Verändert die Sensor (Filmgröße) die Schärfentiefe?

[derFritz]

Vielleicht kann ich ja auch noch etwas zur Verwirrung beitragen

Meine Erfahrung ist die, dass wenn man aus gleicher Position den gleichen Bildausschnitt fotografiert, dann hat das größere Format bei gleicher Blende weniger Tiefenschärfe. Das ist für mich der relevante Anwendungsfall: ich stehe hier und will ein bestimmtes Motiv aufnehmen mit der Kamera, die ich gerade dabei habe. Die Entfernung, die ich einstellen muss, ist vom Motiv vorgegeben und ich kann noch ISO, Zeit und Blende variieren.

Ich habe das mal mit folgendem Grenzfall kapiert: das Motiv ist weit weg, sodass der dahinter liegende Bereich bis "zur Unendlichlichkeit (und noch mehr)" scharf ist. Dann kann ich die Entfernung in Vielfachen der Brennweite angeben. Bei einer bestimmten Blende ist so zB alles ab 100xBrennweite scharf.

Wenn ich nun die Kamera schrumpfe, d.h., Sensor kleiner und Brennweite kürzer, sodass der Bildwinkel der gleiche bleibt, dann ist immer noch alles ab 100xBrennweite bis Horizont scharf. Ich habe ja an der Geometrie der Szene nichts getan, außer den Massstab zu ändern. Jetzt liegt allerdings "100xBrennweite" näher und der scharfe Bereich ist weiter geworden.

Ein paar Zahlen:
ein 50er an VF => scharf von 5 m bis Unendlich
ein 25er an mFT => scharf von 2,5 m bis Unendlich

Wem das klar, der darf jetzt weiter lesen Wenn nicht, nehmt ein Stück Papier und zeichnet es auf.

Der breitere Schärfebereich kleinerer Sensoren bleibt nun erhalten, wenn ich die Entfernungseinstellung zu "näher" verschiebe, denn damit wandern beide Enden des Schärfebereichs im gleichen Verhältnis in die selbe Richtung. Beim kleineren Sensor hat die Nah-Grenze jedoch einen Vorsprung gegenüber den größeren Sensor und der anfangs breitere Bereich bleibt breiter, egal wie nahe ich ran gehe.

Für den größeren Sensor ist quasi alles "näher" ("ich bin hier der Masstab") und entsprechend wird der scharfe Bereich kleiner. Das zumindest kennt ja jeder: je näher ein Objekt, desto schmaler (in Metern) ist der Schärfebereich. 20m bis Unendlich gegen 1,3m bis 2,5m zum Beispiel.

Diese Betrachtung hat mir mal geholfen, es zu verstehen. Für alles darüber hinaus müsste ich anfangen zu rechnen...

Fritz'sche Grüße

PS: und als Hausaufgabe passt Ihr diese Überlegungen an den Fall an, dass der Sensor geschrumpft wird, das Objektiv aber nicht

Ein Tipp: wieder den Fall "hinten Unendlich" betrachten. Dann mache ich einen Ausschnitt aus dem großen Bild und die Anforderungen für "scharf" steigen -- un der kleinere Sensor hat tatsächlich einen schmaleren Unschärfebereich.

[Zenons_Licht]

Ein paar Zahlen:
ein 50er an VF => scharf von 5 m bis Unendlich
ein 25er an mFT => scharf von 2,5 m bis Unendlich

Die Schärfentiefe ändert sich bei diesem Beispiel nicht wegen dem Sensor, sondern wegen der anderen Objektivbrennweite (gleiche Blende vorrausgesetzt). Das 25mm Objektiv am VF Sensor wäre ebenfalls von 2,5m bis Unendlich scharf.
Nur weil ich bei einem anderen Sensorformat für das "selbe" Bild (gleicher Bildwinkel) eine andere Brennweite benötige ändert sich die Schärfentiefe. Die Ursache ist aber nicht der Sensor, sondern das andere Objektiv.

Folglich heisst die Antwort auf die Ursprungsfrage (siehe Threadtitel) nein!

Es gilt die Aussage: Die Schärfentiefe hängt nur vom verwendeten Objektiv und dessen Blende ab (unter Vernachlässigung diverser Objektivfehler).

Gruß,
Bernd.

[hinnerker]

..
Nur weil ich bei einem anderen Sensorformat für das "selbe" Bild (gleicher Bildwinkel) eine andere Brennweite benötige ändert sich die Schärfentiefe. Die Ursache ist aber nicht der Sensor, sondern das andere Objektiv.
Folglich heisst die Antwort auf die Ursprungsfrage (siehe Threadtitel) nein!

Es gilt die Aussage: Die Schärfentiefe hängt nur vom verwendeten Objektiv und dessen Blende ab (unter Vernachlässigung diverser Objektivfehler).

Gruß,
Bernd.

+1 für Bernd..

Hier in dem Thread wird aber auch eine unglaubliche Verwirrung gestiftet, weil jeder seine nicht näher geschilderte Denkweisen zu einer eigentlich simplen Frage dazudichtet, Variationen in das Thema einführt, ohne die Physik zu beachten und sich auf die Eingangsfrage zu beziehen...

LG
Henry

[OpticalFlow]

... eine unglaubliche Verwirrung ...

Ach deshalb heisst das "Circle of Confusion" (confusion bedeutet unter anderem auch Verwirrung). :hehehe:

Hier noch etwas mehr Lesestoff, leider nur auf Englisch (die korrespondierende deutschsprachige Seite ist weniger ausfuehrlich)
http://en.wikipedia.org/wiki/Circle_of_confusion

[LucisPictor]

Es gilt die Aussage: Die Schärfentiefe hängt nur vom verwendeten Objektiv und dessen Blende ab (unter Vernachlässigung diverser Objektivfehler).

Aber nur, wenn sich in letzter Zeit etwas in der Mathematik geändert hat.

Zur Ermittlung der Schärfentiefe benötigt man:

• die Objektiv-Brennweite f, zum Beispiel 7,2 mm = ist gegeben vom Objektiv
• die Blendenzahl k (auch Arbeitsblende genannt), zum Beispiel 5,6 = ist gegeben vom Objektiv
• die Gegenstandsweite g (Entfernung der fokussierten Gegenstandsebene von der vorderen Prinzipalebene), zum Beispiel 1000 mm = ist gegeben vom fotografierten Objekt
• der Zerstreuungskreis Z, zum Beispiel 0,006 mm = muss berechnet werden

Da der Zerstreuungskreis (Z) mit folgender Formel angenähert werden kann



und "d" dabei die Formatdiagonale ist und "N" die Anzahl der der zu unterscheidenden Punkte entlang der Diagonale, lässt sich eben doch schlussfolgern, dass die Schärfentiefe vom Aufnahmeformat (und damit auch von der Sensorgröße) abhängt.

Und jetzt fangt bitte nicht an, gegen die Mathematik zu argumentieren.

[derFritz]

Jetzt brauchen wir uns nur noch zu einigen, ob wir über das Licht reden, das auf die Vorderseite des Sonsors fällt oder über das Bild, das hinten raus kommt...

Fritz'sche Grüße

[Zenons_Licht]

Luis,

tut mir leid aber dies ist eine physikalische Gleichung. Man muss halt auch wissen was die Größen bedeuten, die man in eine physikalische Gleichung einsetzt. Dies ist vielleicht der Unterschied zur reinen Mathematik.

Der Zerstreunungskreis geht in die Formel für die Schärfentiefenberechnung als die Größe ein, die definiert wo die Grenze zwischen noch scharf oder eben unscharf ist. Klassisch nimmt man hier die Auflösung des menschlichen Auges als Maßstab an, aber dies ist letztendlich reine Definitionsache.

Aber der springende Punkt ist, dass ich bei einem Vergleich (2 Sensoren) natürlich mit dem selben Schärfebegriff arbeiten muss. Dies bedeutet die Zerstreuungskreisgröße Z muss identisch gesetzt werden. Ich kann doch nicht sagen bei APS-C gilt ein anderer Schärfebegriff (Z=xx) als für VF (Z=yy).

Ein anderes Problem, was wohlgemerkt nicht mit der Schärfentiefe des Objektivs zusammenhängt, ist die Auflösung der Sensoren im Vergleich zum Zerstreungskreisdurchmesser. Daraus lassen sich z.B. Rückschlüsse bezüglich der Objektivgüte in Bezug auf die Sensorauflösung ziehen. Oder man kann sich überlegen zu welchen Schärfeartefakten das optische Bild auf dem Sensor führt. Aber auch hier geht eigentlich nicht die Sensorgröße sondern vielmehr die Sensorauflösung als wichtige Größe ein. Dies war aber nicht die Fragestellung.

Gruß,
Bernd.

[OpticalFlow]

Da haben wir wohl gleichzeitig getippt Bernd.

Aber der springende Punkt ist, dass ich bei einem Vergleich (2 Sensoren) natürlich mit dem selben Schärfebegriff arbeiten muss. Dies bedeutet die Zerstreuungskreisgröße Z muss identisch gesetzt werden. Ich kann doch nicht sagen bei APS-C gilt ein anderer Schärfebegriff (Z=xx) als für VF (Z=yy).
.

Das ist eben genau nicht der Fall, wenn Du Dir die von mir verlinkten Seiten mal durchliesst. Die maximal tolerable Zerstreuungskreisgroesse die fuer die Berechnung zugrundegelegt wird haengt vom Bildformat ab.
Siehe z.B. ein Kriterium hier: http://en.wikipedia.org/wiki/Zeiss_formula
(mit der Einschraenkung
"The Zeiss formula is apocryphal, in the sense that it has grown to be a well-known named concept by propagation through the internet, even though it has no official origin, little connection to Carl Zeiss Company, and no recognition or usage in the photographic industry outside the web community." )