Makro: Abbildungsmaßstab und Cropfaktor

[mfey]

Der Begriff Makroobjektiv bedeutet im engeren Sinne eine sogenannte 1:1 Abbildung.
Bezogen auf Vollformat heisst das also, dass ein entsprechendes Objektiv es mir ermöglicht, einen rechteckigen Gegenstand mit den Abmessungen 24x36 mm Sensor füllend darzustellen.
Soweit so gut! Bei einem Sensor einer MicroFourThird Kamera, ca. 12x18mm würde eine Makroobjektiv, welches hier eine 1:1 Abbildung verspricht, also ein Rechteck von 12x18mm formatfüllend aufnehmen können?
Das klingt spontan für mich so, als ob dieses Objektiv eine noch bessere optische Makroleistung erbringen muss, um die kleinere Fläche formatfüllend darzustellen. Kann ich dann also noch kleinere Motive formatfüllend (1:1) fotografieren????
Ist somit eine MFT-Kamera bei Makros deutlich im Vorteil?
Müßte ich am Vollformat eine 2:1 Abbildung erreichen, um ein vergleichbares Ergebnis zu erzielen?
Hatte bislang den Vorteil des Cropfaktors im Makrobereich nur für die Tiefenschärfe gesehen!
Trage mich mit dem Gedanken, ein Makroobjektiv für meine MTF Cam (Panasonic G2) zu kaufen.
Wer kennt sich hier aus?

Martin

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[Hanner B.]

1:1 heißt: ein gegenstand wird in seiner natürlichen größe auf dem sensor/film abgebildet, ganz unabhängig von einem format(faktor).

 

[masi1157]

Bei einem Sensor einer MicroFourThird Kamera, ca. 12x18mm würde eine Makroobjektiv, welches hier eine 1:1 Abbildung verspricht, also ein Rechteck von 12x18mm formatfüllend aufnehmen können? Das klingt spontan für mich so, als ob dieses Objektiv eine noch bessere optische Makroleistung erbringen muss, um die kleinere Fläche formatfüllend darzustellen. Kann ich dann also noch kleinere Motive formatfüllend (1:1) fotografieren????

Nicht das Objektiv bringt Dir den "Vorteil", sondern der kleine Sensor.

Hatte bislang den Vorteil des Cropfaktors im Makrobereich nur für die Tiefenschärfe gesehen!

Davon hab ich keine Ahnung.


Gruß, Matthias

 

[tiss]

Wo ist denn da der Vorteil? Du kannst doch auch beim größeren Format das (beispielhaft) 12mmx18mm große Objekt 1:1 abbilden. Das ist dann genauso groß wie auf dem MFT Sensor. Nur das Du bei APS-C oder FX halt mehr "Rand" drauf hast. Aber das Objekt wird doch immer gleich groß abgebildet. Ob jetzt das ganze (Sensor)Format ausgefüllt wird, ist doch unerheblich.

Müßte ich am Vollformat eine 2:1 Abbildung erreichen, um ein vergleichbares Ergebnis zu erzielen?

Nein das Ergebnis ist bei 1:1 immer gleich, vorausgesetzt es passt auch alles drauf. Siehe oben, der Abbildungsmaßstab und damit auch wie das Objekt dann abgebildet/abgelichtet wird ist nicht abhängig vom Format.
Mit z.B. 2:1 am Vollformat wäre dann das Objekt tatsächlich (24x36)mm groß abgebildet, damit formatfüllend, aber eben auch doppelt so groß, wie in Echt. Das das ganze Format bei 1:1 ausgefüllt sein muss, steht ja nirgends geschrieben.

Gruß,
Matthias

 

[mfey]

Nicht das Objektiv bringt Dir den "Vorteil", sondern der kleine Sensor.



Davon hab ich keine Ahnung.


Gruß, Matthias

Na ja, je kleiner der Sensor, desto geringer die Freistellungsmöglichkeiten bzw. desto größer die im Makrobereich gewünschte Tiefenschärfe.
Dennoch ist meine Frage für mich noch nicht so ganz überzeugend beantwortet:
Ich formuliere sie daher noch einmal etwas anders:
1:1 Abbildung heisst, 1mm in der Natur entspricht 1mm auf dem Sensor (unabhängig vom Format), oder?
Wenn ich jetzt 2 Sensoren ("Vollformat"/versus MFT = Cropfaktor 2) mit jeweils 12 MB Pixeldarstellung vergleiche, dann entspricht dieser 1mm bei Vollformat doch nur der halben Pixeldichte im Vergleich zum 2xCrop Format, ist also nicht so hochauflösend darstellbar, oder?
Wenn also die geschossenen Bilder am Monitor zwangsläufig hochskaliert werden (ein Insekt in 1:1 geschossen ist auf dem Monitor betrachtet deutlich größer als in Natur!!!),
dann kann ich doch das Bild mit dem 2xCrop-Format in Breite und Höhe doppelt so gross darstellen bei identischer Auflösung?
D.h. doch mit anderen Worten, wenn beide Sensoren die gleiche Pixelzahl darstellen, der 2xCrop Sensor mir dann einen um den Faktor 2 höheren Abbildungsmaßstab im Vergleich zu Vollformat liefert?
Ich glaube, dass ich da irgendeinen Denkfehler habe, komme aber nicht darauf.



Martin

 

[Fawkes]

Ich glaube, dass ich da irgendeinen Denkfehler habe, komme aber nicht darauf.

Nö

Der kleinere Sensor ist bei Makros bezüglich Tiefenschärfe und Pixeldichte/Abbildungsmaßstab im Vorteil.

 

[mfey]

Wo ist denn da der Vorteil? Du kannst doch auch beim größeren Format das (beispielhaft) 12mmx18mm große Objekt 1:1 abbilden. Das ist dann genauso groß wie auf dem MFT Sensor. Nur das Du bei APS-C oder FX halt mehr "Rand" drauf hast. Aber das Objekt wird doch immer gleich groß abgebildet. Ob jetzt das ganze (Sensor)Format ausgefüllt wird, ist doch unerheblich.



Nein das Ergebnis ist bei 1:1 immer gleich, vorausgesetzt es passt auch alles drauf. Siehe oben, der Abbildungsmaßstab und damit auch wie das Objekt dann abgebildet/abgelichtet wird ist nicht abhängig vom Format.
Mit z.B. 2:1 am Vollformat wäre dann das Objekt tatsächlich (24x36)mm groß abgebildet, damit formatfüllend, aber eben auch doppelt so groß, wie in Echt. Das das ganze Format bei 1:1 ausgefüllt sein muss, steht ja nirgends geschrieben.

Gruß,
Matthias

Was Du sagst klingt absolut logisch und Du hast da sicher recht.
Jetzt kommt aber mit der Pixelzahl, die in meinem Beispiel für die unterschiedlich großen Sensoren (KB und MFT) gleich sein soll, noch ein weiterer Faktor ins Spiel, der mich jetzt irritiert hat.
In puncto Abbildungsmaßstab ist jetzt Klarheit.
Ich stehe vor der Entscheidung, ob ein Makroobjektiv für das MFT Format (Panasonic G2 Kamera) gegenüber den vorhandenen Makroobjektiven für meine D700 Vorteile bietet.
Aufgrund des kleineren Sensors und sogar etwas größerer Auflösung (darstellbare Pixel) würde ich erwarten, dass ich neben einer größeren Tiefenschärfe (dank Crop-Faktor) durch den "digitalen Vergrößerungsfaktor" (12 MB auf 2xCrop Sensor) im Vergleich zur D700 das 1:1 Bild der 2xCrop Kamera ohne Qualtitätsverlust doppelt so hoch skalieren kann wie bei der D700.
Mit anderen Worten: Ich hätte dann bei der 2xCrop Kamera bereits bei 1:2 Abbildung die gleiche Bildauflösung wie bei 1:1 am Vollformat?
Ich kann es selbst nicht so recht glauben, finde aber meinen Denkfehler nicht.

Martin

 

[Fawkes]

Das Bildrauschen spielt in der Makrofotografie auch eine nicht unerhebliche Rolle...

 

[mfey]

Das Bildrauschen spielt in der Makrofotografie auch eine nicht unerhebliche Rolle...

Stative spielen da eine noch größere Rolle, auch an der D700.
Die G2 von Panasonic ist bis ISO 400 absolut rauschfrei, die D700 m.E. auch nur bis ISO 800.
So what?

Martin

 

[masi1157]

Der kleinere Sensor ist bei Makros bezüglich Tiefenschärfe und Pixeldichte/Abbildungsmaßstab im Vorteil.

Unter welchen Voraussetzungen?


Gruß, Matthias

 

[masi1157]

Mit anderen Worten: Ich hätte dann bei der 2xCrop Kamera bereits bei 1:2 Abbildung die gleiche Bildauflösung wie bei 1:1 am Vollformat?
Ich kann es selbst nicht so recht glauben, finde aber meinen Denkfehler nicht.

Ich verstehe ja nicht, warum Ihr immerzu in Pixeln denken müsst. Solange es nur genügend sind, spielen die doch nur bei maximalen Vergrößerungen und Ausschnittvergrößerungen eine Rolle. Aber vergleichen will man doch "fertige Fotos" in normaler Größe, keine 100%-Ansichten, oder?

Wenn Du nun also beide Fotos auf die gleiche Größe vergrößerst, dann ist bei gleichem Abbildungsmaßstab das abgebildete Objekt auf dem Foto vom kleineren Sensor größer (und zwar um den Formatfaktor). Und wenn Du es auf beiden Fotos gleich groß abbilden möchtest, reicht beim kleineren Sensor auch ein kleinerer Abbildungsmaßstab (auch der um den Formatfaktor kleiner).

So weit alles ganz einfach, aber jetzt:

1. Wenn Du die gleiche Brennweite und den gleichen A-Maßstab benutzst, also unterschiedliche Bildausschnitte fotografierst, ist die Schärfentiefe beim kleinen Sensor kleiner und der entfernte Hintergrund unschärfer.
2. Wenn Du gleiche äquivalente Brennweite und gleichen A-Maßstab benutzst, ist die Schärfentiefe beim kleinen Sensor immer noch kleiner, aber der Hintergrund gleich unscharf.
3. Erst wenn Du gleiche äquivalente Brennweite und einen "angepassten" A-Maßstab benutzst (für gleiche "Formatfüllung), wird die Schärfentiefe beim kleinen Sensor größer, und der Hintergrund schärfer.
4. Bei gleicher tatsächlicher Brennweite und angepassten A-Maßstab ist die Schärfentiefe beim kleinen Sensor größer, aber der Hintergrund gleich unscharf.

Alle diese Fotos hätten entweder unterschiedliche Bildausschnitte (1. und 2.) oder unterschiedliche Fokusabstände (2., 3. und 4.). Wenn man gleiche Bildausschnitte und Fokusabstände möchte, braucht man Brennweiten, die sich um weniger als den Formatfaktor unterscheiden (also z.B. 150mm @ 1:1 an Vollformat und 100mm @ 1:2 an 4/3) und dann ist der Schärfentiefevorteil des kleinen Sensors ähnlich wie in 3., aber der Hintergrund nur wenig schärfer.

Ich sehe in all dem keinen prinzipiellen Vor- oder Nachteil des einen Sensorformats, wohl aber in der Beugungsunschärfe. Die wird am kleineren Sensor (4/3 zu Vollformat) nun mal 2 Blendenstufen früher relevant. Man kann den eventuellen Schärfentiefevorteil z.T. gar nicht erreichen, weil vorher schon die Beugungsunschärfe "zuschlägt".



Gruß, Matthias

 

[tiss]

Mit anderen Worten: Ich hätte dann bei der 2xCrop Kamera bereits bei 1:2 Abbildung die gleiche Bildauflösung wie bei 1:1 am Vollformat?
Ich kann es selbst nicht so recht glauben, finde aber meinen Denkfehler nicht.

Martin

Jetzt komme ich dahinter. Im Prinzip, sehe ich keinen Denkfehler bei dir. Du rechnest quasi die Pixeldichte mit ein. Da bei MFT 4 Pixel dort sitzen, wo bei FX ein Pixel sitzt, sagst Du, kann man das MFT Foto so vergrößern, ausschneiden oder eben skalieren (in dem Sinn bei mir äquivalent), das an MFT immer ein halb so großer Abbildungsmaßstab reicht wie an FX. Seh ich das jetzt richtig
Wie die Bildwirkungen dann aussehen, hat masi ja schon wunderbar erläutert. Ich würde mich jetzt fragen, ob an MFT das Objektiv auch den Detailreichtum zum entsprechenden hochskalieren - also die Auflösung - mitbringt. Sieht dann im Endeffekt das Ergebnis vergleichbar gut aus?

Gruß,
Matthias

 

[masi1157]

Ich würde mich jetzt fragen, ob an MFT das Objektiv auch den Detailreichtum zum entsprechenden hochskalieren - also die Auflösung - mitbringt. Sieht dann im Endeffekt das Ergebnis vergleichbar gut aus?

Das kommt natürlich auch noch hinzu, lässt sich aber mit besonders hochauflösenden Objektiven (aber kleinerem Bildkreis) in den Griff kriegen. Anders das Problem mit der Beugung, da hilft nichts.


Gruß, Matthias

 

[Hans-Peter R.]

Hi,

lässt sich aber mit besonders hochauflösenden Objektiven (aber kleinerem Bildkreis) in den Griff kriegen.

und HAT man es denn schon in den Griff bekommen, oder kann man sich es lediglich vorstellen? Ich frage mich bei Auflösungsdiskussionen immer, ob es nicht manchmal mehr Sinn machen würde mit gemessenen LP/BH zu rechnen und nicht mit der Pixelzahl aus den Hochglanzprospekten. Ich erinnere in dem Zusammenhang an eine alte, bekannte 14 MPixel Kamera, die de facto nicht wesentlich besser auflöste, als die zu der Zeit üblichen 6 MPixel Kameras.

Ciao
HaPe

 

[masi1157]

und HAT man es denn schon in den Griff bekommen, oder kann man sich es lediglich vorstellen?

Das weiß ich nicht, aber ich gehe davon aus. Ich wollte auch nur auf den grundsätzlichen Unterschied hinweisen: Mangelnde Auflösung des Objektivs lässt sich beheben, Beugung nicht.

Ich frage mich bei Auflösungsdiskussionen immer, ob es nicht manchmal mehr Sinn machen würde mit gemessenen LP/BH zu rechnen und nicht mit der Pixelzahl aus den Hochglanzprospekten.

Selbst der eine Messwert MFT50, ob nun des Objektivs allein im LP/mm, oder der Objektiv-Kamera-Kombination und in LP/Bh, sagt ja noch nicht alles aus, aber natürlich viel mehr als die Pixelzahl. Im Grunde bräuchte man von Objektiv und Kamera allein und in Kombination eine Darstellung der MFT über der Ortsfrequenz, und das dann auch noch wieder an verschiedenen Bildstellen (Mitte, Rand, Ecke) usw. usf.


Gruß, Matthias

 

[mfey]

Muss gestehen, dass ich nicht weiss, was LP/BH bedeuten.
Ich weiss, das Masi und sicher auch der andere Matthias das alles voll drauf haben.
Ich habe irgendwo in einem Fotobuch mal die Behauptung gelesen, dass die Crop-Kameras bei langen Brennweiten und auch bei Makros im Vorteil wären. Bei letzteren wegen angeblich größerer Tiefenschärfe, und habe versucht mir das theoretisch abzuleiten.
Da ich mehr und mehr mit MFT unterwegs bin, steht die Anschaffung eines hier geeigneten Makroobjektives zur Diskussion, wie z.B. das Leica DG Macro-Elmarit 45mm f/2.8 ASPH OIS. Bei FX verwende ich häufig das Nikon 105mm Micro Objektiv.
Wenn ich nun das gleiche Motiv, z.B. ein Insekt so abbilden möchte, dass das Sucherbild davon so eben ausgefüllt ist, stellte sich mir die Frage, ob das MFT Bild hier mehr Tiefenschärfe erlaubt. Werde das nun schon bald mal in der Praxis ausprobieren können. da ich das Teil nun bestellt habe.
In Masis Erklärungsreihen wäre das wohl der Fall Nr. 3.

Dennoch vielen Dank für die tiefschürfenden Hinweise, auch wenn ich nicht alles so ganz verstanden habe.

Martin

 

[Hans-Peter R.]

Hallo,

Muss gestehen, dass ich nicht weiss, was LP/BH bedeuten.

"Linienpaare pro Bildhöhe". Das ist der Versuch die Auflösung der fotografischen Kette (abhängig von einem Sack voll Parameter) objektiv darzustellen. Als hinkender Vergleich eine Analogie zum Auto: Es gibt einerseits die Skala auf dem Tacho und es gibt andererseits den Messwert vom Radargerät. Beides kann irgend etwas mit der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu tun haben. Das eine theoretisch, vermutet, erhofft (Skala, Pixelzahl) das andere praktisch, gemessen, validiert unter Berücksichtigung aller Rahmenparameter (Radar, LP/BH).

Ciao
HaPe

 

[masi1157]

Muss gestehen, dass ich nicht weiss, was LP/BH bedeuten.

LP/Bh = Linienpaare pro Bildhöhe, das ist eine Einheit der "Ortsfrequenz".

Wenn ich nun das gleiche Motiv, z.B. ein Insekt so abbilden möchte, dass das Sucherbild davon so eben ausgefüllt ist, stellte sich mir die Frage, ob das MFT Bild hier mehr Tiefenschärfe erlaubt. Werde das nun schon bald mal in der Praxis ausprobieren können. da ich das Teil nun bestellt habe.
In Masis Erklärungsreihen wäre das wohl der Fall Nr. 3.

Stimmt, das ist #3. Und ja, Du hast tatsächlich etwas mehr Schärfentiefe und einen etwas schärferen Hintergrund. Bei 1:1 mit dem 105er und 1:2 mit dem 45er:

• 105mm @ FX: A-Maßstab 1:1, Fokus 0,21m, Blende f/16, Schärfentiefe knapp 2cm, entfernter Hintergrund 230x unschärfer als der zul. Z-Kreis
• 45mm @ 4/3: A-Maßstab 1:2, Fokus 0,135m, Blende f/16, Schärfentiefe knapp 3cm, entfernter Hintergrund 100x unschärfer als der zul. Z-Kreis

Aber im 2. Fall hast Du schon mit Blende f/16 Beugungsunschärfe, die größer ist als die üblicherweise angenommenen zulässigen Z-Kreise in der Schärfentieferechnerei ist. Du müsstest dann auf f/11 aufblenden, und dann wird daraus:

• 105mm @ FX: A-Maßstab 1:1, Fokus 0,21m, Blende f/16, Schärfentiefe knapp 2cm, entfernter Hintergrund 230x unschärfer als der zul. Z-Kreis
• 45mm @ 4/3: A-Maßstab 1:2, Fokus 0,135m, Blende f/11, Schärfentiefe knapp 2cm, entfernter Hintergrund 140x unschärfer als der zul. Z-Kreis

Also kein Vorteil in der Schärfentiefe mehr. Und sowieso eine geringere Fokusdistanz.

Gerechnet sieht's dann so aus:

Gruß, Matthias

 

[masi1157]

"Linienpaare pro Bildhöhe". Das ist der Versuch die Auflösung der fotografischen Kette (abhängig von einem Sack voll Parameter) objektiv darzustellen. [...]

Das kann ich so nun doch nicht stehen lassen. Deshalb ein weniger hinkender Vergleich: In der Akustik (z.B. Bei Lautsprechern) wird eine "Grenzfrequenz" (in Hz) angegeben. Üblicherweise ist das die Frequenz, bei der die Übertragung den -3dB-Punkt erreicht, darüber fällt sie dann noch weiter ab.

In der Optik wird etwas ganz ähnliches gemacht. Die "Übertragung" heißt Modulation Transfer Funktion (Modulationsübertragungsfunktion, MTF). Die Frequenz in Hz wird zur Ortsfrequenz, gemessen in LP/Bh oder auch im LP/mm. Und statt des -3dB-Punkts sucht man die Ortsfrequenz, wo die MTF auf 50% gefallen ist, deshalb ja MTF50. Und das Ergebnis ist dann eine Angabe wie "MTF50: 2200LP/Bh". Diese Zahl kann nicht größer sein als die Hälfte der Pixel des Sensors in der Bildhöhe, aber je besser das Objektiv, desto näher kommt sie ihr.


Gruß, Matthias

 

[Hans-Peter R.]

Hi,

Das kann ich so nun doch nicht stehen lassen.

ich wette, mein Vergleich war verständlicher ... auch wenn er mehr hinkte

HaPe