Opt. Mittelpunkt eines Objektivs

[Krischu]

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Ich weiß nicht, ob das hier beantwortet werden kann oder überhaupt eine Frage ist, die hier gestellt werden darf, aber ich suche, um eine "Gegenstandsweite" messen zu können, den optischen Mittelpunkt eines Objektivs. Ist es dort, wo die Irisblende liegt?

 

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Christoph

[Guest]

Ungefähr, aber nicht exakt. Bei Osterloh, Leica M; Leica R findet man Schnittzeichnungen von Objektiven. Da ist die Hauptebene angegeben. Viel wichtiger und entscheidend: Die exakte Brennweite neuer M-Objektive findet man auf den Datenblättern der Leica homepage, die der älteren M-Objektive sind durch die kleinen Ziffern neben der Meterskale ersichtlich, die der noch älteren an der Angabe von Brennweitengruppen an der Verriegelung.

str.

[mjh]

In der Mitte der Eintrittspupille (nicht der Irisblende selbst) liegt der parallaxfreie Drehpunkt, für den sich Panoramafotografen interessieren, aber wenn Du die Gegenstandsweite messen willst, musst Du nach dem gegenstandsseitigen Nodalpunkt suchen (beziehungsweise die gegenstandsseitige Hauptebene, deren Schnittpunkt mit der optischen Achse in der Regel der gegenstandsseitige Nodalpunkt ist).

[01af]

Ich [...] suche, um eine "Gegenstandsweite" messen zu können, den optischen Mittelpunkt eines Objektivs.

"Den" optischen Mittelpunkt eines Objektives gibt es überhaupt nicht. Das, was noch am ehesten der laienhaften Vorstellung eines solchen entspricht, gibt's gleich zweimal – nämlich der Eintritts- und der Austrittspunkt eines Objektives. Das sind die Schnittpunkte der Eintritts- bzw. der Austrittspupille mit der optischen Achse. Leider haben alle beide mit der Gegenstandsweite gar nichts zu tun.

 

Was du brauchst, ist die Kenntnis der Lage der vorderen Hauptebene – auch erste oder gegenstandsseitige oder dingseitige Hauptebene genannt. Leider wird ihre Lage nur selten in den technischen Daten angegeben (bei Zeiss manchmal, bei Leica gar nicht) ... und die Verfahren, um sie selber zu ermitteln, sind äußerst aufwendig und ungenau und mit Hausmitteln nicht wirklich praktikabel.

[Guest]

Eine der Schnittzeichnungen bei Günter Osterloh, Leica M... Frankfurt 5. Aufl. 2002, S. 125 für das Summicron IV mit ausziehbarer Sonnenblende:





Beim Summicron IV, jedoch mit aufsteckbarer Sonnenblende, liegt die Hauptebene ganz leicht anders.


str.

[01af]

Eine der Schnittzeichnungen bei Günter Osterloh, Leica M... Frankfurt 5. Aufl. 2002, S. 125 für das Summicron-M 50 mm IV mit ausziehbarer Sonnenblende [...]

Jawoll! Solche detaillierten Angaben würde man sich in den Leica-Datenblättern wünschen, und im Leica Compendium von Erwin Puts natürlich auch. Dafür fehlen die Angaben zu den Positionen der Ein- und Austrittspupillen.

 

Interessant übrigens, daß hier die vordere Hauptebene (die für die Gegenstandsweite maßgeblich ist), hinter der hinteren liegt. Und darin liegt auch der kleine Fehler in dieser Schnittzeichnung: vor der Maßzahl für den Hauptebenenabstand (10,07) fehlt das Minus-Zeichen – denn dieser Abstand ist hier negativ.

 

 

Beim Summicron IV, jedoch mit aufsteckbarer Sonnenblende, liegt die Hauptebene ganz leicht anders.

Wenn das so ist, dann handelt es sich um verschiedene (wenn auch ähnliche) optische Konstruktionen.

[Guest]

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Es ist im LUF unerwünscht, sachliche Kritik an Puts zu üben. Eine Veröffentlichung solcher Schnittzeichnungen durch Leica selbst, statt durch seinen Mitarbeiter Osterloh wäre natürlich sehr erwünscht, wenn man nicht solchen Büchern die Absatzmöglichkeit verringern möchte. Die leichte Änderung (hinter dem Komma, vielleicht sogar in der zweiten Stelle) zeigt wohl keine andere optische Konstruktion an, als vielmehr eine Variation aus produktionstechnischen oder marktgegebenen (Verfügbarkeit von Glassorten) oder sonstigen Anlässen.

str.

[mjh]

Die Abstandsangabe besagt lediglich, wie weit eine Ebene von einer anderen entfernt ist, und dieser Abstand ist stets positiv. Nur eine Positionsangabe relativ zu einer Referenzebene könnte auch negativ sein. Da die Maßzahl an einer Strecke mit zwei Pfeilen steht (und genau genommen die Länge dieser Strecke angibt), kann es so aber nicht gemeint sein.

[Asfaloth]

Und warum kann Leica diese Maße nicht einfach mal veröffentlichen ??

[01af]

Die Abstandsangabe besagt lediglich, wie weit eine Ebene von einer anderen entfernt ist, und dieser Abstand ist stets positiv.

Da auf diesen Ebenen eine Wohlordnung definiert ist (erste - zweite bzw. vordere - hintere bzw. gegenstandsseitige - bildseitige), hat der Abstand auch eine Richtung. Und die ist hier negativ. Denn die gegenstandsseitige ist dem Bild näher als dem Gegenstand. Überhaupt ist in optischen Systemen stets die Richtung entlang der optischen Achse vom Gegenstand zum Bild als positiv definiert – und das Minuszeichen drückt aus, daß der Abstand von der ersten (H) zur zweiten Hauptebene (H') entgegen dieser Richtung verläuft.

[Dao De Leitz]

zu # 9 und Ergänzungsfrage

 

Leica gibt in den aktuellen Produktblättern (zumindst ) die "Lage der Eintrittspupille" an; - xy,zmm "bezogen auf den ersten Linsenscheitel in Lichtrichtung" -

 

Dies liest sich eindeutig. Aber , wie ist es nun gemeint?

 

... Lichtrichtung ... aus der das Licht kommt, oder auf dem Weg des Lichts ..?

 

Einfacher - worauf bezieht sich der Abstand der Eintrittspupille?

- Auf die Frontlinse oder auf die Hinterlinse?

 

Ich hoffe jemand hat den Durchblick.

Gruß Thorsten

[verwackelt]

Nur mal so aus Neugierbefriedigung:

Wofür nutzt die Kenntnis dieser Maße in der Praxis?

[mjh]

Einfacher - worauf bezieht sich der Abstand der Eintrittspupille?

- Auf die Frontlinse oder auf die Hinterlinse?

Natürlich auf die Frontlinse.

[Krischu]

Ich danke erst einmal für die vielen qualifizierten Beiträge.

Mal anders gefragt: wenn ich das Objektiv vor einer Bildebene postiere, auf unendlich stelle und die Sonne (als Gegenstandsweite unendlich fokussiere (scharf stelle), und das Objektiv habe f=50mm, und messe dann von Bildebene 50mm ins Objektiv hinein, finde ich dann das gesuchte Maß (sprich Objektivmittelpunkt im Sinne der idealisierten geometrischen Optik) ? Oder ist die Brennweite zu korrigieren?

 

--

Christoph

[01af]

... wenn ich das Objektiv vor einer Bildebene postiere, auf unendlich stelle und die Sonne (als Gegenstandsweite unendlich fokussiere), und das Objektiv habe f = 50 mm, und messe dann von Bildebene 50 mm ins Objektiv hinein, finde ich dann das gesuchte Maß (sprich Objektivmittelpunkt im Sinne der idealisierten geometrischen Optik)?

Seufz.

 

Also noch einmal von vorn: Es gibt keinen "optischen Mittelpunkt".

 

Es gibt ein perspektivisches Zentrum – das ist sozusagen der Punkt, von dem aus das Objektiv in die Welt schaut. Dieser ist der Mittelpunkt der Eintrittspupille, auch als "Eintrittspunkt" bezeichnet (und von Panoramafotografen gern fälschlich als "Nodalpunkt" tituliert). Das ist das, was man aus Anwendersicht noch am ehesten als eine Art "optischer Mittelpunkt" auffassen könnte. Das ist aber nicht das, du suchst.

 

Was du suchst, ist gar kein Punkt, sondern eine Ebene – und zwar die Ebene, ab der die Gegenstandsweite zu messen ist. Das ist die erste Hauptebene. Die Gegenstandsweite für einen Punkt im Gegenstandsraum wird in der Regel parallel zur optischen Achse gemessen und nicht vom ersten Hauptpunkt aus, welcher der Schnittpunkt der ersten Hauptebene und der optischen Achse ist. Das ist wichtig, wenn der fragliche Punkt abseits der optischen Achse liegt. Ausnahmen gelten für Fischaugenobjektive und verschwenkte Objektive.

 

Beachte, daß der erste Hauptpunkt und der Eintrittspunkt zwei verschiedene Dinge sind. Von der Lage des einen läßt sich nicht ohne weiteres auf die Lage des anderen schließen. Bei manchen Objektiven liegen sie dicht beieinander, bei anderen liegen sie weit auseinander.

 

Was du findest, wenn du nach obigem Verfahren vorgehst, ist die zweite Hauptebene. Ab dieser ist die Bildweite zu messen (welche bei unendlicher Gegenstandsweite gleich der Brennweite ist). Für die exakte Bestimmung der Gegenstandsweite nützt dir das jedoch nichts, dafür brauchst du die erste Hauptebene.

[pop]

Seufz. ... nützt dir das jedoch nichts, dafür brauchst du die erste Hauptebene.

 

... und die findet er wie? Das war die Frage von allem Anfang an.

[Guest Wolfgang Sch]

... und die findet er wie? Das war die Frage von allem Anfang an.

 

 

Wenn man es schafft mit dem Objektiv eine Abbildung im Maßstab 1.1 hinzubekommen, dann ist der Abstand Film/Sensorebene zur Gegenstandsebene:

 

4 * Brennweite + vektorieller Abstand der Hauptebenen.

 

Hat man die Lage der bildseitigen HE ergibt sich daraus auch die Lage der gegenstandsseitigen HE. Für das oben gezeigte Beispiel des 2/50mm wären das also der Abstand G-F/ ca. 210 mm. Es ist jedoch zu bedenken, dass die kleinen Einstellfehler, die man machen wird, die kleinen Brennweitenabweichungen, die Objektive haben dürften, sich bei kleinem Hauptebenenabstand zu einem recht großen Fehler ergänzen können.

 

Ohne optische Bank halte ich es für eine ungewisse Spielerei.

 

Eine andere Möglichkeit wäre es, mit dem Objektivhersteller Kontakt aufzunehmen und danach zu fragen.

[mjh]

... und die findet er wie? Das war die Frage von allem Anfang an.

Genauso, nur umgekehrt (also mit umgedrehtem Objektiv). Eine Anfrage beim Hersteller wäre aber wohl die zweckmäßigere Methode.

[01af]

... und die findet er wie? Das war die Frage von allem Anfang an.

Mache eine Aufnahme auf kurzen Abstand. Miß den Abstand d von Objekt bis Bildebene. Miß die Länge des Objektives; die Differenz dieser Länge zur Länge desselben Objektives bei Fokussierung auf Unendlich sei e. Die Brennweite des Objektives sei f. Ermittele durch Vergleich des Bildes mit dem abgebildeten Objekt den Abbildungsmaßstab m.

 

Dann ist die Gegenstandsweite g = (f + e)/m, und die erste Hauptebene befindet sich in einer Entfernung von d - g vom Objekt. Der Hauptebenenabstand HH' beträgt d - (g + f + e).

 

Leider ist dieses Verfahren extrem empfindlich gegen Meßfehler. Ein winziger Fehler bei der Ermittlung der Brennweite f, des Auszuges e oder des Abbildungsmaßstabes m führt zu einem großen Fehler bei der Berechnung Gegenstandsweite oder dem Hauptebenenabstand. Und das ganze funktioniert so überhaupt nur für rein auszugsfokussierte Objektive – das sind unter den Leica-M-Objektiven erst einmal alle außer dem Tri-Elmar-M 16-18-21 mm Asph. Doch ich weiß leider nicht, welchen Einfluß Floating Elements auf die exakte Brennweite haben ... es kann also sein, daß Objektive mit Floating Elements in diesem Zusammenhang nicht als "rein auszugsfokussiert" gelten würden.

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Hallo,

Look here: Interesting Leica gear

[Holger1]

... Eine Veröffentlichung solcher Schnittzeichnungen durch Leica selbst, statt durch seinen Mitarbeiter Osterloh wäre natürlich sehr erwünscht, wenn man nicht solchen Büchern die Absatzmöglichkeit verringern möchte. ...str.

 

Günter Osterloh arbeitet seit nunmehr 10 Jahren nicht mehr bei Leitz/Leica.