Zwischen Mikro und Makro - ein Versuch

[JüSchTü]

Hallo Sebastian,

Und noch etwas (@ Jürgen): Wenn bei einer Blendenstufe Unterschied die Lichtmenge halbiert bzw. verdoppelt wird, warum entsprechen dann vier (und nicht zwei) Zeitstufen zwei Blendenstufen?

die Antwort steht in Deiner Frage Es geht um die Lichtmenge. Eine Blendenstufe entspricht einer Verdoppelung bzw. Halbierung der Verschlußzeit. Zwei Blenden dann eben nochmals dem Faktor zwei an Verschlußzeit → 2 Blenden ≡ vierfacher (bzw. einem Viertel) an Zeit. Ein kleines Loch und eine lange Zeit ergibt die gleiche Lichtmenge, wie ein großes Loch mit entsprechend kürzerer Zeit. Die Fläche des Lochs steht aber zu dessen Durchmesser in quadratischem Zusammenhang, ebenso, wie z.B. bei der Verdoppelung des Abstands nur noch 1/4 der Lichtmenge auf der gleichen Fläche ankommt. Das Ganze spiegelt sich auch wieder in den Empfindlichkeitsangaben: 3 DIN-Werte entsprechend einem Blenden-/Lichtwert und das wird durch den doppelten oder halben ASA-Wert angezeigt.

Früher waren bei den vollmechanischen Kameras mit Zentralverschluß die Werte der Zeiten- und Blendenringe direkt aneinanderliegend, sodass man sofort diesen Zusammenhang sehen konnte. Teilweise waren die Ringe koppelbar. Man hat also z.B. 1/125 mit Blende 8 "verriegelt" und hat dann je nach Anforderung nur noch die gekoppelten Ringe gedreht, was immer der gleichen Lichtmenge entsprach. Bei Sportaufnahmen also z.b. 1/500 Blende 4, bei Landschaftsaufnahmen 1/15 Blende 22. Dann gab es noch die "Schnappschußeinstellung", bei der bei Blende 8 eine Entfernung von 6m eingestellt wurde, wobei eine Schärfentiefe von 3m bis ∞ gegeben war (bei einem damals üblichen Objektiv 2,8/50mm). Tja, so einfach war und ist das, weil 1/125 Blende 8 bei einem 21 DIN (100 ASA)-Film etwa dem entspricht, was man an einem sonnig bis leicht bewölkten Tag zwischen ca. 10 Uhr morgens und 16 Uhr nachmittags als Beleuchtungssituation im Freien vorfindet. Deshalb waren solche Angaben auch im Beipackzettel der Filme zu finden und es hat sehr gut funktioniert. (Wenn die Besitzer von SuperDuperHyperMultiMega-Vollautomaten wüssten, dass meistens im Freien eine Kombination entsprechend 1/125 Blende 8 (bei 100 ASA) eingestellt wird, weil die Sonne eine Konstantlichtquelle ist und kleinere Abweichungen vom Belichtungsspielraum der Kombination Aufnahme-/Wiedergabemedium geschluckt werden... ).

Die Auszugsverlängerung vergrößert den Abstand des Objektivs von der Filmebene, was die Verringerung der Lichtmenge auf diese zur Folge hat. Hm. Mehr fällt mir dazu im Moment nicht ein.

Viele Grüße, Jürgen

[Oecoprotonucli]

Hallo Jürgen,

die Antwort steht in Deiner Frage Es geht um die Lichtmenge. Eine Blendenstufe entspricht einer Verdoppelung bzw. Halbierung der Verschlußzeit. Zwei Blenden dann eben nochmals dem Faktor zwei an Verschlußzeit → 2 Blenden ≡ vierfacher (bzw. einem Viertel) an Zeit.

ja, zwischenzeitlich war ich darauf auch gekommen, aber dann fiel mir wieder ein: In Belichtunsstufen gerechnet müssten es aber gleich viele Stufen sein. Z.B. von 1/125 s auf 1/60 auf 1/30 wird die Belichtung auch geviertelt, daher habe ich das wohl etwas missverstanden.

So eine alte Kamera mit gekoppelten Ringen und Zentralverschluß (von meiner Oma) liegt hier gerade bei mir herum. Ist aber wohl nur noch als mechanisches Spiel- und Anschauungsobjekt zu gebrauchen, da wohl auch verpilzt und nicht hochwertig und zugänglich genug für eine Reparatur.

Besten Gruß

Sebastian

[Werner]

Hallo Peter!

1: Die kleinste Blende bestimmt die Gesamtapertur.
2: Blende 11 gibt nach Deiner Tabelle 125 LP - keine 500.
3: vielleicht zuviele?
Laut Murphy addieren sich alle Fehler in eine Richtung.

Gruß   -   Werner

[smashIt]

1. Frage : wie groß ist die Numerische Apertur der ges. Optik ?  
2. Frage : schaffe ich damit eine Auflösung von 500 Lp/mm ?  
3. Frage : hat der Fragesteller noch alle Tassen im Schrank ?    

3.:  nicht mal ansatzweise   

1.: da müsste man doch jetzt den lichtkegel auf der eigentlichen kamera-seite des objektivs ausmessen (is ja in retro-stellung)
und dazu sind mir noch nirgends angaben untergekommen

[Stuessi]

Hallo Peter,

"Als Kamera wird eine Canon EOS 1DS Mark II Vollformat 16 MPixel genommen, ... schaffe ich damit eine Auflösung von 500 Lp/mm? " 

Nein, sondern weniger als 68 Lp/mm.

Ohne Bild vom Schrank kann die Frage "Hat der Fragesteller noch alle Tassen im Schrank ? "  nicht beantwortet werden.

Viel Vergnügen hatte ich!

Um nur die Auflösung der Objektivkombination (zwei MD 50mm/1,4) sichtbar zu machen habe ich vor meine NEX-5N zwei 2x Konverter geschraubt und die Ausschnitte auf 300% vergrößert.


NEX + Konverter + 50mm/1,4 + 50mm/1,4




NEX + Konverter + 50mm/1,4 + 50mm/11





NEX + Konverter + 50mm/11 + 50mm/1,4




7.1: 128 Lp/mm
7.2: 144 Lp/mm
7.3: 161 Lp/mm
7.4: 181 Lp/mm
7.5: 203 Lp/mm
7.6: 228 Lp/mm

Gruß,
Stuessi

[Kurt Wirz]

Hallo Chris

Deine Berechnung gefällt mir sehr gut. Die einstellbare Blendenreihe am Nikon 105mm Objektiv ist neben weiteren, 4.0, 4.8, 5.6 und 6.7. bei meinen Messungen und Beurteilung mit dem Auge, zeigte sich die maximale Auflösung bei Blende 4.8 und 5.6, ein Unterschied war für mich nicht erkennbar. So wählte ich die kleinere Blende, da diese etwas mehr Tiefenschärfe besitzt.
Es ist für mich immer wieder eine grosse Freude, wenn Praxis und Theorie zum gleichen Ergebnis kommen.
Vielen Dank.

Kurt

P.S.
Eine Auflösung von 500LP/mm erreiche ich knapp mit einem ZEISS Luminar 25mm bei 8:1
und mit einem ZEISS LUMINR 16mm etwa 10% mehr.

[peter-h]

Liebe Rätselfreunde,

trotz meiner etwas versteckten Fangfrage hinsichtlich der Canon Kamera mit den großen Pixel ist die Auflösung gelungen. Ich wollte damit noch zum Abschluß zeigen, dass nur die Betrachtung des gesamten Systems einen Sinn macht.

@Stuessi
schönes Beispiel wie Theorie und Praxis übereinstimmt.

Viele Grüße
Peter

[reblaus]

Ganz einfach -
der "Traumflieger" bezieht die Auflösung auf die Bildhöhe (24 mm) - jetzt multipliziere mal 125 mit 24!
Gruß
Rolf

[Stuessi]

Nur damit ich nicht ganz so blöd sterbe. Mein Canon EF 100mm f/2,8L IS USM Macro  schafft eine Auflösung von 2100 Linien laut Traumflieger. Wie ist das zu verstehen, wenn auf der anderen Seite mit hochwertigem Equipment mal gerade 125 Linien aufgelöst werden?

Hallo Safari,

der Vergleich von publizierten Auflösungswerten ist fast unmöglich. Häufig werden Linien und Linienpaare verwechselt. Dann unterscheiden sich die Versuchsaufbauten und die verwendeten Kameras bezüglich der Sensorgrößen ....

Laut Tabelle kann man mit einem Objektiv beim Blendenwert 11 125 Linienpaare/mm sicher trennen.
Meine Bilder zeigen auch, dass mit der Objektivkombination (ohne Kamera!) eine solche Auflösung erreichbar ist, allerdings liegt die Kontrastübertragung wahrscheinlich nur in der Größenordnung von 10%.

Die zitierten 2100 Linien/24mm  wurden 1. bei einer Kontrastübertragung von 50% und 2. an der EOS 5D Mark II gemessen, die ja "nur" 3744 L/Bildhöhe hat .
An der Kamera beträgt die Auflösung also 2100/2 Lp/24mm = 44 Lp/mm.

Hier mein Ergebnis der benutzten Objektivkombination beim Blendenwert 11 an der NEX-5N:



Die Linien 5.4 sind sicher sehr klar getrennt voneinander. Dies entspricht genau 45 Lp/mm. Vielleicht ist dies etwa der MTF50 Wert.
Trennbar sind noch die Linien bei 6.3 bis 6.4: 81 Lp/mm bis 91 Lp/mm
(Die NEX-5N hat übrigens 3264 L auf einer Bildhöhe von 15,5 mm.)

Gruß,
Stuessi

edit:

Hier noch das (übereinstimmende) Ergebnis einer Quick-MTF Messung mit der Objektivkombination an der NEX-5N:



MTF50: 1419,8 L/Bildhöhe = (1419,8 / 2)Lp /15,5mm = ca. 46 Lp/mm.

[Lupus]

Hallo Stuessi,

bilde ich mir nur ein, dass je nach Reihenfolge der Abblendung 11/1.4 oder 1.4/11 doch ein deutlicher Auflösungs-Unterschied auf den Bildern zu erkennen ist? Entweder sind die Objektive nicht gleichwertig oder das Streulicht spielt eine Rolle (besser wenn erst die stärkere Abblendung erfolgt)?

Hubert

[Stuessi]

Hallo Stuessi,

bilde ich mir nur ein, dass je nach Reihenfolge der Abblendung 11/1.4 oder 1.4/11 doch ein deutlicher Auflösungs-Unterschied auf den Bildern zu erkennen ist? Entweder sind die Objektive nicht gleichwertig oder das Streulicht spielt eine Rolle (besser wenn erst die stärkere Abblendung erfolgt)?
Hubert

Hallo Hubert,

es waren tatsächlich zwei unterschiedliche Minolta Objektiv, einmal mein altes MC 50/1,4 und ein "neueres" MD 50/1,4.
Die Blendenöffnung des MC ist bei Blende 11 etwa 25% größer als die des MD-Objektivs, was einer halben Blendenstufe entspricht. Das macht sich auch im Auflösungsvermögen bemerkbar, wie dieser Vergleich zeigt (obere Zeile: MC-Objektiv,   untere Zeile MD-Objektiv)



Viele Grüße,
Stuessi