Formatumrechnungen

[Silvestri]

Natürlich ist der Formatvergleich eine wichtige Sache, tausendmal gelesen. In der analogen Film-Zeit gab es für 16mm-Kameras Objektive, da haben alle 35mm-Standbildfotografen von geträumt.

Vielleicht kann ich ein wenig dazu beitragen, warum es einfacher ist, gute Objektive für ein kleineres Format zu rechnen, zu bauen.

Wir lesen vom Crop-Faktor, das ist eine eindimensionale Umrechnung, 1 für KB, 1,5 für APS-C und 2 für mfT. Ein Objektiv ist ein dreidimensionales Gebilde aus Fassung und Glas, und das Zauberwort heisst dritte Potenz. Ein KB-Objektiv 24-105mm und ein mfT-Objektiv 12-45mm sind im Brennweitenbereich / Bildwinkel weitgehend vergleichbar. Der Cropfaktor ist Zwei.

Jetzt kann man sich überlegen, alles ist in der ersten Dimension doppelt oder halb so gross. Physikalisch heisst das, Länge x Breite x Höhe, wenn man die Konstruktion eines mfT-Objektivesw einfach aufblasen würde auf KB, wäre das KB-Objektiv achtmal so schwer, weil doppelt so lang, doppelt so breit und doppelt so hoch.

Mein 12-45mm f4 wiegt 260 Gramm. Wenn ich es auf KB vergrössere, wiegt es theoretisch 2080 Gramm. Wer kauft das? Das ist pure Physik? Bitte korrigiert mich bei Denkfehlern. Der Konstrukteur eines 24-90mm für KB wird versuchen, das Gewicht und die Grösse unterhalb von 2080 Gramm zu halten und dabei wird er Kompromisse eingehen. Lange Rede, kurzer Sinn: der Konstrukteur eines mfT-Objektives hat mehr Freiraum, eine optisch gute Konstruktion umzusetzen, weil Grösse und Gewicht ihn weniger beschränken, so wie ein 16mm-Cine-Objektiv weniger Rücksichten nehmen musste als ein 35mm-Objektiv. Ein Teil der Erklärung mag sein, dass das Objektiv für das grössere Format praktisch weniger lichtstark ausgelegt sein wird als das Objektiv für das kleinere Format. Aber um konkret zu bleiben: Wenn ich ein 12-45mm f/4 vorlege, welcher Fotograf mit KB würde ein 24-90mm f/5,6 schätzen bzw kaufen?

So einfach ist das alles nicht!

Grüsse aus der Eifel

maro

 

[MEPE]

Wenn ich ein 12-45mm f/4 vorlege, welcher Fotograf mit KB würde ein 24-90mm f/5,6 schätzen bzw kaufen?

So einfach ist das alles nicht!

Doch, ist eigentlich einfach.
Deinem 12-45/f4 entspricht ein 24-90/f8(!) und das wäre dann wiederum nicht wirklich größer und schwerer.

Umgekehrt wird ein Schuh draus. Als Besitzer kleiner Objektive für kleine Sensoren neigt man dazu, sich bzgl. Lichtstärke selbst ein bisschen zu beschummeln.

 

[Silvestri]

Guten Abend Steffen,
ich habe nicht gesagt, dass ein 24-90mm f5,6 dem 12-45mm entsprechen würde, bitte genau lesen, ich habe nur gefragt, wer das Objektiv mit den Daten 24-90mm f5,6 kaufen würde? Das 24-90mm f8 würde erst recht schwieriger zu verkaufen sein, insofern habe ich dem grösseren Format noch einen "Kredit" gegeben.
Ich bin Techniker, aber trotzdem davon überzeugt, dass die Produkte Daten haben müssen, dass der Kunde auch zugreift bzw kauft.
Dann ist es noch ein Unterschied, ob man statische Objekte aufnimmt wg Tiefenschärfe oder dynamisch wg Verschlusszeit. Aber mal ehrlich gefragt: würdest Du als KB-Fotograf ein 24-90mm f8 kaufen?
Ich hoffe aber trotzdem, dass die grundsätzliche Beziehung rübergekommen ist, Danke.
Grüsse aus der Eifel
maro
Wer Druckfehler findet, darf sie behalten!

 

[MEPE]

Die Physik kann man nicht austricksen, Brennweite, Blende und Iso müssen umgerechnet werden, da sind wir uns ja einig.

Es macht aber doch gerade den Sinn des größeren Sensors aus, Lichtstärken zur Verfügung zu haben, die es für den kleineren Sensor gar nicht gibt, ansonsten kann man sich das Geld für die größere, schwerere Kamera sparen.

Es gibt aber tatsächlich immer wieder KB-Nutzer, die sich vergleichsweise lichtschwache Kit-Zooms an die Kamera schrauben.

Umgekehrt bräuchtest Du ja an MFT ein 12-45/f2, um mit einem schnöden f4-Zoom für KB konkurrieren zu können. Wer wiederum würde das denn kaufen? Das wäre sehr schwer und sehr, sehr teuer.

 

[Gast_421526]

Wobei für die Belichtung es völlig egal ist, ob das ein 2.8er für Kleinbild, Crop, MFT oder für eine Plattenkamera ist, wenn ich den gleichen Ausschnitt mit entsprechend dem Bildwinkel angepasster Brennweite aufnehme
Lediglich die Bildwirkung ist eine andere.

 

[TVKC]

und auch die Sichtbarkeit des Rauschens, ca 2 Blenden zu mFT und 1 Blende zu APS-C im Vergleich zu Kleinbild, weil man die Bildee der kleineren Sensoren eben stärker vergrößern muss, um die Bilder auf dieselbe Ausgabegröße zu bringen.

 

[MEPE]

Daher ja mein Hinweis oben, dass auch die ISO umgerechnet werden muss.

 

[Ray_of_Light]

Doch, ist eigentlich einfach.
Deinem 12-45/f4 entspricht ein 24-90/f8(!) und das wäre dann wiederum nicht wirklich größer und schwerer.

Im Eingangsposting ging es jedoch um etwas anderes:

Jetzt kann man sich überlegen, alles ist in der ersten Dimension doppelt oder halb so gross. Physikalisch heisst das, Länge x Breite x Höhe, wenn man die Konstruktion eines mfT-Objektivesw einfach aufblasen würde auf KB, wäre das KB-Objektiv achtmal so schwer, weil doppelt so lang, doppelt so breit und doppelt so hoch.

Also um ein (hypothetisches) Objektiv welches man erhält wenn man alle Dimensionen verdoppelt: nach meinem Verständnis dann ein 24-90 F4, mit doppelt so großem Bildkreis und auch doppeltem Auflagemaß/Schnittweite.

Dass ein solches Objektiv in der Praxis dann eben nicht doppelt so lang und 8x so schwer ausfällt hat wohl viele Gründe:
- das 12-45 F4 ist vermutlich nicht auf kleinstmögliche Abmessungen optimiert
- man muss nicht zwangsläufig auch alle mechanischen Bauteile in den Wandstärken und sonstigen Abmessungen verdoppeln
- im Objektiv eingebaute Elektrik und Elektronik bleibt plusminus dieselbe (wegen der 8x schwereren Linsen ev. ein größerer AF-Motor notwendig)
- man kann wegen des größeren Aufnahmeformats mehr Kompromisse bezüglich Auflösung pro mm eingehen
- tatsächlich existierende KB-Bajonette haben keineswegs den doppelten Durchmesser des mFT-Bajonetts, wodurch auch kein doppelter Objektivdurchmesser erforderlich ist
usw.

 

[KHZ]

Da das Bild vom Sensor bei mft linear zweimal so stark vergrößert wird für das fertige Bild, werden auch alle Fehler doppelt so startk sichtbar. die lineare Auflösung müsste also "doppelt so hoch" (das war jetzt nur bildlich gemeint ) sein um ein qualitativ gleichwertiges fertiges Bild zu erzeugen.

Karl

weshalb kann eine Ameise das Vielfache ihres eigenen Gewichts tragen, ein Elefant aber nicht?

 

[bluebee]

...
Dass ein solches Objektiv in der Praxis dann eben nicht doppelt so lang und 8x so schwer ausfällt hat wohl viele Gründe:

- man muss nicht zwangsläufig auch alle mechanischen Bauteile in den Wandstärken und sonstigen Abmessungen verdoppeln
- im Objektiv ... (wegen der 8x schwereren Linsen ev. ein größerer AF-Motor notwendig)

- tatsächlich existierende KB-Bajonette haben keineswegs den doppelten Durchmesser des mFT-Bajonetts, wodurch auch kein doppelter Objektivdurchmesser erforderlich ist
usw.

Liegt da nicht insgesamt ein Denkfehler bei Dimensionsänderung und Vergrößerungsfaktor vor? Der Cropfaktor scheint das Problem zu sein. Für reine Bild- oder Fotodaten (BW, Blende, ISO, Abbildungswinkel ...) mag das alles zutreffen, aber nicht für technische Baugrößen und Gewichte. Dann wäre die Welt sicher viel einfacher, wenn es nur das wäre.

Das kann so vereinfacht nicht stimmen und sollte eigentlich offensichtlich nicht stimmen können. Sollte es jedoch stimmen, dann wird es auch praktische Vergleichsbeipiele und Objektivmodelle geben, die den Faktor 8 bestätigen. Ich habe bisher immer nur vom Faktor 8 gelesen, niemand hat es bisher erklärt, wie das zustandekommen soll. Seit wann kann man den "optischen Cropfaktor 2" als Basis für Volumen und Gewichtsberechnungen nehmen?

In der Praxis wird ein Dimensionsfaktor von 3-4 wohl näher an der Wahrheit liegen, als ein stumpfes 8 = 2³ = Cropfaktor 2 als Basis für Volumen und Gewicht umgerechnet...
In der Fläche ist der Faktor 1,41 /Wurzel 2, also sollte es im Volumen eigentlich 1,73 oder Wurzel 3 sein - kenne das Tastenzeichen für "Wurzel aus" nicht.

 

[Silvestri]

Hallo bluebee,
es ging mir primär um den Grundgedanken, ein Objektiv für mfT "stumpf" auf KB aufzublasen, dann verachtfacht sich das Gewicht.
Natürlich weiss ich, dass dies in der Praxis nicht gemacht wird denn es führt zu nicht verkaufbaren und auch nicht zu sinnvollen Produkten.
Mein Ziel war es, dezent daran zu erinnern, dass der Konstrukteur beim kleineren Format etwas mehr Freiheiten hat, etwas mehr Aufwand treiben kann, ohne dass die Linse ein Totschläger wird.
Der gedankliche Ansatz trifft noch am Ehesten auf die alten Grossformat-Objektive zu. Es gab Super Angulone mit 38mm, 47mm, 58mm, 65mm, 75mm, 90mm, 121mm. Wenn man sich deren Schnittzeichnungen ansieht, ist die Ähnlichkeit gross. Allerdings ging Schneider aus nachvollziehbaren Gründen hin und hat bei länger werdender Brennweite die Lichtstärke dezent reduziert von 5,6 über 6,8 bis hin zu f8, damit die dritte Potenz nicht so gnadenlos zuschlägt.
Das Prinzip ist aber bei dieser Reihe gut zu erkennen.
Dein von Dir praktisch vermuteter Dimensionsfaktor von 3-4x scheint mir zutreffend, WEIL eben nicht stumpf transformiert wird. Aber das Prinzip, aus einer Linse mit z.B. 10cm Brennweite und f/4 eine Linse mit 20cm Brennweite ebenfalls f/4 zu machen, ergibt das achtfache Gewicht, das bleibt. Damit muss der Konstrukteur arbeiten, das kann er optimieren, aber dann wird es eben anders gut.
Grüsse aus der Eifel
maro

 

[Floyd Pepper]

warum es einfacher ist, gute Objektive für ein kleineres Format zu rechnen, zu bauen.

Es ist nicht einfacher, sondern bei gleicher BQ und Auflösung nur billiger.

Dafür gibt es einen hauptsächlichen Grund:

Den erforderlichen Bildkreisdurchmesser.

Kleineres Format = kleinerer Bildkreis.

Kleinerer Bildkreis = kleinerer Linsendurchmesser, schmälerer Tubus und in der Regel geringerer Aufwand für optische Korrekturen, also insgesamt weniger Entwicklungsaufwand und Materialkosten.

Umkehrschluss: Wenn es billiger ist, ein gleich gutes Objektiv für ein kleineres Format zu konstruieren, dann muss es möglich sein, bei gleichen Kosten ein besseres Objektiv für das kleinere Format zu bauen.

 

[Floyd Pepper]

es ging mir primär um den Grundgedanken, ein Objektiv für mfT "stumpf" auf KB aufzublasen, dann verachtfacht sich das Gewicht.

Rückfrage: Wie kommst Du auf eine Verachtfachung des Gewichts?

 

[Silvestri]

" Aber das Prinzip, aus einer Linse mit z.B. 10cm Brennweite und f/4 eine Linse mit 20cm Brennweite ebenfalls f/4 zu machen, ergibt das achtfache Gewicht, das bleibt. "
Breite mal zwei, Höhe mal zwei, Länge mal zwei, ergibt Faktor 8.
Baue mal aus Holzklötzchen oder Lego zwei Quader, bei dem der Eine alle Längen doppelt so gross hat und lege beides auf die Waage.

 

[Borgefjell]

Mein 12-45mm f4 wiegt 260 Gramm. Wenn ich es auf KB vergrössere, wiegt es theoretisch 2080 Gramm. Wer kauft das? Das ist pure Physik? Bitte korrigiert mich bei Denkfehlern. Der Konstrukteur eines 24-90mm für KB wird versuchen, das Gewicht und die Grösse unterhalb von 2080 Gramm zu halten und dabei wird er Kompromisse eingehen

Nikon Z 24-120/4 630 g
Canon RF 24-120/4 700g
Sony 24-120/4 663 g

Sind natürlich alle massiv kompromissbehaftet, sonst wäre das ja nicht möglich

" Aber das Prinzip, aus einer Linse mit z.B. 10cm Brennweite und f/4 eine Linse mit 20cm Brennweite ebenfalls f/4 zu machen, ergibt das achtfache Gewicht, das bleibt. "
Breite mal zwei, Höhe mal zwei, Länge mal zwei, ergibt Faktor 8.
Baue mal aus Holzklötzchen oder Lego zwei Quader, bei dem der Eine alle Längen doppelt so gross hat und lege beides auf die Waage.

Volumen und Gewicht sind 2 verschiedene Dinge... und damit ist der ganze Thread hier auch schon ad absurdum geführt.

Gilt umgekehrt übrigens genauso:

Ein 50/1.8 an KB ist klein, billig und leicht, um an mft etwas ähnliches in der resultierenden Auflösung und Freistellung etc. zu bekommen, wird es groß, teuer und schwer...

Bei einer hochauflösenden KB Kamera kann ich mit einem Objektiv ggf. über die Crop-Möglichkeit ganze Zooms an mft ersetzen usw. (z.B 24/1.4 an KB entspricht einem Zoom 12-48mm Zoom f/0,7-1,4)

 

[bluebee]

Hallo bluebee,
es ging mir primär um den Grundgedanken, ein Objektiv für mfT "stumpf" auf KB aufzublasen, dann verachtfacht sich das Gewicht.
...

Ja, das habe ich soweit schon verstanden, dabei warst du es prinzipiell nicht, der den Faktor 8 genannt hat. Dieser Faktor kommt bei solchen Überlegungen immer wieder mal ans Licht. Ich komme auch aus der Technik, nur bezweifle ich die Korrektheit von Faktor 8.

Wenn es "in rund" plausibler aussieht: zwei 40l Fässer sind im Resultat zwei Fässer mit insgesamt 80l, nur übereinander mit anderer Raumdiagonale. Nehme ich direkt ein beliebiges, handelsübliches 80l Fass, habe ich andere Grundmaße, die am Ergebnis doppelter Inhalt oder annähernd doppeltes Gewicht nichts ändern.

Das einzige, was sich effektiv ändert, ist die Raumdiagonale, damit wäre Wurzel 3 der korrekte Faktor, ebenso, wie es Wurzel 2 für Flächen ist. Warum sollte das bei Objektiven prinzipiell anders sein? Der reale Faktor wird im Durchschnitt noch etwas anders sein, aber nie 8. Wenn, dann eher Wurzel aus 8 - basierend auf Cropfaktor 2³ für Volumen, also ca. 2,83 als Minimum.

Mein Punkt ist:
Woher kommt der Faktor 8, wer kann ihn plausibel erklären?
Nur weil das immer wieder wiederholt wird, wird es nicht korrekter oder plausibler. Ich bin kein Mathematiker und kann es selbst nicht begründen, stoße mich aber an diesem unbegründeten oder falsch begründetem Faktor.
Für mich steht fest, dass man den optischen Cropfaktor 2 unkorrekterweise für Volumen und Gewicht heranzieht.

 

[MEPE]

Für mich steht fest, dass man den optischen Cropfaktor 2 unkorrekterweise für Volumen und Gewicht heranzieht.

Natürlich, weil ein KB-Sensor nicht 2x so breit und 2x so hoch wie ein MFT-Sensor ist.

 

[Borgefjell]

J
Woher kommt der Faktor 8, wer kann ihn plausibel erklären?

Niemand, weil er Schwachsinn ist.. genau wie die immerheisse Theorie, das eine Objektiv beim Anschrauben an mft-Kameras plötzlich dicker wird

 

[multi_cab]

Da ist ein kleiner Denkfehler dabei. Bei Vollmaterial stimmt das, aber bei einem Objektiv ist sehr viel Luftanteil dabei. 8x dürfte zuviel sein.

 

[Silvestri]

Bildformat mfT 12,98 x 17,3mm, KB Bildformat 24 x 36 mm
Grüsse aus der Eifel
maro