Crop Faktor und freistellen

[Guppy]

Hallo

Im Internet und in Hobbybüchern stehen manchmal "Sachen", die sich hartnäckig über Jahre halten, aber falsch sind!
Es ist oft zu kurz überlegt, ohne alle massgebenden Faktoren zu berücksichtigen.
Dies auch im Bereich der Fotografie!

Die fachkundige Antwort lautet:
Freistellen gelingt mit einer Vollformat-Kamera nicht besser, wie mit einer Crop-Kamera!

Man verzeihe mir, wenn ich etwas aushole.

-Zuerst zur Beugungsunschärfe:
Beugungsunschärfe entsteht an einer Kante, so auch an der Kante der Blendenlamellen.
Ob eine Blende weit offen ist, oder stark geschlossen (kleines Loch), der unscharfe Saum an den Lamellenrändern ist immer gleich breit,
er ist abhängig von der Lichtwellenlänge.
Bei offener Blende (grosses Loch), ist auf die ganze Fläche der Öffnung der Anteil des unscharfen Saumes gering,
bei kleinem Blendenloch kann er sich aber über die ganze Öffnungsfläche erstrecken.
Je kleiner das Blendenloch ist, umso grösser ist der Anteil des unscharfen Saumes.
Der Anteil der Beugungsunschärfe in der Bildfläche ist bei einem kleineren Blendenloch somit grösser.
Dies ist rein optisch so und unabhängig vom Aufnahmeformat.

Als Faustgrösse kann man einen Lochdurchmesser (Blendendurchmesser) von etwa 2.7mm als Grenzöffnung annehmen.
Ist diese Öffnung kleiner wird zunehmend die Auflösung des ganzen Bildes durch Beugungsunschärfe reduziert.

-Normal Brennweite:
Die Normalbrennweite entspricht unserem gewohnten Sehen von Auge
und so entspricht in der Fotografie die Normalbrennweite in etwa der Diagonale des Aufnahmeformates.
Kleinbildformat = 43.3mm
Crop Format Faktor 1.6 = 26.8mm
Micro-Four-Thirds Crop Faktor 2 = 21.3mm
CX, 1 Zoll = 16mm

-Berechnung der Grenzblende anhand der Grenzöffnung von 2.7mm
Kleinbildformat, 43.3mm / 2.7mm = 16 (Blende 16)
Crop Format Faktor 1.6, 26.8mm / 2.7mm = 10 (Blende 11)
Micro-Four-Thirds Crop Faktor 2, 21.3mm / 2.7 = 8 (Blende 8 )
CX, 1 Zoll, 16mm / 2.7 = 6 (Blende 5.6)

-Kritische Blende:
Die kritische Blende (höchste Auflösung) ist etwa ein bis zwei Blendenwerte kleiner, wie die Grenzblende.
Kleinbildformat, Brennweite 43.3mm, Blende 8-11
Crop Format Faktor 1.6, Brennweite 26.8mm, Blende 5.6-8
Micro-Four-Thirds Crop Faktor 2, Brennweite 21.3mm, Blende 4-5.6
CX, 1 Zoll Crop Faktor 2.7, Brennweite 16mm, Blende 2.8-4

-Schärfentiefe bei Grenzblende (Normalbrennweite, Abstand 100cm)
Kleinbildformat, Blende 16, Zerstreukreis 0.03 = 52 cm
Crop Format Faktor 1.6, Blende 9.5, Zerstreukreis 0.017 = 46 cm
Micro-Four-Thirds Crop Faktor 2, Blende 8, Zerstreukreis 0.014 = 51 cm
CX, 1 Zoll Crop Faktor 2.7, Blende 5.6, Zerstreukreis 0.01 = 45cm

-Schärfentiefe bei kritischer Blende, höchst auflösende Blende (Normalbrennweite, Abstand 100cm)
Kleinbildformat, Blende 11, Zerstreukreis 0.03 = 34.5 cm
Crop Format Faktor 1.6, Blende 8, Zerstreukreis 0.017 = 38 cm
Micro-Four-Thirds Crop Faktor 2, Blende 5.6, Zerstreukreis 0.014 = 35 cm
CX, 1 Zoll Crop Faktor 2.7, Blende 4, Zerstreukreis 0.01 = 32cm

Die Unterschiede in den Ergebnissen beruhen auf Rundungen in den Blendenwerten, sie sind unerheblich,
da in der Realität nicht vorhanden und somit nicht sichtbar.

Der langen Rede kurzer Sinn:

In etwa gleich gross sind die Werte der Schärfentiefe, wenn man sie bei der förderlichen oder Grenzblende ermittelt mit dem passenden Zerstreukreisdurchmesser,
also mehr oder weniger gleichbleibend bei unterschiedlichem Aufnahmeformat.

Verwendet man an den unterschiedlichen Bildformaten in der Bildqualität vergleichbare Blenden (kritische, förderliche, freistellende u.s.w., (also andere Blendenwerte),
dann ist bei allen Formaten die Schärfentiefe etwa gleich gross.

Dass man mit einem grossen Sensorformat besser freistellen kann, ist somit nicht der Fall!
Der Vorteil des kleineren Sensorformates bezüglich seiner grösseren Schärfentiefe wird durch das frühere Auftreten der Beugungsunschärfe, wieder eingeschränkt.

Kurt

[hawisa]

Hallo Kurt,

danke für deine ausführliche Erklärung.

Das hilft eventuell bei immer wieder auftauchenden Diskussionen über den Vor- Nachteil der verschiedenen Systeme.

[komet]

Quelltext des Beitrags In etwa gleich gross sind die Werte der Schärfentiefe, wenn man sie bei der förderlichen oder Grenzblende ermittelt mit dem passenden Zerstreukreisdurchmesser,
also mehr oder weniger gleichbleibend bei unterschiedlichem Aufnahmeformat.

Verwendet man an den unterschiedlichen Bildformaten in der Bildqualität vergleichbare Blenden (kritische, förderliche, freistellende u.s.w., (also andere Blendenwerte),
dann ist bei allen Formaten die Schärfentiefe etwa gleich gross.

Dass man mit einem grossen Sensorformat besser freistellen kann, ist somit nicht der Fall!
Der Vorteil des kleineren Sensorformates bezüglich seiner grösseren Schärfentiefe wird durch das frühere Auftreten der Beugungsunschärfe, wieder eingeschränkt.

Hallo Kurt,
diese Überlegungen sind grundsätzlich richtig und sehr interessant. Die Meisten wissen das nicht und blenden oft zu weit ab.
Die lichtstärksten Makroobjektive, die ich kenne, haben 2,0 als größte Öffnung. Wenn ich absichtlich wenig Schärfentiefe will und 2,0 verwende, müßte ich mit FX besser freistellen können, weil an MFT das 4,0 entsprechen würde und ich nicht weiter aufblenden kann, z.B. auf 1,0?
Gruß, Martin

[Guppy]

Hallo Martin

Um Vergleichswerte zu erhalten, sind nicht nur Blendenwert,
sondern auch Brennweite (gleicher objektseitiger Bildausschnitt) entsprechend zu wählen.

Kurt

[komet]

Quelltext des Beitrags Hallo Martin

Um Vergleichswerte zu erhalten, sind nicht nur Blendenwert,
sondern auch Brennweite (gleicher objektseitiger Bildausschnitt) entsprechend zu wählen.

Kurt

Hallo Kurt,
aber die Grenze liegt bei der Öffnung der Objektive. Dort sind die Vorteile der großen Sensoren. Abblenden kann ich jedes Objektiv.
Gruß, Martin

[Guppy]

Hallo Martin
Ich gehe davon aus, dass man in der Praxis Objektive verwendet,
die für das entsprechende Format optimiert und passend sind,
also Brennweite und Blendenwert entsprechend sind.

Kurt

[komet]

Hallo Kurt,
wenn ich ein 2,0 50mm mit Offenblende an FX verwende,
welches Objektiv wäre dann für MFT richtig, um die gleiche Schärfentiefe zu erhalten?
Gruß, Martin

[Guppy]

Hallo Martin

Fotografierst du mit Vollformat bei 50mm, zum Freistellen mit Blende 2.0?

In der Praxis hat ein 50mm Objektiv mit Blende 2.0 am Vollformat eine geringe Schärfentiefe in der Bildmitte,
mit einer im Vergleich zur kritischen Blende etwas geringeren Auflösung,
zusätzlich nimmt die Schärfentiefe und weitere Aberrationen zum Bildrand zu, die Auflösung sinkt am Bildrand zusätzlich, also nicht unbedingt ideal.
Wenn sich das Objekt zur Hauptsache im mittleren Bildbereich befindet ist dies nicht unbedingt ein Nachteil.
Für ein qualitativ gutes Bild, ist nicht nur die Freistellung Ausschlag gebend, sondern ebenfalls die allgemeine Bildqualität.

Beim Crop Format, Faktor 1.5 wäre für den gleichen objektseitigen Bildausschnitt und gleicher Schärfentiefe ein 31mm Objektiv nötig mit Blende 1.4.
Z.B. ein Sigma 30mm F 1.4 DC HSM (APS-C) oder in etwa Sigma 40mm F 1.4, Sigma Zoom 18-35mm F 1.8 u.s.w.

Beim MFT Crop Format 2 wäre für den gleichen objektseitigen Bildausschnitt und gleicher Schärfentiefe ein 25mm Objektiv nötig mit Blende 1.0.
Z.B. ein Voigtländer Nokton 25mm f 0.95 , oder in etwa Zuiko ED 25mm f 1.2
na ja, da wird es in der Realität beim Crop Format 2 etwas teuer und eng.

Kurt

[derflo]

Hallo Kurt,

danke für Deine interessanten Ausführungen. Obgleich ich vermute, dass ich das alles im Prinzip schon
verstanden und verinnerlicht hatte, so füllen vor allem die Zahlen anwendbare Lücken!

Am Ende ists halt so, dass man nicht glauben braucht, dass ein kleiner Sensor auch mit kleineren, günstigeren
Gläsern auskommt um die gleiche Quali wie klassische Kombinationen an VF zu erreichen. Das Beispiel mit dem
50mm f2 an VF und dem 25mm f0.95 veranschaulicht das bestens.

lg
Flo

[komet]

Beim MFT Crop Format 2 wäre für den gleichen objektseitigen Bildausschnitt und gleicher Schärfentiefe ein 25mm Objektiv nötig mit Blende 1.0.
Z.B. ein Voigtländer Nokton 25mm f 0.95 :) ,

Hallo Kurt,

meine Betonung liegt auf Makroobjektive. Und da gibt es keine Alternativen mit größerer Anfangsöffnung als 2,0.
Wenn man freistellen will, öffnet man die Blende oft ganz. Und dort hat der große Sensor Vorteile.
Viele im MF fotografieren mit Sigma 2,8 150 an MFT, aber freistellen kann ich an FX besser.

Gruß, Martin