Kleinerer Sensor reduziert Schärfentiefe ?

[Waldschrat]

...
Wenn ich aber gleiches Objektiv, gleiche Blende, gleiche Objekt-Entfernung fokussiert und gleiche Brennweite habe und damit am Sensor (der Bildfläche) gleiche
Zerstreuungskreisdurchmesser habe, warum soll dann die Schärfentiefe anders sein ? Nur wegen des kleineren Bildausschnitts ?
...

Die Grundidee dahinter ist vermutlich, dass das Bild eines kleineren Sensors hinterher stärker vergrößert werden muss, um genau so groß betrachtet werden zu können wie das Bild des größeren Sensors. Auf den Sensoren sind die Zerstreuungskreise bei identischer Optik davor noch exakt gleich groß, völlig egal welche physischen Abmessungen der Sensor konkret hat (solange noch ein Zerstreuungskreis ganz draufpasst... ), aber durch die stärkere nötige Vergrößerung des kleineren Sensors werden die Zerstreuungskreise dann eben auch stärker "aufgeblasen". 1:1 in Sensorgröße gucken wir uns Bilder normaler Weise nicht an.

War das das fehlende Puzzlestück für Dein Verständnis?
Herzlicher Gruß und Alles Gute für 2017
der Waldschrat

[spirolino]

Des Wadschrats Erläuterung sollte Dir die Sache klar machen. Ich empfehle Dir auch mal den folgenden Artikel zu "Äquivalenz" zu Gemüte zu führen. Sollte Dir auch beim Verständnis der nicht ganz einfachen Thematik von Bild und Bildwirkung bei unterschiedlicher Sensorgröße nützlich sein.
http://fotovideotec.de/cropfaktor/

[Rick]

Die Grundidee dahinter ist vermutlich, dass das Bild eines kleineren Sensors hinterher stärker vergrößert werden muss, um genau so groß betrachtet werden zu können wie das Bild des größeren Sensors. Auf den Sensoren sind die Zerstreuungskreise bei identischer Optik davor noch exakt gleich groß, völlig egal welche physischen Abmessungen der Sensor konkret hat (solange noch ein Zerstreuungskreis ganz draufpasst... ), aber durch die stärkere nötige Vergrößerung des kleineren Sensors werden die Zerstreuungskreise dann eben auch stärker "aufgeblasen". 1:1 in Sensorgröße gucken wir uns Bilder normaler Weise nicht an.

War das das fehlende Puzzlestück für Dein Verständnis?
Herzlicher Gruß und Alles Gute für 2017
der Waldschrat

Yeah ....... ! Genau diese Überlegung hatte mir noch gefehlt.

Zwar sind meine Gedanken auch in diese Richtung geschweift, allerdings war ich mir unsicher und konnte es nicht formulieren. Aus dieser Überlegung und auf Basis der vom Auge wahrnehmbaren Unschärfe ergibt sich dann, warum der maximale Zerstreuungskreisdurchmesser Z jeweils 1/1500 der Film- oder Sensordiagonalen beträgt. Da dieser beim APS-C kleiner ausfällt, verringert sich natürlich auch der Abstand zwischen Nah- und Fernpunkt und damit die mögliche Schärfentiefe.

Es wäre schön, wenn es in der Literatur deutlichere Hinweise gäbe, dass zur Wahrnehmung durch das Auge die Bilder der beiden unterschiedlichen Sensoren auch unterschiedlich vergrößert werden müssen, um gleich große Bilder zu erhalten. Das übersieht man leicht. Da das Bild des APS-C Sensors stärker vergrößert werden muss, werden natürlich auch die bei der Aufnahme eingefrorenen Zerstreuungskreise mit vergrößert. Werden diese zu groß, nehmen wir dies als Unschärfe war. Daraus ergibt sich dann, dass die max. tolerierbaren Zerstreuungskreise am APS-C Sensor kleiner sein müssen.

Jetzt habe ich es (hoffentlich) kapiert ...

Gegenprobe in Form einer Frage:

Heißt das dann, dass man bei gleichem Objektiv mit einem APS-C Sensor wesentlich genauer als mit einem KB Sensor fokussieren muss ?

Danke noch an Alle, die ebenfalls Gehirnschmalz in diesen Topic investiert haben, mit oder ohne Post.

... und natürlich Euch Allen auch ein gutes neues Jahr !

[Bueguzz]

Moinsen,

die Frage ist, ob man die geringere Tiefenschärfe (bei kleineren Sensoren) unter Praxisbedingungen überhaupt sieht?

Ich habe vorhin mal auf die Schnelle einen kleinen Test gemacht:
Sony A7 II - bei der kann man einen APS-C-Sensor simulieren und "normal mit 35 mm fotografieren, Stativ,zwei Bilder nacheinander auf einen von der Kamera wegzeigenden Zollstock. Im M-Mode, Blende 8, Belichtungszeit als gleich, ISO fest bei 100, natürlich bei beiden gleich

Ich habe mir die Aufnahmen nun noch nicht mit starker Vergrößerung angesehen. Aber bislang habe ich bei den Bildern keinen Unterschied ausmachen können. Den Test werde ich nachher - unter nicht ganz so laienhaften Bedingungen wiederholen.

Die Schwierigkeit ist, die schlechte Vergleichbarkeit von zwei Bildern mit unterschiedlichen Bildausschnitten. Wenn ich von dem 35mm-Bild den Ausschnitt nehme, der dem 1,5 Crop des APS-C entspricht, hätte ich das, was eine APS-C-Kamera macht, ja anschließend auf dem Rechner vollzogen.

Übrigens vergleicht der Autor hier
http://fotovideotec.de/cropfaktor/
auch Äpfel mit Birnen, indem er bei den drei Beispielfotos (weiter unter unten) sowohl sehr unterschiedliche Brennweiten einsetzt als auch verschiedene Blendenzahlen verwendet.

Ich werde berichten.

Grüße
Dieter

[Rick]

Moinsen,

die Frage ist, ob man die geringere Tiefenschärfe (bei kleineren Sensoren) unter Praxisbedingungen überhaupt sieht?

Ich habe vorhin mal auf die Schnelle einen kleinen Test gemacht:
Sony A7 II - bei der kann man einen APS-C-Sensor simulieren und "normal mit 35 mm fotografieren, Stativ,zwei Bilder nacheinander auf einen von der Kamera wegzeigenden Zollstock. Im M-Mode, Blende 8, Belichtungszeit als gleich, ISO fest bei 100, natürlich bei beiden gleich

Ich habe mir die Aufnahmen nun noch nicht mit starker Vergrößerung angesehen. Aber bislang habe ich bei den Bildern keinen Unterschied ausmachen können. Den Test werde ich nachher - unter nicht ganz so laienhaften Bedingungen wiederholen.

Die Schwierigkeit ist, die schlechte Vergleichbarkeit von zwei Bildern mit unterschiedlichen Bildausschnitten. Wenn ich von dem 35mm-Bild den Ausschnitt nehme, der dem 1,5 Crop des APS-C entspricht, hätte ich das, was eine APS-C-Kamera macht, ja anschließend auf dem Rechner vollzogen.

Übrigens vergleicht der Autor hier
http://fotovideotec.de/cropfaktor/
auch Äpfel mit Birnen, indem er bei den drei Beispielfotos (weiter unter unten) sowohl sehr unterschiedliche Brennweiten einsetzt als auch verschiedene Blendenzahlen verwendet.

Ich werde berichten.

Grüße
Dieter

Das mit der APS-C Modus der A7 II ist eine gute Idee!

Im Grunde bräuchte man einen langen Zaun, fokussiert daran entlang ca. in der Mitte und checkt dann am Zaun die Schärfentiefe der unterschiedlichen Bilder. Ich habe so was hier am Office ... aber im Moment ist es mir zu kalt draußen, um mit dem Stativ raus zu gehen.

[Waldschrat]

Ich vermute, für solch einen Test braucht es ein ganz neutrales Testsetting, und ein ordentliches Testtarget. Wenn zwei
mal das selbe Motiv als "richtiges Bild" abgelichtet wird, einmal 24x36mm und dann APS-C, dann sehen die Bilder in ihrer
Mitte logischer Weise vollkommen identisch aus, egal wie groß gezogen es wird, weil das Hirn vmtl. einfach mitskaliert
und immer wieder das bekannte Bild erkennt.

[Bueguzz]

Moinsen,

inzwischen glaube ich, dass einige aneinander völlig vorbei reden (oder nicht die Sichtweise eines anderen verstehen) - was eigentlich dasselbe ist.

Ein Bild - mit seiner Schärfentiefe - wird einzig und allein allein (!) - produziert durch die Optik - egal wie groß der Sensor ist (der bestimmt dann nur die Auflösung).
Wenn dann anschließend (!) etwas mit dem Bild gemacht wird - z.B. es wird um den Faktor 1,5 (APS-C) (durch die Kamera) vergrößert - und zwar elektronisch - dann ist doch klar, dass da sich etwas verändern muss.
Das ist ja absolut identisch mit einem elektronischen Zoom. Und das vergrößerte Bild hat definitiv keine größere Schärfentiefe als das Bild von einem 35mm-Sensor.

Ich glaube fast, ich kann mir den Test sparen.
Mache ihn aber gerne, wenn es Zweifel dazu gibt.

Grüße
Dieter
(der andere andere)

[Waldschrat]

Ist schon witzig, dass sich solche Diskussionen über "Schärfentiefe", "Cropfaktoren", u.ä. praktisch durch alle Fotoforen ziehen, und immer wieder hochwallen.

...
Ein Bild - mit seiner Schärfentiefe - wird einzig und allein allein (!) - produziert durch die Optik - egal wie groß der Sensor ist (der bestimmt dann nur die Auflösung)
...

Nee nee, über eine "Schärfentiefe" zu reden macht eigentlich nur Sinn, wenn der komplette Prozess vom Fotos bis zur fertigen
Ausbelichtungsgröße oder Druckgröße betrachtet wird. Der Betrachtungsabstand spielt auch entscheidend mit hinein.

[Rick]

... inzwischen glaube ich, dass einige aneinander völlig vorbei reden (oder nicht die Sichtweise eines anderen verstehen) - was eigentlich dasselbe ist.

Ich zumindest habe das Gefühl, von Waldschrat richtig verstanden worden zu sein.

... Ein Bild - mit seiner Schärfentiefe - wird einzig und allein allein (!) - produziert durch die Optik - egal wie groß der Sensor ist (der bestimmt dann nur die Auflösung).
Wenn dann anschließend (!) etwas mit dem Bild gemacht wird - z.B. es wird um den Faktor 1,5 (APS-C) (durch die Kamera) vergrößert - und zwar elektronisch - dann ist doch klar, dass da sich etwas verändern muss.
Das ist ja absolut identisch mit einem elektronischen Zoom. Und das vergrößerte Bild hat definitiv keine größere Schärfentiefe als das Bild von einem 35mm-Sensor.

Genau dieses Verständnis hatte ich vorher auch. Inzwischen weiß ich aber, dass es leider falsch ist. Auch hat niemand geschrieben, das vergrößerte Bild habe eine größere Schärfentiefe. Im Gegenteil, das vergrößerte Bild vom APS-C hat eine geringere Schärfentiefe.

Ich möchte noch einmal darauf hinweisen, dass das Verständnis für den zulässigen Zerstreuungskreisdurchmesser und der Bilddiagonale die Basis zum Verstehen der geringeren Schärfentiefe bei einem kleineren Sensor ist. Hilfreich war für mich der Wiki Artikel:

https://de.wikipedia.org/wiki/Zerstreuungskreis

Ich selbst habe es mir wie folgt vorgestellt

Ich fokussiere mit einem Objektiv ein Objekt und die auf die Bildfläche eines KB auftreffenden Strahlen haben einen Zerstreuungskreisdurchmesser von 0,03 mm. Vergrößere ich das erstellte Bild und schaue ich mir das Bild aus einer bestimmten Entfernung an, dann nehme ich den fokussierten Bereich als scharf wahr (1/1500 der Bilddiagonale).

Ersetze ich nun den KB Sensor durch einen APS-C Sensor, dann habe ich eine kleinere Sensor- (Bild-) Diagonale. erhalte einen kleineren Bildwinkel, einen kleineren Bildausschnitt aber der Zerstreuungskreisdurchmesser der auf den APS-C Sensor auftreffenden Strahlen des fokussierten Bereiches hat weiterhin einen Durchmesser von 0,03 mm.

Um zur Betrachtung das Bild vom APS-C Sensor auf die gleiche Betrachtungsgröße des KB Bildes zu bringen, muss das Bild vom APS-C Sensor wesentlich mehr vergrößert werden. Genau in diesem Verhältnis werden dann auch die festgehaltenen Zerstreuungskreise (0,03 mm) mit vergrößert.

Schaue ich mir das Bild des APS-C Sensors nun an, dann entsprechen die Zerstreuungspunkte nicht mehr 1/1500 der Bilddiagonale, sondern sind größer, was wiederum vom Auge als unscharf wahrgenommen wird.

Aus diesem Grund ist der maximale tolerierbare Zerstreuungskreisdurchmesser bei einem APS-C Sensor nicht 0,03 mm, sondern lediglich 0,018 mm. Solche nebeneinander liegenden Punkte hätten dann bei dem auf Betrachtungsgröße vergrößerten APS-C Bild wieder das Verhältnis 1/1500 der Bilddiagonale und würden vom Auge als scharf wahrgenommen werden.

Nun zur Schärfentiefe:

Nehmen wir nun an, die von der fokussierten Objektfläche reflektierten Strahlen erzeugen mit einem scharfen Objektiv auf der Bildfläche (dem Sensor) einen Zerstreuungskreisdurchmesser von 0,005 mm, dann sind diese Bildpunkte bei beiden auf Betrachtungsgröße vergrößerten Bildern scharf.

Je weiter sich nun die Lichtreflexionsebenen von der fokussierten Objektfläche entfernen (zum Nahpunkt und zum Fernpunkt), umso größer werden deren Zerstreuungskreisdurchmesser auf der Bildfläche (den Sensoren).

Es ist sicherlich nachvollziehbar, dass der jeweilige MAXIMALE Zerstreuungskreisdurchmesser auf einem APS-C Sensor (0,018 mm) eher erreicht wird, als auf einem KB Sensor (0,03 mm).

Wird dieser MAXIMALE Zerstreuungskreisdurchmesser eher erreicht bedeutet dies eine geringere Schärfentiefe.

Sorry, besser kann ich es als Laie für Laien nicht erklären. Die Profis werden eh schmunzeln.

[LucisPictor]

Ein Bild - mit seiner Schärfentiefe - wird einzig und allein allein (!) - produziert durch die Optik - egal wie groß der Sensor ist (der bestimmt dann nur die Auflösung).

Sorry, das stimmt nicht ganz. Du lässt dabei den Zersteungskreis außer acht, der abhängig ist von der Größe des Aufnahmemediums (1/1500 der Diagonalen des Aufnahmeformates) und als Variable in die Berechnung der Schärfentiefe eingeht.

Der Schärfentiefebereich nimmt ab, wenn die Brennweite zunimmt, die Blendenzahl kleiner wird oder der Zerstreuungskreis kleiner sein muss/soll.


Für die obige Diskussion ist zu beachten, dass selbst wenn ein kleinerer Sensor rechnerisch eine "kürzere" Schärfentiefe darstellt, das Bild geschnitten wird ("Crop") und es sich daher um ein anderes Bild handelt. Soll das gleiche Bild gemacht werden, muss der Aufnahmeabstand geändert (oder ein anderes Objektiv genutzt) werden. Es geht dabei um den Abbildungsmaßstab.
Dazu ein Zitat aus Wikipedia:

"Für Kamerasysteme mit unterschiedlichen Bilddiagonalen und somit entsprechend unterschiedlichen Normalbrennweiten gilt bei sonst gleichen Voraussetzungen (Blendenzahl,Bildwinkel und Bildauflösung), dass die Schärfentiefe umso geringer wird, je größer die Bilddiagonale ist. [...] Entsprechend gilt diese Faustformel für unterschiedliche Sensorgrößen: Eine Verringerung der Sensorhöhe um den Faktor x führt zur Vergrößerung der Schärfentiefe etwa um den Faktor x2, falls das Motiv in beiden Fällen die Sensorhöhe voll ausfüllt und in beiden Fällen die gleiche Blende eingestellt ist."

Ein kleinrer Sensor führt demnach in der fotografischen Praxis zu einer größeren Schärfentiefe!

(Vor einiger Zeit hatten wir mal eine ähnliche Diskussion und da habe ich einen echt langen Text dazu geschrieben. Doch den finde ich jetzt gerade nicht.)