Beugungsunschärfe und deren Auswirkungen

[Horstl]

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....Uff - was ich da heute gleich beim Frühstück auf die Hucke bekommen habe. ...

Aber wo, nicht Du, sondern die Legenden die zu dem Thema herumgeistern.

Diese Beugungsflöhe, die in den Ohren sitzen.

 

...

danke für Deine ausführliche Erklärung. Sie ist nur etwas widersprüchlich....

Widersprüchlich in sich, oder zu den Vorstellungen die sich in den Köpfen vieler festgesetzt haben?

 

....

Das tatsächliche Öffnungsverhältnis ist aber bei verschiedenen Objektiven, und darum ging es ja - nicht identisch mit dem eingestellten Blendenwert. ...

Doch, das sollte es aber sein. Wenn nicht, dann klemmt die Blende oder die Beschriftung ist falsch. Den Einfluß von kleineren Ungenauigkeiten (5,6 oder 5,7...) kannst Du ignorieren, das ist vernachlässigbar.

Eine volle Blendenstufe Öffnungsunterschied entspricht auf Seite des durch Beugung begrenzten max. Auflösungsvermögens einem Faktor 2 (Format konstant).

Mit anderen Worten - ein bei f/5,6 beugungsbegrenztes Objektiv kann doppelt so hoch auflösen wie ein bei f/8 begrenztes, völlig unabhängig vom max. Öffungsverhältnis das die Objektive gestatten würden. D.h. das 75/1,8 könnte in seinem max. Auflösungsvermögen durchaus von einem 75/2,8 übertroffen werden, es sei denn, es ist bereits bei Öffnungsverhältnissen >f/2,8 beugungsbegrenzt -dann kann das 2,8er nicht mehr mithalten.

 

....

Wie wäre es sonst zu erklären, dass bei gleich eingestelltem Blendenwert bei verschiedenen Objektiven völlig unterschiedliche Öffnungs-Durchmesser entstehen?....

Das ist nicht der Fall.

Man muß nur - wenn man versucht das Thema von der physikalischen Seite zu betrachten - aufpassen, daß man nicht Absolut- und Relativangaben durcheinander bringt, bzw. Variablen fälschlicherweise durch Konstanten ersetzt (bzw. sie unter den Tisch fallen läßt), oder Maßeinheiten vertauscht z.B. Längenmaße und Winkelmaße.

 

....

Mit anderen Worten: Dem Licht ist es egal, welche F-Zahl auf dem Objektiv steht.....

Ja, das ist ihm mit Sicherheit egal. Deswegen ist es ja andersrum: Die Zahlen, die auf dem Objektiv stehen, leiten sich aus dem Weg des Lichtes ab, den es durch das Objektiv nimmt, und sollten zumindest grob schon stimmen.

 

....

Es interessiert sich lediglich für den Raum, der ihm durch eine Blendenöffnung gelassen wird.....

Es wird durch die Blendenöffnung sowohl begrenzt, als auch beeinflußt.

Dafür zählt, wie Du richtig schreibst, die engste Stelle, und das ist - wenn man abblendet- an der Blende, und nicht an der Frontlinse oder am Sensor oder sonstwo.

 

....

Siehe: Beugungsunschärfe[/uurl] , vor allem die Aussage daraus: "Die Winkelauflösung der Beugungsunschärfe ist von der realen Größe D der Blendenöffnung abhängig und nicht von der Blendenzahl f/D.".......

Das ist korrekt.

Vorsorglich wiederhole ich meinen Rat von vorhin: ....aufpassen, daß man nicht Absolut- und Relativangaben durcheinander bringt bzw. Variablen fälschlicherweise durch Konstanten ersetzt (sprich sie unter den Tisch fallen läßt), oder Maßeinheiten vertauscht, z.B. Längenmaße und Winkelmaße.

 

....

Da liest du am besten hier nach: Beugungsunschärfe - olypedia.de

Ganz unten findest du eine Tabelle mit verschiedenen Sensorformaten bezüglich der entsprechenden Beugungsunschärfe......

Da finde ich eine Tabelle, die zeigt, daß zwischen Sensorformaten und der optischen Beugung kein direkter Zusammenhang besteht.

 

....

...Mich interessiert aber nicht der theoretisch physikalische Wert einer Lichtbeugung, sondern nur die wahrgenommene Relevanz der Beugung im täglichen Einsatz, also auf dem Sensor, der Kamera, der Aufnahme. Oder ist das bei dir anders? ......

Ja und nein. Der erste Teil interessiert mich sehr wohl, der zweite Teil ebenso, aber unter anderen Gesichtspunkten, als Du es tust.

Um das zu verdeutlichen: Du machst den Fehler, daß Du Beugung für etwas verantwortlich machst, wofür sie nichts kann. Ich möchte den Rat von vorhin nicht nochmal wiederholen, aber Du hast gerade ein schönens Beispiel dafür geliefert warum das so wichtig ist: Das bildbeeinflussende Ausmaß (oder die "Relevanz") der Beugung ändert sich in dieser Kette (vom Objektiv bis zum fertigen Bild) nicht, wenn man sie korrekt betrachtet, korrekt zueinander in Beziehung setzt und wenn man die gleichen Bewertungsgrundlagen heranzieht.

Eine Änderung der Bewertungsgrundlagen entsteht z.B., wenn Du Aufnahmen vom selben Objektiv mit einer hoch auflösenden Kamera und einer niedrig auflösenden machst und vergleichst. Wenn Du dann im Bild der höher auflösenden Kamera Fehler (vereinfacht gesagt, denn Beugung zB. ist kein Fehler) entdeckst, die Du am Bild der niedrig auflösenden nicht siehst, dann nicht weil sie nicht da sind (wären), sondern weil die niedrig auflösende Kamera nicht in der Lage ist sie zu zeigen. Die Optik ist kein bißchen schlechter geworden, die HR-Kamera aber ist besser als die LR-Kamera und ermöglicht Dir erst deshalb überhaupt so genau hinzuschauen. Wen das stört, der braucht ja nicht so genau hinzuschauen, niemand wird beim Kamerakauf dazu verpflichtet. Irgendwie habe ich aber das Gefühl, daß bei Leuten, die solche Effekte fürchten nicht selten eine ausgeprägte Neigung dazu vorhanden ist, danach zu suchen.

 

...

Aha, du hast den Artikel "Begrenzung der Auflösung durch Beugung" von Anders Uschold gelesen... ....

Nein, den kenne ich nicht (den Artikel, der Herr Uschold ist mir aber geläufig).

Aber das ist kein besonderer Zufall, der Vergleich ist naheliegend. Im physikalischen Sinn ist er auch sehr ungenau, alleine schon das Durcheinderschmeißen von Begriffen wie Beugung oder Brechung. Aber darum geht es dabei nicht, das ist lediglich ein einfaches Anschauungsmodell (gar kein schlechtes).

Ich lese aber immer wieder was zu dem Thema z.B. :

"Leica Microsystems, Wetzlar, erhält von Max-Planck-Innovation, der Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft, die Exklusivlizenz für die Umsetzung der neuesten Generation optischer Mikroskope mit Auflösung weit unterhalb der Beugungsgrenze (Nanoskope)" Max-Planck-Innovation - Pressemitteilungen

 

"Naturgesetze sind nun einmal unumstösslich!"---

Daran habe ich nach 30 Jahren SF-Lektüre so meine Zweifel. *grinst*

Die Zweifel sind angebracht, Dein Gefühl täuscht Dich nicht.

Weniger was den Inhalt und Richtigkeit von Naturgesetzen angeht (damit beschäftigen sich sehr gescheite Leute - die können zwar auch mal daneben hauen, tun das aber meist nicht in der Absicht ihrem Nachbarn die Freude an seinem neuen Fotoapparat zu versauen), sondern was deren Anwendung und das Verständnis dieser Gesetzmäßigkeiten betrifft.

Besondere Vorsicht ist geboten in folgenden Fällen:

--Es fällt in einem Fotoforum der Begriff "Naturgesetz", "physikalisches Gesetz" bzw. verschärfend : "Gesetze" - Alarmstufe gelb

--Es folgen zu diesen Gesetzen keinerlei spezifische Erläuterungen, weder konkrete Angaben zum Inhalt , noch wie sie heißen, nicht wer sie aufgestellt hat, auch nichts dazu, wie sie in einem gegebenen Fall anzuwenden wären oder wo man sie nachlesen kann - Alarmstufe orange

-- Es folgen Zusätze unspezifischer Art, wie "unumstößlich", "kann man nicht ändern", "sind nun mal..." - Alarmstufe rot

 

Dabei möchte ich (vonAusnahmen abgesehen) keineswegs allgemein böse Absichten unterstellen. Es ist an und für sich erfreulich, wenn Naturwissenschaften allgemein breites Interesse erwecken. Was aber schon immer wieder passiert, ist, daß dieses Interesse häufig genau dort endet wo man seine eigenen Ansichten bestätigt sieht, bzw. mit dem Teil, von dem angenommen wird, daß man für Diskussionen gut gewappnet ist. Ob da ein bißchen was unter den Tisch gefallen ist, oder verdreht wurde, wer merkt das schon. Wie schön ist es doch wenn man "Naturgesetze" im Rücken hat.

 

"... Habe ich ein Objektiv, dass erst bei f5.6 seine beste Abbildungsleistung erreicht"

Dieses Objektiv würde ich wegwerfen... .

Na, Du kommst mir aber nicht ins Haus.

Das teuerste Objektiv, das ich besitze, hat ein effektives Öffnungverhältnis von f/36. Wenn Du das wegwirfst, wird das keine Freundschaft zwischen uns.

 

LG Horstl

[wolfgang_r]

(...) Von einer halben Blende höherer Dynamik habe ich tatsächlich mehr.

(...)

Unter welchen Umständen? Gerade dann, wenn viel Dynamik vor der Frontlinse ist, muss man auch dafür sorgen, dass sie am Sensor ankommt.

>KLICK<

>KLACK<

[wolfgang_r]

(...)

Ich lese aber immer wieder was zu dem Thema z.B. :

"Leica Microsystems, Wetzlar, erhält von Max-Planck-Innovation, der Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft, die Exklusivlizenz für die Umsetzung der neuesten Generation optischer Mikroskope mit Auflösung weit unterhalb der Beugungsgrenze (Nanoskope)" Max-Planck-Innovation - Pressemitteilungen

(...)

LG Horstl

 

Hier auf den Seiten 48, 65, 69, 72 beispielsweise sind vergleichende Bilder dokumentiert.

[tw463]

Liebe Freunde

 

Im #42 habe ich mich etwas abschätzig über einzelne Einträge in diesem Forum geäussert. Ich möchte mich bei denen, die sich betroffen gefühlt haben dafür entschuldigen (ich bin nicht allen die gejault haben tatsächlich auf den Schwanz getreten).

Es ging mir bei meiner Kritik gar nicht explizit um diesen Tread, sondern ich hatte mich im Vorfeld quer durch das Forum gelesen und dann hat mir eine letzte etwas quere Ansicht gereicht, dass ich einen recht pauschalisierten Angriff gestartet habe.

 

Ich möchte mich nicht mehr zu den Einträgen äussern die mich zu meinem Rundumschlag motiviert haben. Andere Forumsmitglieder haben inzwischen viel mehr Klarheit in die Sache gebracht, als ich es vermocht hätte.

 

Sind wir wieder lieb zueinander!

bearbeitet 7. Oktober 2012 von tw463

[tw463]

Hier auf den Seiten 48, 65, 69, 72 beispielsweise sind vergleichende Bilder dokumentiert.

 

Ist diese Art von Bilderzeugung noch mit unserer Fotographie vergleichbar? Soviel ich beim Querlesen verstanden habe geht es in diesem Fall ja eigentlich nicht mehr um eine klassische optische Aufnahme, sondern um ein Verrechnen mehrerer Aufnahmen, so wie wir das bei HDR oder bei der Dehnung der Schärfentiefe durch mehrere Aufnahmen mit verschiedenen Schärfeebenen am Computer errechnen.

 

Habe ich das richtig verstanden, oder stehe ich auf dem Schlauch!

[wolfgang_r]

Ist diese Art von Bilderzeugung noch mit unserer Fotographie vergleichbar? Soviel ich beim Querlesen verstanden habe geht es in diesem Fall ja eigentlich nicht mehr um eine klassische optische Aufnahme, sondern um ein Verrechnen mehrerer Aufnahmen, so wie wir das bei HDR oder bei der Dehnung der Schärfentiefe durch mehrere Aufnahmen mit verschiedenen Schärfeebenen am Computer errechnen.

 

Habe ich das richtig verstanden, oder stehe ich auf dem Schlauch!

Schlauch. Im Ernst, einerseits können es mehrere Aufnahmen sein, muß aber nicht. Das Prinzip geht im Groben beschrieben so:

Durch einen Beleuchtungstrick mit starken Lasern (kurzen, aber starken Impulsen) wird in Fluoreszenzfarbstoffen (Fluochrome) ein sporadisches, verzögertes Aussenden von Photonen erzeugt. (Elektronen wechseln die Bahn und dabei wird Licht ausgesendet.) Die Größe der Farbstoffmoloküle ist bekannt. Die Optik (im sichtbaren Licht) ist in der Lage, von einem solchen Photon ein Scheibchen von minimal atwa 200 nm Durchmesser abzubilden. Kleiner geht nicht. Die Fehler der Optik und weitere Umgebungseigenschaften sind bekannt. Die Lichtpunkte treffen im Verlauf von bis zu mehreren Minuten beim (stark herunter gekühlten) Sensor der hochempfindlichen Kamera ein. Die Scheibchen werden gesammelt und auf deren originale Position und Größe in deren Zentrum zurückgerechnet. Daraus ergibt sich dann nach Minuten ein hoch aufgelöstes Gesamtbild, dessen Auflösung im Extremfall bis 10 nm geht. Es versteht sich von selbst, dass das einen enormen mechanischen und optischen Aufwand bedeutet. Es gibt Leute, die kaufen sich für den Preis der Anlage lieber eine Villa am Starnberger See.

 

Außer GSDIM gibt es noch einige andere Verfahren.

bearbeitet 8. Oktober 2012 von wolfgang_r

[tw463]

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Danke Wolfgang

 

Da bleibe ich doch lieber bei meinen Leisten. Und schustere weiter an meinen herkömmlichen Bildchen herum.

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Ich würde dir das Adobe Creative Cloud Foto-Abo mit Photoshop und Lightroom empfehlen

[nightstalker]

Das hast Du ja nett geschrieben, Horst, aber mich würden viel mehr die Vorteile von mehr Pixeln für Normalos wie mich interessieren und ob sie es wert sind, die dadurch weiter in Richtung Offenblende verschobene Beugungsgrenze in Kauf zu nehmen.

 

ein dünnerer AA Filter ... der Wunsch aller, die andererseits keine höhere Pixelanzahl wollen

 

 

 

Ansonsten ist hoffentlich klar, dass man durch Beugung zwar Auflösung verliert, aber diese nicht von der Pixelgrösse abhängig ist .... man sieht die Unschärfe lediglich nicht so gut, wenn die Pixel kleiner sind.

 

D.h. ein Sensor mit mehr Pixeln ist im Zweifel immer besser von der Auflösung, als ein niedriger auflösender Sensor.

 

 

Zum Thema Dynamik ... kuckt Euch mal den DXO Vergleich zwischen Sonys 16MP Sensor und dem 24MP Sensor an ... der 24er hat laut DXO mehr Dynamik. So schlimm würde der Wechsel von 16MP auf mFT auf 24MP also nicht ausfallen.

bearbeitet 8. Oktober 2012 von nightstalker

[Horstl]

ein dünnerer AA Filter ... der Wunsch aller, die andererseits keine höhere Pixelanzahl wollen ....

 

 

Alle Methoden der kameraseitigen Auflösungserhöhung führen letztlich dazu, daß man Begrenzungen der Optik zu sehen bekommt, die vorher womöglich einfach untergingen.

Das passiert genauso beim Dreischichtsensor, bei dem einige davon ausgehen, daß die Pixel groß bleiben, und groß = gut, deswegen kann da nichts schiefgehen mit der Beugung.

Es gibt keine "gute" Auflösung in dem Sinn, das sie nur das zeigt, was man haben möchte, und schlechte Auflösung, die Sachen zeigt die, man nicht haben möchte.

 

LG Horstl

[supermd]

Zitat:

Zitat von KlausCR

...

Aha, du hast den Artikel "Begrenzung der Auflösung durch Beugung" von Anders Uschold gelesen... ....

 

Nein, den kenne ich nicht (den Artikel, der Herr Uschold ist mir aber geläufig).

Aber das ist kein besonderer Zufall, der Vergleich ist naheliegend. Im physikalischen Sinn ist er auch sehr ungenau, alleine schon das Durcheinderschmeißen von Begriffen wie Beugung oder Brechung. Aber darum geht es dabei nicht, das ist lediglich ein einfaches Anschauungsmodell (gar kein schlechtes).

Ich lese aber immer wieder was zu dem Thema z.B. :

"Leica Microsystems, Wetzlar, erhält von Max-Planck-Innovation, der Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft, die Exklusivlizenz für die Umsetzung der neuesten Generation optischer Mikroskope mit Auflösung weit unterhalb der Beugungsgrenze (Nanoskope)" Max-Planck-Innovation - Pressemitteilungen

 

Es gibt auf der gleichen Seite noch einen Artikel, der noch viel besser ist und was sagt er uns, das FT und mFT mit den 16 MP jetzt schon am am Ende ist, es sei denn man braucht keine Tiefenschärfe mehr, oder man möchte noch mehr MP aber dadurch noch weniger Auflösung.

Wie viele Megapixel verkraftet eine Kamera? (aktualisiert) | photoscala

 

Mit der E1, das waren noch Zeiten, da konnte man noch richtig abblenden.

 

Frank

[wolfgang_r]

Es gibt auf der gleichen Seite noch einen Artikel, der noch viel besser ist und was sagt er uns, das FT und mFT mit den 16 MP jetzt schon am am Ende ist, es sei denn man braucht keine Tiefenschärfe mehr, oder man möchte noch mehr MP aber dadurch noch weniger Auflösung.

Wie viele Megapixel verkraftet eine Kamera? (aktualisiert) | photoscala

 

Mit der E1, das waren noch Zeiten, da konnte man noch richtig abblenden.

 

Frank

An dem Ende waren höchstauflösende SW-Filme schon viel früher, nur hat das keinen gestört. Heute haben wir mit hoher Auflösung den Komfort, dass Rauschen und Abbildungsfehler sehr viel besser herausgerechnet werden können, je höher die Auflösung ist, am besten viel höher als das Auflösungsvermögen eines Objektivs. Nur dann nämlich bestimmt nur noch das Objektiv, was an Details auf das Bild kommt. Was nützt mich die tolle Korrektur im Glas bei voller Öffnung, wenn es der Sensor nicht packt? Die schönen Details aus dem Objektiv also im groben Pixelmosaik verschwinden? Bis dahin haben wir noch Luft. Noch sind wir in der Situation, dass das Herausrechnen von Abbildungsfehlern Details kostet. Erst wenn die aufgenommenen Details auch bei der Rechnerei erhalten bleiben, dann haben wir genug Pixel. 60 MP bei mFT reichen dafür vielleicht aus. Rechenleistung und Speicher steigen schneller als die Versorgung mit solchen Sensoren, also sehe ich da nicht das Problem, zumal ein neuer PC mit entsprechender Leistung weniger als halb so viel kostet wie eine OM-D. Evtl. gehts halt ein wenig langsamer. Was macht das schon aus im Vergleich zum Zeitaufwand für die Entwicklung eines SW-Films in der Dose und der nachfolgenden Ausbelichtung.

[KlausCR]

... Widersprüchlich in sich, oder zu den Vorstellungen die sich in den Köpfen vieler festgesetzt haben?

Deine Aussage:

die Beugung hängt vom tatsächlichen Öffnungsverhältnis, also vom eingestellten Blendenwert, ab.

sah ich in sich als widersprüchlich an, da ich davon ausging:

Das tatsächliche Öffnungsverhältnis ist aber bei verschiedenen Objektiven, und darum ging es ja - nicht identisch mit dem eingestellten Blendenwert.

... das sollte es aber sein. Wenn nicht, dann klemmt die Blende oder die Beschriftung ist falsch.

Ich hatte - in Ermangelung zweier identischer Brennweiten - die tatsächlichen Blendenöffnungen des M.Zuiko 75 und des Nokton 25 bei jeweils gleicher Blenden-Einstellung verglichen. Dabei konnte ich beim 75er jeweils eine etwa drei bis vier mal größere Öffnung feststellen. Daher meine Aussage:

Wie wäre es sonst zu erklären, dass bei gleich eingestelltem Blendenwert bei verschiedenen Objektiven völlig unterschiedliche Öffnungs-Durchmesser entstehen?

Vermutlich liegt der Fehler in diesem Testaufbau darin, dass es nicht die gleiche Brennweite ist. Denn dass diese einen wesentlichen Einfluss auf das "durchgelassene Licht" hat, ist mir schon klar, nur hatte ich es nicht berücksichtigt.

 

Da finde ich eine Tabelle, die zeigt, daß zwischen Sensorformaten und der optischen Beugung kein direkter Zusammenhang besteht.

OK, kein direkter Zusammenhang. Und auch nicht mit Sensorformaten oder -Größen. Schließlich weiß das Licht, das gerade durch das Objektiv kommt, nicht, auf was es etwas weiter treffen wird. Aber ich lese aus dieser Tabelle doch eine Auswirkung im Ergebnis bezüglich der Pixelgröße (die ja nicht vom Sensorformat abhängig ist).

Oder interpretiere ich das falsch?

Zitat von KlausCR

"... Habe ich ein Objektiv, dass erst bei f5.6 seine beste Abbildungsleistung erreicht"

Dieses Objektiv würde ich wegwerfen... .

Na, Du kommst mir aber nicht ins Haus.

Das teuerste Objektiv, das ich besitze, hat ein effektives Öffnungverhältnis von f/36. Wenn Du das wegwirfst, wird das keine Freundschaft zwischen uns.

Aber Horstl, Du bist doch nicht etwa Politiker oder Journalist?

Denn dort ist es eine liebe Gewohnheit, Aussagen aus dem Kontext zu reißen.

... Habe ich ein Objektiv, dass erst bei f5.6 seine beste Abbildungsleistung erreicht, während die Beugungsgrenze schon bei f2.8 beginnt, ...

Im Ganzen betrachtet, sieht das schon etwas anders aus, oder?

(Bitte die Smileys nicht übersehen!)

[cebewee]

Ich hatte - in Ermangelung zweier identischer Brennweiten - die tatsächlichen Blendenöffnungen des M.Zuiko 75 und des Nokton 25 bei jeweils gleicher Blenden-Einstellung verglichen. Dabei konnte ich beim 75er jeweils eine etwa drei bis vier mal größere Öffnung feststellen. Daher meine Aussage:Vermutlich liegt der Fehler in diesem Testaufbau darin, dass es nicht die gleiche Brennweite ist. Denn dass diese einen wesentlichen Einfluss auf das "durchgelassene Licht" hat, ist mir schon klar, nur hatte ich es nicht berücksichtigt.

 

Da die Blendenzahl der Quotient aus Brennweite und Durchmesser der Blendenöffnung ist, bekommst du bei dreifacher Brennweite den dreifachen Durchmesser der Blendenöffnung.

[tom-tom]

Liebe Freunde

 

Im #42 habe ich mich etwas abschätzig über einzelne Einträge in diesem Forum geäussert. Ich möchte mich bei denen, die sich betroffen gefühlt haben dafür entschuldigen (ich bin nicht allen die gejault haben tatsächlich auf den Schwanz getreten).

Es ging mir bei meiner Kritik gar nicht explizit um diesen Tread, sondern ich hatte mich im Vorfeld quer durch das Forum gelesen und dann hat mir eine letzte etwas quere Ansicht gereicht, dass ich einen recht pauschalisierten Angriff gestartet habe.

 

Ich möchte mich nicht mehr zu den Einträgen äussern die mich zu meinem Rundumschlag motiviert haben. Andere Forumsmitglieder haben inzwischen viel mehr Klarheit in die Sache gebracht, als ich es vermocht hätte.

 

Sind wir wieder lieb zueinander!

 

Einem Schweizer kann man doch nicht böse sein.

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

[KlausCR]

Da die Blendenzahl der Quotient aus Brennweite und Durchmesser der Blendenöffnung ist, bekommst du bei dreifacher Brennweite den dreifachen Durchmesser der Blendenöffnung.

OK, ich hab's kapiert.

 

Nur eines ist mir noch nicht ganz klar:

Wenn sich der Durchmesser verdreifacht, verneunfacht sich der "Kreisinhalt", also die Öffnungsfläche der Blende - falls ich mich noch richtig an meine Schulweisheiten erinnere. Ist schon ne zeitlang her...

Ist das denn so? Ich meine jetzt nicht die Berechnung, sondern ob das in diesem Beispiel-Fall auf Objektive mit 3-facher Brennweite zutrifft.

[pcb98]

Es gibt auf der gleichen Seite noch einen Artikel, der noch viel besser ist und was sagt er uns, das FT und mFT mit den 16 MP jetzt schon am am Ende ist, es sei denn man braucht keine Tiefenschärfe mehr, oder man möchte noch mehr MP aber dadurch noch weniger Auflösung.

Wie viele Megapixel verkraftet eine Kamera? (aktualisiert) | photoscala

In dem Artikel wird aber noch auf einen dritten Artikel verwiesen, der die Schlussfolgerungen doch sehr relativiert...

Ich möchte noch eine weitere Überlegung anfügen - eigentlich eine Umformulierung des A3-A2-A1-A0-Arguments, die übrigens mit dem Verweis auf das 44-MP-Nokia auch schon angetönt wurde: die Pixelzahl bei der Aufnahme ist nur ein Teil des Ganzen - entscheidend ist auch, welche Pixelzahl bei der Ausgabe rauskommt! Oder anders gesagt: für eine Ausgabe mit 8 MP wird jede Erhöhung der Pixelzahl bei der Aufnahme* eine Verbesserung der Abbildungsqualität bringen - aber je höher man geht, desto geringer wird die Verbesserung. Somit ist ab einer bestimmten Pixelzahl die Erhöhung mehr für den Speichermehrverbauch relevant, als für die BQ. Bei den heutigen Speicherpreisen allerdings dürfte die diese Grenze doch recht hoch liegen, daher sehe ich einer Erhöhung der MP-Zahlen auf den Sensoren recht gelassen entgegen. Das Rauschen auf Ausnahmepixelebene nehme ich eh nicht wahr, für mich zählt nur das auf Ausgabepixelebene. Und ob das nun durch weniger Pixel auf dem Sensor oder rausrechnen durch Verkleinern entsteht, ist mir schlicht Wurscht

 

*mit anschliessendem Runterrechnen mittels intelligenter Algorithmen

[nightstalker]

Alle Methoden der kameraseitigen Auflösungserhöhung führen letztlich dazu, daß man Begrenzungen der Optik zu sehen bekommt, die vorher womöglich einfach untergingen.

Das passiert genauso beim Dreischichtsensor, bei dem einige davon ausgehen, daß die Pixel groß bleiben, und groß = gut, deswegen kann da nichts schiefgehen mit der Beugung.

Es gibt keine "gute" Auflösung in dem Sinn, das sie nur das zeigt, was man haben möchte, und schlechte Auflösung, die Sachen zeigt die, man nicht haben möchte.

 

LG Horstl

 

 

die praktische Erfahrung zeigt, dass an einem höher auflösenden Sensor und/oder mit einem dünneren AA Filter immer noch ein wenig geht ... und das insbesondere mit Objektiven, denen man das nicht zugetraut hatte

 

 

Idealerweise liegt die Sensorauflösung irgendwann man deutlich über der der Optiken, wir sparen uns den AA Filter ganz und die Pixelpeeper lernen, dass die 100% Ansicht Blödsinn ist .. vielleicht bieten Bildbearbeitungsprogramme dann Simulationseinstellungen, bei denen zB die Wirkung auf einem 60x90 Bild gezeigt wird, per Ausschnitt.

[Horstl]

.... Dabei konnte ich beim 75er jeweils eine etwa drei bis vier mal größere Öffnung feststellen. Daher meine Aussage:Vermutlich liegt der Fehler in diesem Testaufbau darin, ....

Mich wundert das allerdings etwas in Zusammenhang mit dieser Aussage:

...

Mich interessiert aber nicht der theoretisch physikalische Wert einer Lichtbeugung, sondern nur die wahrgenommene Relevanz der Beugung im täglichen Einsatz, also auf dem Sensor, der Kamera, der Aufnahme.

....

Du hast doch eine OM-D und kannst damit Aufnahmen machen, und sie Dir ansehen. Warum fängst Du an Blenden nachzumessen und Schlüsse zu ziehen wie die Dinge mutmaßlich sein sollten und nicht wie sie sind (->Aufnahmen)?

Die Blende sitzt irgendwo in einem Objektiv, das aus vielen Linsen in mehreren Gruppen besteht - die Positionierung und Dimensionierung der Blende ist Aufgabe der Konstrukteure und sollte am Ende dem entsprechen, was versprochen wird. Ein effektives Öffnungsverhältnis ergibt sich erst in der Sensorebene. Und genau das ist für Dich eine wichtige Kennzahl und an der kannst Du Dich orientieren, ohne Angst zu haben etwas falsch zu machen.

Die Abmessungen der Blende änden sich ja auch nicht, wenn Du einen Telekonverter anbringst. Sehr wohl aber die effektive Brennweite und damit das effektive Öffnungverhältnis und natürlich die "Relevanz" der Beugung -weil die durch Beugung verursachte Unschärfe durch den Telekonverter ebenfalls entsprechend vergrößert wird. Das ist im Endeffekt wieder nichts anderes als eine Auflösungserhöhung, nur halt auf optischem Weg und nicht durch den Sensor.

Das durch Beugungsbegrenzung mögliche (objektseitige) Winkelauflösungsvermögen einer Optik bleibt immer das selbe. Und hier kommt tatsächlich die Absolutgröße ins Spiel - die freie Eintrittsöffnung (Pupille). Genauer gesagt ist das Entscheidende der Eintrittswinkel unter dem Du das Licht von einem Objekt einfängst - der nimmt zu, wenn Du die Öffnung vergrößerst und/oder den Abstand verringerst.

Deshalb haben hochauflösende Mikroskopobjektive Arbeitsabstände im Bereich von ein paar hundertstel mm und zugleich im Verhältnis dazu riesige Eintrittsöffnungen. Eine Bakterie am Objektträger, die nach oben schaut, sieht praktisch keinen Himmel mehr sondern nur mehr eine Eintrittslinse, bis zum Horizont.

Schwieriger wird es, wenn man den Mond genauer betrachten will, weil man da nicht so leicht in die Nähe kommt. Dann hilft nur eine Vergrößerung der Eintrittsöffnung (oder eben eine längere Reise). Ein Objektiv mit einer Eintrittsöffnung von 75 mm kann man als 75/1, 150/2, 300/4, oder 750/10 bauen - wenn es wirklich beugungslimitiert ist, dann liefert es objektseitig immer die gleiche max. Winkelauflösung. Sensorseitig ändern sich natürlich die geometrischen Verhältnisse (-Öffnungsverhältnis).

Deshalb ist es auch völlig nutzlos, wenn man es als 75000/1000 baut (od. 15 Telekonverter hintereinander kaskadiert) und dann noch eine PantaxQ dran hängt, in der Hoffnung, daß man damit Bakterien am Mond sehen könnte - das funktioniert so nicht.

Im blauen Forum hat mal jemand (ein Kleinbildfotograf,hüstel) stolz sein Eigenbau-Makroskop präsentiert - irgend welche Linsen aus der Schublade mit riesigen Balgenauszügen kombiniert (eine echtes Monstrum, das halbe Wohnzimmer war ausgefüllt) um auf einen Abbildungsmaßstab von 40x zu kommen. Und er meinte sogar vollen Ernstes damit die Begrenzungen aufgehoben zu haben, mit denen sich Makro/Mikroskopiker sonst so herumschlagen, weil diese nur nicht experimentierfreudig genug wären um die vermeintlichen Grenzen zu überschreiten.

Eintrag ins Logbuch: riesiger Zuckerkristall kommt auf uns zu, Mannschaft steht unter Schock. Mr.Spock wie lautet ihre Analyse?

 

....

Aber ich lese aus dieser Tabelle doch eine Auswirkung im Ergebnis bezüglich der Pixelgröße (die ja nicht vom Sensorformat abhängig ist).

Oder interpretiere ich das falsch?....

Du mußt alles beeinander lassen, dann kommt auch das Richtige raus. Öffnungsverhältnis, Sensorauflösung und Sensorformat gehören zusammen, wenn man auf der Suche nach der möglichen Absolutauflösung (gesamter Bildinhalt) ist. Die Optikauflösung aufgrund ihrer Güte wäre normalerweise natürlich ein weiterer entscheidender Faktor - wenn wir aber von "beugungsbegrenzter" Optik sprechen, dann reicht die vereinfachte Angabe des Öffnungsverhältnisses, da alle anderen Abbildungsfehler als vernachlässigbar angesehen werden.

"Beugungsbegrenzt" ist daher tatsächlich ein Gütesiegel für die Optik, das größte Lob das man ihr aussprechen kann (->erfreulich). Allerdings muß man zusätzlich angeben, bei welchem Öffnungsverhältnis dieses "beugungsbegrenzt" gilt und bei welchem Bildkreis bzw. bis zu welchem Abstand von der optischen Achse, sonst sagt dieser Begriff nicht viel aus.

 

....

Aber Horstl, Du bist doch nicht etwa Politiker ioder Journalist?

Denn dort ist es eine liebe Gewohnheit, Aussagen aus dem Kontext zu reißen. ...

Nein, ich bin als Meßtechniker tätig, und damit Profi auf diesem Gebiet (Sachen aus dem Kontext zu reißen und zu verdrehen). Politiker, paah, diese kleinformatigen Semipros.

 

Für das vorhin angesprochene (beugungsbegrenzte) Objektiv reicht tatsächlich ein FT-Sensor mit ungefähr 2MP aus. Man kann aber trotzdem eine OM-D dranhängen - es passiert nichts mit der Beugung und dem Objektiv, alles bleibt wie es ist, lediglich genauer betrachten kann man den Effekt. Dabei hat es eigentlich ein Öffnungsverhältnis von f/0,4.

 

LG Horstl

[wolfgang_r]

Mal'n Beispiel:

https://www.systemkamera-forum.de/217638-post178.html

 

E-30, FT-Sensor mit 12 MP, Objektiv 150/2,0.

bearbeitet 9. Oktober 2012 von wolfgang_r

[Horstl]

die praktische Erfahrung zeigt, dass an einem höher auflösenden Sensor und/oder mit easinem dünneren AA Filter immer noch ein wenig geht ... und das insbesondere mit Objektiven, denen man das nicht zugetraut hatte ....

 

Ja, da sprichst Du wesentliche Punkte an, die wir bisher noch nicht berücksichtigt haben.

Das fängt bei fehlenden Begriffsbestimmungen an (was ist Schärfe, was ist Auflösung) und endet bei fehlende Wertedefinitionen bzw. Beurteilungsgrundlagen.

Von meßtechnischen Problemen (wie bestimmt man die Auflösung eines Bayer-Sensors? Wie wirkt sich elektronische Bildbearbeitung aus?) ganz zu schweigen.

 

LG Horstl

[Horstl]

....Wie viele Megapixel verkraftet eine Kamera? ...

 

Ich würde sagen etwa 2-4 mal so viel wie der Autor dieses Artikels verkraftet.

 

LG Horstl

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[KlausCR]

... Du hast doch eine OM-D und kannst damit Aufnahmen machen, und sie Dir ansehen. Warum fängst Du an Blenden nachzumessen und Schlüsse zu ziehen wie die Dinge mutmaßlich sein sollten und nicht wie sie sind (->Aufnahmen)?...

Danke für die Zeit, die du dir genommen hast, die Zusammenhänge zu erklären.

Manchmal stehe ich mir selbst im Weg...

[Horstl]

...

Manchmal stehe ich mir selbst im Weg...

 

Nein, ich glaube, Du bist verunsichert durch die ganzen Geschichten die da herumgeistern.

Wenn Du mit den Ergebnisse die aus der OM-D (oder 16MP Pana oder NEX7 oder D8oo...) kommen zufrieden bist, dann kannst Du Dich entspannt zurücklehnen. Eigentlich hätte mit diesen Pixelmonstern ja schon alles ganz furchtbar werden müssen. (Um es noch deutlicher zu formulieren : Die Horrorschaugeschichten können Dir am A* vorbei gehen).

 

Gedanken zum Thema sollte man sich machen, wenn man zukünftig noch mehr haben möchte (Auflösung), bzw. wenn man tatsächlich gezwungen ist, an der Beugungsgrenze zu arbeiten. Das ist etwa in der Mikrosokopie (oder auch Makrofotografie) der Fall, da eiert man ständig um diesen Punkt herum. Die Optiken sind so weit optimiert, daß man sich schon längst in der Nähe der theoretischen Limits bewegt. Um diese Information dann verlustfrei zu erfassen, gibt es die Faustregel, daß die Sensorauflösung doppelt so hoch sein sollte wie die Objektivauflösung (ganz pingelige Leute gehen sogar vom Faktor drei aus). Das hat natürlich Auswirkungen, wenn man sich so eine Aufnahme entsprechend genau (auf Pixelebene) anschaut - so eine Aufnahme kann gar nicht "scharf" sein. "Schärfe" ist vielmehr ein Indiz dafür, daß die Sensorauflösung unzureichend ist. "Scharf" kann man deshalb als Lob für die Optik auffassen, zugleich aber auch als einen Mangel am Sensor.

Die Schärfe kommt dadurch zustande, daß der Sensor nur grobe und kontrastreiche Bildanteile erfasst (Stichwort MTF-Kurven), die feineren, kontrastärmeren Anteile sieht er einfach nicht.

Das sind aber dann Bereiche, wo den angesprochenen Problemen (und auch Möglichkeiten) in Zusammenhang mit Sensoreigenschaften und Bildbarbeitung eine entscheidende Rolle zukommt.

 

LG Horstl

[Gast]

Als das Pixel noch ein Korn war lohnte sich der Blick mit der Lupe, ob es zu heiß gebadet wurde. Digital kann man nur noch nachsehen ob die versprochene Anzahl stimmt. Das lohnt aber nur einmalig. Wenn man sich nicht verzählt.

mfG