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Betrachtungen zur Beugung

Mi67

Themenersteller
Nachdem immer wieder von verschiedener Seite zur Beugungs-bedingten Bildqualitätsminderung und deren Format- oder Pixelgrößen-Abhängigkeit gefragt wird, hier eine Betrachtung des Sachverhaltes:

1. Beugung: Was ist das?
Lichtwellen haben wie Wasserwellen die Eigenschaft, sich von jedem Punkt aus kreis- oder kugelförmig weiter ausbreiten zu können (Prinzip der Elementarwelle nach Huygens). So lange das Licht durch breite Öffnungen passiert, wird die Wellenfront dadurch kaum gestört. Besitzt aber eine Öffnung (z.B. die Blende) einen immer kleineren Durchmesser, dann wird das Verhältnis aus ungestörter Wellenfront und der durch Kugelwellen an der Öffnung bedingten unscharfen Überlagerung immer schlechter. Dies führt dazu, dass je kleiner die Blende ist, desto größere Unschärfebereiche sich um die abgebildeten Punkte herum entwickeln.

2. Warum hängt die Beugungsunschärfe von der Blendenzahl und nicht von absoluten Blendendurchmesser ab?
Durch Beugung wird an einer Öffnung mit definiertem Durchmesser ein unscharfes Überlagerungsbild mit einer gewissen Winkelstreuung produziert. Gleiche absolute Blendendurchmesser führen also zu gleichen Beugungs-bedingten Streuwinkeln. Da aber Objektive verschiedener Brennweite an jeweils gleichem Sensorformat unterschiedliche Bildwinkel abdecken, macht ein Streuwinkel von 0,02° bei einem starken Weitwinkel mit 100° diagonalem Bildwinkel nur 1/5000 der Sensordiagonalen aus und wird unsichtbar bleiben. Bei einem Teleobjektiv mit 10° diagonalem Bildwinkel sind es jedoch 1/500 der Sensordiagonalen, die nun deutlich sichtbar verschmiert sind. Setzt man die Streuwinkel ins Verhältnis mit den Bildwinkeln, so kürzen sich absolute Blendenöffnung und Brennweite zu Gunsten der reinen Blendenzahl heraus und das Beugungs-bedingte Limit der Auflösung kann für jede Blendenzahl in Linienpaaren pro mm (lp/mm oder Zyklen/mm) angegeben werden. Sie behält ihre Gültigkeit auch über die verschiedenen Sensorformate hinweg.

3. Wie hoch liegt die beugungslimitierte Auflösung bei verschiedenen Blenden?
Wenn man als Auflösungs-Kriterium einen minimalen, gerade noch zu erkennbaren Kontrast zwischen zwei hellen Linien auf schwarzem Hintergrund anlegt, dann lässt sich das Beugungslimit damit errechnen.
Die Werte liegen dann bei jeweils idealisierten Objektiven bei:
1600 lp/mm bei f/1,
800 lp/mm bei f/2,
400 lp/mm bei f/4,
200 lp/mm bei f/8 und
100 lp/mm bei f/16
Die weiteren Werte kann sich jeder leicht selbst errechnen, indem man für jede Blendenstufe einen Faktor von 1,4 eingehen lässt (Quelle: Zeiss Lens News Vol. 2).

4. Wann sind welche Optiken beugungslimitiert?
Dies kommt auf die Qualität, die Bauformen und die Bildkreisdurchmesser der Objektive an:
Exzellente Kleinbildoptiken besitzen so geringe Abbildungsfehler, dass sie schon ab f/4 beugungslimitiert sein können, wobei die Auflösung dann weit über dem liegt, was heutige DSLR-Sensoren auflösen können. Normalerweise aber nähern sich KB-Optiken erst bei etwa f/8 oder f/11 dem Beugungslimit an. Bei f/16 sollten fast alle KB-Optiken am Beugungslimit arbeiten.
Bei kleineren Sensoren und entsprechend darauf abgestimmten Optiken werden Abbildungsfehler ebenfalls kleiner bzw. sie werden durch die kürzeren Wege zwischen Glas und Sensor schlicht weniger wirksam. Aus diesem Grund sind solche Objektive typischerweise in der Lage, bei f/5,6, f/4 oder gar bei noch weiter geöffneter Blende eine Abbildungsqualität zu leisten, die vornehmlich durch die Beugung begrenzt werden. Beispiele für solche Optiken, die gegenüber klassischen Kleinbildoptiken eine wesentlich höhere Auflösung zeigen, sind die Optiken für das Four-Thirds System oder Optiken, die bei digitalen Kompaktkameras eingesetzt werden. Eine Auflösung von 200 lp/mm und höher ist hier der Normalfall. Der Haken an der Sache: die kleineren Sensoren besitzen auch kleinere Pixelabstände und stellen daher auch größere Anforderungen an die abbildende Optik, so dass sich die Vor- und Nachteile nahezu gegeneinander aufheben.

5. Nun das Wichtigste: Wie weit darf ich abblenden, ohne eine Qualitätsminderung befürchten zu müssen?
Hier muss man unterscheiden zwischen der Qualitätsanforderung, die beim Betrachten eines Gesamtbildes angelegt wird, und einer viel strengeren Qualitätsanforderung, die die Detailauflösung in 100%-Pixelansicht betrifft. Genau wie bei der Schärfentiefe-Berechnung kann man nämlich einen Zerstreuungskreis anlegen, der entweder 1/1500 der Sensordiagonalen für die Gesamtbildansicht beträgt oder alternativ bis herunter auf das Pixelmass gehen, wobei bei Bayer-Sensoren üblicherweise ein Zerstreuungskreis von ca. 1,3- bis 1,5-fachem Pixelabstand Sinn macht.

Da zunehmende Beugung zunächst den Detailkontrast und die Auflösung feinster Strukturen mindert, möchte ich zunächst auf diesen Teil eingehen:
Eine Minderung der Detailauflösung findet immer dann statt, wenn in der Überlagerung aus optischer Auflösung und Sensorauflösung das Gesamtsystem deutlich durch die optische Komponente limitiert wird. Die verbleibende Systemauflösung kann überschlagsweise beziffert werden mit:
Systemauflösung = 1 / ( 1 / Optikauflösung + 1 / Sensorauflösung )
Zur Abschätzung der Beugungslimits können hierbei die oben genannten Beugungslimits (in lp/mm) in diese Formel eingesetzt werden. Immer noch ist dies nicht wirklich übersichtlich, da je nach Pixeldichte andere absolute lp/mm-Werte relevant sind. Mit einem einfachen Kniff kann man dies aber eliminieren: wir stellen einfach dar, welcher Anteil (in Prozent) der maximal mit dem Sensor erzielbaren Auflösung bei welcher Blendenstufe noch nutzbar bleibt. Eine solche Darstellung ist unten links angehängt. Man erkennt im nicht schattierten Bereich die Bedingungen, bei denen die Beugung bei verschiedenen Pixeldichten keine relevante Limit der Auflösung darstellt. Die "Grauzone" spiegelt den Bereich zwischen 60% bis 75% der maximal erzielbaren Auflösung wider, bei dem die Beugung im Detail bereits sichtbar wird, aber die Degradation der Auflösung noch relativ gering ist und partiell durch Nachschärfen noch kompensiert werden kann. Im "roten Bereich" verliert man dann wirklich relevant an Bildinformation und auch ein Nachschärfen kann dies nicht mehr kompensieren. Die Grafik kann nun so abgelesen werden, dass man sich den Pixelabstand der eigenen Kamera heraussucht und dann die dazugehörige Kurve in der Grafik abliest.

Nun fehlt lediglich noch die Abschätzung, die bei Betrachtung eines Gesamtbildes gilt, also einem erlaubten Zerstreuungskreisdurchmesser von 1/1500 der Sensordiagonalen entspricht. Hierfür kann man einfach für einen KB-Sensor und ein Linienpaar einen Abstand von 43,2 mm / 1500 = 28,8 µm einsetzen. Dies entspricht einer Auflösung von ca. 35 lp/mm. Um dieses Linienpaar mit einem Bayer-Sensor abbilden zukönnen, benötigen wir einen Pixelabstand von ca. 11 µm. Also wird die Kurve bei 11 µm hierfür gültig. Entsprechendes gilt für die kleineren Sensoren, so dass die Kurvenschar, die im rechten Bild gezeigt ist, die Beugungs-bedingte Auflösungsminderung für Sensoren verschiedener Größe darstellt. Sie ist ab einer gewissen Mindestzahl der Pixel (ca. 3 MP) von dieser Pixelzahl unabhängig, da unser Auge eine höhere Auflösung aus "Normalbetrachtungsabstand" üblicherweise nicht mehr wahrnehmen kann.

Gratulation an die, die bis hierher durchgehalten haben! ;)
 
Zuletzt bearbeitet:
Hier hab ich den Pixelpitch diverser DSLRs tabellarisch erfasst:
Klasse! Genau das hatte in diesem Kontext noch gefehlt!


Dann gibt es noch die Sonderfälle:

Die Sigma SD9/SD10 bieten Pixelabstände von 9,12 µm, unterliegen aber nicht dem 30%-igen Auflösungsabschlag wie die Bayer-Sensoren. In ihren Beugungslimits verhalten sie sich daher wie ein Bayer-Sensor mit ca. 7 µm Pixelabstand.

Die Sigma SD14 skaliert mit physikalischen 7,84 µm in Sachen Beugung etwa wie eine Bayer-Kamera mit 6 µm Pixelabstand.

Die Nikon D1X hat(te) rechteckige Pixel mit Abmessungen von 5,9 x 11,9 µm. Daraus interpoliert sie unverzerrte Bilder mit einem Korrelat von ca. 7,9 µm Pixelabstand, die für die Beugungs-Betrachtung zugrundegelegt werden können.

Fuji Super-CCD-Sensoren mit wiederum anderer Interpolation sind schwer einzugruppieren. Da man ihnen in der extrapolierten Bildausgabe eine etwas höhere Auflösung zuerkennt als den klassischen Bayer-Sensoren, mag man dementsprechend die µm-Zahl noch ein Quäntchen nach unten korrigieren, allerdings sind Auflösungsunterschiede dann stark davon abhängig, ob man es mit einer regelmäßigen horizontal/vertikal laufenden Struktur zu tun hat, ob eine diagonal verlaufende Textur vorliegt oder ob man unreglemäßige ("natürliche") Strukturen betrachtet.
 
Klasse Beitrag. Wenn man unterstellt, dass neu auf den Markt gebrachte Kameras eher mehr als weniger Pixel haben, damit die Pixeldichte zunimmt, dann kommen wir irgendwann an die Grenze, wo übliche Blendenzahlen wg. der dann schon wirksamen Beugung nicht mehr sinnvoll sind. Ist das dann das Ende der Pixelschlacht?
Das bedeutet aber auch, dass, wenn der Kunde eher höhere Pixelzahlen will, dass sich dann FF durchsetzen wird.
 
Klasse Beitrag. Wenn man unterstellt, dass neu auf den Markt gebrachte Kameras eher mehr als weniger Pixel haben, damit die Pixeldichte zunimmt, dann kommen wir irgendwann an die Grenze, wo übliche Blendenzahlen wg. der dann schon wirksamen Beugung nicht mehr sinnvoll sind. Ist das dann das Ende der Pixelschlacht?
Das bedeutet aber auch, dass, wenn der Kunde eher höhere Pixelzahlen will, dass sich dann FF durchsetzen wird.
Deine Bedenken haben was sehr Wahres. Sagen wir es mal so: je mehr Pixel auf kleiner und kleinter Fläche untergebracht werden müssen, desto weniger Blendenstufen bleiben ohne grössere Abstriche für die Bildgestaltung übrig. Bei weniger lichtstarken (f/2.8) Kompaktkameras mit 10 mm und weniger Sensordiagonale bleiben auch jetzt nur noch die f/2.8 und vielleicht noch die f/4 als restliche "Optimalblenden".
 
Super Information!

Jedoch fängt nach meiner Erfahrung der Bereich der sichtbaren Einschränkungen - zumindest bei den mir zugänglichen Kameras - schon weit oberhalb des grauen Bereiches an.
Das liegt in der Größe von ca. 2 bis 3 Blendenstufen.

Das heißt, dass wenn der Punkt, wo die Kurve den Anfang des grauen Bereichs schneidet, auf Blende 8 liegt, ist nach meiner Beobachtung schon bei Blende 5.6 eine leichte Schärfeverminderung sichtbar.
Also fotografiere ich möglichst mit Blende 4.
 
Jedoch fängt nach meiner Erfahrung der Bereich der sichtbaren Einschränkungen - zumindest bei den mir zugänglichen Kameras - schon weit oberhalb des grauen Bereiches an.
Das liegt in der Größe von ca. 2 bis 3 Blendenstufen.

Das heißt, dass wenn der Punkt, wo die Kurve den Anfang des grauen Bereichs schneidet, auf Blende 8 liegt, ist nach meiner Beobachtung schon bei Blende 5.6 eine leichte Schärfeverminderung sichtbar.
Also fotografiere ich möglichst mit Blende 4.
Welche Kamera, welches Objektiv? Hättest Du dazu vielleicht noch Bildbeispiele, die dies zeigen?
 
Was passiert denn eigentlich tatsächlich mit dem ausbelichteten Bild gegebener Größe, wenn die Pixel dichter stehen als der Beugungskreis? Sicher, die pixelscharfe Ausgrenzung der Beugung gibt es dann nicht mehr , andererseits wird die Beugung selbst nicht durch höhere Pixeldichten größer. Wenn ich mal die Sensorgröße bzgl. Rauschen und Dynamik außen vor lasse, dann kann es ja nicht sein, dass der höhere Pixelabstand ein Qualitätsmerkmal ist. Im Grund ist ein Pixelabstand ja auch ein ideales Tiefpassfilter, da höchste Auflösungen komplett abgeschnitten werden, eigentlich schärfer als durch Filter überhaupt möglich. Auch wenn ich damit mein selbst angebrachtes Argument in Frage stelle, aber ist ein nicht zu unterschreitender Pixelabstand ein Vorteil oder ist ein "unendlich" kleiner Pixelabstand lediglich sinnlos, aber auch kein Nachteil ? :confused:
 
Was passiert denn eigentlich tatsächlich mit dem ausbelichteten Bild gegebener Größe, wenn die Pixel dichter stehen als der Beugungskreis? Sicher, die pixelscharfe Ausgrenzung der Beugung gibt es dann nicht mehr , andererseits wird die Beugung selbst nicht durch höhere Pixeldichten größer.
Genau deshalb ist das eine nette ¨Uberlegung, von der man sich beim Fotografieren aber nicht gross beeinflusse lassen sollte. Bei Film hat sich kaum jemand so detailliert Gedanken darüber gemacht, weil dort durch das Aufnahmemedium kein Raster gegeben ist an dem man sich orientieren könnte. Man sollte die Blende einfach so wählen, wie sie das Foto das man machen will erfordert. Kleinere Blenden als f/16 benötigt man sowieso kaum auf Kleinbild (egal ob jetzt Digital oder Analog) und bis dort sehen die Bilder immer noch gut aus in der Ausbelichtung. Und wenn man doch mal kleiner Blenden braucht, dann hat man eh keine Alternative ;).
 
Was passiert denn eigentlich tatsächlich mit dem ausbelichteten Bild gegebener Größe, wenn die Pixel dichter stehen als der Beugungskreis? Sicher, die pixelscharfe Ausgrenzung der Beugung gibt es dann nicht mehr, andererseits wird die Beugung selbst nicht durch höhere Pixeldichten größer. Wenn ich mal die Sensorgröße bzgl. Rauschen und Dynamik außen vor lasse, dann kann es ja nicht sein, dass der höhere Pixelabstand ein Qualitätsmerkmal ist.
Ja, wenn Du enger abtastest (extrem hohe Pixelzahl), als die Optik wegen Beugung oder Linsenfelhlern in der Lage ist aufzulösen, dann erhätlst Du zwar kein pixelscharfes Bild mehr, bist aber andererseits auch frei von Aliasingartefakten.

Im Grund ist ein Pixelabstand ja auch ein ideales Tiefpassfilter, da höchste Auflösungen komplett abgeschnitten werden, eigentlich schärfer als durch Filter überhaupt möglich. Auch wenn ich damit mein selbst angebrachtes Argument in Frage stelle, aber ist ein nicht zu unterschreitender Pixelabstand ein Vorteil oder ist ein "unendlich" kleiner Pixelabstand lediglich sinnlos, aber auch kein Nachteil ? :confused:
Zunächst: der Pixelabstand definiert leider kein ideales Tiefpassfilter. Die Nutzauflösung kann zwar in der Tat nicht die Pixelzahl übersteigen, aber durch Unterabtastung können Aliasing-Artefakte entstehen, die die Bildqualität stark mindern können und digital nur schwer nachfilterbar sind.

Zu Deinem zweiten Punkt: ja, wenn die Pixel unendlich dicht stünden, dann würde die Optik "ideal" abgetastet werden, kein Aliasing könnte entstehen und die maximale Nutzauflösung der Optik kann mobilisiert werden. Die allfälligen Nachteile eines solchen Vorgehens (insbesondere in Sachen Serienbild-Frequenz, Rauschen, Dynamik, Speicherbedarf) sind ja größtenteils bekannt.
 
Genau deshalb ist das eine nette ¨Uberlegung, von der man sich beim Fotografieren aber nicht gross beeinflusse lassen sollte. Bei Film hat sich kaum jemand so detailliert Gedanken darüber gemacht, weil dort durch das Aufnahmemedium kein Raster gegeben ist an dem man sich orientieren könnte. Man sollte die Blende einfach so wählen, wie sie das Foto das man machen will erfordert. Kleinere Blenden als f/16 benötigt man sowieso kaum auf Kleinbild (egal ob jetzt Digital oder Analog) und bis dort sehen die Bilder immer noch gut aus in der Ausbelichtung. Und wenn man doch mal kleiner Blenden braucht, dann hat man eh keine Alternative ;).
Natürlich hatte man sich in der Analogfotografie auch bereits Gedanken über die Beugung gemacht. Dies wird immer dann relevant, wenn Optiken in Relation zum Aufnahmeformat extrem kleine Blenden anbieten (z.B. f/32 an KB, f/11 an digitalen Kompaktkameras) oder wenn z.B. im Rahmen der Makrofotografie durch zusätzliche Auszugsverlängerung die effektive Blende nochmals wesentlich kleiner wird, als es die eingestellte Blendenzahl suggeriert.

Indem Du selbst empfiehlst, kleinere Blenden als f/16 nicht oder nur vor dem Hintergrund besonderer Notwendigkeiten einzusetzen, hast Du lediglich den Effekt der Beugung bereits in Deinen Ratschlag stillschweigend integriert. Dabei sollte immer das Aufnahmeformat mit bedacht werden. Der Nutzer einer four-thirds Kamera sollte z.B. auch schon die f/11 nur noch mit Vorsicht einsetzen und die f/16 lieber meiden.
Also gilt es, noch die Situationen abzutrennen, in denen man die Blende nicht zur Erzielung höchster Schärfentiefe so extrem weit schliessen möchte, sondern bei denen die kleinste Blende lediglich zur Begrenzung der Lichtmenge bzw. Erzielung einer möglichst langen Verschlußzeit genutzt werden soll. Also gilt dies z.B. für Mitzieheraufnahmen bei hellstem Sonnenschein (manche Kameras kommen auch nicht unter ISO-200!) oder für die Fotografie von Wasserfällen und dergleichen. Auch kann es passieren, dass ein Studioblitzgerät nicht weit genug abgeregelt werden kann oder weitere Sonderfälle, wie z.B. dass ein voll synchronisierter Blitz kürzere Belichtungszeiten als 1/250 s nicht erlaubt. Hierbei gibt es natürlich eine Alternative, die nicht durch Beugung eine zusätzliche Qualitätsminderung zur Folge hat, nämlich das Neutralgraufilter (oder zur Not auch ein hierfür missbrauchtes Polfilter).
 
Jedoch fängt nach meiner Erfahrung der Bereich der sichtbaren Einschränkungen - zumindest bei den mir zugänglichen Kameras - schon weit oberhalb des grauen Bereiches an.
Das liegt in der Größe von ca. 2 bis 3 Blendenstufen.

Mein Canon 50mm/1.8 II zeigt in Verbindung mit der Canon EOS 350 bereits beim Abblenden von 5.6 auf 8.0 eine leicht reduzierte Auflösung. Allerdings ist dies nur in der 200%-Ansicht deutlich wahrzunehmen (also nur bedingt praxisrelevant...)...
 
Mein Canon 50mm/1.8 II zeigt in Verbindung mit der Canon EOS 350 bereits beim Abblenden von 5.6 auf 8.0 eine leicht reduzierte Auflösung. Allerdings ist dies nur in der 200%-Ansicht deutlich wahrzunehmen (also nur bedingt praxisrelevant...)...
In diesen Bereichen der limitierten Kontrastdämpfung bei höchsten Ortsfrequenzen, also noch ohne völlige Kontrastlöschung, kann auch durch Nachschärfen die Detailzeichnung zumindest mittelstark kontrastierter Strukturen noch relativ gut wiederhergestellt werden. Ist einmal der Kontrast wirklich ausgelöscht oder verteilt sich die kontrastmindernde Beugungsunschärfe auf mehrere Nachbarpixel, so greifen die Nachschärfungsalgorithmen nicht mehr vernünftig und die Detailzeichnung ist nicht mehr wiederherstellbar.

Eine Leistungsminderung bei f/8 mag daher bei 1,6-fach Crop im direkten Vergleich und im Bildzentrum vielleicht sichtbar sein, aber die Bildränder und -ecken können dabei noch gewinnen und die Möglichkeiten der Nachschärfung begrenzen auch im Bildzentrum die Leistungsminderung auf ein Minimum.
 
In diesen Bereichen der limitierten Kontrastdämpfung bei höchsten Ortsfrequenzen, also noch ohne völlige Kontrastlöschung, kann auch durch Nachschärfen die Detailzeichnung zumindest mittelstark kontrastierter Strukturen noch relativ gut wiederhergestellt werden. Ist einmal der Kontrast wirklich ausgelöscht oder verteilt sich die kontrastmindernde Beugungsunschärfe auf mehrere Nachbarpixel, so greifen die Nachschärfungsalgorithmen nicht mehr vernünftig und die Detailzeichnung ist nicht mehr wiederherstellbar.

Eine Leistungsminderung bei f/8 mag daher bei 1,6-fach Crop im direkten Vergleich und im Bildzentrum vielleicht sichtbar sein, aber die Bildränder und -ecken können dabei noch gewinnen und die Möglichkeiten der Nachschärfung begrenzen auch im Bildzentrum die Leistungsminderung auf ein Minimum.

Genaueres ist unter http://www.slrgear.com/reviews/showcat.php/cat/10 zu finden. Ich habe hier kein Flash installiert, aber es gab einige Linsen, deren optimale Leistung in Bildzentrum bei 1/2 bis 1 Blende Abblenden erreicht wird, in den Ecken aber erst bei 2 bis 2 1/2 Blenden Abblenden.
 
... es gab einige Linsen, deren optimale Leistung in Bildzentrum bei 1/2 bis 1 Blende Abblenden erreicht wird, in den Ecken aber erst bei 2 bis 2 1/2 Blenden Abblenden.
Freilich, die gibt es. Beispiele sind das Leica R Apo-Macro-Elmarit 100/2.8 oder das Canon EF 400/2.8 II (von welchem derzeit eines bei Ebay im Angebot ist). Auch mein EF 135/2 macht mir einen ähnlichen Eindruck.

Andere wiederum zeigen diese Tendenz über eine noch weitere Blendenspanne. Mein Zeiss/Contax Biogon 28/2.8 beispielsweise ist schon an Offenblende im Bildzentrum auf 90% und bei f/4 im Optimum. Die Ecken sind zwar immer sehr ordentlich und bei f/4 schon sehr schön. In der genauen Analyse gewinnen sie dennoch bis f/11 immer noch leicht hinzu.
 
Dieses ganze Thema erscheint mir doch recht theoretischer NAtur zu sein und nur für Pixelpeeper interessant, die ihre Fotos bei 200 % anschauen!

In der Praxis wirkt sich dies kaum aus! Ich jedenfalls betrachte meine Bilder insgesamt und nicht pixelweise! Was soll das!?

Wenn ich bei den meisten Objektiven aus der FF-Analogzeit erst nach 2-3 oder mehr Abblendenstufen die optimale Leistung erhalte, ist der vermeintliche Vorteil gegenüber z.B. FT schnell wieder dahin! Diese Optiken sind allesamt bereits *offenblendtauglich* (auch die preiswertesten!)

Somit relativiert sich vieles wieder. Viel Wind um Nichts!

Es ist auch noch niemand mit einem Vergleichstest zum *Anschauen* angetreten. Die tatsächlichen Beeinträchtigungen erachte ich eher als in der Praxis vernachlässigbar.

Gruß
frisi
 
Dieses ganze Thema erscheint mir doch recht theoretischer Natur zu sein und nur für Pixelpeeper interessant, die ihre Fotos bei 200 % anschauen!
In der Praxis wirkt sich dies kaum aus! Ich jedenfalls betrachte meine Bilder insgesamt und nicht pixelweise! Was soll das!?
Das Thema ist für all jene interessant, die sich eine Kamera mit mehr als 2 MP gekauft haben und diese höhere Auflösung auch in ihren Bildern wiederfinden wollen, oder die auch mal einen engeren Bildausschnitt vergößern und ausbelichten wollen.

Wenn ich bei den meisten Objektiven aus der FF-Analogzeit erst nach 2-3 oder mehr Abblendenstufen die optimale Leistung erhalte, ist der vermeintliche Vorteil gegenüber z.B. FT schnell wieder dahin! Diese Optiken sind allesamt bereits *offenblendtauglich* (auch die preiswertesten!)
Somit relativiert sich vieles wieder. Viel Wind um Nichts!
Offenblendenleistung ist ein weiteres Kapitel und sollte hier eigentlich gar nicht behandelt werden. Der Zusammenhang zwischen Offenblendenleistung und Beugung ergibt sich lediglich indirekt: je besser ein Objektiv bereits bei Offenblende oder nur eine Stufe abgeblendet ist, desto wahrscheinlicher wird es auch bei weiter geöffneter Blende bereits durch die Beugung begrenzt - dann aber auch nur auf extrem hohem Auflösungsniveau. Hier sprechen wir dann von Werten von 200-300 lp/mm oder gar darüber, die von den heutigen DSLRs natürlich noch nicht annähernd ausgenutzt werden können. In dieser Richtung stimme ich Dir zu, ist also die Diskussion eher theoretischer Natur.

Es ist auch noch niemand mit einem Vergleichstest zum *Anschauen* angetreten. Die tatsächlichen Beeinträchtigungen erachte ich eher als in der Praxis vernachlässigbar.
Dies sehe ich fast umgekehrt: es sind schon so viele Blendenreihen veröffentlicht, die dies schon zeigen, so dass es IMO übertrieben wäre, dies erneut zu tun.

Testbeispiele an 1,6x-Crop kannst Du Dir ja gerne im Technik-Bereich des Nachbarforums ansehen:
http://www.dforum.de/Technik/Objektivtest/obj-test02.htm

Wenn manche sagen, dass man einfach dennoch auch dann weiter abblenden solle, wenn man dies für die Schärfentiefe benötigt, dann ist vielleicht die Blendenserie des Sigma-Makros aufschlußreich, bei bis f/45 abgeblendet wurde:
http://www.dforum.de/Technik/Objektivtest/Objektive/Sigma/2_8_105.jpg

... oder mit Standardzoom auf f/32:
http://www.digicamfotos.de/index3.htm?http://www.digicamfotos.de/4images/details.php?image_id=26686

Beispiele aus der "echten Welt" in analogem KB-Format:
http://www.nikon-fotografie.de/vbulletin/showthread.php?t=19506

... oder im digitalen 1,6x Crop-Format
http://www.digitalfan.de/ef-s60.html

Noch was Gutes aus der Theorie-Abteilung:
http://colormanagement.dietmar-wueller.de/?p=14
 
Den kannte ich noch nicht, macht aber extra Spaß. Wir haben also einen Film mit ISO 200 und die beste Auflösung erreicht man bei f=22 und ab f=32 wird es schlechter. Jetzt schauen wir mal ins Diagramm und suchen einen Wert, der bei f=22 gerade so knapp in den grauen Bereich kommt. Ich sehe da einen virtuellen Pixelabstand von 15 Mikrometer. Nun baue ich mir mit diesem Pixelabstand einen KB Sensor und bekomme 2400x1600 Pixel, das entspricht 3,8 MPix. So viele Pixel stecken also in einem analogen KB Film. Das sind aber volle Pixel, d.h. mit allen Farbinformationen gleichzeitig aufgenommen, und da nicht jeder einen Foveon-Sensor hat muss das Bayermosaik noch rein gerechet werden. Ich nehme mal von deiner Angabe den mittleren Wert mit 1,4 mit der ich die Pixelzahl multiplizieren muss. Ich erhalte also einen Bayersensor mit 3360x2240 Pixel und das entspricht 7,5 MPixel. Über den kleinen Umweg der Beugung habe ich nun ausgerechnet, wie viele digitale Pixel ich brauche, um dem analogen Film ebenbürtig zu sein. Das passt so gut mit der Realität zusammen das riecht schon fast nach Schiebung, aber ich wasche meine Hände in Unschuld. :angel:
Ich hoffe mal, mit der Rechnung jetzt nichts los getreten zu haben.
 
@ Mi67
Vielen Dank für die Testbeispiele! Werd' sie mir als Unterhaltungslektüre zu Eigen machen.

@ Nightshot
Rechnerisch ist das alles richtig! Dies ist aber eben nur ein Punkt. Doch es spielen noch viele andere Faktoren bei der Betrachtung eine Rolle. Das Ergebnis Bild ist viel komplexer. Ein entscheidender Punkt ist die Qualität des Objektivs, ob Beugungserscheinungen gemildert oder offensichtlicher zu Tage treten. Was zum Beispiel unberücksichtigt bleibt, ist die Zunahme der Tiefenschärfe (Schärfentiefe) bei zunehmender Abblendung des Objektivs. Im Gegensatz zum FF tritt die gleiche Dimension bei FT bereits bei größerer Blendenöffnung ein! Siehe auch hier:
http://liveforum.h711818.serverkompetenz.net/viewtopic.php?t=733
Tabelle von HKO.
Damit hier keine Missverständnisse aufkommen, der Zusammenhang ist ja nicht linear!
Betrachte mal eine 7MP Compakte. Laut Rechnung ist die Grenze bereits bei Blende 3 erreicht. Die dort eingesetzten Objektive haben nicht selten Blendenwerte von 2.8 - 5.6. Demnach könnte man *theoretisch* bei Blende 5.6 kein vernünftiges Bild mehr produzieren. Die Realität sieht aber ganz anders aus!
Für eine Ausbelichtung (20x30) an der Wand ist es bzgl. Beugung egal, wie viele Pixel die Kamera hat und wie scharf das dann in der 200%-Ansicht ist.
Alles in allem: ein kontroverses Thema. Aber bleibt bitte auf dem Boden der Tatsachen!

Gruß
Fritz
 
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