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Blende - Schärfentiefe

CarlosDZ

Gesperrt
Dauerhaft gesperrt
Themenersteller
Eine in Zweifel zutiefst "technische" Frage möchte ich an die Kundigen hier unbedingt loswerden - und hoffe auf kompetente Antwort:
Ich besitze seit einigen Jahren u. a. Tamron 17-50 f 2,8 und Tamron 28-75 f 2,8. M. E. wirklich ganz herausragend gute Objektive, mit denen ich aus voller Überzeugung bestimmt noch in 10 Jahren unterwegs sein werde! Heute Abend bin ich eher zufällig auf ein Review zu diesen beiden Objektiven bei ePhotozine gestossen. Noch mehr als beim 28-75 fällt für das 17-50 in den dort dargestellten Grafiken auf, dass die “Resolution” ab f 11 (hin zu f 32) kontinuierlich (bis “haar-sträubend”) abnimmt. Die “optimalste Blende” für Tamron 17-50 f 2,8 scheint nach der Grafik dort jedenfalls 5,6 zu sein (“by the way”: Ein Tamron 28-75 2,8 “sprengt’” dort bei f 4 sogar noch die Marke “Excellent”!).
Mein Frage – auf die ich eine Antwort zu finden hoffe – war und ist: “Bleibt der Hintergrund bei optimalem Fokus auch bei Bester “Resolution” (= f 5,6) vollkommen scharf”?
Mit meiner jetzt fast 82jährigen Mutter war ich am vergangenen Wochenende bei herrlichstem Wetter in der Eifel unterwegs. Diese alte Frau – meine Mutter – in freier Natur in einem riesigen Kornfeld bei bestem Abend-Licht vor einem nicht endend wollenden Rapsfeld zu fotografieren – das war für mich ein Erlebnis! Unendlich viele Möglichkeiten zu einer solchen Wiederholung wird es nicht mehr geben. – “Technische Frage”: Das Rapsfeld sollte auf gar keinen Fall “unscharf” werden und in einem “platten Gelb” verlaufen; vielmehr sollte der Hintergrund aus zig-tausenden Raps-Blüten “bis in die Unendlichkeit” erkennbar bleiben. War es jetzt ein “Fehler” von mir, hier mit f 11 zu fotografieren? “f 11″ ist nach der Grafik zwar immer noch “Good”, aber keinesfalls mehr “Excellent”, und schon gar nicht darüber hinausragend (wie Tamron 28-75 bei f 4). – Eine zugegebenermaßen fast “akademische Frage”: Hätte ich in dieser Situation mit f 5,6 statt mit f 11 (im beschriebenen Sinne) “bessere” Fotos gemacht?
Ganz so leicht scheint es mit “Blende und Schärfentiefe” im Detail dann leider doch nicht zu sein. Und diese “Blösse der Unwissenheit” erlaube ich mir sogar nach 40 (!) Jahren Fotografie!
 
Mein Frage – auf die ich eine Antwort zu finden hoffe – war und ist: “Bleibt der Hintergrund bei optimalem Fokus auch bei Bester “Resolution” (= f 5,6) vollkommen scharf”?

Nein, die Auflösung wird immer nur in der Fokuseben bestimmt. Der Hintergrund wird dann eben so unscharf, wie er aufgrund der Defokusunschärfe eben wird, die objektivseitig von Brennweite, Blende und Fokusdistanz abhängt, aber kaum vom verwendeten Objektiv. Wenn "von vorn bis hinten alles scharf" werden soll, musst Du weit abblenden.


Gruß, Matthias
 
100% scharf wird immer nur in einer (näherungsweisen) Ebene auf die du fokussierst. Auch bei Blende 100 ist nicht alles scharf... die schärfe nimmt vor dieser Ebene und dahinter nur langsamer ab.

Ab einer gewissen Schärfe sehen wir keine Unschärfe mehr - das heißt aber nicht dass es physikalisch 100% scharf ist. Stell dir vor die Unschärfe ist kleiner als ein Pixel. Dann ist es unscharf aber si wenig dass wir es nicht sehen auch wenn man ganz reinzoomt.
Schärfentiefe und Schärfe ist abhängig wie groß man das Bild am Ende anschaut. Das ist auch das Problem von DOF-Rechnern und wieso "ich habe 34cm Schärfentiefe" mehr oder weniger sinnfreie AUssagen sind.


Die Blende steuert nicht die Schärfentiefe, sondern die Blende steuert wie schnell die Schärfe vor undhinter der Fokusebene abnimmt!!! Und diese Abnahme im Zusammenhang mit der Ausgabegröße, das bestimmt die Schärfentiefe!


Die Unschärfe durch Offenblende, optimale Blende und "Beugungsunschärfe" (ich sag mal bis f20) ist vernachlässigbar wenn du das Bild normal anschaust am Bildschirm! Wenn du das Rapsfeld hinten scharf haben willst müssen dir diese kleinen Unterschiede egal sein. Zumindest bei solchen Dingen.

Kritisch wird das bei Teleobjektiven am langen Ende. Da hat man Probleme mit Offenblende. Oder mit extrem lichtstarken Festbrennweiten (f1,4). Aber selbst da... ob mans glaubt oder nicht - bei Portraits wollen viele Profis gar nicht die 100% schärfe.
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Matthias,

"Danke" für Deine prompte, kluge Antwort!

Wenn im beschriebenen Fall "auch noch die letzte Raps-Blüte scharf" sein soll - ich also entsprechend abblenden muss -, geht das einher mit einer (wie auch immer zu bewertenden) "Verschlechterung" des gesamten Fotos.
Weil das Objektiv unter f 11 eben nicht DIE Leistung bringt wie z. B. unter f 5,6.

So habe ich Deine Antwort verstanden.

Ich freue mich, von Dir gelernt zu haben! :top:
 
geht das einher mit einer (wie auch immer zu bewertenden) "Verschlechterung" des gesamten Fotos.
Weil das Objektiv unter f 11 eben nicht DIE Leistung bringt wie z. B. unter f 5,6.

So habe ich Deine Antwort verstanden.

Ja, so ist es auch. In der Fokusebene wird es nicht mehr so gut aufgelöst wie bei f/4 oder so, im Hintergrund aber viel besser als bei f/4, trotzdem aber schlechter als in der Fokusebene. Aber das einfachste wird sein, Du probierst es aus. Der Auflösungsverlust bei f/11 mag auf dem Papier dramatisch aussehen, im Bild fällt er vielleicht gar nicht auf.


Gruß, Matthias
 
Weil das Objektiv unter f 11 eben nicht DIE Leistung bringt wie z. B. unter f 5,6.

Das hat weniger mit der "Leistung" des Objektives als mit der bösen Beugung des Lichtes zu tun.

Unter "Leistung" des Objektives verstehe ich eher, wie erfolgreich die technisch bedingten Abweichungen von einer idealen Linse bekämpft wurden.

Die Beugung ist ein prinzipielles Problem: Fällt Licht durch die Blendenöffnung, wird der Anteil, der nahe des Randes durchfällt gebeugt. In der Wirkung ist das so, als ob am Rand weitere Lichtquellen wären.

Angenommen du fotografierst einen einsamen, hellen Stern am Nachthimmel.
Dessen Licht fällt als praktisch ideal parallele Lichtstrahlen auf das Objektiv. Eine ideale Linse bildet dies als mathematisch idealen Punkt auf dem Sensor ab. Da das Licht aber durch die Blende muss, entsteht auf Grund der Beugung am ganzen Umfang der Blende ein "Leuchtstreifen". Dieser wechselwirkt mit dem gewollten Lichtanteil und versaut mir den mathematischen Punkt auf meinem Sensor.
Verdoppel ich den Blendendurchmesser, verdoppel ich auch den Blendenumfang, vervierfache aber die Fläche (Licht vom Rand -> schlecht, Licht durch die "Fläche" -> gut). D.h. je weiter offen meine Blende ist, desto geringer wird der Störanteil.

Ob die Beugungseffekte im endgültigen Ausgabeformat wirklich störend wirken, wird hier im Forum jedoch - nun ich möchte mal sagen - etwas überbewertet.
 
Die Beugung ist ein prinzipielles Problem: Fällt Licht durch die Blendenöffnung, wird der Anteil, der nahe des Randes durchfällt gebeugt. In der Wirkung ist das so, als ob am Rand weitere Lichtquellen wären.
Du hast recht, dass für den Schärfeverlust die Beugung verantwortlich ist. Deine Erklärung ist allerdings haarsträubend falsch. Beugung ist ein wellenoptisches Phänomen und lässt sich strahlenoptisch nicht erklären.

L.G.

Burkhard.
 
Ein Objektiv hat immer Abbildungsfehler durch die Optik (egal wie gut es ist). Wenn man Abblendet nehmen diese Fehler ab.

Ein Objektiv erzeugt immer Beugungsunschärfe (egal wie weit die Blende offen ist). Wenn man abblendet nimmt diese Unschärfe zu.

Bei praktisch allen Objektiven bei Offenblende sind die Abbildungsfehler schlimmer als die Beugungsunschärfe.

Blendet man etwas ab, wird die Abbildunsleistung besser. Die Beugung nimmt zwar etwas zu, aber die Optikfehler nehmen deutlich mehr ab. Das Bild wird schärfer.

Blende ich weiter ab, bringt das Abblenden nur wenig Verbesserung bei den Abbildungsfehlern, aber die Beugung nimmt immer mehr zu. Darum wird das Bild ab jetzt immer schlechter, je mehr ich von hier aus abblende.


Je mehr ich scharf haben will, umso mehr muss ich abblenden. Will ich zu viel scharf haben, wird durch das starke Abblenden irgendwann das ganze Bild unscharf.
 
Deine Erklärung ist allerdings haarsträubend falsch. Beugung ist ein wellenoptisches Phänomen und lässt sich strahlenoptisch nicht erklären.

Erkläre mir bitte, was haarstreubend falsch ist.
Das Beugung sich nicht mit Strahlenoptik erklären lässt, weis ich selber - mit wellenoptischen Phänomenen übrigends allein auch nicht. Die Effekte treten nämlich genauso auf, wenn das Licht so schwach ist, dass nur alle paar Minuten ein Photon vorbei kommt.

Und die beobachtbaren Beugungsmuster resultieren genau aus dem Effekt, den ich beschrieben habe: Die Randnahen Strahlen/Wellen/Photonen (such dir was aus) werden in der Form gebeugt, dass sie wie weitere Lichtquellen wirken. Dies interferieren mit der "eigentlichen" Lichtquelle und erzeugen so Beugungsmuster. Lässt sich genau so in jeder Wellenwanne beobachten.
Auch die Beugungsmuster an einem Spalt resultieren ganau so. Die linke und die rechte Kannte wirken wie zwei eigene Lichtquellen und aus dem Abstand und der Wellenlänge des Lichts lassen sich dann auch die Lage der Interferenzmaxima und Minima berechnen.

Was ist daran haarsträubend falsch?
 
Zuletzt bearbeitet:
Strahl und Beugung widersprechen sich. Ein beliebig dünnes Lichtbündel -ein Strahl- "bleibt immer dünn". (geometrische Optik)
Erst mit dem Begriff Welle kann man die Beugung von Licht beschreiben. (Wellenoptik)
Zum Erklären benutzt man dann die Photonen.
 
Zuletzt bearbeitet:
...Ob die Beugungseffekte im endgültigen Ausgabeformat wirklich störend wirken, wird hier im Forum jedoch - nun ich möchte mal sagen - etwas überbewertet.

Viele sprechen von Beugungseinfluss, die wesentlichen Fehlerquellen sind aber mit Sicherheit Verwackeln und falsche Fokussierung und Linsenfehler und Dejustierung!
 
Zuletzt bearbeitet:
Die Hyperfokal Distanz bei f5,6 und 28mm liegt übrigens bei etwa 9 Metern. Das heisst, wenn deine Mutter etwa 9m entfernt steht, du auf sie fokussierst, so dass sie in der Schärfeebene liegt, dann ist auch die letzte Rapsblüte noch scharf.

Ob das sinnvoll ist, musst du für dich selbst entscheiden. Ich würde abblenden und auf das Bild gucken. Vergiss die Laborergebnisse.
 
wie gesagt machen solche Angaben zu hyperfokaler Distanz ohne Ausgabegröße keinen Sinn.... bei hochauflösenden Sensoren kann die schärfentiefe wenn man sie 1:1 anschaut auch locker mal ein viertel dessen sein was ein DOF in Standardenstellung anzeigt...
 
Und die beobachtbaren Beugungsmuster resultieren genau aus dem Effekt, den ich beschrieben habe: Die Randnahen Strahlen/Wellen/Photonen (such dir was aus) werden in der Form gebeugt, dass sie wie weitere Lichtquellen wirken.
Jedes Photon, was durch eine optische Blende durchgekommen ist, egal,
ob in der Mitte oder 1 Mikrometer vom Rand entfernt, wirkt wieder wie eine Lichtquelle.

Beugung beruht auf das komplette Fehlen von Licht außerhalb der Blende.

Wenn Du Licht mit vielen kleinen Spiegeln einfängt, die alle furchtbar
viel aus Rand bestehen, und dieses Licht zusammenführst, bekommt
Du wesentlich weniger Beugung. Wichtig ist, daß die Teilbereich
kohärent betrieben werden. Du mußt sie gleichzeitig zur Beleuchtung
benutzen. Würden sie nacheinander zur Beleuchtung benutzt werden,
hast Du wieder den alten Beugungsmatsch.

Ist z.B. bei so was interessant:
800px-SOFIA_Teleskop.jpg

Im Radiofrequenzbereich kann man das Signal von mehreren Spiegel
getrennt mit Zeitmarken aufzeichen und es später per Software kohärent
interferieren lassen. Das wird bei LOFAR genutzt.

Mathematisch ist Beugung eine 2D-Fouriertransformation der Aperturfläche.
Dabei spielt alles rein, genaue Form, Haltedrähte, Randabdunklung, ...

Ansonsten noch ein Hinweis: Die Qualität des Wissens und das Auftreten in
Foren sollte in gewisser Weise harmonisieren.
Sonst macht man sich für manche zumindest zum Fallobst. Dank Google über Jahrzehnte nachlesbar.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ansonsten noch ein Hinweis: Die Qualität des Wissens und das Auftreten in Foren sollte in gewisser Weise harmonsieren. Sonst macht man sich für manche zumindest zum Fallobst. Dank Google über Jahrzehnte nachlesbar.

Toll, ein neuer Spruch für die Pinnwand. :o


Gruß, Matthias
 
Erkläre mir bitte, was haarstreubend falsch ist.
Das Beugung sich nicht mit Strahlenoptik erklären lässt, weis ich selber - mit wellenoptischen Phänomenen übrigends allein auch nicht. Die Effekte treten nämlich genauso auf, wenn das Licht so schwach ist, dass nur alle paar Minuten ein Photon vorbei kommt.
Genau, deshalb gibt es für solche Fälle die Quantenmechanik, wo anstelle der Intensitäten Aufenthaltswahrscheinlichkeiten einzelner Photonen treten.

Und die beobachtbaren Beugungsmuster resultieren genau aus dem Effekt, den ich beschrieben habe: Die Randnahen Strahlen/Wellen/Photonen (such dir was aus) werden in der Form gebeugt, dass sie wie weitere Lichtquellen wirken.
Du meinst vermutlich das Huygens'sche Prinzip, wo man die resultierende Welle als Summe von Kugelwellen deutet, die von jedem Punkt der Blendenöffnung ausgehen, nicht nur vom Rand.

Dies interferieren mit der "eigentlichen" Lichtquelle und erzeugen so Beugungsmuster. Lässt sich genau so in jeder Wellenwanne beobachten.
Dann schau dir doch die Wellenwanne nochmal genau an. Eine Kugelwelle von einem Randpunkt aus nimmt in ihrer Intensität mit zunehmendem Abstand vom Erzeuger ab. Bei entsprechendem Abstand vom Spalt wären also die Beugungserscheinungen verschwunden. Sind sie aber nicht.

Auch die Beugungsmuster an einem Spalt resultieren ganau so. Die linke und die rechte Kannte wirken wie zwei eigene Lichtquellen und aus dem Abstand und der Wellenlänge des Lichts lassen sich dann auch die Lage der Interferenzmaxima und Minima berechnen.
Wenn du so rechnest, liegst du um einen Faktor 2 daneben – da, wo du das 1. Nebenmaximum voraussagst, liegt in Wirklichkeit das 1. Minimum.

L.G.

Burkhard.
 
Ansonsten noch ein Hinweis: Die Qualität des Wissens und das Auftreten in
Foren sollte in gewisser Weise harmonisieren.
Sonst macht man sich für manche zumindest zum Fallobst.

Ich weis, dass eine vereinfachte Darstellung eines komplexen Sachverhaltes von Experten gerne als TOTAL falsch dargestellt wird.

Gut dass wir hier nix mit Mechanik am Hut haben, ansonsten würde mir die Formel F = m*a auch als grotesk falsch vorgeworfen, da wir ja seit Einstein wissen, dass das so nicht ist.

Ich wünsche allen gutes Licht und viel Zeit zum Fotografieren (langes Wochenende in Sicht) :)
 
Kann ich denn davon ausgehen, dass die Beugung auch eine imaginaere Komponente besitzt?
Ja.

Das wuerde ja der Erfahrung vieler Fotografen entsprechen.
Man sollte allerdings nicht den Fehler machen, aus einem mathematischen Fachbegriff auf die praktische Bedeutung zu schließen. (Was ist an der Zahl 1 ungerade und an 2 gerade? Wenn ich mir die Symbole anschaue, müsste es eher umgekehrt sein …)

Aber im Ernst: Fotografisch interessant ist nur der Betrag der Funktion (dessen Quadrat entspricht der Intensität).

L.G.

Burkhard.
 
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