeuden diese (teuer erkaufte) Leistung, weil der Sensor sie garnicht aufnehmen kann.