Für die Techniker: Vergleich Brennweite / Blende / Fläche

[limpias]

Hallo zusammen,

es ist Sonntag Abend und mir ist langweilig.

Da ich mir letzte Woche das Nikkor 85mm f/1,8 bestellt habe und ich aber viel lieber das f/1,4 geholt hätte (wenn es nicht über meinem verfügbaren Budget gewesen wäre) habe ich mal ein bisschen in Excel rumgespielt und folgendes herausgefunden.

Die Tabelle spricht glaube ich für sich (ich glaub ich geb das f/1,8 wieder zurück... )

Brennweite - Blende - Lichtöffnung Durchmesser - Fläche ---- Faktor
50mm ------ f/1,8 --- 28mm -------------------- 606mm2 -- 1,0
50mm ------ f/1,4 --- 36mm -------------------- 1002mm2 - 1,7
85mm ------ f/1,8 --- 47mm -------------------- 1751mm2 - 2,9
85mm ------ f/1,4 --- 61mm -------------------- 2895mm2 - 4,8

Bei Fragen bitte melden!

Viele Grüße und noch einen schönen Sonntag Abend!

Andreas

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[maikm]

Aber kann mir jemand erklären, warum lange Brennweiten mehr Licht schlucken als kurze Brennweiten??

Schau Dir nochmal die Zeichnung von tengris an. Die längere Brennweite vergrößert stärker. Die Abbildung, sprich das Licht, wird sensorseitig auf eine größere Fläche verteilt und daher dunkler.

Maik

 

[volkerm]

Also bei 50mm 1,8 = 1/100 sec
bei 85mm 1,4 = 1/500 sec

Hoffe mal, dass das stimmt

Ja, das stimmt, allerdings für die Situation, in der 50mm an Sensor A und 85mm an Sensor B den gleichen Bildausschnitt liefern.

Nein, es stimmt auch dann nicht. Der Unterschied zwischen f/1.4 und f/1.8 ist 2/3 Blendenstufe entsprechend 1,6-facher Belichtungszeit. Punkt.

edit: 1 Blendenstufe = Faktor 2, 2/3 Blendenstufe = 2^(2/3)

 

[Retina]

Nein, es stimmt auch dann nicht. Der Unterschied zwischen f/1.4 und f/1.8 ist 2/3 Blendenstufe entsprechend 1,6-facher Belichtungszeit. Punkt.

edit: 1 Blendenstufe = Faktor 2, 2/3 Blendenstufe = 2^(2/3)

Ich bekomme da für (1,8/1,4)**2 etwa den Wert 1,653061 raus. Ob Du das kreativ zu 1,6 oder formal zu 1,7 rundest, bleibt Dir überlassen. Über die Nachkommastellen habe ich mir ehrlich gesagt keine Gedanken gemacht und die Rechnung des TO auch nicht nachgerechnet. Es ging mir mehr um die zugrundeliegende Struktur.

Edit: Oder meintest Du die Sache mit der Brennweite? Du hast aber meine Aussage zu den Sensoren gelesen, oder?

Gruß,
Burkhard

 

[volkerm]

Retina, und warum schreibst du dann zu seinem Ergebnis 5x kürzere Belichtungszeit, daß das stimmt?

Das ist und bleibt falsch, egal welche Theorien man drumherumbaut.

 

[Retina]

Retina, und warum schreibst du dann zu seinem Ergebnis 5x kürzere Belichtungszeit, daß das stimmt?

Das ist und bleibt falsch, egal welche Theorien man drumherumbaut.

Weil es meiner Meinung nach stimmt für ein Sensorenpaar, dass jeweils an 50mm und 85mm den gleichen Bildausschnitt aufnimmt und gleiche Pixelzahl hat.

Gruß,
Burkhard

 

[volkerm]

Burkhard, wir sind von dir ja einige Theorien gewohnt. Daß du nun aber die Definitionen von Blende und Belichtung nach Bedarf verbiegst, das ist vorsichtig gesagt abenteuerlich.

Die Helligkeit in der Bildebene unterscheidet sich bei f/1.8 und f/1.4 um die besagte Zweidrittelblende und daraus ergibt sich die Belichtungszeit. Die übrigen Zahlenspiele sind am Thema vorbei.

 

[foxmulder]

Weil es meiner Meinung nach stimmt für ein Sensorenpaar, dass jeweils an 50mm und 85mm den gleichen Bildausschnitt aufnimmt und gleiche Pixelzahl hat.

Du meinst wenn ich zwei 24-120er an je eine D3 und eine D2X schraube, bei beiden ISO 200 einstelle, Blende 8 vorwähle, an der D3 auf 75mm zoome und an der D2X auf 50mm, dann bekomme ich nicht die gleiche Belichtungszeit bei dem gleichen Motiv?

Gruß
Dirk

 

[Retina]

Du meinst wenn ich zwei 24-120er an je eine D3 und eine D2X schraube, bei beiden ISO 200 einstelle, Blende 8 vorwähle, an der D3 auf 75mm zoome und an der D2X auf 50mm, dann bekomme ich nicht die gleiche Belichtungszeit bei dem gleichen Motiv?

Gruß
Dirk

Wenn Du ISO fest hältst bekommst Du natürlich gleiche Belichtungszeiten. Es ist aber so, dass die D3 dann pro Pixel 2,25 mal mehr Licht bekommt. Wenn ich also fordere, dass beide Pixelvarianten gleich viel Licht pro Pixel bekommen sollen, dann reduziert sich die Belichtungszeit für die D3 genau im Verhältnis der Offenblendenflächen, so wie es limpias ausgerechnet hat.

Gruß,
Burkhard

 

[wolfilein]

Du meinst wenn ich zwei 24-120er an je eine D3 und eine D2X schraube, bei beiden ISO 200 einstelle, Blende 8 vorwähle, an der D3 auf 75mm zoome und an der D2X auf 50mm, dann bekomme ich nicht die gleiche Belichtungszeit bei dem gleichen Motiv?

Gruß
Dirk

Wenn das der Fall wäre, dann müsste man mal mit dem Objektivkonstrukteur reden.
Dadurch dass Blende 8 bei 75mm einer anderen Eintrittspupille entspricht als Blende 8 bei 50mm kommt natürlich die gleiche Belichtungszeit heraus.
Früher, als man noch mit Handbelichtungsmesser arbeitete, musste man auch nicht die Brennweite eingeben. Weil die eben bei diesen Rechnungen keine Rolle spielt.

Gruß Wolfgang

 

[wolfilein]

Wenn Du ISO fest hältst bekommst Du natürlich gleiche Belichtungszeiten. Es ist aber so, dass die D3 dann pro Pixel 2,25 mal mehr Licht bekommt.
Gruß,
Burkhard

Wäre das der Fall, dann müsste ja das Bild der D3 erheblich überbelichtet sein.

Gruß Wolfgang

 

[Hans-Peter R.]

Hallo,

der Umstand, wie das Anliegen des Thread-Erstellers nach Gutdünken und Befindlichkeiten einiger Thread-Teilnehmer in die völlige Belanglosigkeit und Praxisferne pervertiert wird, grenzt nahezu an Thread-Hijacking.

Vielleicht könnten wir uns darauf einigen, dass nicht jedes denkbare optische Rechenkonstruckt die Mehrheit der Thread-Teilnehmer interessiert sondern eher verwirrt, so dass man vielleicht darüber reden, aber ganz sicher nicht streiten muss.

Also Kinder: Benehmt Euch

Ciao
HaPe

 

[volkerm]

Es ist aber so, dass die D3 dann pro Pixel 2,25 mal mehr Licht bekommt.

Und nun hat man einen völlig anderen Sachverhalt gefunden, wo diese Zahl zufällig auftaucht, und das ist auch wirklich der einzige Zusammenhang, den man mit viel mit Mühe konstruieren kann.

Was sollen solche Verwirr-Beiträge?

 

[Wolle]

Moin,

Ja, das stimmt, allerdings für die Situation, in der 50mm an Sensor A und 85mm an Sensor B den gleichen Bildausschnitt liefern.

Genau den muss man dazu aber betrachten, wenn das Ergebnis stimmen soll: 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.

Entschuldige bitte, aber das ist schlichter Unsinn. Die Lichtmenge hat mit dem Cropfaktor nichts zu tun. Die ist bei gegebener Blende auf die Fläche bezogen immer gleich. Da ist es egal, welche Brennweite oder welches Bildformat Du hast.
Habe es ausprobiert, D70 mit 2,8/100 und F80 mit 2,0/35. Beide haben für meinen Rasen den gleichen Meßwert angezeigt...

 

[maikm]

Was sollen solche Verwirr-Beiträge?

Burkhard sieht halt alles immer mit der Rauschbrille, auch wenn's gar nichts mit dem Thema zu tun hat.

Maik

 

[volkerm]

Burkhard sieht halt alles immer mit der Rauschbrille, auch wenn's gar nichts mit dem Thema zu tun hat.

Das sei ihm auch unbenommen. Daraus aber zur Aussage zu gelangen, eine Belichtungszeit reduziere sich "genau im Verhältnis der Offenblendenflächen", ist mehr als irreführend.

 

[Retina]

Ich probiere es noch mal:

Bei Digitalkameras* beliebiger Sensorgröße verhält sich meiner Meinung nach die Belichtungszeit bei

• gleichem Motiv
• gleichem Bildausschnitt
• gleichem Tonwerteumfang (!)
• gleicher Auflösung (MP)
• gleichen Sensortyps (Effizienz)

umgekehrt proportional zur Offenblendenfläche. :kuh:

Viele Grüße,
Burkhard :hallo:

*) Ließe sich recht einfach auch auf analoge Kameras übertragen.

 

[Hans-Peter R.]

Hi,

[...] verhält sich [...] die Belichtungszeit [...] umgekehrt proportional zur Offenblendenfläche.

das heißt also: Je größer die Blende, desto kürzer die Belichtungszeit ... ... wow, das wäre ja mal eine Erkenntnis

HaPe

 

[rcr]

Bei Digitalkameras* beliebiger Sensorgröße ...

Um wieder zur Praxisrelevanz zu kommen:

Wo kann ich die Kamera kaufen, bei der sich der Sensor wechseln lässt? Die Wechselsensoren müssen natürlich Deine Vorgaben erfüllen!

(Kameras mit fester Sensorgrösse und wechselbaren Objektiven kenne ich und weiss auch wo ich welche bekomme)

Viele Grüsse,
Ralf

 

[volkerm]

Retina, dann nehmen wir ein praktisches Beispiel, die Maße sind eingezeichnet.

• Wir richten beide Objektive auf eine große graue Wand
• Welches Objektiv liefert bei Offenblende die größere Helligkeit in der Bildebene und warum?
• Wie ist das sich daraus ergebende Verhältnis der Verschlusszeiten hier?

Eine konkrete Antwort ohne theoretische Abschweifungen wäre nett.

35mm f/1.4


200mm f/2

 

[Retina]

Retina, dann nehmen wir ein praktisches Beispiel, die Maße sind eingezeichnet.

• Wir richten beide Objektive auf eine große graue Wand
• Welches Objektiv liefert bei Offenblende die größere Helligkeit in der Bildebene und warum?
• Wie ist das sich daraus ergebende Verhältnis der Verschlusszeiten hier?

Eine konkrete Antwort ohne theoretische Abschweifungen wäre nett.

Volker, die Antworten auf Deine Fragen kannst Du in jedem Buch über technische Optik nachlesen, vermute ich ´mal. Damit müssen wir hier an so fortgeschrittener Stelle im Thread niemand mehr langweilen.

Was mich nur wundert ist, warum Du an solchen theoretischen Teilaspekten Interesse hast bzw. an der Formulierung in photographisch wenig relevanten Begriffen? Ich halte Parameter wie Auflösung, Schärfentiefe, Bildausschnitt und Tonwerteumfang für photographisch wesentlich relevanter als Brennweite, Blendenwert, Pixelgröße und ISO-Empfindlichkeit, die nur im Kontext einer spezifischen Kamerakonstruktion photographisch interpretierbar sind und habe meine Antwort auch deshalb mittels dieser Begriffe gegeben. (Natürlich ist es manchmal sinnvoll sich Teilaspekte zu betrachten. Aber man darf dabei die Gesamtbetrachtung nicht aus dem Auge verlieren und hier halte ich Teilaspekte eher für hinderlich.)

Machst Du Deine Bilder eigentlich mit abgeschraubten Objektiven? Nein. Dann betracht doch bitte auch nicht primär eine fiktive Beleuchtungsstärke auf dem Sensor, sondern das photographische Gesamtergebnis.

Gruß,
Burkhard