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Beugung? eine Reihe mit dem Otus 85/1.4

Nach der "Bauernregel" bricht die Auflösung eines idealen Objektivs beim Abblenden von 5,6 auf 8.0 von 268 lp/mm auf 187 lp/mm ein. Das sind übrigens Bereiche, die schon gutbebaute Vierlinser erreichen sollten. Der etwas grobschlächtige Sensor der A7r.2 kann allerdings nach Nyquist-Shannon nur 110 lp/mm auflösen. Falls das Theorem anwendbar ist, sollte er von der Abblendung also nichts merken. Die Realität spricht dagegen.

Die Beugung ist nämlich genausowenig eine Scheibe wie die Erde. Sie erzeugt Wellenfronten, die sich als Menge konzentrischer Kreise abbilden. Damit entsteht eine Aufweichung und Verschmierung des Bildes, die weit über das innere Scheibchen hinausgeht. Das ist an den Beispielen unschwwer zu erkennen.
 
vielen Dank für die interessanten Aspekte und Überlegungen!
Es ist sicher auch abhängig von der Leistung des Objektives, da ist das 85mm Otus wohl herausragend und zeigt den Effekt besonders deutlich.

Für mich steht die Bildidee und Komposition im Vordergrund und die gewählte Blende spielt eine Rolle bei der Entscheidung zwischen DOF und Beugung. f/11 versuche ich schon lange zu vermeiden.

Analog sieht es dagegen anders aus, bin ich meistens im Großformat bei f/22 :)

VG dierk
 
Nach der "Bauernregel" bricht die Auflösung eines idealen Objektivs beim Abblenden von 5,6 auf 8.0 von 268 lp/mm auf 187 lp/mm ein. ...

Hm ...

Ein ideales Objektiv hätte, wenn es die optische Beugung nicht gäbe, eine unendlich hohe Auflösung. Unter der Annahme eines idealen Objektivs, wird ein Punkt des abzubildenden Gegenstand durch die optische Beugung in der Abbildung auf dem Sensor zu einem Beugungsscheibchen aufgefächert, mit einem Durchmesser von ca.

d = 2,44 * 550nm * k (grünes Licht)

Für eine Blendenzahl k=5,6 ergibt das einen Durchmesser von 7,5 um für das Beugungsscheibchen.
Auf einen Millimeter passen dann aufgereiht 133 Beugungsscheibchen.

Die Auflösung dieses idealen Objektives kann mit einem Messgerät (=Bildsensor) gemessen werden, das mindesten die 2-fache Ortsfrequenz wie das Messobjekt aufweist.

Die 133 Beugungsscheibchen brauchen dann mindestens 2 * 133 = 266 Pixel pro mm auf den Bildsensor. Ergibt dann ca. 61 MPixel für einen KB-Sensor, die erforderlich sind um die Beugungsscheibchen getrennt darzustellen.

Wenn man so will kann man das dann als Auflösung von 133 lp/mm des Objektivs bei Blende 5,6 betrachten.
 
AW: Re: Beugung? Eine Reihe mit dem Zeiss Otus 1:1,4/85 mm

Und genau das ist die falsch verstandene Theorie. :rolleyes:

Die durch Beugung bei Abblendung über die optimale Blende des Objektives hinaus abfallende Abbildungsleistung läßt sich bei jeder beliebigen Sensorauflösung nachweisen.
...
O.k. eine beliebige Sensorauflösung sind auch nur 6 Pixel - 3 Pixel horizontal und 2 Pixel vertikal.
Du meintest wohl eher eine hinreichend hohe Sensorauflösung, so dass die Pixelgröße keine Rolle mehr spielt - und das auch nur für Vollbildbetrachter, was ja auch o.k. ist.
 
AW: Re: Beugung? Eine Reihe mit dem Zeiss Otus 1:1,4/85 mm

Und genau das ist die falsch verstandene Theorie. :rolleyes:

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.

Ihr solltet bald einen "danke"-Button einführen, damit endlich die Physik und Optik nicht zu einem gleichberechtigten Beitrag zu einem völlig veralterten Pixeldenken wird.

Beugung ist vom Objektiv komplett unabhängig und tritt immer bei gleichen Blendenzahlen gleich stark auf, egal wie teuer oder von welchem Hersteller das Objektiv ist. Und diese Beugung ist so ein deutsches Problem: man liest weltweit ned viel davon, es gewinnen herrliche Landschaftsbilder mit Blende 22 am Crop diverse Wettbewerbe, aber wenn du hier im Forum Blende 11 auch nur erwähnst, erklären dich die Leute für völlig irre, weil Beugung!!1!

Hey Leute aus deutschsprachigen Foren: die Beugung wird komplett überschätzt, in anderen Foren weltweit spielt sie maximal eine Nebenrolle, vergesst sie! In der Praxis von 99% aller Fotografen und 99% aller Bilder ist sie egal!
 
......
Wenn man so will kann man das dann als Auflösung von 133 lp/mm des Objektivs bei Blende 5,6 betrachten.

Die Auflösung ist aber doppelt so groß bei Blendenzahl 5,6.
Die "Beugungsscheibchen" werden -um im Bild zu bleiben-nicht einzeln, sondern einander überlappend nebeneinander gelegt mit Abstand Radius r.

Das Bild verdeutlicht die Auflösung bei Blendenzahl 5,6. Auf der linken Bildhälfte ist das auf den Sensor einer A6000 fallende Bild zu sehen, auf der rechten das von der Kamera "produzierte Ergebnis".
 

Anhänge

Zuletzt bearbeitet:
Vielen Dank für die vielen technischen und physikalischen Hintergründe, die sind sehr informativ und Aufschlussreich.

Für mich war bei dem Ansatz wichtig, dass ich/man berücksichtigen sollte, dass die Auswirkungen der Beugung schon eine Rolle spielen können. (für mich) sollte das Bild z.B. bei Architektur so scharf wie möglich sein und da finde ich wichtig, den besten Kompromiss zwischen DOF und Schärfe zu wählen.

Ich habe die Serie noch einmal mit dem Zeiss Batis 25/2.0 an der Sony A7RII (42 MP) gemacht. Wieder offen mit f/2.0 bis zu f/22 aus dem Fenster mit elektronischen Shutter. Hier habe ich den AF des Objektives auf die abgebildete Stelle benutzt und dann AF abgeschaltet. Also Fokusshift beim Abblenden nicht berücksichtigt, wie aber auch beim 85mm Otus. Außer Crop keine weitere Bearbeitung, Export aus LR mit 95% JPG.

das ganze Bild (bei idealem Licht) und die Bildausschnitte von f/2 bis f/5.6

DT_06974-2.jpg

zum Vergleich die Bilder einfach in separate Tabs laden, dann kann man gut hin und her vergleichen.

VG dierk
 

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Zuletzt bearbeitet:
Die Auflösung ist aber doppelt so groß bei Blendenzahl 5,6.
Die "Beugungsscheibchen" werden -um im Bild zu bleiben-nicht einzeln, sondern einander überlappend nebeneinander gelegt mit Abstand Radius r.
...
Für die Auflösung den Abstand der Beugungsscheibchen auf den Radius r = 1 der Beugungsscheibchen festzulegen ergibt dann einen entsprechend geringen Kontrast (maximale Helligkeit zu minimaler Helligkeit in der Überlappung). Eine Auflösung wird ja für ein Kontrastverhältnis beschrieben, je geringer die Anforderung an den Kontrast umso höher die Auflösung.
Wenn man soll will hat da jeder seine eigene Toleranzgrenze.

Bei einem Abstand r = 1 der Beugungsscheibchen ist die Intensität der Helligkeit auf der Verbindungslinie der beiden Maxima nahezu immer etwa 1,0 – also nahezu kontrastlos.
Die Besselfunktion zeigt den Intensitätsverlauf in Abhängigkeit vom Radius r.
https://de.wikipedia.org/wiki/Beugungsscheibchen
Abschnitt „Beugung an einer Kreisblende“

Für eine sichtbare Auflösung mit Kontrast > 0, braucht es dann schon einen Abstand der zwei Beugungsscheibchen von r > 1.


...
Die Bilder verdeutlichen die Auflösung bei den Blendenzahlen 4 bis 16. Auf der linken Bildhälfte ist das auf den Sensor einer A6000 fallende Bild zu sehen, auf der rechten das von der Kamera "produzierte Ergebnis".

Diese Auflösung scheint mir etwas zu optimistisch. Im Dokument
https://lenspire.zeiss.com/photo/app/uploads/2018/04/Article-MTF-Part2-2009-DE.pdf
Seite II/26 ist für das Objektiv Zeiss Planar 1.4/85 ZA die MTF für verschiedene Blenden
dargestellt.
Bei Blende 5,6 und einem Kontrast (MTF) von 10% ist die Auflösung dann ca. 82 Lp/mm. Die Abbildungsleistung des MD 50/1.4 wird dann vermutlich nicht so viel besser sein.
 
... Für mich war bei dem Ansatz wichtig, dass ich/man berücksichtigen sollte, dass die Auswirkungen der Beugung schon eine Rolle spielen können. (für mich) sollte das Bild z.B. bei Architektur so scharf wie möglich sein und da finde ich wichtig, den besten Kompromiss zwischen DOF und Schärfe zu wählen.
Solange man keine Ausschnittsvergrößerungen macht und das Bild im Abstand >= Bilddiagonale betrachtet, braucht man sich keine große Gedanken um die Beugung zu machen. Es schadet aber auch nicht die Zusammenhänge zu kennen.

... Ich habe die Serie noch einmal mit dem Zeiss Batis 25/2.0 an der Sony A7RII (42 MP) gemacht. Wieder offen mit f/2.0 bis zu f/22 aus dem Fenster mit elektronischen Shutter.
...
Blende 4 und 5,6 sind für mich nahezu gleichwertig, mit leichter Tendenz zu Blende 5,6.
Wäre noch interessant zu wissen bis zu welcher Blende auf deinem 4k-Fernseher in der Vollbilddarstellung die Unschärfe durch die Beugung zu erkennen ist.
 
...
Bei Blende 5,6 und einem Kontrast (MTF) von 10% ist die Auflösung dann ca. 82 Lp/mm. Die Abbildungsleistung des MD 50/1.4 wird dann vermutlich nicht so viel besser sein.

Aus dem Bild von Beitrag #26 entnehme ich:
Die Auflösung des 50mm/1,4 Objektivs bei Einstellung auf 5,6 geht etwa bis 280 Lp/mm. Auf dem fertigen Bild beträgt sie bis zu 97 Lp/mm.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: Re: Beugung? Eine Reihe mit dem Zeiss Otus 1:1,4/85 mm

Hey Leute aus deutschsprachigen Foren: die Beugung wird komplett überschätzt, in anderen Foren weltweit spielt sie maximal eine Nebenrolle, vergesst sie! In der Praxis von 99% aller Fotografen und 99% aller Bilder ist sie egal!

Naja.
Bei der Beugung spielt nicht nur die Blende eine Rolle, sondern auch das Sensorformat. Je kleiner, desto schlimmer.
APS-C ist da genau an der (praktischen!) Grenze. Bei KB wird man die Beugung kaum je merken, bei Pocketkameras (oder bei meiner ersten Digitalen, der Minolta A2) ist 1/8 schon deutlich unscharf.
 
AW: Re: Beugung? Eine Reihe mit dem Zeiss Otus 1:1,4/85 mm

Naja.
Bei der Beugung spielt nicht nur die Blende eine Rolle, sondern auch das Sensorformat. Je kleiner, desto schlimmer.

Auch da gilt die Äquivalenz. Bei f11 und mft ist die Beugung genau so sichtbar wie bei APS-C und f16 oder bei KB und f22. Messtechnisch stört sie noch deutlich früher. Mit der E-M5.2 habe ich aber noch kein Bild mit Blende 11 oder kleiner gemacht, und bei der A7r kommt Blende 22 auch nicht vor.
 
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