Beugungsunschärfe ? Oder anderer Effekt ?

[Mathias1988]

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Hallo Zusammen,

da ich viel mit Fremdobjektiv fotografiere und immer wieder "Rauschverhalten" feststelle habe ich mit dem  Nikon Fremdobjektiv (AF-S NIKKOR 55-300mm) eine Versuchsreihe gemacht.
- ISO 640 (immer)
- Auf 55 mm eingestellt
- Zeit Automatik
- Blende von ganz offen nach ganz zu variiert.
- Auf Stativ mit Fernauslöser.

Nun ist mir aufgefallen das bei der Blume im Bild (crop 140%) eine Unschärfe entsteht, welche bei höherer Blendenzahl schlimmer wird. Nun weis ich nicht, ob es sich hier um Beugungsunschärfe handelt, oder es einen anderen Effekt gibt. Auffällig ist, das bereits bei minimalen schließen der Blende eine Unschärfe zu sehen ist. (das Objektiv ist elektrisch nicht angeschlossen)
Rose links ( 1/120s) / Rose rechts ( 1/3 s)

Über euren Input würde ich mich sehr freuen.

Viele Grüße,
Mathias

 

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[Crischi74]

Ich würde sagen die Kombination aus leichter Beugungsunschärfe, der etwas schwächeren Schärfeleistung im Nahbereich und letztlich einem allgemein eher mittelmäßigen Zoomobjektiv.

Es ist halt nicht die erste Wahl für solch ein „Stillleben“.  Du würdest doch für solche Szenarien (Produktfotografie) sonst auch nicht dieses Objektiv nehmen.

bearbeitet 18. April 2021 von Crischi74

[Mathias1988]

@Crischi74 Danke für dein Feedback. Ich muss gestehen, dass ich das Thema Beugungsunschärfe bisher noch nie Beachtung geschenkt habe. Dachte bei dieser Art der Unschärfe immer an ISO oder unruhig Hand 🙂

[Crischi74]

Maßgeblich sind sicherlich die anderen genannten Punkte. Über Beügungsunschärfe brauch man erst ab f/16 nachdenken

[AS-X]

@Mathias1988Also ich kenne das Objektiv nicht, aber es scheint eine Anfangsöffnung von f4.5 zu haben. Basierend auf deine Belichtungszeiten ist das 2. Bild wohl bei f22 entstanden.
Dann ist eine Beugungsunschärfe eine normale Folge. Die meisten Objektive haben ihre beste Schärfeleistung 2-3 Stufen abgeblendet. Demzufolge wäre das bei deinem Zoom vermutlich bei f8-11. 

Ab F11-16 wird Beugungsunschärfe an aktuellen APS-C Sensoren zum Thema, für große Schärfentiefe oder Sonnensterne ist u.U. f16 dennoch eine gute Wahl, höchste Auflösung darfst du dann aber nicht mehr erwarten. 

Die f22 kannst du an deiner Kamera eigentlich nur noch gebrauchen um Sensorschmutz aufzuspüren. 

Mit Rauschen hat das aber alles nichts zu tun. Wenn es rauscht ist die Ursache eine andere, die auch mit dem Objektiv erst mal nichts zu tun hat.  
Basierend auf deinem Aufbau (weiße Hohlkehle) und Angaben (automatische Belichtung), gehe ich davon aus, dass die Kamera wegen des hohen Anteils heller Bildteile zu knapp belichtet hat und das du das Bild nachträglich aufgehellt hast. Dann fängt es auch bei ISO 640 in den dunkleren Bereichen an zu Rauschen.  

[Mathias1988]

@AS-X 

vor 51 Minuten schrieb AS-X:

Also ich kenne das Objektiv nicht, aber es scheint eine Anfangsöffnung von f4.5 zu haben. Basierend auf deine Belichtungszeiten ist das 2. Bild wohl bei f22 entstanden.
Dann ist eine Beugungsunschärfe eine normale Folge. Die meisten Objektive haben ihre beste Schärfeleistung 2-3 Stufen abgeblendet. Demzufolge wäre das bei deinem Zoom vermutlich bei f8-11. 

Deine Rechnung ist hier korrekt. Die Bewegungsunschärfe bei f22 war zu erwarten, ja. Nur merke ich ab der 1 Abblend-Stufe bereits diesen Effekt - nur eben nicht so stark. (das f22 Bild war nur ein überspitztes Beispiel).

vor 51 Minuten schrieb AS-X:

Mit Rauschen hat das aber alles nichts zu tun. Wenn es rauscht ist die Ursache eine andere, die auch mit dem Objektiv erst mal nichts zu tun hat.  
Basierend auf deinem Aufbau (weiße Hohlkehle) und Angaben (automatische Belichtung), gehe ich davon aus, dass die Kamera wegen des hohen Anteils heller Bildteile zu knapp belichtet hat und das du das Bild nachträglich aufgehellt hast. Dann fängt es auch bei ISO 640 in den dunkleren Bereichen an zu Rauschen.  

Das mit der nachträglichen Aufhellung stimmt. Ich denke ich nehme die Reihe nochmal auf und stelle die Belichtung auf "+1 / +2", sodass die Kamera länger belichtet. Bin gespannt, ob sich dann das selbe Bild zeigt.
Gedanklicher Ausflug: Da ich den ISO normalerweise auf Auto 200-800 habe, neige ich dazu Bilder eher zu dunkel zu fotografieren, um den ISO nicht übermäßig nach oben zu treiben (laut ishootyou.com nimmt die X-T20 sowieso immer mit ISO200 auf hellt nachträglich auf).


UPDATE
Serie eben nochmal gemacht mit Belichtung "+2".
--> Bei f22 sehr weichgezeichnet , wie zu erwarten
--> Unschärfe erst ab Blendenstufe 4 deutlich sichtbar. (welche f das ist kann ich leider nicht ablesen und wie die Berechnung geht weis ich leider auch nicht :/)
-----> Auslösezeiten bei offenblende f4.5 1/20    , Auslösezeit bei Blendenstufe 4 1.9sek

Die Info mit dem Rauschen durch zu wenig Licht war gut, danke dafür 🙂

bearbeitet 18. April 2021 von Mathias1988

[Damian Ott]

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Hallo Mathias, 

was Du nicht beschreibst ist, wie Du scharf stellst. Manuell, jedes Bild einzeln? Oder stellst Du einmal mit offener Blende scharf und machst mit dieser Einstellung die ganze Reihe? Dann könnte Dir auch passieren, daß mit dem Schließen der Blende die Schärfeebene wandert.

Beste Grüße,      Damian

[Mathias1988]

@Damian Ott Ich stelle mit offenblende scharf und verändere anschließend nur die Blende. Soweit ich das mit Focus Peaking gesehen habe sollte die Schärfeebene jedoch nach verändern der Blendeneinstellung noch passend sein. 
Hast du das Verhalten, welches du beschreibst schon beobachtet ?

Gruß,
Mathias

[AS-X]

Grundsätzlich gibt es auch ein Phänomen wie Focus Shift, bei dem sich bei Abblenden die Schärfeebene verändert. Meines Wissens tritt das aber eher (oder sogar nur?) bei sehr lichtstarken Objektiven auf, passt also eigentlich nicht zu deinem Nikkor.

Ich hätte tatsächlich eine entsprechende Testreihe mit manuellem Fokus gemacht, aber zumindest im ersten Durchgang auch nur einmal mit Offenblende scharf gestellt. Hierbei finde ich das Peaking oft irritierend, weil es meiner Erfahrung nach schon leuchtende Kontrastkanten zeigt, wenn die Schärfe nicht exakt sitzt. Gerade im Nahbereich wo es auf wenige mm ankommt kann das ein Problem sein. Maximale Fokuslupe finde ich da besser geeignet, aber mit lichtschwachen Zooms ist es auch da nicht immer einfach perfekt auf den Punkt zu Fokussieren.

- Wie gesagt, ich kenne das Objektiv nicht, aber kannst du ausschließen das sich an der Fokussierung, dem Stand der Kamera und deinem Aufbau zwischen den Aufnahmen nichts verändert hat, du also auch beim Abblenden nicht an den Fokusring gekommen bist?

- Ein weiteres Problem können Vibrationen sein. Da du aber einen Fernauslöser verwendet hast, dürfte das eigentlich ausscheiden (es sei denn, du hast zB. einen schwingenden Holzfußboden auf dem du dich bewegst).

- Hast du eine Kamera mit IBIS, sollte der deaktiviert sein, auf einem Stativ könnte der auch zu Unschärfen beitragen.

[Damian Ott]

vor einer Stunde schrieb Mathias1988:

@Damian OttHast du das Verhalten, welches du beschreibst schon beobachtet ?

Ja, hab ich, und bisher nur an Zoomobjektiven. Meine alten Festbrennweiten zeigen das Verhalten nicht, mit den neuen hab ich es noch nicht getestet. Es gibt hier irgendwo einen Thread, der das Thema ausführlich behandelt. Aber Du kannst es ja selber testen, ob sich die Schärfeebene bei Deinem Objektiv mit unterschiedlichen Blenden ändert.

Beste Grüße, Damian

[AS-X]

vor 11 Minuten schrieb Damian Ott:

Ja, hab ich, und bisher nur an Zoomobjektiven. Meine alten Festbrennweiten zeigen das Verhalten nicht, mit den neuen hab ich es noch nicht getestet. Es gibt hier irgendwo einen Thread, der das Thema ausführlich behandelt. Aber Du kannst es ja selber testen, ob sich die Schärfeebene bei Deinem Objektiv mit unterschiedlichen Blenden ändert.

Beste Grüße, Damian

An welchen Zoomobjektiven hast du es festgestellt? 

[mjh]

Eine Verschiebung des Fokus beim Abblenden zeigt sich in der Tat vor allem bei sehr lichtstarken Objektiven, und vor allem bei solchen mit unterkorrigierter sphärischer Aberration. Dieser Effekt verschwindet aber, wenn man ein paar Stufen abblendet; danach geht er in der wachsenden Schärfentiefe unter. Wenn Aufnahmen bei f22 unscharf sind, liegt es an der Beugungsunschärfe (die die Kamera bei Fremdobjektiven auch nicht herausrechnen kann).

[Damian Ott]

Am 19.4.2021 um 10:07 schrieb AS-X:

An welchen Zoomobjektiven hast du es festgestellt? 

Hallo Andreas,

dieses Verhalten hat mein altes EF24-105 1:4 L IS USM. Mit Schließen der Blende rückt der Fokus ein wenig näher, um ab Blende 11 wieder weiter nach hinten zu wandern, und zwar bei mittlerer bis langer Brennweite. Allerdings ist der Effekt hier so gering, daß er beim Fotografieren praktisch vernachlässigt werden kann.

Und auch mein EF17-40 1:4 L USM zeigt dieses Verhalten recht deutlich bei 40mm. Mit Schließen der Blende rückt der Fokus weiter nach hinten, und zwar so deutlich, daß es beim Fotografieren relevant werden könnte.

Beste Grüße,   Damian

 

[mjh]

Vor vielen Jahren wurde das Thema Fokusverschiebung im Leica-Forum breit diskutiert; damals trat es insbesondere beim alten Noctilux-M 50 mm und beim Summilux-M 35 mm auf, was bei den digitalen M-Modellen deutlich in Erscheinung trat, während es die vergleichsweise dicken Filmemulsionen noch kaschiert hatten. Vor 14 Jahren habe ich mal etwas dazu geschrieben: http://digicam-experts.de/wissen/20. Moderne Objektive sind durchweg so gerechnet, dass die Fokusverschiebung beim Abblenden minimal bleibt.

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