Objektive abgestimmt auf digitalen chip

[spassig]

Ich las irgendwo dass die Objektive auf den digitalen chip abgestimmt seien.

Kann mir jemand erklären wie der Unterschied konstruktiv aussieht, bezogen auf die neue S2.
Gab es eigentlich auch eine S1 ?

Objektive abgestimmt auf Film
Objektive abgestimmt auf digitalen chip

Jochen

[frankbernhard]

Ich kenne den Unterschied nicht genau aber ich habe das so verstanden: Bei der M8 zum Beispiel bringen diese codierten Objektive ja nur dadurch einen Qualitätsvorteil, weil die Kamera weiß, welche Optik sich an ihr befindet. Objektivspezifische Abbildungsfehler, die bei Film keine Rolle spielen, werden »herausgerechnet«. Hasselblad macht wohl etwas ähnliches bei seiner H-Serie aber nichts genaues weiß ich nicht.

Die S-Objektive vollziehen nun diese Anpassung an den Chip nicht elektronisch sondern schon in der Konstruktion.

[hverheyen]

es gibt mehrere Parameter, die bei Digi wichtig, bei Film egal waren. Der wichtigste in meinen Augen ist die Frage des Winkels, mit dem die Randstrahlen einer Optik auf den Chip treffen.

Stichwort "telezentrische Ausrichtung", Olympus E- System. Alle anderen Hersteller die noch ihr Altglas verwenden wollen, müssen für die Linsen auf den einzelnen Pixeln einen Kompromiss finden, inwieweit diese am Rand in Richtung Bildmitte verschoben sind - Stichwort Mikroshift der Linsen. Ohne Linsen wäre zwar besser, aber die Lichtausbeute, sprich nutzbare Empfindlichkeit wäre geringer.

Kompromiss deshalb, weil die Optiken aus der Analogzeit keinen genormten Winkel einhielten (war bei Film ja unnötig), sondern verschiedene Optiken verschiedenen Austrittwinkel hatten. Bei WW war dies in aller Regel deutlicher zu merken, als bei Tele.

Abstimmen bei einem neuen System (Olympus und nun auch Leica mit der S2) heisst dann, dass man neben den verschiedenen Parametern auch den Winkel festlegt und damit den Lensshift auch festlegt. Damit sind die Optik besser auf den Chip abgestimmt, sprich optimiert. Und wenn man alle Optiken sowieso neu rechnen muss, kann man dies auch direkt perfektionieren. Und dies meint Leica mit digital abgestimmt bei der S2. Die anderen Parameter gelten eher grundsätzlich auch für Analog.

Andere Hersteller reden von digital abgestimmt schon, wenn sie die Hinterlinse der Optik vergüten um Reflektionen zwischen Chip und Hinterlinse zu minimieren (Geisterbilder). Gute Optiken hatten aber schon immer auch eine Hinterlinsenvergütung

[georg]

Im Grunde gelten für die Optiken immer die gleichen Anforderungen, egal ob nun ein Film oder Sensor dahinter sitzt, man kann höchstens Prioritäten anders setzen.

Die Randstrahlenproblematik der Sensoren ist eine Geschichte für sich, da Objektive mit relativ steil auftreffenden Randstrahlen zwangsläufig im Weitwinkelbereich problematisch sind - ein nur 500g schweres 1,4/24 oder gar das 1,4/21er ist an einer SLR kaum möglich. Man kann das Problem an der Wurzel packen und den Sensor ohne Mikrolinsen ausstatten (kostet min. 1 Blendenstufe) oder wie es Leica bei der M8 eingeführt hat, die Mikrolinsen durch Verschiebung speziell anpassen - macht man wohl auch bei der S2, wobei diese als SLR sowieso keinen echten Weitwinkel (mit sehr flach einfallenden Randtsrahlen) erlaubt.

Die S2-Optiken sind "digitaloptimiert" in dem Sinne, dass sie präzis auf die Sensorgröße 30x45mm ausgelegt sind, wobei die meisten Mittelformatsystem immer noch "Film-Relikte" (Optiken, Korpus, Spiegelkasten...) mit sich herumschleppen und dabei häufig noch nicht einmal Film schießen können (die Hy6-Objektive haben z.B. einen 80mm Bildkreis, ein "normaler" 36x48mm-Sensor bräuchte hingegen nur 60mm -> Optiken schwerer und größer)

[spassig]

Schon mal Danke

Wenn das so wäre wie ihr sagt würden die Objektive nicht mehr "passen" wenn neue chipgrössen kommen bzw. nicht mehr die die Qualität liefern.

Ich muss mich noch etwas mehr in das Thema einlesen.

Jochen

[spassig]

Originally Posted by frankbernhard

...Objektivspezifische Abbildungsfehler, die bei Film keine Rolle spielen, werden .....

Wieso spielen die beim Film keine Rolle ?

Jochen

[andy.we]

Hallo spassig.
Zum Einlesen eignet sich der Artikel "Sensor-Trends" im LFI 2/2008. Das Hauptproblem ist wie hier schon gesagt, dass Sensoren im Gegensatz zum Film dreidimensional und recht lichtschwach sind. Die Mikrolinsen wirken wie kleine Kanälchen, die einen schrägen Lichteinfall behindern. Ohne Mikrolinsen sind die Sensoren deutlich lichtschächer. Das Ergebnis ist eine erhebliche Abdunkelung des Bildes in den Randbereichen (Vignetierung). Bei der Leica-M wird dies noch durch die kompakte Bauweise der Kamera mit ihrem sehr kurzen Auflagemaß (Abstand Bajonett-Filmebene) von etwa 28 mm verstärkt. Bei einer Kamera mit einem engen Bajonettdurchmesser ist konstruktionsbedingt auch der Durchmesser des hintersten Linsengliedes bei mittel- und kurzbrennweitigen Objektiven begrenzt. Bei Objektiven kleiner als 50 mm Brennweite sitzt ja die hinterste Linse meist in der Bajonettebene. Dort ist aber nicht viel Platz. Den braucht man für die Kommunikation zwischen Kamera und Objektiv. Das erzwingt wiederum, das die ausfallenden Randstrahlen in einem flacheren Winkel auf den Film oder Sensor fallen. Deshalb haben viele Hersteller einen "digital optimierten Systemwechsel" gemacht um mehr Platz zu schaffen, damit man eine sog. telezentrische Konstruktion auch für die kurzbrennweitigen Objektive hinkriegt: also kleinere Formate (Oly FourThirds) und größere Bajonette (Canon). Der Bajonettdurchmesser muß dabei in etwa doppelt so groß sein wie der Bildkreis. Deshalb wird eine R10 wahrscheinlich ein anderes Bajonett haben und deshalb wird es für die M vermutlich keinen Vollformatsensor geben. Der Bildkreis einer KB-Kamera ist nämlich 43 mm und der Bajonettdurchmesser der R etwa 47 mm. Das ist zu wenig.
Gruß Andreas.

[frankbernhard]

Im Test der M8 von dpreview wird kurz auf die zusätzliche elektronische Korrektur der M-Linsen an der digitalen M eingegangen. Ne schnelle Übersetzung: Die Leica 6-Bit-Codierung ermöglicht es der M8 zu wissen, welches Objektiv Verwendung findet. (…) Dies wird von der Kamera dazu genutzt, die Vignettierung zusätzlich zu korrigieren, wenn das denn nötig ist. Hier gibts Details: Leica M8 Review: 15. Photographic tests: Digital Photography Review. Ich weiß es auch nicht genau, aber ich gehe mal davon aus, dass die gleiche Vignettierung bei Aufnahmen auf Film nicht ins Gewicht fällt.

[krabat]

Bei der Veranstaltung des Forums am Dienstag auf der Photokina fand ich ja die Bemerkung so gut, daß bei den neuen Objektiven für die S2 die Abbildungsfehler bereits bei der Berechnung der Optiken herausgerechnet werden (und nicht durch dem Chip nachgelagerte Software).

[andy.we]

Originally Posted by spassig

Wieso spielen die beim Film keine Rolle ?

Jochen

Das ist mißverständlich. Beim Film spielen alle Abbildungsfehler eine Rolle. Die Vignettierung und auch Fehler der Bildfeldwölbung fallen aber nicht so sehr ins Gewicht, weil man sie durch Abblenden korrigieren kann. Man hat dann immer noch einen schrägen Einfall der Randstrahlen aber die Helligkeitsdifferenz zwischen Bildzentrum und Bildrand wird geringer und die Randabdunklung fällt dann nicht mehr so sehr auf. (Kannst Du einfach ausprobieren, indem Du mit einem Weitwinkelobjektiv den wolkenlosen Himmel mit offener und geschlossener Blende fotografierts - auf Film.) Beim Sensor ist die wichtigste Eigenschaft des Objektivs (außer dem telezentrischen Strahlengang) die Auflösung. Ein Objektivhersteller der schon immer auf hohe Auflösung hin optimiert hat ist zum Beispiel Zeiss. Leica hat traditioneller weise nicht auf Auflösung optimiert um den Bildschärfeeindruck zu verbessern, sondern auf Mikrokontrast.

[telewatt]

Wenn ich falsch liege dürft ihr mich zereißen...

...aber mal ganz einfach gesagt, bei digital ist es am wichtigsten, das die Lichtstahlen möglicht paralell "reinkommen".
..also versuche ich den Bildwinkel in der Optik zu bekommen und möglicht so abzulenken, das in der Filmebene die Sache "gerade" reinkommt.... ..also "künstlich" in einen Tunnel schicken!..der Chip liebt sowas!

Beim Film ist das nicht so wichtig, das Korn ist "Rund"....und dem ist es (fast) egal ob von links oder rechts was kommt....


Grüße,

Jan

[hverheyen]

Originally Posted by telewatt

Wenn ich falsch liege dürft ihr mich zereißen...

...aber mal ganz einfach gesagt, bei digital ist es am wichtigsten, das die Lichtstahlen möglicht paralell "reinkommen".
..also versuche ich den Bildwinkel in der Optik zu bekommen und möglicht so abzulenken, das in der Filmebene die Sache "gerade" reinkommt.... ..also "künstlich" in einen Tunnel schicken!..der Chip liebt sowas!

Beim Film ist das nicht so wichtig, das Korn ist "Rund"....und dem ist es (fast) egal ob von links oder rechts was kommt....


Grüße,

Jan

im Prinzip richtig, Jan.

Und da es das Perfekte meist nicht gibt, gilt es einen Kompromiss zu finden, mit dem man leben kann.

Wenn man schon schräge Randstrahlen hat (und ganz vermeiden kann man sie nicht), dann bitte so, dass sie für alle Optiken eines Systems annähernd gleichen Winkel haben. Dann kann man das Design des Sensors darauf abstimmen.

Ist so beim Olympus E-System, und jetzt bei der S2. M.E. der einzig gangbare Weg, wenn deas System noch bezahlbar und halbwegs handlich sein soll.

[spassig]

Dankeschön
Euer feedback hat mir schon viel geholfen.
Quintessenz also im wesentliche Digitaloptimiert = grösserer Bajonettdurchmesser.

Originally Posted by andy.we

...Der Bajonettdurchmesser muß dabei in etwa doppelt so groß sein wie der Bildkreis.
Gruß Andreas.

Ist das ein Erfahrungswert oder technisch begründet ?

Jochen

[georg]

Digitaloptimiert = Vermeidung im flachen Winkel einfallender Randstrahlen

Ein üppiger Bajonettdurchmesser etc. erleichtert diese Aulegung nur.

Allerdings wird diese Auslegung teuer erkauft, das 4/3-System ist dafür ein gutes Beispiel: um zu erkennen wie problematisch diese Auslegung dort wirklich ist, muss man sich den kleinen Sensor vor Augen halten oder auf vergleichbare Optiken aus dem Micro-4/3-System achten. Das Bajonett ist kleiner, die Schnittweite geringer, also ist Micro-4/3 weit weniger "digitaloptimiert" als das klassische 4/3, solange der Sensor damit umgehen kann, wird der Anwender dafür mit besseren Voraussetzungen in der Optikauslegung belohnt.

Auch das S-System hat im Vergleich zu 4/3 ein relativ gesehen kleines Bajonett und Auflagemaß, oder?

Einen Vollformat-Sensor in einer klassischen KB-SLR zu platzieren ist anscheinend kein großes Problem, Canon, Nikon und nun auch Sony machen es vor. Im M-System ist die Lage kritischer, aber ich denke auch hier wird man eine Lösung finden, damit uns die kompakten und exquisiten M-Optiken nicht abhanden kommen - eine Digitaloptimierung wäre da nur ein Rückschritt.

Es ist eine gute Frage, ob bei der M8 tatsächlich eine deutliche zuätzliche Vignettierung auftreten kann, oder durch die Firmware letztlich nur die Optik-Vignettierung minimiert wird. Mir wäre übermäßige Vignettierung bei den Optiken <28mm aufgefallen, ich denke es geht eher um letzteren Punkt.

[mjh]

Originally Posted by georg

Allerdings wird diese Auslegung teuer erkauft, das 4/3-System ist dafür ein gutes Beispiel: um zu erkennen wie problematisch diese Auslegung dort wirklich ist, muss man sich den kleinen Sensor vor Augen halten oder auf vergleichbare Optiken aus dem Micro-4/3-System achten. Das Bajonett ist kleiner, die Schnittweite geringer, also ist Micro-4/3 weit weniger "digitaloptimiert" als das klassische 4/3, solange der Sensor damit umgehen kann, wird der Anwender dafür mit besseren Voraussetzungen in der Optikauslegung belohnt.

Dazu gibt es unterschiedliche Aussagen. Bei Olympus heißt es, Micro-FourThirds-Objektive könnten und würden genauso nahezu telezentrisch wie die FourThirds-Objektive sein. Die Schnittweite und das Auflagemaß sind dafür nicht ausschlaggebend. Sagen wir es so: Wenn die Austrittspupille weit hinten liegt, verschärft eine kurze Schnittweite die Randstrahlenproblematik. Liegt sie aber weit vom Sensor entfernt, was ja die Definition eines nahezu telezentrischen Objektivs ist, dann macht die Schnittweite keinen Unterschied mehr. Entscheidend ist vielmehr der Durchmesser der Hinterlinse, denn wenn diese zu klein ist, vignettieren zwar nicht die Mikrolinsen, dafür aber das Objektiv selbst (während der Durchmesser der Hinterlinse bei einer weiter hinten liegenden Austrittspupille weniger kritisch ist; dafür handelt man sich aber Probleme mit flachen Einfallswinkeln am Rande des Bildkreises ein). Inwieweit die Kombination eines etwas kleineren Bajonetts mit einem kürzeren Auflagemaß hinreichend große Hinterlinsen erlaubt, bleibt abzuwarten.

[andy.we]

Originally Posted by spassig

Dankeschön
Euer feedback hat mir schon viel geholfen.
Quintessenz also im wesentliche Digitaloptimiert = grösserer Bajonettdurchmesser.


Ist das ein Erfahrungswert oder technisch begründet ?

Jochen

Hallo Jochen.
Das weiß ich nicht. Ich habe mich über diese Aussage auch gewundert. Aber der Autor des LFI-Artikels Michael Hussmann sagt: "Die Olympus-Entwickler kamen zu dem Ergebnis, dass der Bajonettdurchmesser doppelt so groß wie der Bildkreis sein sollte." Das wären für eine KB-Kamera riesige 86 mm.

So jetzt halte ich aber mal die Klappe, denn wie ich sehe haben wir den Fachmann an Bord. Hallo Hr. Hußmann! Toller Artikel im LFI, habe ich mit großem Interesse gelesen!

Gruß Andreas

[horst_wieshoff]

Hallo Spassig,

hier das Datenblatt der S1 von 1998:


Gut Licht
Horst

[georg]

Den Bildern nach zu urteilen orientieren sich Bajonettdurchmesser und -Abstand an der R, bezieht man die 56% größere Aufnahmefläche mit ein. Diese Dimensionierung warin den 60ern Produkt der mechanischen Gegebenheiten des Spiegelkastens, ich vermute daher, dass dies auch beim S-System der maßgebliche Faktor war.

Ich vermute der postulierte "doppelte Bajonettdurchmesser" ist in Wahrheit ein Schätzwert, der schließlich auch von der Fassung etc. abhängt.

Ordentlich Bauraum war sicherlich schon zu analogen Zeiten willkommen, hier schafft man Reserven, während z.B. das 2,5/70Asph eine anscheinend relativ kleine rückseitige Linse hat, das macht mir keinen sehr "telezentrischen" Eindruck.

@mjh
Ohne sich jetzt in optischen Grundlagen verheddern zu wollen, ermöglicht erst die (im Vergleich zu 4/3) nähere Positionierung der Optiken der Aufnahmeebene (salopp ausgedrückt) des Micro-4/3-Systems kompaktere/bessere/billigere Optiken größerer Bildwinkel, oder nicht?
Müssen nicht alle Objektive größerer Bildwinkel (schon Normalbrennweiten) im 4/3-System deutliche Retrofokuskonstruktionen sein?

In dieser (zugegebenermaßen nicht sonderlich präzisen) Skizze sieht es ganz danach aus, als dass schräger einfallende Randstrahlen akzeptiert würden: ?
Micro-Four-Thirds - Kompakte Kameras mit Wechselobjektiven - Screenshots

[mjh]

Originally Posted by georg

Ich vermute der postulierte "doppelte Bajonettdurchmesser" ist in Wahrheit ein Schätzwert, der schließlich auch von der Fassung etc. abhängt.

Man muß ja für ein ganzes Objektivsortiment planen, von dem man zu dem Zeitpunkt, zu dem man die Kenngrößen des Kamerasystems festlegt, noch gar nicht weiß, was für Objektive es später einmal enthalten wird. Der Richtwert Bajonettdurchmesser = Bildkreisdurchmesser x 2 ist einfach ein plausibler Wert, mit dem man sich für spätere Konstruktionen einen hinreichend großen Spielraum offen hält. Es ist aber nicht so, daß man für ein etwas kleineres Bajonett keine nahezu telezentrischen Konstruktionen mehr realisieren könnte.

Originally Posted by georg

Ohne sich jetzt in optischen Grundlagen verheddern zu wollen, ermöglicht erst die (im Vergleich zu 4/3) nähere Positionierung der Optiken der Aufnahmeebene (salopp ausgedrückt) des Micro-4/3-Systems kompaktere/bessere/billigere Optiken größerer Bildwinkel, oder nicht?
Müssen nicht alle Objektive größerer Bildwinkel (schon Normalbrennweiten) im 4/3-System deutliche Retrofokuskonstruktionen sein?

Ja, das ist der größte Nachteil von FourThirds, der bei Micro FourThirds vermieden wird. Gegenüber Leicas R-System beispielsweise ist das Auflagemaß von FourThirds (38,85 mm) nur um gut 17 Prozent geringer, während die Brennweiten um 50 Prozent kürzer sind; um so eher sind daher Retrofokalkonstruktionen nötig, die den hinteren Nodalpunkt weiter zurück verlegen.

Originally Posted by georg

In dieser (zugegebenermaßen nicht sonderlich präzisen) Skizze sieht es ganz danach aus, als dass schräger einfallende Randstrahlen akzeptiert würden: ?
Micro-Four-Thirds - Kompakte Kameras mit Wechselobjektiven - Screenshots

Diese Grafik hatte mich auch verwundert, aber sie führt offenbar in die Irre und ist in diesem Punkt nur symbolisch zu verstehen. Wobei es mir allerdings zwischen Olympus und Panasonic unterschiedliche Auffassungen zu geben scheint: Olympus setzt auf Telezentrik, während das Panasonic nicht so wichtig zu nehmen scheint. Das ist aber nur mein persönlicher Eindruck aus den Gesprächen, die ich darüber auf der photokina geführt habe.

[volkerm]

Originally Posted by mjh

Der Richtwert Bajonettdurchmesser = Bildkreisdurchmesser x 2 ist einfach ein plausibler Wert

So ganz plausibel finde ich den Faktor 2 nicht. Selbst für den Idealfall es völlig parallelen Lichteinfalls würden wir nur eine Öffnung benötigen, die dem Bildkreis entspricht.

Was darüber hinaus geht, das sind Reserven für Mechanik (Fassung bewegter Linsengruppen) und elektrische Kontakte. Die oben verlinkten Olympus Skizzen zeigen, wie verschwenderisch der große FT und vor allem MFT Bajonettdurchmesser genutzt wird. Alleine für die elektrische Kontaktleiste wurde hier sehr viel Platz verschwendet, während andere Hersteller diese Kontaktleiste sehr platzsparend unterbringen. Die Optik profitiert also hier nicht vom großen Bajonettdurchmesser.

Insoweit sehe ich den Faktor 2 als etwas willkürlich an.