Blendenverlust bei Telekonverter - warum eigentlich?

[Gast_308519]

Hallo,

ich hätte da nochmal eine Bildungsfrage mit zwei Teilaspeketen:

Jedesmal geht es um den Einsatz von Telekonvertern (Rear-Converter).

1. Warum eigentlich steigt die Blendenzahl bei einem 2x Konverter auch um den Faktor x2? Dazu folgende Gedanken:
   1. Das Objektiv selbst leuchtet den Sensor brav aus am hinteren Ende.
   2. Mit Konverter wird hinten am Konverter auch der Sensor ausgeleuchtet.
   3. Es ist Glas drin, was das Licht (hoffentlich) einfach durchlässt.
   4. Also geht vorne in meiner Vorstellung die gleiche Lichtmenge rein, wie hinten raus kommt und die ist hinten nicht plötzlich verteilt auf einen viel größeren Bildkreis, also weniger Photonen pro Fläche.
   5. Die ganzen Lichtstärkediskussionen bei Objektiven kann ich normalerweise leicht verstehen, weil da große Frontlinsen erst mal viel Licht rein lassen müssen und die Offenblende tatsächlich ein hinreichend großes Loch bieten muss. Das passt hier nur nicht.
2. Warum wird bei einer Mattscheibe (Beispiel EE-S), die zunächst auf geringere Offenblenden mit deutlicher Verdunkelung reagiert (z.B. zwischen F1.4 und F4) das Sucherbild nicht völlig "schwarz", wenn ich da ein paar Telekonverter hinterpacke?
   1. Ich hatte zuletzt Offenblende F27 dran und klar war es ein Stück düsterer, aber weitaus weniger, als ich erwartet hätte.

Ich wäre froh, wenn das jemand bildlich erläutern könnte, ohne Formeln oder andere sehr abstrakte Konzepte.

 

[ArtooDetoo]

Die Blendenzahl ist ja laut Definition Brennweite/Durchmesser der Eintrittspupille.
Die ändert sich aber nicht, sondern nur die Brennweite. Also steigt auch die Blendenzahl proportional mit.
Eine Theorie: Wenn der Bildausschnitt kleiner wird, kommt auch weniger vom fotografierten Objekt reflektiertes Licht auf den Sensor ...

 

[messenger]

Die "bildliche" Erklärung:

Ein 2x-Konverter vergrößert ja das Bild hinter dem Objektiv auf doppelte Kantenlänge. Die gleiche Lichtmenge verteilt sich also auf die vierfache Fläche, die Leuchtdichte geht also auf 1/4 zurück. Das sind genau 2 Blenden.

Oder auch:

Die Lichtstärke ist der sichtbare Durchmesser der Blende geteilt durch Brennweite.
Beim Konverter ändert sich das Blendenbild (Eintrittspupille) ja nicht, die Brennweite aber wird verdoppelt. Resultiert die doppelte Blendenzahl=2 Stufen.

Gruß messi

 

[Gast_165699]

5. Die ganzen Lichtstärkediskussionen bei Objektiven kann ich normalerweise leicht verstehen, weil da große Frontlinsen erst mal viel Licht rein lassen müssen und die Offenblende tatsächlich ein hinreichend großes Loch bieten muss. Das passt hier nur nicht.

Doch, es passt hier auch:
Der Durchmesser der Frontlinse* ist ein sehr "relativer" Anhaltspunkt. Die Größe der Frontlinse eines sagen wir 2,8/200 entspricht bei einem 400er nur mehr einem 5,6/400 - also wieder 2 Blenden Unterschied.

*) eigentlich für die Blendenzahl relevant: D der Eintrittspupille

 

[eric]

Eine Theorie: Wenn der Bildausschnitt kleiner wird, kommt auch weniger vom fotografierten Objekt reflektiertes Licht auf den Sensor ...

Ist auch meine Theorie:

Weitergeführt: Eine Cropcam braucht mehr Licht, als eine FF Cam mit gleicher Linse/Blende davor für dieselbe Verschlusszeit. Stimmt das technisch ?

 

[Gast_308519]

Die "bildliche" Erklärung:
Ein 2x-Konverter vergrößert ja das Bild hinter dem Objektiv auf doppelte Kantenlänge. Die gleiche Lichtmenge verteilt sich also auf die vierfache Fläche, die Leuchtdichte geht also auf 1/4 zurück. Das sind genau 2 Blenden.

Ok, danke, sowas suchte ich. Wenn die Brennweitenverlängerung Vergrösserung heisst ist, wird natürlich ein viel zu großes Bild projiziert und der Sensor ist nur ein Ausschnitt davon, bekommt also tatsächlich nur ein Bruchteil des Lichts ab.

Diese bildliche Vorstellung bringt mich nun aber zu der Frage:
Wenn das Bild durch den Konverter nun in der Kamera auf eine grössere Fläche proejiziert wird - hiesse das nicht, dass man (mit den thematisierten Lichtstärkeverlusten) mit so einem Konverter im Prinzip den Bildkreis vergössert (ich denke da gerade an APSC vs. KB)?

 

[Gast_194966]

Weitergeführt: Eine Cropcam braucht mehr Licht, als eine FF Cam mit gleicher Linse/Blende davor für dieselbe Verschlusszeit. Stimmt das technisch ?

Nein, genau andersrum, zumindest wenn Du die gesamte Lichtmenge meinst, die auf die Fläche des Sensors fällt. Pro Flächeneinheit (wenn Du möchtest pro mm²) ist es gleich. Dass das Signal des kleineren Sensors bei gleicher ISO stärker verstärkt wird, ist dann noch wieder eine andere Geschichte.


Gruß, Matthias

 

[eric]

Nein, genau andersrum, zumindest wenn Du die gesamte Lichtmenge meinst, die auf die Fläche des Sensors fällt. Pro Flächeneinheit (wenn Du möchtest pro mm²) ist es gleich. Dass das Signal des kleineren Sensors bei gleicher ISO stärker verstärkt wird, ist dann noch wieder eine andere Geschichte.


Gruß, Matthias

?
Pro Flächeneinheit gleich ist klar, aber der Sensor der FF 24x36 ist grösser als der einer Cropcam (ca. 15x22), also kommt doch in Summe mehr Licht dort bei der grösseren Fläche an, oder sehe ich das falsch ?

 

[burkhard2]

IWeitergeführt: Eine Cropcam braucht mehr Licht, als eine FF Cam mit gleicher Linse/Blende davor für dieselbe Verschlusszeit. Stimmt das technisch ?

Vorsicht … bei gleicher Blende und gleicher ISO-Empfindlichkeit braucht jede Kamera bei gleicher Lichtmenge die gleiche Belichtungszeit. Das ist aber "nur" die Definition der ISO-Empfindlichkeit und hat mit Technik nichts zu tun.

Rein technisch gesehen hast du aber Recht: auf dem Sensor einer APS-C-Kamera kommt insgesamt nur etwa halb so viel Licht an wie auf einem KB-Sensor, und deshalb hat ein KB-Sensor bei gleicher Technik und Pixelzahl etwa die doppelte ISO-Empfindlichkeit eines APS-C-Sensors. Anders ausgedrückt: dieser KB-Sensor wird bei ISO 3200 in etwa so viel rauschen wie der APS-C-Sensor bei ISO 1600.

L.G.

Burkhard.

 

[Gast_194966]

also kommt doch in Summe mehr Licht dort bei der grösseren Fläche an, oder sehe ich das falsch ?

Das habe ich doch auch geschrieben, Du aber vorher das Gegenteil.


Gruß, Matthias

 

[eric]

Das habe ich doch auch geschrieben, Du aber vorher das Gegenteil.


Gruß, Matthias

Danke Matthias.

Aber Gegenteil ? Ich schrieb, eine Cropcam braucht mehr Licht, nicht dass weniger ankommt.

Und was ich meinte/fragen wollte, beantwortet Burkhard auch noch.

Damit hat eine FF Camera gegenüber einer Crop Cam bei schwierigen Lichtverhältnissen immer einen Vorteil, ist doch richtig oder ?

 

[Georgius]

Für die Belichtungszeit ist es absolut unerheblich wieviel Licht auf den gesamten Sensor fällt. Es ist nur relevant was pro Flächeneinheit fällt.

 

[eric]

Für die Belichtungszeit ist es absolut unerheblich wieviel Licht auf den gesamten Sensor fällt. Es ist nur relevant was pro Flächeneinheit fällt.

Hä ?
Wenn bei KONSTANTER ISO, aber flexibler Verschlusszeit (zB: TV Modus der Canonen) wenig Licht vorhanden ist (Innenraum/Dunkel), dann müsste doch die FF Cam mit etwas kürzerer Verschlusszeit auskommen können, als die Crop Cam (gleiche Linse drauf!)
Oder nicht ? Hab gerade keine Crop Cam hier...

Die FF hat ja mehr Fläche...

 

[Gast_165699]

Nein, tut sie nicht - die Verschlusszeiten sind gleich.

 

[eric]

Und das Bild dann auch gleich "hell" ?

 

[Gast_165699]

Ja.
Der Unterschied ist der dass das Signal des kleineren Sensors für gleiche ISO-Zahl mehr verstärkt werden muss.

 

[Georgius]

Ja, gleich hell.

Wenn ich nachher ein Crop des KB mache wird sich die Helligkeit auch nicht ändern.

Ein Gedankenexperiment:

Ich habe eine KB-Kamera. Jetzt nehme ich einen Karton in KB-größe und schneide ein Loch in größe eines Cropsensors. Wenn ich ihn jetzt über den Sensor lege, was ändert sich für die nicht abgedeckten Pixel? Genau, nichts.

 

[eric]

Ja.
Der Unterschied ist der dass das Signal des kleineren Sensors für gleiche ISO-Zahl mehr verstärkt werden muss.

Was dann mehr Rauschen bedeutet, richtig ?
Damit wäre das Bild aber ohne diese Verstärkung schon dunkler oder eben länger zu belichten, um das auszugleichen ?

 

[Georgius]

Ja.
Der Unterschied ist der dass das Signal des kleineren Sensors für gleiche ISO-Zahl mehr verstärkt werden muss.

Was dann mehr Rauschen bedeutet, richtig ?
Damit wäre das Bild aber ohne diese Verstärkung schon dunkler oder eben länger zu belichten, um das auszugleichen ?

Jein, in der Praxis ist das richtig, das liegt aber nur daran das üblicherweise die Pixel am Cropsensor kleiner sind.
Wenn die Pixel gleich groß sind fällt die digitale Besonderheit weg.

Da mußt allerdings ca. eine 30D mit einer 5D mk3 vergleichen

 

[Gast_194966]

Was dann mehr Rauschen bedeutet, richtig ?

Eigentlich rauscht es stärker, weil es stärker vergrößert wird.


Gruß, Matthias