Blendenstufen bei Zoomobjektiven, Verständnisfrage

@Peter: Klopapierrolle und Staubsaugerrohr... der Vergleich gefällt mir und verdeutlicht das Prinzip, denn beide haben den gleichen Durchmesser. :D

@A319:
Da hast Du einen Denkfehler. Die Blende f2.8 ist keine feste Größe im Bezug auf den Durchmesser, sondern eine eine feste Größe in Bezug auf die Lichtmenge. Pro Blende ergibt sich eine Halbierung der Lichtmenge (welche z.B. durch Verdoppelung der Belichtungszeit ausgeglichen werden kann).

1,0 = Lichtdurchlaß 1:1 (und damit gleiche Öffnungsgröße von Frontlinse und Blende)
1,4 = 1:2 = 1/2
2,0 = 1:2:2 = 1/4
2,8 = 1:2:2:2 = 1/8
4,0 = 1:2:2:2 = 1/16
5,6 = 1:2:2:2:2 = 1/32
8,0 = 1:2:2:2:2:2 = 1/64
usw.

d.h. also eine Blende mit einer Öffnung von sagen wir mal 3cm Durchmesser entspricht bei 18mm Brennweite eben Blende 2,8. Zoomst Du jetzt auf 55mm verlängert sich die Brennweite und auch die Objektivlänge (Tubus fährt aus) und plötzlich entspricht die gleiche Öffnung von 3cm eben nur noch eier Blende 4,5, weil eben weniger Licht durchkommt.

Wenn man jetzt noch bedenkt, dass eine Blendenstufe eine Halbierung der Kreisfläche der Frontlinse bedeutet, werden die Zusammenhänge von Brennweite, Objektivlänge und Lichtstärke immer komplizierter.. :(

Also bemühen wir mal die Wikipedia, die dazu folgendes weiß:

Zitat:

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Bei den Blendenzahlen handelt es sich um relative Werte, die sich durch Division der Brennweite durch den effektiven Öffnungsquerschnitt (Durchmesser der Eintrittspupille) ergeben. Die alte (vollständige) Schreibweise der Blendenzahl (BZ) lautete dementsprechend f/(BZ); „f/4“ entspricht der heutigen Blendenzahl 4.
Der Wert bei voll geöffneter Blende wird als Lichtstärke bezeichnet. Ein Objektiv mit Blende 2 hat bei 50 mm Brennweite einen effektiven Öffnungsquerschnitt (Durchmesser der Eintrittspupille) von 25 mm, ein 135 mm-Teleobjektiv hat dagegen bereits einen Durchmesser von 67,5 mm. Deshalb werden Objektive mit längerer Brennweite im allgemeinen mit geringer Lichtstärke gefertigt oder sind bei hoher Lichtstärke überproportional teurer.
Die Blendenzahl ist der Nenner eines Bruchs; daraus erklärt sich der scheinbare Widerspruch, dass eine größere Blendenzahl eine kleinere Blendenöffnung bezeichnet.

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Den komlpetten Artikel gibt es hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Blendenstufe

Nicht nur die Größe der Frontlinse spielt eine Rolle, sindern die Größe den internen Linsen, der Blende, des Bajonetts etc. etc...

Wie bei der Kette das schwächste Glied = bei der Optik die engste Stelle

Du meinst, wir hätten dann einen Lichttrichter und demzufolge an der engsten Stelle nen Lichtstau? Bei einer Trichterwirkung würden Frontlinsen, die größer als der Sensor sind, ein bissel unsinnig werden, oder?
Zum Glück der Strahlengang kegelförmig und die engste Stelle gerade groß genug. Allerdings stellt sich mir dann die nächste Frage: wo liegt die physikalische Grenze bei APS-C oder Vollformat in Bezug auf Brennweite und handhabbarer Lichtstärke?

Zitat:

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Zitat von Heiko

Du meinst, wir hätten dann einen Lichttrichter und demzufolge an der engsten Stelle nen Lichtstau? Bei einer Trichterwirkung würden Frontlinsen, die größer als der Sensor sind, ein bissel unsinnig werden, oder?

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Ne, es geht ja auch um das "Sammeln" von Lichtstrahlen. Und in eine große Linse kann mehr Licht einfallen, dass dann durch weitere Linsensysteme gelenkt wird, als in eine kleine Frontlinse.


@alle: Bitte auch nicht vergessen, dass der F-Wert nur ein rechnerischer Wert ist, der das Verhältnis von Brennweite und dem Durchmesser der Eintrittspupille (nicht dem der Frontlinse) ist. Die "wahre" Lichtstärke wird durch den T-Wert angegeben, der aber selten bei Fotoobjektiven genannt wird (anders als bei Filmkameras zum Beispiel).

Zitat:

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Zitat von LucisPictor

Und in eine große Linse kann mehr Licht einfallen, dass dann durch weitere Linsensysteme gelenkt wird, als in eine kleine Frontlinse.

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Genau darauf wollte ich hinaus, Carsten. Da muß nämlich die engste Stelle nicht das limitierende Glied, sondern ein auf optimales Zusammenspiel mit Frontlinse und Brennweite abgestimmes Teil des Ganzen sein.

Daher auch meine Frage, wie lange es Sinn macht (von den Kosten mal abgesehen), eine Frontlinse immer weiter zu vergrößern, ohne dass die Lichtstärke - durch die Bajonettöffnung als limitierende Konstante - zu klein wird (OK, ich könnte ja auch 2 Minuten belichten... ;D )