Information FX - DX: Die technischen Unterschiede

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cantorice

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In diesem kleinen Thread möchte ich potentielle Umsteiger von DX zu FX auf die technischen Unterschiede hinweisen. Der Thread erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit, und soll nur mit Hilfe von einigen Bildern deutlich machen, dass FX nicht nur Vorteile hat.

1. Field Of View (FOV)

Der bedeutendste Unterschied zwischen FX und DX ist Bildwinkel.Durch das verkleinerte Sensorformat (DX = ½ FX) ergibt sich an DX ein Bildwinkel, welcher der 1.5x Brennweite an FX entspricht. Es handelt sich dabei nicht um eine Brennweitenverlängerung, sondern lediglich um einen sogenannten Crop Faktor. Die Nikon D3 macht im DX Modus genau das gleiche. Die äußeren Bildbereiche des FX Sonsors werden deaktiviert, das Ergebnis ist ein dem DX Sensor entsprechendes Bild mit verringerter Auflösung. Ein nachträgliches Croppen des FX Bildes führt zu exakt dem gleichen Ergebnis.

fx_50mm_f2zoy8.jpg

FX: 50mm f/2.8
dx_50mm_f25um6.jpg

DX: 50mm f/2.8


2. Depth Of Field (DOF)

Entgegen der allgemeinen Annahme ändert sich zwischen DX und FX die Schärfentiefe (DOF) nicht. In die Berechnung geht zwar der Zertstreuungskreis (welcher von der Sensordiagonale abhängig ist) ein, jedoch handelt es sich dabei um eine subjektive Unschärfe, abhängig vom Betrachtungsabstand. Hierfür wird angenommen, dass das menschliche Auge eine Auflösung von 1 Winkelminute hat. Abhängig vom Betrachtungsabstand kann so der Unschärfeeindruck unterschiedlich ausfallen. Fakt ist, dass bei einer D3x mit 24MP die DOF geringer als bei einer D700 mit 12MP ist (je geringer der Pixelabstand, desto „früher“ ist eine Unschärfe zu erkennen).

fx_50mm_f2.8_crop1eks.jpg

FX 50mm f/2.8 Cropped
dx_50mm_f2.8_cropgfyv.jpg

DX 50mm f/2.8 Cropped


Warum haben dann Kompaktkameras keine geringe DOF?

Ganz einfach, die DOF hängt von 3 Faktoren ab:
  • Brennweite
  • Blende
  • Fokussierabstand

Je größer die Brennweite, desto geringer die DOF. Ausgegangen wird hierbei von der echten Brennweite, nicht von der KB-equivalenten Brennweite. Aus diesem Grund ist die DOF bei einer FX Kamera auch geringer als bei einer DX Kamera, da für den gleichen Bildeindruck auch eine größere Brennweite benötigt wird.

fx_24mm_f2.8_crop85giv3.jpg

FX 24mm f/2.8 Crop
fx_85mm_f2.8_crop24vig1.jpg

FX 85mm f/2.8

Je größer die Blende (je kleiner der Blendenwert), desto geringer ist auch hier die DOF.

dx_50mm_f1.8ch45.jpg

DX 50mm f/1.8
dx_50mm_f22fg07.jpg

DX 50mm f/22

Je größer der Fokussierabstand, desto größer ist die DOF. Dies geht bis zur hyperfokalen Distanz, also diejenige (endliche) Gegenstandsweite, bei der im Unendlichen liegende Objekte gerade noch mit einer akzeptablen Unschärfe abgebildet werden, wenn genau auf diese Gegenstandsweite fokussiert wird (Wird oft für Landschaftsaufnahnen verwendet).

dx_50mm_f1.8_0.9ml4ok.jpg

DX 50mm f/1.8 ca 90cm Abstand
dx_50mm_f1.8_2.5m_crope28h.jpg

DX 50mm f/1.8 ca 2.5m Abstand Crop

3. Rauscharmut

FX hat einen entscheidenden Vorteil für Available Light Fotografen: Durch die geringe Pixeldichte (12MP FX → 12MP DX) steigt die Lichtempfindlichkeit eines Pixelsensors. Dies hat ein geringeres Bildrauschen zur Folge (je nach Kamera 1-2 Blendenstufen).
Einige von euch denken sich vielleicht: Warum bringt Nikon dann keine D300 Low Light auf den Markt, also eine DX Kamera mit der gleichen Pixeldichte wie eine D700? Nun, so einfach ist das nicht. Das absolute Rauschen würde zwar einer D700 entsprechen, aufgrund der geringeren Auflösung sind einzelne Rauschpixel jedoch größer (relativ zum Gesamtbild). Dies führt zu einem sichtbar stärkerem Rauschen als bei einer D700.

4. Naheinstellgrenze

Analog zur DOF ändert sich die Naheinstellgrenze zwischen FX und DX nicht. Aufgrund des unterschiedlichen Bildausschnittes muss man bei FX jedoch näher ran gehen, um genauso viel auf das Bild zu bekommen. Hier stößt man nun eher an die Naheinstellgrenze als bei DX.
Wenn man jetzt noch ein identisches Bild möchte (nicht nur selber Bildausschnitt, sondern auch identische Bildwinkel), so benötigt man ein längeres Objektiv. Hier wird der Unterschied noch deutlicher (DX: 85/1.8 mit 85cm, FX: 135/2 mit 110cm).


Ich hoffe, für den ein oder anderen war dieser Beitrag lesenswert. Sollten irgendwelche Fehler drin sein, bitte mich darauf hinweisen, so dass ich sie ausbessern kann.

Gruß,
Sebastian
 
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hallo Sebastian
du hast dir ja eine Menge Arbeit gemacht
aber alles im DOF Teil würde ich noch einmal genauer recherchieren
und dann korrigieren
mfg
charly
 
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Hallo charlyG,
vielen Dank für die Antwort. Spielst du im DOF Bereich auf etwas spezielles an, oder bist du der Meinung, dass alles überarbeitet werden muss?
Prinzipiell habe ich recherchiert, und diesen Beitrag nach besten Wissen und Gewissen zusammengestellt.
Für Kritik oder Fehler meinerseits bin ich jedoch jederzeit offen, und werde sie auch korrigieren.
 
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Schöne Zusammenstellung, du hast dir echt Mühe gemacht! :up:


Bei "3. Naheinstellgrenze" ist mir aber ein Schreibfehler aufgefallen: Es heißt durch nicht druch die geringe Pixeltiefe... :D
 
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Dies geht bis zur hyperfokalen Distanz, also jene Distanz, ab der bis ins unendliche das Bild scharf ist (Wird oft für Landschaftsaufnahnen verwendet).

nö, die h.d. ist diejenige GEGENSTANDSWEITE auf die fokussiert die schärfentiefe bis unendlich reicht. die schärfentiefe erstreckt sich dabei aber im vordergrund BIS ZUR HALBEN h.d.
 
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Einfache Physik. Vielleicht ist es etwas unglücklich formuliert, ich versuche es zu verdeutlichen:
Nehmen wir an, wir haben 2 FX Kameras, eine D3x mit 24MP (6000x4000 Pixel) und eine D3y mit 6MP (3000x2000 Pixel). Als Objektiv verwenden wir ein AF 50mm f/1.8 bei Offenblende. Das Objekt befindet sich 10m entfernt. Die DOF beträgt nun 4,46m, davon 1,75m vor dem Objekt, und 2,7m hinter dem Objekt.
Die Unschärfe nimmt mit dem Abstand von der Schärfeebene zu.
Je kleiner nun die Sensorpixel sind, desto früher merkt man eine Unschärfe, weshalb die DOF kleiner wirkt. Angenommen, die Unschärfe beim 24MP Sensor geht über 4 Pixel (2x2 Pixel), so ist diese Ebene beim 6MP Sensor noch scharf (1x1 Pixel). Dieses Phänomen ist vergleichbar mit einer schlechten Optik, welche an einem 6MP Sensor noch scharfe Bilder erzeugt, bei einem 12MP Sensor jedoch bereits an ihre Grenzen stößt.
 
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Einfache Physik. Vielleicht ist es etwas unglücklich formuliert, ich versuche es zu verdeutlichen:
Nehmen wir an, wir haben 2 FX Kameras, eine D3x mit 24MP (6000x4000 Pixel) und eine D3y mit 6MP (3000x2000 Pixel). Als Objektiv verwenden wir ein AF 50mm f/1.8 bei Offenblende. Das Objekt befindet sich 10m entfernt. Die DOF beträgt nun 4,46m, davon 1,75m vor dem Objekt, und 2,7m hinter dem Objekt.
Die Unschärfe nimmt mit dem Abstand von der Schärfeebene zu.
Je kleiner nun die Sensorpixel sind, desto früher merkt man eine Unschärfe, weshalb die DOF kleiner wirkt. Angenommen, die Unschärfe beim 24MP Sensor geht über 4 Pixel (2x2 Pixel), so ist diese Ebene beim 6MP Sensor noch scharf (1x1 Pixel). Dieses Phänomen ist vergleichbar mit einer schlechten Optik, welche an einem 6MP Sensor noch scharfe Bilder erzeugt, bei einem 12MP Sensor jedoch bereits an ihre Grenzen stößt.

soso.

und jetzt nehmen wir noch eine d3z mit 3x2 pixeln. wie verhält sich deine theorie nun?

mal ehrlich - selten so einen schmarn gelesen.

:fahne:
 
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