Verständnis Frage zur Lichtstärke von Objektiven

Al3x

Beiträge
15
Hallo, mir stellt sich schon seit ich das Fotografieren angefangen habe, eine eigentlich simple Frage, deren Antwort ich nie herausgefunden habe.

Wenn Leute von lichtstarken Objektiven reden, geht es ja immer um die maximale Offenblende. Jetzt meine Frage:
Sind alle Objektive, die die gleiche maximale Offenblende haben, gleich lichtstark? Oder gibt es da noch andere Faktoren, die das beeinflussen?
Schäme mich ja fast für die Frage, aber mir ließ das gerade keine Ruhe :D

MFG, Alex
 
Waldschrat

Waldschrat

Beiträge
9.435
Sind alle Objektive, die die gleiche maximale Offenblende haben, gleich lichtstark? Oder gibt es da noch andere Faktoren, die das beeinflussen?
...

Hallo Alex!

Die Frage ist nicht simpel, denn vermutlich haben sich viele Fotografen
darüber noch gar keine Gedanken gemacht. Insofern finde ich es
schonmal Klasse, dass Dich solche Dinge beschäftigen! :daumen:


Ganz klares Jein! ;)
Die Blende bei Objektiven ist einfach ein Rechenwert aus der
Brennweite des Objektives geteilt durch die wirksamen Objektivöffnung
(in erster Näherung der Frontlinsendurchmesser).

Beispiele:
Ein Objektiv mit 58mm Brennweite und freier Öffnung von 29mm
hat also eine Blendenzahl von 58:2=2.

Umstellung der Gleichung:
Ein Teleobjektiv mit 105mm Brennweite und Offenblende 2,8 hat
eine freie Öffnung von 105mm:2,8=37,5mm.



Bei gleicher rechnerischer Blendenzahl ist das jeweils von den Objektiven
entworfene Bild theoretisch gleich hell (unter der Vorraussetzung, dass die Strahlen
*nicht* genau parallel in das Objektiv fallen, also bei allen irdischen Motiven ;))



Praktisch gibt es dann noch Lichtverlust beim Durchgang durch Glas.
Je mehr Gläser, umso weniger kommt durch. Ein Zoomobjektiv
mit seinen vielen Linsen sollte also bei gleicher Offenblende merklich
dunkler abbilden als eine Festbrennweite mit ihren weniger Linsen.

Ein mehrschichtvergütetes Objektiv mit 1,8 sollte deutlich heller abbilden
als ein einfachvergütetes oder gar altes unvergütetes Objektiv, weil
die Vergütung der Linsen die Transmission des Glases deutlich steigert.


Natürlich ist es denkbar, dass Hersteller hier auch schummeln
und ein 2,8er Objektiv einfach mit 3,5 oder 4 labeln, weil es nur
soviel Licht durchlässt wie eine Optik mit 3,5 oder 4.

Für die Schärfentiefe bleibt natürlich immer die
rechnerische/theoretische Blende der wirksame Wert.


Soweit die Theorie!
Herzlicher Gruß vom Waldschrat... :)






_
 
Janni

Janni

Beiträge
8.873
Sind alle Objektive, die die gleiche maximale Offenblende haben, gleich lichtstark?

Tach Al3x :)
Würde das eher mit einem NEIN beantworten !
Waldschrat hat ja schon viel von der technischen Seite her erklärt, aber ein wichtiger Faktor ist auch die Brennweite. Man kann z.B. kein Weit-
winkel- mit einem Teleobjektiv bei gleicher Offenblende (wie z.B. Blende 2,8) vergleichen :cool:

Der Grund :
Man hat bei gleichem Motiv und Situation völlig andere Helligkeitswerte die auf den Bildsensor treffen, das liegt am unterschiedlichen Bildwinkel :p

Einfaches Beispiel :
Am Tage ein Fahrzeug ablichten. Mit dem Teleobjektiv und Blende 2,8 benötige ich nur etwa 1/100 Sekunde um das Bild korrekt zu belichten.
Nehme ich jetzt ein Weitwinkelobjektiv zeigt das Bild einen völlig anderen Bildwinkel und Darstellung des Fahrzeuges, hier ist nämlich mehr Um-
gebung mit im Bild als beim Tele.....und das heisst es ist bei identischer Tageszeit eine völlig andere Belichtung durch die zusätzliche Umgebung
vorhanden, sodass mit dem Weitwinkelobjektiv vielleicht nur 1/160 Sekunde benötigt werden um die das Bild korrekt zu belichten ;)

Das alles setzt natürlich vorraus das man mit dem Helligkeits-Durchschnittswert der korrekten Belichtung arbeitet (Mehrfeldmessung in der Kamera),
bei einer Spotmessung sieht das z.B. wieder ganz anders aus :D

Du siehst das die Frage von vielen unterschiedlichen Faktoren abhängt und man dies nicht so einfach beantworten kann :cool:










Gruss
JAN
 

Al3x

Beiträge
15
Wow, hätte ich ja nie gedacht, dass das so komplex ist, danke für die Erklärung!
 
Waldschrat

Waldschrat

Beiträge
9.435
Ja. Je mehr Faktoren man ins Kalkül zieht, umso komplexer
wird es. ;)
Wie Jan schon andeutete, haben Weitwinkelobjektive
gern einen deutlichen Lichtabfall zum Rand hin.

Bildsensoren reagieren auf schräg einfallende
Strahlen teilweise so, dass sich die Effizienz
vermindert oder sogar Farbverschiebungen
auftreten.
 
mail@andreas
Beiträge
235
Hallo

Auch wenn Al3x ja offensichtlich nicht mehr aktiv ist, möchte ich die Aussagen hier so nicht stehen lassen.

Unabhängig von der Brennweite kommt bei gleicher Blende die gleiche Menge Licht am Film/Sensor an.
Das bei einem WW die TTL Mehrfeldmessung Messung andere Werte hergibt als bei einem Tele ist dabei völlig irrelevant.
Wäre es anders bräuchte man ja für jede Brennweite eine andere Lichtwerttabelle. Dem ist aber nicht so. Wenn ich mit dem Handbelichtungsmesser einen Lichtwert ermittele ist es völlig egal welche Brennweite ich dabei verwende.

Gruß
Andreas
 
  • Gefällt mir
Reaktionen: Klaus-R und ekin06
Klaus-R

Klaus-R

Moderator
Beiträge
20.560
Hallo

Auch wenn Al3x ja offensichtlich nicht mehr aktiv ist, möchte ich die Aussagen hier so nicht stehen lassen.

Unabhängig von der Brennweite kommt bei gleicher Blende die gleiche Menge Licht am Film/Sensor an.
Das bei einem WW die TTL Mehrfeldmessung Messung andere Werte hergibt als bei einem Tele ist dabei völlig irrelevant.
Wäre es anders bräuchte man ja für jede Brennweite eine andere Lichtwerttabelle. Dem ist aber nicht so. Wenn ich mit dem Handbelichtungsmesser einen Lichtwert ermittele ist es völlig egal welche Brennweite ich dabei verwende.

Gruß
Andreas

Dem ist nichts hinzuzufügfen ... genau so ist es .... das ist simple Optik bzw. Physik in der Sache!😊

Tass es zwischen F-Stop "physikalische Öffnung dividiert durch Brennweite" und T-Stop "tatsächliche Lichttransmission" auch noch unterschiede gibt, sei hier mal Nebensache ... der Bildblickwinkel aber hat damit nun wirklich nix zu tun.

"LICHTSTÄRKE" bleibt aber dennoch ein relativer Begriff!!

Je größer der von der Optik zu erzeugende Ausleuchtungskreis nun sein muss, desto mehr Brennweite brauche ich tatsächlich für den sog. "Normalbildblickwinkel".

Will sagen: Für den APS-C Ausleuchtungskreis sind 28mm "NORMAL", für Kleinbild sind 50mm "NOERMAL" für 6x6 sind 80mm "NOEMAL", für 6x9 sind 105mm "NOEMAL, für 9x12cm sind 135mm "NORMALRENNWEITE".😊

Je länger aber nunmal die sog. Normalbrennweite wird, desto schwierieger wird es, auf ein kleinzahliges Lichtverhältnis (Effektive Eintrittsöffnung zu Brennweite) zu kommen.

Anders gesagt .... je länger nunmal meine "Normalbrennweite" wird, desto Durchmesserstärker muss meine Normaloptik leieder werden, um die immer riesiger werdende Ausleuichtungsfläche mit der angestrebten Lichtintensität auszuleuchten.

Nun war es immer schon einfach lichtstarke Objektive zu bauen .... schwierig wird es aber, wenn die auch noch taugen sollen.

Je durchmessergrößer eine Optik wird, desto schwieriger wird es nämlich, diese hochwertig auszukorrigieren, um hochwertige Aufnahmen zu erzeugen.

Ferner werden hochlichtstarke Objektive für große Ausleuchtungskreise nicht nur sehr teuer sondern auch sehr baugroß und schwer.

Relativität von Lichtstärke:

Ein 50mm Normalobjektiv (KB 24x36mm) gilt so etwa ab einer Lichtstärke von 2,0 als "lichtstark"
Ein 80mm Mittelformnatobjektiv (6x6 oder 4,5x6cm) gilt ab 2,8 als "lichtstark"
Ein 105mm Mittelformatobjektiv (6x9cm) gilt ab 4,5 bis 3,5 als "lichtstark"
Ein 135mm Großformatobjektiv (9x12cm) gilt mit 4,5 als sehr "lichtstark"

Grüße und schöne Photos

Klaus
 
Klaus-R

Klaus-R

Moderator
Beiträge
20.560
Hallo

(...)

Unabhängig von der Brennweite kommt bei gleicher Blende die gleiche Menge Licht am Film/Sensor an.
Das bei einem WW die TTL Mehrfeldmessung Messung andere Werte hergibt als bei einem Tele ist dabei völlig irrelevant.
(...)

Gruß
Andreas

Das ist ebenso "richtig" wie dann doch auch wieder "falsch" .....😊

Es kommt bei gleicher Blende immer die selbe Lichtmenge pro Quadratmillimeter Aufnahmefläche an!
Genau das ist natürlich richtig, sonst könnte man ja einen ISO 100 Film mit Blende 4 und passender Verschlusszeit nicht exakt "richtig" belichten (egal ob nun Kleinbild oder Mittelformat).

Trotzdem ist es natürlich dann doch so, dass ein Kleinbild (Vollformat) Bildsensor die doppelte Lichtmenge einsammelt, wie sein APS-C-Kollege, der nur die halbe Sensorfläche hat .... und das bei jeweils gleicher Blende der Aufnahmeoptik.

Ein 4,5x6 Bildsensor (oder Rollfilm) kassiert bei gleicher Blende sogar die 2,5 fache Lichtmenge des KB-Bildsensors oder die 5fache Lichtmehnge des APS-C Bildsensors, weil ja bei gleicher Helligkeit viel größere Bildflächen belichtet werden müssen.
Darauf beruht doch die besondere Rauschfreiheit großer Bildsensoren ..... größere Pixel nehmen mehr Licht (Nutzsignal) auf, als kleinere.

ERGO: Kein Vorteil ohne Nachteil!

Wer bei Schwachlicht mit großen relativen Lichtverhältnissen (kleinzahligen Offenblenden) arbeiten will, ist mit einem kleinen Aufnahmeformat i.d.R. besser bedient, als mit einer langbrennweitigen Mittelformat-Kamera, die es physikalisch sehr viel schwerer hat, auf kleinzahlige Blendenwerte bei gleichem Bildblickwinklel zu kommen.

Grüße und mal 'drüber nachgedacht😊

Klaus
 
mail@andreas
Beiträge
235
Das ist ebenso richtig wie dann doch wieder "falsch"... 😇

Wenn die größeren Sensoren tatsächlich ebenso große Pixel haben sind diese tatsächlich augenscheinlich im Vorteil.
Das ganze muss aber im Bezug zur Vergrößerung gesehen werden. Wenn ich beide auf das selbe Ausgabeformat hochziehe ist natürlich der größere Sensor im Vorteil. Werden jedoch beide Sensorgrößen mit gleich großen Pixeln mit dem gleichen Faktor ausgegebe, Vergrößerungsfaktor, verhalten sich diese auch gleich.

Der Vorteil des größeren Formates wird ja häfig durch noch kleiner Pixel zunichte gemacht.

Vermutlich wäre es sindvoller statt immer mehr Pixel, diesen Pixel tatsächlich eine höhere (Licht-)Sammelfähigkeit zu geben.
Was mich tatsächlich verwundert, eventuell ist es mitlerweile ja anders, dass es zwar Signalverstärkungen in die hunderttausend ASA gibt. Eine niedriche Sensorempfindlichkeit jedoch überhaupt nicht verfügbar ist. Gerade bei immer kleineren Pixel sollte das doch möglich sein.
Vermutlich denke ich da aber viel zu analog. 😎

Na ob da ein kleineres Aufnahmeformat tatsächlich im Vorteil bei Schwachlicht ist?



Gruß
Andreas
 
mail@andreas
Beiträge
235
Hier der empirischer Beweis.
35mm - 50 mm - 100 mm

Ich sehe da keine relevanten Unterschiede.
Jede Aufnahme 1/15 f8

35mm.jpg 50mm.jpg 100mm.jpg
 

Anhänge

  • 100mm.jpg
    100mm.jpg
    321,1 KB · Aufrufe: 1
  • 50mm.jpg
    50mm.jpg
    356,9 KB · Aufrufe: 1
  • 35mm.jpg
    35mm.jpg
    316,1 KB · Aufrufe: 3
Klaus-R

Klaus-R

Moderator
Beiträge
20.560
..... wir reden aneinander vorbei! Blende 8 ist natürlich (bei jeder Brennweite) Blende 8 und kennzeichnet eine definierte Lichtmenge (pro Quadratzentimeter Ausleuchtungsfläche). 😊

Je nach Aufnahmeformat muss die Aufnahmeoptik aber unterschiedliche große Film- oder Sensorflächen mit eben dieser Lichtintensität pro Flächeneinheit ausleuchten können.

Das lichtstärkste Mittelformat Obvjektiv, das mir mal gearde einfällt ist mein Mamiya Sekor-C 80mm/F:1,9

F: 1,4 ist bei 80mm zwar für KB kein Ding .... das geht, weil der Ausleuchtungskreis viel kleiner ist .... aber das ist bis heute für Mittelformat Ausleuchtung nicht machbar.

Mit Film ist IMHO bei Schwachlicht die formatkleinere Kamera deswegen im Vorteil, weil es dafür eben die lichtstärkeren Objektive gibt ... die Lichtempfindlichkeit des Filmes lässt sich ja nunmal nicht beliebig steigern.

Digital ist die Sache schwieriger zu beantworten!

(Digitales) Mittelformat hat keine so lichtstarken Objektive, wie KB, dafür aber den erheblich größeren Pixelpitch bei gleicher Sensorauflösung und deswegen (bei gleicher Sensortechnik) die bessere HIGH ISO-Performanz.
So kann Lichtschwäche der Optik durch die Verwendbarkeit höherer ISOs wieder ausgeglichen werden.

Fakt ist aber auch, dass die riesigen ECHTEN 645er Bildsensoren meist der aktuellen Sensortechnik etwas hinterherhinken, weil deren Fertigung extrem schwierig ist.

Fazit: Einfache Frage .... hochkomplexe und schwierige Antwort!

Grüße und schöne Photos

Klaus
 
mail@andreas
Beiträge
235
Hallo Klaus

Ich denke nicht, dass wir aneinander vorbei reden. Die Frage zur Lichtstärke bei gleicher Blende wurde von mir richtig gestellt, da die vorherigen Antworten darauf nicht ganz korrekt sind. Das die Brennweite auf die Lichtsärke bei definierter Blende keinen Einfluss hat habe ich anhand von Aufnahmen mit 3 verscheiden Objektiven aufgezeigt. Du hast das ganze noch einmal präzisiert in dem Du richtiger weise auf die Lichtmenge je Ausleuchtungsfläche hingewiesen hast.
Neben dieser Frage haben wir uns ein wenig philosophisch den allgemeinen Problemen der Photographie hingegeben. Das ist auch gut so wie ich finde.

Zum Format!
Meiner Meinung nach ist Filmformat durch nichts zu ersetzen. Selbstverständlich wären Objektive für MF 6x6 auch mit Lichtstärken von 1.4 bzw 1.2 rekonstruierbar. (Es gibt in KB ja auch unmögliche Konstruktionen) Nur wer möchte mit so einem Glasklotz arbeiten und wer soll das bezahlen. Wobei das bezahlen vermutlich das kleiner Problem ist. Aber macht so ein Objektiv überhaupt Sinn? Die Bildwirkung ist ja zwischen einem 1.4/50mm KB und einem 2.8/80mm ziemlich identisch, nicht nur im Bildwinkel sondern insbesondere was die Schärfentiefe betrifft. Ich besitze ein FD 1.2/50 sowie ein EF 1.2/50. Vor 20 Jahren habe ich natürlich auch den Kodak 3200p auf 6400 bzw 12800 hochgepuscht. Da kommt meist sogar noch irgendwas raus. Häufig hat es da auch gerade für die Offenblende gereicht. Das Problem sind da eigentlich nicht die Filmempfindlichkeit sonder ob man überhaupt noch scharfstellen kann. Das kann der Autofokus tatsächlich besser wenn er noch etwas Licht hat. Der Fokus muss sitzen so oder so. Das machtes für KB einfacher da ich hier mit f1.2 einstelle aber mit f2.0 oder f2.8 abdrücke. Bei MF bleibt da leider nur die offene Blende und das Problem mit dem scharfstellen da der bereich der Schärfe ja so groß ist wie bei KB f1.4/50. Vorteil bei MF ist ich kann die Filmempfindlichkeit voll ausnutzen und ggf auch überreizen. Es sind zwei Blenden von f1.4 zu f2.8. Das ist aufgrund des kleineren Vergrößerungsmaßstabes von MF locker drin ohne Qualitativ zu KB abzufallen.
Der Vorteil mit denn Lichtstärkeren Objektiven relativiert sich da doch. Wenn die Aufnahme irgendwie in den Kasten muss ist es natürlich von vorteil auch mit hochlichtstarken Objektiven arbeiten zu können. Daraus zu schließen das Format aber immer weiter schrumpfen zu lassen bringt meiner Meinung nach nix nichts. Bei kleineren Formaten werden ja auch hochlichtstarke Objektive angeboten die in KB kaum möglich sind. Deshalb noch mehr Format opfern?
Die Blende ist das gestalterische Mittel. Ich musste mir persönlich auch gewahr werden was eine Blende 2.8 bei MF bedeutet.
Bei der Photographie unter schlechten Lichtverhältnissen halte ich den Digitalsensor den Film tatsächlich für überlegen. Hier kann tatsächlich noch was aus den Schatten gezogen werden wo der Negativfilm einfach nur durchsichtig ist. Und bei 12800 ASA gibt es auch keine Grautöne mehr.

Gruß
Andreas
 
  • Gefällt mir
Reaktionen: Klaus-R
Klaus-R

Klaus-R

Moderator
Beiträge
20.560
....ich bin ja mit jedem Wort oben voll einverstanden .... nur eine Sache fehlt mir dabei noch....😊

Das Aufnahmeformat begrenzt (technisch) wirklich die machbare Lichtstärke von Objektiven.

Es ist technisch möglich, ein gutes (und teures!) 80mm/F:1,4 als Portraittele für Kleinbild (Vollformat) zu bauen.

Als Normalobjjektiv für'ne 6x6 ist ein 80mm/F:1,4 wirklich technisch zur Zeit immer noch nicht machbar, weil es die 3 fache Ausleuchtungsfläche bei gleicher Brennweite und Lichtstärke nicht schaffen kann.😊
Mehr als Blende 1,9 gibt es da auch für das digitale 645 Format zur Zeit nicht. Und da spielen Kaufpreise kaum eine Rolle.
An 6x9 ist F:2,8 für die 105er Normalobjektive das Machbare und für 'ne 9x12 Grßformat Kamera gilt ein Tessar F:4,5 als wirklich lichtstark.😊

Ansonsten sind wir da sehr beieinander .... Je größer das Aufnahmeformat, desto mehr kann man natürlich mit selektiver Schärfe machen ... und eben das macht ja mit den "großen Lappen"😊 dann auch den besonderen Spaß.

Grüße und schöne Photos

Klaus

P.S. Ich habe für KB das Oly OM Zuiko 55m/F:1,2, mit dem man natürlich auch an KB (Sony A7R z.B.)
sehr schön ganz ohne Schärfentiefe machen kann .....😊