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Systemkamera TV #007: Äquivalenz kurz erklärt – was sind Äquivalenz-Brennweite & Äquivalenz-Blende?


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vor 7 Stunden schrieb AS-X:

Wenn nun das Negativ vom 50er vergrößert wird, bis die gleiche Abbildungsgröße wie beim 250er gegeben ist, wird auch das Bild gleich aussehen (Schärfe, Korn etc. jetzt mal außen vor gelassen). Die Perspektive ist gleich, keine Abweichung in Stauchung oder Streckung des Autos. 

Deswegen sagte ich doch neulich, eine Phase1 IQ4 mit Weitwinkelobjektiv kaufen und der Rest wird gecroppt 😜.

Um zum Thema zurückzukommen. ich fand das Video sehr gut! Danke Andreas (Admin).

Peter

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  • 4 weeks later...

Ich würde den Begriff Äquivalenz hier nicht über Betrachtungen zur Brennweite hinaus für zulässig und praktisch relevant erachten - funktionierende Dreisätze hin oder her ...

 

 

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vor 6 Minuten schrieb RAWky:

Ich würde den Begriff Äquivalenz hier nicht über Betrachtungen zur Brennweite hinaus für zulässig und praktisch relevant erachten - funktionierende Dreisätze hin oder her ...

Das solltest du vielleicht etwas erklären…

Die Fragestellung „Welche Blende muss ich in MFT wählen, um die gleiche Freistellung bei Blende X an Vollformat/Kleinbild zu bekommen“ finde ich sehr praxisrelevant – zulässig sowieso.

Gruß
Andreas

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Am 26.3.2021 um 12:17 schrieb FXF Admin:

Das solltest du vielleicht etwas erklären…

Gerne. Natürlich ist es nicht verkehrt, wenn man sich über Bildkreise, Auflösungsvermögen, Zerstreuungskreise, blendenbedingte Beugung und andere technische Dinge ein gewisses Grundwissen aneignet, aber ich glaube nicht, eine Kombination aus Sensor, Objektiv und gewählter Blende (oder bei Offenblende) lässt sich ohne weiteres von einer Kombination auf eine andere Kombination "äquivalent" übertragen - bis auf die Brennweite eben, die lässt sich ja einfach umrechnen, falls sich die Sensorgröße (Bildkreis) ändert. 

Man erreicht sicherlich ähnliche Ergebnisse mit einer "entsprechenden" Blende und Brennweite bei geänderter Sensorgröße - bei ähnlicher Motivlage.

Da stellt sich auch die Frage: Wozu? Wenn ich ein Foto sehe, aufgenommen mit einem 50mm APO-Summicron ASPH (an irgendeiner M>=8) und ich erhalte die Information, das Ganze ist bei Blende 2 geschehen, denn kann ich zwar "äquivalente" Werte für ein Objektiv an meiner Fuji ausrechnen, das Ergebnis (falls ich fündig werde) wird aber anders aussehen - umgekehrt natürlich auch, es gibt kein "A ist besser als B", es gibt ja nur "A ist besser geeignet als B", "A ist teurer als B" und "A ist zwar teurer, aber nicht besser als B".

Wer rechnet schon die Äquivalenz zu der Kombi X-Pro3 mit 35mm bei Blende 8 auf irgendwas für ein MFT-System? Diese Betrachtungen werden doch meist (99,9% ?) für Vergleiche von "Lichtriesen" an großen Sensoren mit Objektiven für kleinere Sensoren gemacht. Die Frage, welches XF-Objektiv nehme ich um Ergebnisse eines 50mm APO-Summicron ASPH zu erhalten stellt sich doch nicht wirklich. 

Ich würde Objektive nicht auf die Benutzung bei Offenblende reduzieren. Dort mögen sie zwar Qualitäten offenbaren, aber "Freistellung" ist ja nur ein Mittel von vielen. 

Das einzige echte Äquivalent, das ich kenne, ist das XF 35 F2  zum XC 35 F2. Alle anderen sind anders.

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Posted (edited)
vor 17 Stunden schrieb RAWky:

ich glaube nicht, eine Kombination aus Sensor, Objektiv und gewählter Blende (oder bei Offenblende) lässt sich ohne weiteres von einer Kombination auf eine andere Kombination "äquivalent" übertragen - bis auf die Brennweite eben, die lässt sich ja einfach umrechnen, falls sich die Sensorgröße (Bildkreis) ändert. 

Das ist keine Frage des Glaubens, denn hier handelt es sich um exakte Wissenschaft. Die Blende und der ISO-Wert lassen sich ebenso präzise umrechnen wie die Brennweite, und es wäre merkwürdig, die eine Umrechnung zu akzeptieren, die anderen aber nicht, obwohl sie doch auf denselben Grundlagen beruhen. Das Ergebnis sind äquivalente Bilder – sie sehen identisch aus, obwohl die Sensorgröße eine andere ist. Natürlich gibt es Unterschiede im Abbildungscharakter verschiedener Objektive, aber diese Unterschiede gibt es ja auch ohne Äquivalenzbetrachtungen – keine zwei 50-mm-Objektive bilden exakt gleich ab. Das hat also nichts mit Äquivalenz zu tun. Aber alle grundlegenden Eigenschaften des Bildes sind dieselben, nachdem man die Äquivalenz hergestellt hat.

Nehmen wir an, Du gehst mit Deinem Kumpel auf eine Fototour, und Dein Kumpel nimmt an einer Stelle ein Bild auf. Du willst ein Bild aufnehmen, das exakt genauso aussieht, nur hat Deine Kamera einen anderen Sensor als die Deines Kumpels – er ist kleiner oder größer. Was nun?

Zunächst einmal möchtest Du ein Bild mit identischer Perspektive aufnehmen. Kein Problem; dazu musst Du nur vom selben Standpunkt fotografieren; alles andere ist egal.

Das reicht Dir aber nicht; Du willst auch ein Bild, das denselben Ausschnitt zeigt. Dazu musst Du mit einer äquivalenten Brennweite fotografieren – die Brennweite muss im selben Verhältnis zur Größe Deines Sensors stehen wie die Brennweite des Objektivs Deines Kumpels zur Größe seines Sensors.

Nachdem das geklärt ist, bist Du immer noch nicht zufrieden; Du möchtest, dass die Schärfentiefe in Deinem Bild dieselbe ist wie im Bild Deines Kumpels. Dazu ist die äquivalente Blende nötig – die Eintrittspupille muss identisch sein, und um das trotz der unterschiedlichen Brennweite zu gewährleisten, musst Du eine kleinere oder größere Blendenzahl wählen – der Umrechnungsfaktor ist wieder derselbe wie bei der Brennweite, nämlich das Verhältnis der Sensorgrößen.

Nun sehen die Bilder bereits ziemlich identisch aus, so lange man sich die Bildpixel nicht so genau ansieht. Tut man das jedoch, zeigen sich qualitative Unterschiede – mit einem größeren Sensor aufgenommene Bilder haben einen höheren Signalrauschabstand. Außerdem sind die Belichtungszeiten andere, was zu einer etwas anderen Bildanmutung führt, wenn Bewegung im Spiel ist. Aber auch hier lässt sich eine Äquivalenz herstellen, nämlich mit einem äquivalenten ISO-Wert. Der Umrechnungsfaktor ist das Quadrat des Verhältnisses der Sensorgrößen – das Quadrat, weil es hier um die Fläche geht. Mit einer äquivalenten Brennweite, einer äquivalenten Blende und einem äquivalenten ISO-Wert erreichst Du, dass bei derselben Verschlusszeit gleich viel Licht auf den Sensor fällt, unabhängig von dessen Größe, und da die insgesamt gesammelte Lichtmenge der wesentliche Faktor der Bildqualität ist, stimmt auch diese überein.

Edited by mjh
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vor 3 Stunden schrieb RAWky:

Wer rechnet schon die Äquivalenz zu der Kombi X-Pro3 mit 35mm bei Blende 8 auf irgendwas für ein MFT-System? Diese Betrachtungen werden doch meist (99,9% ?) für Vergleiche von "Lichtriesen" an großen Sensoren mit Objektiven für kleinere Sensoren gemacht. Die Frage, welches XF-Objektiv nehme ich um Ergebnisse eines 50mm APO-Summicron ASPH zu erhalten stellt sich doch nicht wirklich. 

Das macht man im Fotoalltag tatsächlich nicht. Das ist aber nicht der Punkt. Diese Beispiel werden verwendet um die physikalischen Zusammenhänge zu erklären. Die sind nun mal so, egal ob man das glaubt oder nicht. Dabei sind besondere  Objektiv, bzw. Sensormerkmale nicht berücksichtigt, die das Ergebnis natürlich auch beeinflussen,

Wenn man aber aufgrund dieser Erklärungsweise die Zusammenhänge verinnerlicht hat, weiß man die Stärken und Schwächen der einzelnen Sensorformate zu beurteilen und kann die Technik, bzw. Formate dadurch besser einsetzen. Bei aller nötigen Kreativität um gute Bilder zu machen, ist Fotografieren auch ein Handwerk. 
 

Peter

Edited by MightyBo
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vor 5 Minuten schrieb mjh:

Das ist keine Frage des Glaubens, denn hier handelt es sich um exakte Wissenschaft. Die Blende und der ISO-Wert lassen sich ebenso präzise umrechnen wie die Brennweite, und es wäre merkwürdig, die eine Umrechnung zu akzeptieren, die anderen aber nicht, obwohl sie doch auf denselben Grundlagen beruhen. Das Ergebnis sind äquivalente Bilder – sie sehen identisch aus, obwohl die Sensorgröße eine andere ist. Natürlich gibt es Unterschiede im Abbildungscharakter verschiedener Objektive, aber diese Unterschiede gibt es ja auch ohne Äquivalenzbetrachtungen – keine zwei 50-mm-Objektive bilden exakt gleich ab. Das hat also nichts mit Äquivalenz zu tun. Aber alle grundlegenden Eigenschaften des Bildes sind dieselben, nachdem man die Äquivalenz hergestellt hat.

Nehmen wir an, Du geht mit Deinem Kumpel auf eine Fototour, und Dein Kumpel nimmt an einer Stelle ein Bild auf. Du willst ein Bild aufnehmen, das exakt genauso aussieht, nur hat Deine Kamera einen anderen Sensor als die Deines Kumpels – er ist kleiner oder größer. Was nun?

Zunächst einmal möchtest Du ein Bild mit identischer Perspektive aufnehmen. Kein Problem; dazu musst Du nur vom selben Standpunkt fotografieren; alles andere ist egal.

Das reicht Dir aber nicht; Du willst auch ein Bild, das denselben Ausschnitt zeigt. Dazu musst Du mit einer äquivalenten Brennweite fotografieren – die Brennweite muss im selben Verhältnis zur Größe Deines Sensors stehen wie die Brennweite des Objektivs Deines Kumpels zur Größe seines Sensors.

Nachdem das geklärt ist, bist Du immer noch nicht zufrieden; Du möchtest, dass die Schärfentiefe in Deinem Bild dieselbe ist wie im Bild Deines Kumpels. Dazu ist die äquivalente Blende nötig – die Eintrittspupille muss identisch sein, und um das trotz der unterschiedlichen Brennweite zu gewährleisten, musst Du eine kleinere Blendenzahl wählen – der Umrechnungsfaktor ist wieder derselbe wie bei der Brennweite, nämlich das Verhältnis der Sensorgrößen.

Nun sehen die Bilder bereits ziemlich identisch aus, so lange man sich die Bildpixel nicht so genau ansieht. Tut man das jedoch, zeigen sich qualitative Unterschiede – mit einem größeren Sensor aufgenommene Bilder haben einen höheren Signalrauschabstand. Außerdem sind die Belichtungszeiten andere, was zu einer etwas anderen Bildanmutung führt, wenn Bewegung im Spiel ist. Aber auch hier lässt sich eine Äquivalenz herstellen, nämlich mit einem äquivalenten ISO-Wert. Der Umrechnungsfaktor ist das Quadrat des Verhältnisses der Sensorgrößen – das Quadrat, weil es hier um die Fläche geht. Mit einer äquivalenten Brennweite, einer äquivalenten Blende und einem äquivalenten ISO-Wert erreichst Du, dass bei derselben Verschlusszeit gleich viel Licht auf den Sensor fällt, unabhängig von dessen Größe, und da die insgesamt gesammelte Lichtmenge der wesentliche Faktor der Bildqualität ist, stimmt auch diese überein.

Das nenne ich doch einmal praxisnah erläutert. 👍

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Am 28.2.2021 um 10:44 schrieb FXF Admin:

Das wäre schon ziemlich heftig – über eine halbe Blende…

der Beitrag ist zwar schon ein paar Tage alt, aber eine halbe Blende ist nicht so ungewöhnlich. Es gibt Linsen, deren T-Stop erheblich abweicht, wie z.B. beim Canon EF 24-105 f4. T5,1 ...

Leider mag DxO Fuji nicht, das ist eine ganz gute Quellen, da die bei ihren getesteten Linsen eben auch den T-Stop angeben.

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Am 27.3.2021 um 22:34 schrieb mjh:

Das ist keine Frage des Glaubens, denn hier handelt es sich um exakte Wissenschaft.

Ich zweifle ja nicht an der Mathematik oder der Sinnhaftigkeit sich dieser Zusammenhänge klar zu werden, ich glaube nur nicht an die praktische Relevanz solcher Berechnungen (die Brennweitenumrechnung in Bezug auf KB, die aus dem Rückenmark kommt, aussen vor gelassen).

Wenn es tatsächlich gelingen sollte, eine äquivalente Brennweiten/Blendenkombination an einer z.B. Fuji zu einem Foto des Kumpels auf einer Fotopirsch (mit irgendeiner MFT- oder irgendeiner KB-Formatkamera) zu finden, sind die Fotos dennoch nicht gleich. Entweder ist bei gleicher Dynamik die Auflösung, also die Vergrößerbarkeit unterschiedlich, oder die Dynamik ist eine andere (bei gleicher Auflösung und somit unterschiedlichen Pixelgrößen, gleiches Sensormaterial mal angenommen). Wenn die Auflösung bei beiden Sensoren unterschiedlicher Größe identisch ist, würde  man, bei äquivalenter Belichtung in der Grundempflindlichkeit des jeweiligen Sensors, den Sensor mit den kleineren Pixeln so gerade eben nicht überbelichten, dann aber den dynamischeren Sensor grob unterbelichten - warum sollte man das tun und Dynamik verschenken? Wenn ich also mit unterschiedlichen Systemen, Sensorgrößen und -auflösungen, äquivalente Bedingungen schaffe, verschenke ich immer etwas. Entweder Dynamik, oder Schärfe, oder Auflösung oder etwas anderes. 

Von daher bin ich immer noch der Meinung, das diese Äquivalenz, dem Wortsinn nach, nicht existieren kann, selbst wenn man folgende Ergebnisse vergleichen würde:

Bild 1: MFT-Kamera, 100 mm f4, 1/500
Bild 2: KB-Format, vierfache MFT-Auflösung, sonst gleicher Sensor, 200 mm f4, 1/500, aber nur die Bildmitte entsprechend der MFT-Auflösung betrachtet. 
Bild 3: KB-Format, vierfache MFT-Auflösung, sonst gleicher Sensor, 200 mm f8, 1/250, auch nur die Bildmitte entsprechend der MFT-Auflösung betrachtet. 

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@RAWky Wir können es dir gerne immer wieder erklären, aber wir können es für dich nicht verstehen.

Wenn es für dich nicht praxisrelevant ist, bitte.

Aber versuch doch bitte nicht, Äquivalenz jenseits der Brennweite für Quatsch zu erzählen, nur weil du es nicht verstehst oder nicht brauchst.

Es geht nicht darum, identische Bilder zu erzeugen, sondern zu verstehen, wie man in verschiedenen Systemen Bilder mit vergleichbaren Eigenschaften machen kann:

  • Äquivalenzbrennweite: Gleicher Bildwinkel
  • Äquivalenzblende: Gleiche Tiefenschärfe
  • Äquivalenz-ISO: Gleiches Rauschen / Dynamikumfang etc.

Praktische Relevanz: Wenn du vor der Entscheidung stehst, dich für System A oder B zu entscheiden, solltest du z.B. für Portraits verstanden haben, dass du den Bildeindruck eines 85mm 1:1,8 an KB nicht ohne weiteres mit MFT hinbekommst.

Andreas

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vor 1 Stunde schrieb RAWky:

Wenn es tatsächlich gelingen sollte, eine äquivalente Brennweiten/Blendenkombination an einer z.B. Fuji zu einem Foto des Kumpels auf einer Fotopirsch (mit irgendeiner MFT- oder irgendeiner KB-Formatkamera) zu finden, sind die Fotos dennoch nicht gleich. Entweder ist bei gleicher Dynamik die Auflösung, also die Vergrößerbarkeit unterschiedlich, oder die Dynamik ist eine andere (bei gleicher Auflösung und somit unterschiedlichen Pixelgrößen, gleiches Sensormaterial mal angenommen). Wenn die Auflösung bei beiden Sensoren unterschiedlicher Größe identisch ist, würde  man, bei äquivalenter Belichtung in der Grundempflindlichkeit des jeweiligen Sensors, den Sensor mit den kleineren Pixeln so gerade eben nicht überbelichten, dann aber den dynamischeren Sensor grob unterbelichten - warum sollte man das tun und Dynamik verschenken? Wenn ich also mit unterschiedlichen Systemen, Sensorgrößen und -auflösungen, äquivalente Bedingungen schaffe, verschenke ich immer etwas. Entweder Dynamik, oder Schärfe, oder Auflösung oder etwas anderes. 

Richtig - und insofern tatsächlich wenig praxisrelevant.

Äquivalenz-Überlegungen hinsichtlich Brennweite, Bildwinkel, Lichtstärke (rein geometrisch) und Tiefenschärfe (oder meinetwegen auch Schärfentiefe) hingegen finde ich durchaus nützlich, zumindest als Gedankenexperiment und zum Verständnis.

Edited by micaelo
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vor 18 Stunden schrieb FXF Admin:

... dass du den Bildeindruck eines 85mm 1:1,8 an KB nicht ohne weiteres mit MFT hinbekommst.

In einem Satz zwei meiner Argumente brilliant zusammen gefasst:

1) Die Berechnungen zeigen die Grenzen der Vergleiche besonders für Offenblendbetrachtungen und
2) unterschiedliche Systeme haben unterschiedliche Stärken und Schwächen - jeglicher Äquivalenzbetrachtung zum Trotz.

Wenn man am Ende den akademischen Rahmen dieser Betrachtungen verlässt, bleiben die Fragen: Was will ich schleppen und was kann/will ich ausgeben.

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vor 5 Minuten schrieb RAWky:

1) Die Berechnungen zeigen die Grenzen der Vergleiche besonders für Offenblendbetrachtungen und
2) unterschiedliche Systeme haben unterschiedliche Stärken und Schwächen - jeglicher Äquivalenzbetrachtung zum Trotz.

Die Äquivalenzbetrachtungen zeigen Dir, wie man innerhalb eines gewissen Bereichs mit verschiedenen Sensorgrößen gleiche Bildergebnisse erzielt, aber sie zeigen Dir gleichzeitig, wo jeweils die Grenzen dieses Bereichs liegen. Und allein das ist ja schon erhellend: Viele Leute glauben beispielsweise, dass größere Sensoren bei schlechten Lichtverhältnissen besser als kleine Sensoren abschnitten, während es tatsächlich gerade umgekehrt ist: Bei guten Lichtverhältnissen, die sehr niedrige ISO-Werte erlauben, bieten große Sensoren Vorteile, denen kleinere Sensoren dann nichts* mehr entgegenzusetzen haben.

*) „Nichts“ stimmt nicht ganz, denn mit der Verrechnung vieler Belichtungen mit kurzer Belichtungszeit lässt sich der effektive ISO-Wert unter die Grundempfindlichkeit des Sensors drücken und so der Äquivalenzbereich ausdehnen – siehe Sigma fp (L).

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Entschuldige, das wir mir zu blöd hier.

vor 11 Minuten schrieb RAWky:

1) Die Berechnungen zeigen die Grenzen der Vergleiche besonders für Offenblendbetrachtungen

Bullshit. Erst der Vergleich der Äquivalenzbrennweite. und -blende (1:0,9) zeigt, dass es ein solches Objektiv in MFT nicht gibt.

vor 11 Minuten schrieb RAWky:

2) unterschiedliche Systeme haben unterschiedliche Stärken und Schwächen - jeglicher Äquivalenzbetrachtung zum Trotz.

Bullshit. Eine ganze Reihe – aber nicht alle – von Stärken und Schwächen ergeben sich unmittelbar aus den Äquivalenzbetrachtungen.

  • Äquivalenzbrennweite – geringere Brennweite (und damit tendenziell geringere Baugröße und Gewicht) bei gleichem Bildwinkel für Systeme mit kleineren Sensoren
  • Äquivalenzblende – größere Lichtstärke erforderlich für gleiches Freistellungspotential bei kleinerem Sensor
  • Äquivalenz-ISO – geringere ISO erforderlich bei kleineren Sensoren für vergleichbares Rauschverhalten / Dynamikumfang

Ich breche das jetzt ab. Hier diskutieren einige sehr kompetente Menschen mit dir und erklären mit einer Schafsgeduld, ausführlich, sachlich in Text, Bild und Ton, welchen Sinn diese Betrachtungen haben und du wertest das Beleg für deine haltlose Behauptung, das das irrelevant wäre. Taubenschach.

Andreas

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vor 2 Stunden schrieb FXF Admin:

dass es ein solches Objektiv in MFT nicht gibt.

Es gibt auch kein 600/F4 unter 1500 Gramm für KB. Also, was soll das? 

Das meine ich übrigens mit "Grenze". Du darfst es auch des Pudels Kern der Berechnung nennen, wenn sie aufzeigt, das die Schnittmenge der Möglichkeiten  der unterschiedlichen Systeme immer kleiner ist, als die Menge der Möglichkeiten eines bestimmten Systems, die für sich betrachtet immer vollständig ist. 

Schafsgeduld hin oder her. Bisher habe ich an keiner Stelle die Mathematik oder Deine Ausführungen der Art in Frage gestellt, wie Du mir mangelnde Erkenntnisfähigkeit unterstellst (um mich mal vorsichtig auszudrücken). Das, was mjh bisher zu meinen Einlassungen beiträgt, ist immer von viel Sachverstand und unterstützendem Blick über den Tellerrand hinaus geprägt. 

Und wo ich zusätzliche Einsichten gewinnen kann, wenn ich Eigenheiten der Fuji APC-Sensoren und Objektive zu denen einer Fuji "Mittelformat"-GFX äquivalent rechne, erschliesst sich mir nicht. Die Unterschiede sind hier im Forum für Fuji-User (!), mit oder ohne Dyskalkulie,  ja hinlänglich offensichtlich und mehrfach diskutiert und dokumentiert. KB und MFT interessieren mich hier, in diesem Forum wenig, weil es mir praktisch "nichts bringt".

Soll ich mir also herleiten, warum ich mit meiner Fuji-X und dem 35/1.4 nie den 'Look" eines 50er Noctilux an einer M herbringe (unabhängig von der Arbeitsblende)? Das wusste ich schon vor der Entscheidung für APC und FUJI. Wenn ich diesen speziellen Look wollen würde, würde ich halt umsteigen. 

OK, für Anfänger in der Materie (und angehende Verkaufsberater mit Kompetenzanspruch) mögen die Auswirkungen des Crop-Faktors über die Brennweite hinaus magisch anmuten - gebe ich zu.

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Damals an der Uni fand ich immer die Studenten (nicht „Studierenden“, wie man heute sagt, denn es betraf ausschließlich Männer) am anstrengendsten, die bereits alles Wissenswerte zu wissen glaubten. Die lernten dann aber auch nichts. Fällt mir grade so ein …

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vor 29 Minuten schrieb RAWky:

Es gibt auch kein 600/F4 unter 1500 Gramm für KB. Also, was soll das? 

Genau! Was soll das?

Es geht doch bei der ganzen Äquivalenzbetrachtung nicht um Gewichtsumrechnung (denn das führst du gerade hier an ;) ), sondern nur um die optischen Belange.
Dass dann ein solches Objektiv für MFT leichter werden kann, als für Kleinbildsensoren steht auf einem anderen Blatt.

Aber selbst für ein MFT gerechnetes 600mm/F4,0 muß die Frontlinse die gleichen Dimensionen haben, als wenn es für Kleinbild gerechnet wäre.
Der unterschiedliche Bildkreis und seine gute Ausleuchtung hängt dann von den weiteren Linsen einer solche Konstruktion ab und führt bei größeren Sensoren auch unter Umständen zu mehr Glasmasse im hinteren Teil des Objektives.
Und dann hängt es auch noch davon ab, wieviel der Konstrukteur an digitaler Korrektur (z. B. der Vignettierung) durch die Kamera zulässt oder einkalkuliert.
Aber alle solche Gewichtsunterschiede haben erst einmal nix mit Äquivalenz zu tun.

Und wenn du auf das Olympus M.ZUIKO DIGITAL ED 300 mm /4,0 IS PRO anspielst, hast du die Äquvilalenz nicht wirklich begriffen.
Da reicht ein 600mm/F8,0 für Kleinbildsensoren - und das wäre durchaus unter 1500 Gramm zu konstruieren :) !

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Am 27.3.2021 um 22:34 schrieb mjh:

Das ist keine Frage des Glaubens, denn hier handelt es sich um exakte Wissenschaft. Die Blende und der ISO-Wert lassen sich ebenso präzise umrechnen wie die Brennweite, und es wäre merkwürdig, die eine Umrechnung zu akzeptieren, die anderen aber nicht, obwohl sie doch auf denselben Grundlagen beruhen. Das Ergebnis sind äquivalente Bilder – sie sehen identisch aus, obwohl die Sensorgröße eine andere ist. Natürlich gibt es Unterschiede im Abbildungscharakter verschiedener Objektive, aber diese Unterschiede gibt es ja auch ohne Äquivalenzbetrachtungen – keine zwei 50-mm-Objektive bilden exakt gleich ab. Das hat also nichts mit Äquivalenz zu tun. Aber alle grundlegenden Eigenschaften des Bildes sind dieselben, nachdem man die Äquivalenz hergestellt hat.

Nehmen wir an, Du gehst mit Deinem Kumpel auf eine Fototour, und Dein Kumpel nimmt an einer Stelle ein Bild auf. Du willst ein Bild aufnehmen, das exakt genauso aussieht, nur hat Deine Kamera einen anderen Sensor als die Deines Kumpels – er ist kleiner oder größer. Was nun?

Zunächst einmal möchtest Du ein Bild mit identischer Perspektive aufnehmen. Kein Problem; dazu musst Du nur vom selben Standpunkt fotografieren; alles andere ist egal.

Das reicht Dir aber nicht; Du willst auch ein Bild, das denselben Ausschnitt zeigt. Dazu musst Du mit einer äquivalenten Brennweite fotografieren – die Brennweite muss im selben Verhältnis zur Größe Deines Sensors stehen wie die Brennweite des Objektivs Deines Kumpels zur Größe seines Sensors.

Nachdem das geklärt ist, bist Du immer noch nicht zufrieden; Du möchtest, dass die Schärfentiefe in Deinem Bild dieselbe ist wie im Bild Deines Kumpels. Dazu ist die äquivalente Blende nötig – die Eintrittspupille muss identisch sein, und um das trotz der unterschiedlichen Brennweite zu gewährleisten, musst Du eine kleinere oder größere Blendenzahl wählen – der Umrechnungsfaktor ist wieder derselbe wie bei der Brennweite, nämlich das Verhältnis der Sensorgrößen.

Nun sehen die Bilder bereits ziemlich identisch aus, so lange man sich die Bildpixel nicht so genau ansieht. Tut man das jedoch, zeigen sich qualitative Unterschiede – mit einem größeren Sensor aufgenommene Bilder haben einen höheren Signalrauschabstand. Außerdem sind die Belichtungszeiten andere, was zu einer etwas anderen Bildanmutung führt, wenn Bewegung im Spiel ist. Aber auch hier lässt sich eine Äquivalenz herstellen, nämlich mit einem äquivalenten ISO-Wert. Der Umrechnungsfaktor ist das Quadrat des Verhältnisses der Sensorgrößen – das Quadrat, weil es hier um die Fläche geht. Mit einer äquivalenten Brennweite, einer äquivalenten Blende und einem äquivalenten ISO-Wert erreichst Du, dass bei derselben Verschlusszeit gleich viel Licht auf den Sensor fällt, unabhängig von dessen Größe, und da die insgesamt gesammelte Lichtmenge der wesentliche Faktor der Bildqualität ist, stimmt auch diese überein.

Das klingt für mich erst mal schlüssig, nur ganz geschnallt habe ich es noch nicht.

Bildwinkel-Äquivalenz (für mich übrigens schlüssiger als Brennweiten-Äquivalenz) ist klar:
     90mm an APSc haben den selben Bildwinkel wie 135mm an Kleinbild. (Faktor 1,5)

Blenden- bzw. Freistellungs-Äquivalenz ist dann:
     90mm f2 an APSc entspricht 135mm f3 an KB, richtig? (auch Faktor 1,5)

Und damit der Signal-Rausch-Abstand gegeben ist, ist es dann bei  identischer Belichtungszeit:
     90mm f2 mit ISO200 und 135mm f3 und ISO450 (Faktor 2,25, weil 1,5²)
     Bei MFT wären es dann zB 100mm f2 und ISO200 gegenüber 200mm f4 und ISO800.
     Bei meinem Smartphone mit grob berechnetem Cropfaktor 6,5 kommen dann Werte zustande, die mir schwer fallen zu glauben,
     zumindest unterstelle ich auch Kleinbild bei einer so hohen ISO sichtbares Rauschen, was ich bei ISO200 am Smartphone nicht feststellen kann:
     4,3mm f1.8 und ISO200 entsprechen dann 28mm f11.7 und ISO8450.
     In höheren Werten also schon bei ISO1600 rauscht das Smartphone schon ordentlichst - wie ISO67600 an Kleinbild der Berechnung nach.

 

Die ganze Rechnerei würde mir aber die Freude an der Fotografie nehmen, wenn ich neben korrekter Belichtung jetzt noch die ganzen Äquivalenzberechnungen im Kopf hätte.

Edited by s.sential
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vor 8 Minuten schrieb s.sential:

Blenden- bzw. Freistellungs-Äquivalenz ist dann:

90mm f2 an APSc entspricht 135mm f3 an KB, richtig? (auch Faktor 1,5)

Ja. Wobei es mit der Äquivalenz der Blende im Grunde viel einfacher ist: Die Blenden sind äquivalent, wenn die Eintrittspupillen gleich sind. Die Umrechnung ist nur nötig, weil wir (aus Gründen) die Blende nicht als Durchmesser der Eintrittspupille angeben, sondern als Blendenzahl, in die neben der Eintrittspupille auch die Brennweite eingeht – die Brennweite geteilt durch die Eintrittspupille. Da bei einer anderen Sensorgröße auch eine andere Brennweite nötig ist, um den gleichen Bildwinkel zu erfassen, ändert sich bei gleichem Durchmesser der Eintrittspupille die Blendenzahl.

Mit der Umrechnung der Blende rechen wir also nur den Umrechnungsfaktor wieder heraus, den wir bei der Brennweitenumrechnung ’reingerechnet haben. Das wird dadurch verschleiert, dass wir beide Male multiplizieren, aber die Brennweite steht im Zähler und die Eintrittspupille im Nenner der Blendenzahl, und so steht auch der Umrechnungsfaktor einmal über und einmal unter dem Bruchstrich.

 

vor 15 Minuten schrieb s.sential:

Bei meinem Smartphone mit grob berechnetem Cropfaktor 6,5 kommen dann Werte zustande, die mir schwer fallen zu glauben, zumindest unterstelle ich auch Kleinbild bei einer so hohen ISO sichtbares Rauschen, was ich bei ISO200 am Smartphone nicht feststellen kann.

4,3mm f1.8 und ISO200 entsprechen dann 28mm f11.7 und ISO8450.

In höheren Werten also schon bei ISO1600 rauscht das Smartphone schon ordentlichst - wie ISO67600 an Kleinbild der Berechnung nach.

Ja, in der Tat. Daher drehen Smartphones die Sensordaten auch kräftig durch die Mangel, mal abgesehen von der Verrechnung mehrerer Belichtungen in schneller Folge, die hohe ISO-Werte bei Smartphones erst möglich macht. Vergleicht man Smartphone-Bilder mal bei 100 Prozent mit entsprechenden Kleinbild- oder APS-C-Fotos, dann erkennt man den Unterschied – das Rauschen lässt sich zwar unterdrücken, aber das bleibt nicht folgenlos.

Bei so großen Unterschieden der Sensorgröße gibt es keinen sinnvoll nutzbaren Äquivalenzbereich mehr – die Ergebnisse sind nicht äquivalent, egal an welchen Stellgrößen man dreht. Praktisch läuft es darauf hinaus, dass man bei ungefähr einer Blendenstufe Unterschied (also Kleinbild vs. APS-C oder APS-C vs. MFT) noch fast immer Äquivalenz herstellen kann. Bei zwei Blendenstufen (also Kleinbild vs. MFT oder (kleines) Mittelformat vs. APS-C) wird es schon enger, und bei noch größeren Faktoren werden Äquivalenzbetrachtungen langsam fruchtlos.

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vor 35 Minuten schrieb s.sential:

...Bei meinem Smartphone mit grob berechnetem Cropfaktor 6,5 kommen dann Werte zustande, die mir schwer fallen zu glauben, zumindest unterstelle ich auch Kleinbild bei einer so hohen ISO sichtbares Rauschen, was ich bei ISO200 am Smartphone nicht feststellen kann....

Wenn du bei deinem Smartphone RAW Dateien mit 200 ASA öffnen könntest, würdest du es glauben 😉

Bei meinem kann ich das und das sieht dann auch schon echt "abenteuerlich" aus. Also was das Thema Rauschen angeht.

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vor 3 Minuten schrieb lichtschacht:

Wenn du bei deinem Smartphone RAW Dateien mit 200 ASA öffnen könntest, würdest du es glauben 😉

Das kann ich. Seltsamerweise speichert mein Smartphone keine Exif-Daten im DNG-Format und das DNG ist immer ETTR belichtet, egal welche Belichtung man im manuellen Modus einstellt.

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vor 34 Minuten schrieb mjh:

Ja. Wobei es mit der Äquivalenz der Blende im Grunde viel einfacher ist: Die Blenden sind äquivalent, wenn die Eintrittspupillen gleich sind. Die Umrechnung ist nur nötig, weil wir (aus Gründen) die Blende nicht als Durchmesser der Eintrittspupille angeben, sondern als Blendenzahl, in die neben der Eintrittspupille auch die Brennweite eingeht – die Brennweite geteilt durch die Eintrittspupille. Da bei einer anderen Sensorgröße auch eine andere Brennweite nötig ist, um den gleichen Bildwinkel zu erfassen, ändert sich bei gleichem Durchmesser der Eintrittspupille die Blendenzahl.

Mit der Umrechnung der Blende rechen wir also nur den Umrechnungsfaktor wieder heraus, den wir bei der Brennweitenumrechnung ’reingerechnet haben. Das wird dadurch verschleiert, dass wir beide Male multiplizieren, aber die Brennweite steht im Zähler und die Eintrittspupille im Nenner der Blendenzahl, und so steht auch der Umrechnungsfaktor einmal über und einmal unter dem Bruchstrich.

Das verwirrt mich jetzt wieder. Ist die Blenden-Äquivalenz also nur für die Offenblende gedacht und nicht für einen eingestellten Blendenwert?

Die Eintrittspupille bei 90mm f2 hat einen Durchmesser 45mm (90mm/45mm = 2) und das ist die gleiche Eintrittspupille wie bei 135mm und f3 (135mm/45mm = 3). Ok, dann entsprechend die Gleichung 90mm/2 = 135mm/3 = (90mm x 1.5)/(2 x 1.5). So kann ich es zumindest mathematisch nachvollziehen.

Edited by s.sential
Ergänzung
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vor einer Stunde schrieb s.sential:

Das verwirrt mich jetzt wieder. Ist die Blenden-Äquivalenz also nur für die Offenblende gedacht und nicht für einen eingestellten Blendenwert?

Nein, das gilt für jeden Blendenwert. So wie für jeden Blendenwert gilt, dass er der Brennweite geteilt durch die Eintrittspupille entspricht. Ein 135-mm-Objektiv hat auf 5,6 abgeblendet eine Eintrittspupille von 24,1 mm. Eine Eintrittspupille von 24,1 mm bei einem 90-mm-Objektiv entspricht dem Blendenwert 90 mm / 24,1 mm = 3,73. 5,6 / 3,73 ergibt 1,5 – kommt also hin. 

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