Beugung? eine Reihe mit dem Otus 85/1.4

es ist schon eine Weile her, dass hier Beugung behandelt wurde

z.B. sehr ausführlich hier von MI67

und hier von Burghard

ich möchte hier deshalb einfach nur Beispiele aus der Praxis zeigen

mit dem Zeiss Otus 85mm/1.4 mit Canon FE Anschluss über Metabones EF - E mount an der Sony A7R II (42MP), voll manueller Fokus auf den gezeigten Bildteil

Aufnahme aus dem Fenster, also ohne Wind oder andere Vibrationen
Elektronischen Shutter, um auch aus der Kamera keine Vibrationen zu bekommen, Auslöser über IR remote, etwas warten nach der Verstellung der Blende

Für mich ist schon ab f/8 ein Unterschied zu erkennen, zeigt sich besonders bei dem Solarmodul auf dem Dach

alle Bilder außer crop ohne Bearbeitung so aus der Kamera in voller Auflösung mit ca. 1100 Pixeln geladen und ich hoffe, das hier die Ladefunktion nichts daran macht!

Das ganze Bild für einen Überblick, um den wichtigen Teil in die Mitte zu bekommen ist links der Fensterrahmen zu sehen



Blenden von f/1.4 bis f/4
der Vergleich der anderen Bilder ist sicher in separaten Fenstern/Tabs sinnvoll

VG dierk

die Blenden von f/5.6 bis f/16
die jeweilige Blende steht unten im EXIF

VG dierk

dierk schrieb:

... Für mich ist schon ab f/8 ein Unterschied zu erkennen ...

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Bei einem idealen Objektiv wird bei Blende 5,6 - 8 ein Beugungsscheibchen - mit einem 42 MPixel-Sensor im KB-Format - horizontal und vertikal gerade durch 2 Pixel abgedeckt und somit sicher nach dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem aufgelöst, diagonal ist die Auflösung etwas schlechter.
Deine Beobachtung deckt sich folglich sehr gut mit der Theorie.

Moin,

Ich hatte vor einiger Zeit eine Reihe von Fotos mit dem RF 70-200mm f/4 bei allen ganzen Blendenstufen an einer R5 gemacht. Dort hatte ich ebenfalls den Eindruck, dass die Schärfe bei Blende 8 schon wieder etwas schlechter war als bei Blende 5,6 – natürlich nur, wenn man sehr penibel hinguckt.

Hui, das heißt ja, dass man mit zum Beispiel dem LAOWA 24mm 1:14 immer weit im Bereich ist, wo sich Beugungsunschärfe zeigt?

roa schrieb:

Hui, das heißt ja, dass man mit zum Beispiel dem LAOWA 24mm 1:14 immer weit im Bereich ist, wo sich Beugungsunschärfe zeigt?

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Wiso?
Wer zwingt dich über f 8 abzublenden?

Die fixe Blende des erwähnten Objektivs?

Moin,

roa schrieb:

Hui, das heißt ja, dass man mit zum Beispiel dem LAOWA 24mm 1:14 immer weit im Bereich ist, wo sich Beugungsunschärfe zeigt?

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ziemlich sicher, ja. Wobei "weit" relativ ist. Für Beugungsphobiker mag das "weit" sein, für den Rest der Welt ist es das nicht. Wer Bilder in 300% betrachtet, wird die Unschärfe sehen. Wer sie in 100% betrachtet wird sie wahrnehmen können, wenn man sehr genau hinsieht. Wer Bilder wie Bilder anguckt, wird auch bei Blende 16 und vermutlich bei Blende 22 nichts bemerken. Du kannst dir ja für verschiedene Objektive die Messwerte von Optical Limits oder DXOMark ansehen, da sieht man sehr gut, ab welcher Blende es an welcher Kamera wieder unschärfer wird – was im Wesentlichen der Beugung geschuldet ist.

lhiapgpeonk schrieb:

Die fixe Blende des erwähnten Objektivs?

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Dann ist die 14 kein Schreibfehler ich dachte da fehlt einfach ein Punkt.
Aber Canon hat auch so Objektive mit fester Blende 11, die an der R5

CR6 schrieb:

Dann ist die 14 kein Schreibfehler ich dachte da fehlt einfach ein Punkt.
Aber Canon hat auch so Objektive mit fester Blende 11, die an der R5

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dachte ich auch erst und hab mal nachgesehen
das ist dieses lange Gynäkologenobjektiv
aber bei den Nahaufnahmen spielt Beugung sicher keine große Rolle
VG dierk

roa schrieb:

Hui, das heißt ja, dass man mit zum Beispiel dem LAOWA 24mm 1:14 immer weit im Bereich ist, wo sich Beugungsunschärfe zeigt?

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Für die Blende f/14 braucht es bei KB mehr als 9,8 MPixel um die Beugung sichtbar werden zu lassen - auf einem 4k-Fernseher wird die Beugung unsichtbar bleiben.

m@sche schrieb:

Für die Blende f/14 braucht es bei KB mehr als 9,8 MPixel um die Beugung sichtbar werden zu lassen.

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Wie kommst Du auf diesen Wert?
Theorie oder Praxis?

Ist die Sichtbarkeit der Beugung auch von der Brennweite abhängig? Oder könnte man, um beim Beispiel des Laowa zu bleiben, ein 50/2 auf 14 abblenden und sich davon ableiten, wie sehr man die Beugungsunschärfe wahrnimmt?

dierk, warum meinst Du, dass Beugung bei Nahaufnahmen keine Rolle spielt? Meine optischen Kenntnisse sind stark begrenzt, aber meinem Verständnis nach ist die Beugung unabhängig vom Abbildungsmaßstab.

Re: Beugung? eine Reihe mit dem Zeiss Otus 1:1,4/85 mm

m@sche schrieb:

Für die Blende f/14 braucht es bei Kleinbildformat mehr als 9,8 Megapixel, um die Beugung sichtbar werden zu lassen ...

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Das ist Unfug.

.

Stuessi schrieb:

Wie kommst du auf diesen Wert? Theorie oder Praxis?

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Falsch verstandene Theorie.

.

roa schrieb:

Ist die Sichtbarkeit der Beugung auch von der Brennweite abhängig?

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Im Prinzip schon ... aber die ist in den Blendenzahlen bereits "eingepreist".

.

roa schrieb:

...könnte man, um beim Beispiel des Laowa zu bleiben, ein 1:2/50 mm auf f/14 abblenden und sich davon ableiten, wie sehr man die Beugungsunschärfe wahrnimmt?

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Ja, könnte man (bei gleichem Abbildungsmaßstab).

.

roa schrieb:

... warum meinst du, daß Beugung bei Nahaufnahmen keine Rolle spielt? [...] meinem Verständnis nach ist die Beugung unabhängig vom Abbildungsmaßstab.

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Weder ist Beugung unabhängig vom Abbildungsmaßstab, noch spielt sie keine Rolle bei Nahaufnahmen.

roa schrieb:

dierk, warum meinst Du, dass Beugung bei Nahaufnahmen keine Rolle spielt? Meine optischen Kenntnisse sind stark begrenzt, aber meinem Verständnis nach ist die Beugung unabhängig vom Abbildungsmaßstab.

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da war jetzt nur meine Interpretation!
Wenn man bei Abbildung bis zu 2:1 ist, ist die geringe Schärfentiefe sicher so dominant, dass die Beugung bei der Betrachtung wohl in den Hintergrund rückt.

VG dierk

Stuessi schrieb:

m@sche schrieb:

Für die Blende f/14 braucht es bei KB mehr als 9,8 MPixel um die Beugung sichtbar werden zu lassen - auf einem 4k-Fernseher wird die Beugung unsichtbar bleiben.

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Wie kommst Du auf diesen Wert?
Theorie oder Praxis?

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Wenn die Beugungsscheibchen von der Abtastung nach dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem aufgelöst werden, bringt eine höhere Abtastung - also mehr MPixel - keine weitere relevante Bildinformation.
Für eine gegebene Sensorgröße lässt sich somit eine maximal sinnvolle MPixelanzahl für den Durchmesser der Beugungsscheibchen bestimmen.
Angewendet wird der Zusammenhang eher anderes herum, für eine Sensorgröße mit gegebener MPixelanzahl kann eine Grenzblendenzahl ermittelt werden, ab der dann die Beugung im Bild sichtbar gemacht werden kann - ob das dann ein sinnvolles Verhältnis von Betrachtungsabstand zur Bilddiagonalen darstellt ist Ansichtssache, Pixelpeeper habe dazu sicher eine andere Meinung, als Vollbildbetrachter.

Der Durchmesser der Beugungsscheibchen hängt von der wirksamen Blendenzahl ab.
Bei auszugsfokussierten Objektiven erhöht sich im Nahbereich die wirksame Blendenzahl, bei innenfokussierten Objektiven steht dazu eventuell etwas im Datenblatt des Herstellers.

Das „Laowa 24mm f/14 Probe“ ist mit seinen 27 Linsen in 19 Gruppen keine einfache Konstruktion (vermutlich eine Art Retrofokus-Konstruktion) - wie sich die wirksame Blende im Nahbereich ändert, ist auf der Herstellerseite nicht beschrieben.

Angeregt durch die mehrfache Erwähnung des Laowa 24mm 14.0 Probe Makro Objektivs, das als größte Blende den Wert f/14 besitzt, habe ich diese zwei Beispiele zum Einfluss der Beugung gemacht. Es handelt sich jeweils um 100% Ausschnitte.

Die 6 MPixel Bilder wurden nicht mit einer 6 MPixel Kamera, sondern aus den 42 MPixel-Bildern durch Skalierung erzeugt.

Nachtrag:

Hier wird die fotografierte Vorlage USAF-1951 ausführlich beschrieben.

Der Bildausschnitt 42 MP mit f/5,6 zeigt die höchste erreichte Auflösung.

m@sche schrieb:

... Pixelpeeper habe dazu sicher eine andere Meinung, als Vollbildbetrachter...

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Die erste Zeile zeigt 100%-Ausschnitte aus den Fotos mit 42 MPixeln, ist also für Pixel-Peeper.

Als getrennt kann ich etwa das Linienmuster 7.2 wahrnehmen. Laut Tabelle sind das 144 Lp/mm. Wegen der 1,7 fachen Vergrößerung sind das auf dem Sensor 85 Lp/mm. Pixelpitch des Sensors ist 36 mm / 7952 = 4,53 µm also könnten theoretisch 111 Lp/mm abgebildet werden.
85 / 111 = 0,77. Der "Verlust" von 23% ist wohl dem Bayer-Sensor anzulasten.

Für die 2. Zeile habe ich die gleichen Fotos auf 6 MPixel heruntergerechnet und zeige 100%-Ausschnitte für Vollbildbetrachter.

Als getrennt erkenne ich auf dem ersten Bild die Linien des Musters 6.3 entsprechend 81 Lp/mm.
Pixelpitch des simulierten 6 MP-Sensors (3000x2000 Pixel) ist 36mm / 3000 = 12 µm. Damit könnten theoretisch 83 Lp/mm abgebildet werden.
Dies entspricht dem erwarteten Wert von ca. 85 Lp/mm.

Stuessi schrieb:

Zwei Beispiele zum Einfluss der Beugung (100% Ausschnitte):

Die 6 MPixel Bilder wurden nicht mit einer 6 MPixel Kamera, sondern aus den 42 MPixel-Bildern durch Skalierung erzeugt.

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die verstehe ich nicht?
wenn es Ausschnitte sind wäre zur Beurteilung auch das ganze Bild hilfreich.
und wieso ist das Bild mit 42 MP und f/5.6 schon so unscharf?

Ich plane auch noch mal eine Serie mit dem 25mm Batis, dass auch eine sehr gute Leistung zeigt.

VG dierk

Ich habe oben noch Erläuterungen und einen link zur Tabelle USAF-1951 hinzugefügt.

Re: Beugung? Eine Reihe mit dem Zeiss Otus 1:1,4/85 mm

m@sche schrieb:

Wenn die Beugungsscheibchen von der Abtastung nach dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem aufgelöst werden, bringt eine höhere Abtastung – also mehr Megapixel – keine weitere relevante Bildinformation. Für eine gegebene Sensorgröße läßt sich somit eine maximal sinnvolle Pixelanzahl für den Durchmesser der Beugungsscheibchen bestimmen. Angewendet wird der Zusammenhang eher anderes herum – für eine Sensorgröße mit gegebener Pixelanzahl kann eine Grenzblendenzahl ermittelt werden, ab der dann die Beugung im Bild sichtbar gemacht werden kann ...

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Und genau das ist die falsch verstandene Theorie.

Die durch Beugung bei Abblendung über die optimale Blende des Objektives hinaus abfallende Abbildungsleistung läßt sich bei jeder beliebigen Sensorauflösung nachweisen. Dieser angebliche Zusammenhang zwischen (begungsbedingter) Objektivauflösung und (pixelzahlbedingter) Sensorauflösung, wie Laien sich das typischerweise vorstellen, existiert so nicht. Probier's doch einfach einmal aus, dann wirst du schon sehen – mit dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem hat das nichts zu tun.