Na krawuzi.
Ich war zwei Tage weg und habe in diesen Thread nicht mehr rein gesehen, weil für mich das Thema eigentlich gegessen war. So wie das aber jetzt da steht, möchte ich das nicht im Fangbereich der Suchfunktion stehen lassen, wo es einem unbedarften Anfänger ins Gesicht prallen muss wie ein Zementsack.
Betrachten wir also noch einmal, wie wir die Ausführungen von Burkhard in den bereits gegebenen Konsens einordnen können.
Der Ansatz von limpias war folgender:
limpias schrieb:
...müsste eigentlich auch proportional sein. Je mehr Licht, je kürzer die Belichtung: fünf mal mehr Licht, fünf mal kürzere Belichtungszeit!
Also bei 50mm 1,8 = 1/100 sec
bei 85mm 1,4 = 1/500 sec
Nein, das stimmt unter keiner noch so waghalsigen Annahme, weil wir davon ausgehen müssen, dass limpias die von ihm verwendete Kamera zu Grunde gelegt hat und der Ansicht war, mit einem 85mm f/1,4 nur ein Fünftel der Zeit belichten zu müssen, wie mit einem 50mm f/1.8. In Wahrheit beträgt der Unterschied aber nur eine halbe Blende, eben von 1.8 auf 1.4.
Ich habe versucht, das ursprüngliche Bild noch laientauglicher zu machen. Nehmen wir an, wir fotografieren das Motiv mit einer Studiokamera zweimal mit verschiedenen Brennweiten vom gleichen Standort. Die Eintrittspupille sei bei beiden Objektiven gleich, die Brennweite verhalte sich 1:2. Restliche Einflüsse wie Lichtdurchlässigkeit, Objektivfehler etc. mal beiseite. Wir werfen einen Blick auf die Mattscheibe:
In beiden Fällen fällt exakt die gleiche Menge des vom Motiv reflektierten Lichtes in das Objektiv ein, da ja die Eintrittsöffnung gleich groß ist. Wenn wir jetzt nur das Hauptmotiv betrachten, ist klar ersichtlich, dass bei der doppelten Brennweite das Motiv auf Mattscheibe/Film/Sensor die vierfache Fläche (doppelt so hoch und doppelt so breit) ausfüllt. Da vorne die gleiche Lichtmenge rein kommt und sich dieselbe auf die vierfache Fläche aufteilt, ist logischerweise die Leuchtdichte, also die pro Quadratmillimeter auf den Sensor auftreffende Lichtmenge, nur ein Viertel. Die ominösen 2 Blenden Unterschied in der Lichtstärke. Damit müsste der Sensor viermal so lange (2 Zeitstufen) belichtet werden, um pro Pixel die gleiche Lichtmenge einzusammeln. Oder anders herum, um die gleiche Leuchtdichte zu erzeugen und damit die gleiche Belichtungszeit zu haben, müsste die Lichteintrittspupille die vierfache Fläche haben, also der Durchmesser derselben doppelt so groß sein. Ergibt dann vierfache einfallende Lichtmenge aufgeteilt auf vierfache Fläche, also gleiche Leuchtdichte pro Quadratmillimeter. Damit haben wir mal abgehakt, warum die Lichteintrittspupille mit steigender Brennweite bei gleicher Lichtstärke immer größer wird. Da wird nichts "geschluckt", es verteilt sich nur auf eine immer größere Fläche.
Was wollte uns nun Burkhard sagen:
Retina schrieb:
Nehmen wir ´mal an wir betreiben die 50mm Objektive an einer fiktiven Kamera mit 12MP und Crop-Faktor 1,7 und die 85er an einer FX-Kamera mit ebenfalls 12MP. Dann nehmen wir in allen vier Fällen den gleichen Bildausschnitt auf. Jedes Pixel an gleicher Position in der Bayer-Matrix bildet dann genau das Gleiche ab. Jedes Pixel bekommt dann beim Vergleich der vier Varianten bei gleicher Belichtungszeit eine Lichtmenge ab, die proportional der von Dir berechneten Offenblendenfläche ist.
Das Ganze übersetzt in Laiensprache:
Wenn ich beim rechten Bild einen Sensor verwende, dessen Pixel doppelt so breit und doppelt so hoch sind wie beim linken, dann sammelt jedes dieser Pixel die gleiche Lichtmenge auf wie im linken Bild. Ich erhalte auch die gleiche Abbildungsgröße, weil durch die halbe Auflösung bei doppelter Brennweite das Motiv in der Ausgabedatei die gleiche Größe hat. Allerdings ist damit limpias' obige Annahme mit der kürzeren Belichtungszeit definitiv nicht bestätigt. Selbst wenn ich mal mehr als gewagt interpolieren würde "auf Grund der vierfachen Fläche pro Pixel ist der große Chip viermal so lichtempfindlich", dann wären die Belichtungszeiten nicht kürzer, sondern der Chip würde nur mit seiner höheren Empfindlichkeit die Lichtschwäche des längerbrennweitigen Objektives ausgleichen. Es wäre also von der technischen Seite ein Nullsummenspiel, vom Standpunkt der Produktionskosten für den größeren Chip (er müsste ja doppelt so lang und so breit sein, um die gleiche Pixelzahl zu haben, es könnte also bei Standard-Wafergrößen eine entsprechend geringere Anzahl Chips aus einer Siliziumscheibe geschnitten werden) ein Verlustgeschäft. Würde ich nun für den größeren Chip ein Objektiv längerer oder kürzerer Brennweite verwenden, wären die Verhältnisse wieder die gleichen, das heisst egal wie groß oder wie klein und wie hoch oder niedrigauflösend und wie hoch oder wie niedrigempfindlich der Chip oder Film ist, die Lichtstärke wäre in allen Fällen Brennweite / Eintrittspupille.
Disclaimer:
Selbstverständlich möchte ich mit diesen Ausführungen dem Kollegen limpias nicht seinen Sparwillen auf ein 85mm f/1.4 vermiesen. Ist ein feines Objektiv, auch wenn es nur um eine halbe Blende lichtstärker ist.
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