Kleinerer Sensor reduziert Schärfentiefe ?

[Rick]

Ich hoffe, ich kann mein Anliegen einigermaßen nachvollziehbar artikulieren:

Bisher war ich der Meinung (=Nicht-Wissen), dass sich bei Verwendung ein KB Objektivs an einer Kamera mit APS-C Sensor die Schärfentiefe gegenüber einem KB Sensor bei gleichbleibender Brennweite bei gleichem Auflagemaß nicht verändert. Da sich auch an einem APS-C-Sensor der Bildwinkel des Objektivs nicht ändert, sondern lediglich der Bildausschnitt aufgrund des kleineren Sensors, bin ich davon ausgegangen, dass bei gleicher Brennweite auch der Zerstreuungskreisdurchmesser auf dem Sensor unabhängig von der Sensorgröße gleich bleibt und damit auch die Schärfentiefe.

Nun habe ich aber in einem Wikipedia Artikel etwas Irritierendes gelesen.

Zitat:

Andere Werte, wie z. B. die Schärfentiefe, ändern sich ebenfalls um den Formatfaktor bzw. dessen Kehrwert, wenn man mit dem gleichen Objektiv aufnimmt, aber das Aufnahmeformat verändert. So wird beim Übergang von Kleinbild zu kleinerem Bildsensor die Schärfentiefe bei gleicher Brennweite um den Formatfaktor reduziert. Aber: Bei gleichem Bildausschnitt, d. h. bei entsprechend kürzerer Brennweite, steigt die Schärfentiefe proportional zum Formatfaktor an.


Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Formatfaktor#Beispiel (siehe letzten Absatz des Abschnitts)

Dazu weitere Links mit Erläuterungen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Hyperfokale_Entfernung
https://de.wikipedia.org/wiki/Zerstreuungskreis
https://de.wikipedia.org/wiki/Sch%C3%A4rfentiefe

Das Ganze wäre für mich nachvollziehbar, wenn sich für gleiches Objektiv die Bilddiagonale U-N-D die Brennweite ändern, indem der APS-C-Sensor gegenüber einem KB-Sensor näher zur Linse läge. Dann wäre der akzeptable Zerstreuungskreisdurchmesser später/früher erreicht und die Schärfentiefe wäre geringer.

Konkret ... wenn z.B. das Auflagemaß einer SONY mit E-Mount und APS-C Sensor geringer/größer wäre als das Auflagemaß einer Sony mit E-Mount und KB Sensor ... ist es aber nicht, für beide Sensor-Typen sind es 18 cm.

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 ?

Kann mir jemand dazu weitere Infos oder Links geben?

Danke im Voraus ...

[classicglasfan]

...Da sich auch an einem APS-C - Sensor der Bildwinkel des Objektivs nicht ändert, sondern lediglich der Bildausschnitt aufgrund des kleineren Sensors,...

Das stimmt so nicht bzw. widerspricht sich das. Bei gleichbleibender Brennweite ändert sich der Bildwinkel schon, wenn sich die Sensorgröße ändert. Sonst käme es doch nicht zu unterschiedlichen Bildwirkungen bei unterschiedlich großen Sensoren. Sony gibt deshalb bei den technischen Daten der Objektive immer den Sichtwinkel für 35mm und APS-C an.

[Rick]

Das stimmt so nicht bzw. widerspricht sich das. Bei gleichbleibender Brennweite ändert sich der Bildwinkel schon, wenn sich die Sensorgröße ändert. Sonst käme es doch nicht zu unterschiedlichen Bildwirkungen bei unterschiedlich großen Sensoren. Sony gibt deshalb bei den technischen Daten der Objektive immer den Sichtwinkel für 35mm und APS-C an.

Bezogen auf den APS-C Sensor für den "übernommenen" Bildausschnitt ändert sich zwar der Bildwinkel (das ist mir schon klar), aber nicht bezogen auf das Objektiv. Das Objektiv liefert nach wie vor das selbe Bild auf der Bildfläche/Bildebene, egal, wie groß diese ist, ob an einem KB- oder an einem APS-C Sensor. Wenn der APS-C Sensor daraus nur einen Teil übernimmt ...

Insofern ist aus dem Fenster "Sensor" der Sichtwinkel kleiner und das für den APS-C Sensor sichtbare Bild hat auch einen anderen Bildwinkel.

Nur ... das erklärt mir immer noch nicht, warum deshalb die Schärfentiefe geringer sein soll.

Bitte nicht falsch verstehen, aber ich möchte eigentlich nur wissen, ob sich die Schärfentiefe an einem APS-C Sensor tatsächlich verringert und wenn ja, warum. Wenn die Bilddiagonale dabei eine Rolle spielt ... welche ? An dem Zerstreuungskreisdurchmesser kann es ja nicht liegen, der bleibt ja wohl bei gleichbleibender Brennweite ebenfalls gleich.

Edit / Ergänzung:

Kann es sein, dass der maximal tolerierbare Zerstreuungskreisdurchmesser auf KB und APS-C Sensor doch unterschiedlich ausfällt? In der Tabelle des nachstehenden Links sind unterschiedliche Maximal-Werte angegeben. Wenn ja bzw. die Sensoren unterschiedliche Durchmesser voraussetzen, dann würde dies es erklären .. zumindest bei digitalen Kameras.

Zitat aus Wikipedia:

Da ein fertiges Bild in der Regel eine Vergrößerung des im Moment der Aufnahme am Sensor bzw. in der Filmebene entstandenen Bildes ist, wird der zulässige Zerstreuungskreisdurchmesser Z mit 1/1500 der Film- oder Sensordiagonalen des Fotoapparates beziffert.

https://de.wikipedia.org/wiki/Zerstr...eisdurchmesser

[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 ?
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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)