Ausschnittsvergrößerung oder längere Brennweite?

[UliWer]

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Im Thread zur neuen SL 2 hat sich eine Diskussion um die Wirkung, die eine Ausschnittsvergrößerung einer Aufnahme mit kürzerer Brennweite im Vergleich zur formatfüllenden Aufnahme mit längerer Brennweite hat.

Um die Diskussion zur neuen Kamera nicht zu sehr mit diesem Thema  zu belasten, versuche ich hier einfach mal die teilweise sehr unterschiedlichen Thesen, die zum Thema längere Brennweite ./. Ausschnittsvergrößerung im anderen Thread vorgetragen wurden, durch Beispiele zu veranschaulichen; meine Beispiele kommen aus der M 10, also die Ausschnittsvergrößerungen stammen von "schlechten" 24MP, vielleicht gesellen sich ja Beispiele von höher auflösenderen Sensoren dazu.

Gegen meine These, dass eine Ausschnittsvergrößerung von einem sehr guten Objektiv kürzerer Brennweite eine längere Brennweite ersetzen könne, wurde vorgetragen, dass die Bildwirkung bei längeren Brennweiten auf Grund geringerer Schärfentiefe ganz anders sei, so dass der Vergleich mit der Ausschnittsvergrößerung hinke.

Hierzu ein Beispiel, zunächst mit dem 100mm Apo-Macro-Elmarit-R, dann zum Vergleich mit dem 50mm Elmar-M, allerdings auf den Ausschnitt von 100mm vergrößert, beide bei Blende 1:2,8, fokussiert auf das Etikett der mittleren Flasche mit Fokuspeaking, M10 

Apo-Macro-Elmarit-R:

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Elmar (crop)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[UliWer]

Hierzu gab es die weitere These, dass man etwa dieselbe Bildwirkung erhält, wenn man den Blendenwert entsprechend der "Brennweitenverlängerung" durch Ausschnittsvergrößerung skaliert. Also die Schärfentiefe der Ausschnittsvergrößerung entspricht etwa der um 2 Werte verkleinerten Brennweite der  längeren Brennweite, also hier Blende 1:5,6:

Apo-Macro-Elmarit-R 100mm bei Blende 1:5,6:

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Nach meinem Eindruck ist bei Blende 1:5,6 die Schärfentiefe etwas größer - entsprechend würde vermutlich Blende 1:4,5.

 

 

Edited November 10, 2019 by UliWer
Versehen; Änderung folgt

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[basse]

Super! Vielen Dank!

Edited November 10, 2019 by basse

[basse]

Das 100mm Apo-Macro-Elmarit-R ist ja unglaublich gut! Wow!

[UliWer]

Ja, es war gemeint, dass das 100mm auf Blende 5,6 abgeblendet werden soll, meine ursprüngliche Darstellung habe ich korrigiert.

Natürlich ist das 100 Apo-Macro-Elmarit sehr gut, und natürlich ist das 50mm Elmar-M nach starker Ausschnittsvergrößerung deutlich "schlechter". Hier tritt eine modernisierte aber im Grunde uralte Allerweltsrechnung gegen ein hochspezialisiertes und vielleicht bis heute nicht übertroffenes Objektiv an. Man könnte es jetzt mit "besseren" 50mm-Objektiven probieren; ich lass es vorerst mal dahin gestellt und gebe ein anderes Beispiel mit besser vergleichbaren Objektiven.

 

[UliWer]

Jetzt das 1:3,4/180mm Apo-Teylt-R, das 1:3,4/135mm Apo-Telyt-M und das 1:2/90 Apo-Summicron asph. - letzteres einmal bei Blende 2 und einmal bei Blende 3,4. Die Reihenfolge ist allerdings in den folgenden Beispielen gemischt, man kann ja mal raten, welches die starke Ausschnittsvergrößerung vom 90mm bei welcher Blende, welche die mittlere Vergrößerung von 135mm und welches die formatfüllende lange Brennweite ist:

1.

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[UliWer]

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2.

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[UliWer]

3.

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[UliWer]

4.

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[duoenboge]

Im SL2 thread hat man auch ausgeführt, dass bei langen Brennweiten eine gewisse Verdichtung eintritt infolge unterschiedlich großer Abbildung (brennweitenabhängig) von Gegenständen vor und  hinter der Einstellebene. Beitrag #86 von WSt.

Warum es so sein sollte ist mir nicht klar.

Ich dachte immer, längere Brennweiten (Schärfentiefe mal nicht betrachtet) vergrößern nur.

In der Dunkelkammer früher war der begrenzende Faktor das Korn des Negativs und heute sind es die Pixel.

[UliWer]

vor 13 Minuten schrieb duoenboge:

Im SL2 thread hat man auch ausgeführt, dass bei langen Brennweiten eine gewisse Verdichtung eintritt infolge unterschiedlich großer Abbildung (brennweitenabhängig) von Gegenständen vor und  hinter der Einstellebene. ...

Man kann die These - leider nur sehr unvollkommen - überprüfen anhand der Baumäste links unten in den Beispielen. Die befinden sich etliche Meter vor dem Kirchturm. Bei 180mm müssten sie demnach anders wirken als bei 90mm mit Ausschnittsvergrößerung. Sieht man das? 

Vielleicht mache ich mal einen Versuch mit einem anschaulicheren Beispiel; dauert aber, weil es nach Feierabend  jetzt schon dunkel ist.   

Edited November 10, 2019 by UliWer

[UliWer]

Zum Zusammenhang zwischen Sensorformat (entspricht hier der Ausschnittsvergrößerung), Schärfentiefe und "relativer Öffnung" gab es übrigens mal einen Vortrag von Peter Karbe, der hier wiedergegeben ist:  https://www.photoscala.de/2009/12/04/bildsensor-und-bildgestaltung/

[duoenboge]

Das die Schärfentiefe sich ändert ist klar. Aber trotzdem ein schöner Vortrag, der das Thema systematisch mal Ordnet.

Die aus meiner Sicht "Legende" von der Verdichtung sollten wir noch vertiefen.

Aber vielleicht irre ich mich.

[Apo-Elmarit]

vor 20 Stunden schrieb UliWer:

Gegen meine These, dass eine Ausschnittsvergrößerung von einem sehr guten Objektiv kürzerer Brennweite eine längere Brennweite ersetzen könne, wurde vorgetragen, dass die Bildwirkung bei längeren Brennweiten auf Grund geringerer Schärfentiefe ganz anders sei, so dass der Vergleich mit der Ausschnittsvergrößerung hinke.

Der Unterschied ergibt sich umgekehrt.
Nicht 2/35 auf 2/135 hochrechnen und vergleichen.
Sondern 2/135 auf 35 'runterrennen ("skalieren"). Geht nicht,  weil es die entsprechend riesige Blenderöffnung wohl kaum gibt. 

Edited November 11, 2019 by Apo-Elmarit

[UliWer]

Zeig doch mal ein Portrait,  das Du mit dem 2/135mm gemacht hast. 

[mazdaro]

Trotz des Hinweises bezüglich des Baum-Kirchturm-Abstandes sind die Kirchturm-Bilder wenig aussagekräftig. 

Ganz anders verhält es sich mit den Bierflaschen. Hieran erkennt man, dass die Theorie stimmt:

1)

Das tiefengestaffelte Objekt ist ausreichend nahe, um eine eindeutige Beurteilung (Scharf/Unscharf) vornehmen zu können (Abhängigkeit der Schärfentiefe von der Entfernung).

2)

Im Gegensatz zur Tiefenstaffelung des Etiketts ist die Tiefenstaffelung der drei Flaschen ausreichend, um eine eindeutige Beurteilung (Scharf/Unscharf) vornehmen zu können.

3)

Die Blende bzw. der Blendenwert ist klein genug,  um eine eindeutige Beurteilung (Scharf/Unscharf) vornehmen zu können.

4)

Der genannte "Korrekturfaktor" (ca. zwei Blendenstufen) scheint bei diesem Aufbau in etwa zu stimmen: das Tele muss natürlich wesentlich stärker abgeblendet werden, um eine annähernd gleiche Schärfentiefe zu erreichen wie das Normalobjektiv.

5)

Allerdings erkennt man bei diesem Aufbau nur am ersten Bild, dass nach hinten mehr Spielraum (größerer Schärfentiefenbereich) als nach vorne gegeben ist. Bei den nachfolgenden Bildern scheint es eher umgekehrt zu sein!?

 

IMHO hätten es die beiden Leitz-Objektive schon verdient, auf ein Radeberger- oder Flensburger-Etikett fokussiert zu werden.

 

 

 

 

 

 

Edited November 11, 2019 by mazdaro

[mazdaro]

Und natürlich ist die empirische "Zwei-Blenden-Regel" nicht allgemein anwendbar (Hängt in erster Linie von der Entfernung ab).

[XOONS]

Hier zwei Bilder mit gleichem Sensorformat und gleicher Blende. Gegenüber dem ersten Bild wurde beim zweiten die Brennweite und die Entfernung der Kamera (zur Schärfeebene) verdoppelt. Gleich bleibt der Ausschnitt auf der Schärfeebene (gelber Rahmen) sowie das Maß der Unschärfe an den Kanten des blauen und roten Streifens. Selbstredend entsteht trotzdem nicht das gleiche Bild … gut zu erkennen an den unterschiedlichen Längen der farbigen Streifen und an der "verdichteten" Wiedergabe des Bodens.

 

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Drittes Beispiel mit einem Viertel der Sensorfläche gegenüber dem ersten Bild (entspricht mFT zu KB) und halber Brennweite, aber gleicher Blende und gleichem Abstand zur Schärfeebene und also auch gleichem Bildausschnitt auf der Schärfeebene. Es ändert sich gegenüber Bild 1 nur die Schärfentiefe – gut zu erkennen an den schärfer dargestellten roten und blauen Streifen außerhalb der Schärfeebene. Bei um zwei Blendenstufen weiter geöffneten Blende ist das Bildergebnis dann wieder identisch mit Bild 1.

 

 

[XOONS]

Das vierte Bild wurde mit der großen Sensorfläche sowie der Brennweite und Blende des ersten Bildes vom Kamerastandpunkt des zweiten Bildes gemacht und dann so beschnitten, dass der Ausschnitt (auf der Schärfeebene) dem der anderen Bilder entspricht. Die Schärfentiefe ist identisch mit Bild 3 (geviertelte Sensorfläche), die "Verdichtung" entspricht jedoch Bild 2. Würde hier die Blende um zwei Stufen geöffnet, wäre das Bild identisch mit Bild 2.

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Hallo,

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[jmschuh]

Eigentlich ist es ganz einfach:

Die perspektivische Wirkung der Brennweite bezieht sich ausschließlich auf den Bildwinkel/Bildausschnitt. Brennweiten ziehen und komprimieren gar nix.  

Ein Teleobjektiv stellt nur einen Ausschnitt aus einer kleineren Brennweite dar. Die "Teleobjektiv-Wirkung" ergibt sich aus der Perspektive bzw. aus dem Abstand zum Objekt und nicht aus der Brennweite.

Nimmt man zum Beispiel ein Portrait gecroppt mit 75mm auf, unterscheidet es sich in der Bildwirkung nicht von einer echten 75mm-Optik, denn man muss ja in gleichem Maße den Abstand zum Aufnahme-Objekt vergrößern (zum Beispiel gegenüber 28mm) wie mit einer echten 75mm-Optik.

Die Perspektive ändert man, indem man seinen Standpunkt ändert und nicht die Brennweite. Wenn man mit gleichem Bildwinkel und gleicher Eintrittspupille(!) ein Bild vom gleichen Standort und in gleicher Richtung machst, bekommt man, unabhängig vom Film-/Sensorformat, auch ein äquivalentes Ergebnis. Übrigens kann man sich die Perspektive (innerhalb gewisser Grenzen) auch umrechnen lassen: http://faces.cs.princeton.edu/live/

Ergo: Ob man etwas mit 28 oder 75mm fotografiert, macht im Prinzip keinen Unterschied, sofern man das Bild mit dem 28er anschließend so beschneidet, dass es den gleichen Ausschnitt wie das 75er zeigt.

Hier auch noch mal eine Erklärung von Michael Hußmann: https://www.docma.info/blog/machen-teleobjektive-wirklich-dick

Und hier noch mal mit Bildbeispielen: https://kwerfeldein.de/2008/04/04/brennweite-und-ihr-einfluss-auf-die-perspektive/

Das große Problem, warum sich solche Foren-Gerüchte, dass eine Brennweite komprimieren oder verdichten würde so lange halten, liegt einfach daran, dass man in der Praxis (ohne Hintergrundwissen), immer die Unterschiede wahrnimmt, wenn man die Brennweite gewechselt hat und das dann "logisch" zuordnet. Niemand macht sich Gedanken darüber, dass er mit einer 50mm Optik ja einen ganz anderen Abstand zum Motiv wählt, als mit einer 80 oder 90mm Optik. Das geschieht "intuitiv", es muss ja drauf passen. Aber das ist ja genau der Grund für die "falsche Erfahrung". Dass bei unterschiedlichen Brennweiten einfach nur der Abstand zum Fotoobjekt im Verhältnis zum Hintergrund (Perpektive!) ein anderer ist, das sieht man ja erstmal nicht direkt.

Aber etwas muss man bei solchen Überlegungen noch bedenken:

Ein anderer Aspekt ist die Tiefenschärfe, die sich durch das Croppen ändert, sofern man etwas gleichmäßig formatfüllend darstellen möchte. Das bedeutet in der Praxis, am Beispiel der Leica Q, dass ein Crop von 50mm an der 28mm f1.7 Optik nicht einer echten 50mm Brennweite mit f1.7 entspricht sondern einer 50mm f3.0 Optik.

Die Mathematik dazu ist recht einfach, hier wieder am Beispiel der Leica Q:

Teile einfach die Cropbrennweite 35mm, 50mm, oder 75mm durch 28mm um den Cropfaktor zu bekommen.

Multipliziere den Cropfaktor mit 1,7 um die äquivalente Blende in Bezug auf die Tiefenschärfe zu bekommen.

So bekommt man:

28mm f1.7 = 1x Kleinbildformat
35mm f2.1 = 1.25x Cropfaktor (größer als der M8 APS-H Sensor)
50mm f3.0 = 1.79x (größer als MFT)
75mm F4.5 = 2.68x (gleich groß wie ein 1”-Sensor)

Egal welcher Crop-Faktor benutzt wird, die Belichtung bleibt immer die eines f1,7-Objektivs!

Also kann man festhalten: Eine längere Brennweite zeigt immer nur einen Ausschnitt aus einer kürzeren Brennweite. Das Ergebnis ist das Gleiche, solange man den gleichen Abstand zum Aufnahmeobjekt einnimmt wie bei der echten Brennweite, also die Perspektive nicht ändert. Die Tiefenschärfe ändert sich gemessen an der Eintrittspupille der Optik um den Crop-Faktor.

Eigentlich ganz einfach, oder?