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Kleinere Blendenöffnung - größere Schärfentiefe

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Christian B.

Christian B.

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Wir alle wissen, dass durch Abblenden eine Objektives auf eine kleinere Blendenöffnung die Schärfentiefe ansteigt.

Meine Frage: Kann einer der in Physik besonders begabten Mitglieder dieses Forums in für Nichttechniker verständlichen Worten erklären, warum das so ist.

Warum frage ich das: Ich versuche seit einiger Zeit meiner Frau das Fotografieren beizubringen. Sie will mir meine Erklärungen (z.B. "kleine Blende - große Schärfentiefe" nicht glauben, wenn ich ihr nicht erklären kann, was der Grund für das Phänomen ist.

Bei vielen Punkten konnte ich eine befriedigende Erklärung liefern, hier fehlen mir einfach hinreichende Kenntnisse der Optik.

Kann jemand helfen - vielleicht auch mit einem guten Link?
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Hallo,

zur Untermauerung der trockenen Theorie...kennt Ihr von Tamron das Schärfentiefen-Vergleichstool und das Brennweiten-Vergleichstool. Kann man sich auf der Internetseite von Tamron http://www.tamron.de unter Aktuelles - Schärfentiefenvergleich (mit Schärfentiefenrechner...) bzw. Brennweitenvergleich als Offline-Version herunterladen. Gibts für Windows und Mac. Ist m.E. ganz interessant...man kann mal verschiedene Kombinationen durchspielen...
 
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Hallo Christian,

Christian B. schrieb:
Meine Frage: Kann einer der in Physik besonders begabten Mitglieder dieses Forums in für Nichttechniker verständlichen Worten erklären, warum das so ist.
Zum Vergrößern anklicken....
ich postuliere mal, dass die Antwort in diesem Fall dann hilfreich ist wenn der die Antwort (a) von einem Nicht-Physiker kommt der (b) verheiratet ist. Unverheiratete Physiker kaben keine Ahnung von der Herausforderung, der Du Dich gerade stellst. Verweise auf Wikipedia sind in diesem Fall nicht zielführend.

Ich fange in solchen Situationen immer vom anderen Extrem an: Bei einer Lochkamera ist es einsichtig, dass genau ein (!) Lichtstrahl des Motives (man nimmt hier immer gern eine Kirchturmspitze) die Chance hat durch das Loch der Kamera auf das Fotopapier zu fallen. Blöderweise ist so ein Loch so klein, dass da einfach zu wenig Licht durchpaßt. Also macht man das Loch größer, was wiederum dazu führt, dass mehr (!) als ein ein Lichtstrahl durch das Loch paßt (divergentes Lichststrahlbündel). Die Folge ist ein unscharfer Punkt auf dem Papier. Um das wieder hinzubiegen setzt man eine Sammellinse (konvexe Linse) in das Loch der Lochkamera. Diese biegt das divergente Lichtbündel in ein konvergentes Lichtbündel um und fokussiert es auf das Papier. Jetzt ist der Punkt auf dem Kirchturm wieder scharf und sogar hell. Leider ist ein anderer Punkt im Motiv einen Meter weiter vorne oder hinten nicht scharf, da die Linse nur genau eine bestimmte Ebene im Motiv auf eine bestimmte Bildebene abbilden kann. Tatsächlich nimmt man diese Unschärfe (Unschärfekreis) im Bild erst dann wahr, wenn er eine gewisse Größe hat, d. h. Ebenen knapp vor und hinter dem Motiv erscheinen immer noch scharf. Wie groß der Unschärfekreis ist wird entschieden durch den Öffnungswinkel des Lichtkegels in der kamera. d. h. bei einem kleinen Loch / Linse ist der Winkel klein, das konvergente Lichtbündel kommt in einem spitzen Winkel am Papier an (kleiner Unschärfekreis), bei einém großen Loch kommt es in einem stumpfen Winkel an (großer Unschärfekreis). => Je spitzer der Winkel ist, desto weiter kann das defokussierte Motivteil also von der Fokusebene entfernt sein, damit sein Unschärfekreis auf dem Papier immer noch als ein Punkt wahrgenommen werden kann.

q.e.d.
HaPe

PS: Die Erklärung ist zwar nicht perfekt, aber bei Nicht-Fotografen erfolgreich erprobt. Ein paar kleine Skizzen unterstreichen die Argumente trefflich.
 
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Ich habe das damals mal durchgerechnet und in der Physik AG nachgebaut. Ist aber schon etwas her.

http://www.elmar-baumann.de/fotografie/schaerfentiefe/node3.html

Vielleicht hilft dir das etwas. Grundlegend kann man das ja so erklären, dass das Licht bei einer kleinen Blende nur weniger Möglichkeiten hat sich auf dem Film/Sensor breit zu machen.

Du könntest ihr auf einem Blatt eine Blende Zeichnen.

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Dann zeichnest du ihr einen Film und zwei Gegenstände (Punkte) ein. Da nn verbindest du die Punkte mit dem Rand der Blende. Und sagst. Alles was nu sagen wir mal 10% größen Unterschied hat ist gleich scharf. Das machst du dann mit zwei verschiedenen Blenden.

Vielleicht nicht ganz korrekt sollte aber die Richtung angeben. Und die doofen Linsen machen das sowieso nur kompliziert.
 
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ich hab mal wieder zum mal-programm gegriffen :D

Tiefenschaerfe.png


gezeigt sind die strahlengänge die auf einen pixel fallen, und noch keine nachbarpixel beleuchten (das würde dann als unschärfe wahrgenommen werden)

wie man am vergleich der oberen mit der unteren (abgeblendeten) bildhälfte sieht wird aufgrund der spitzeren winkel beim abblenden ein deutlich grösserer bereich auf einen pixel abgebildet

wer will kann das auch mit n bischen holz ausprobieren:
loch ins holz bohren und keile mit unterschiedlichem winkel reinstecken. je spitzer der keil is umso mehr schaut hinten raus :rolleyes:
 
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Ihr sei toll!

Ich wußte es, dass ich hier in kürzester Zeit mehrere bestens benutzbare Antworten bekommen und mich auch noch amüsieren kann.:up:

@serious sam: Das habe ich anfangs auch versucht - aber über das Stadium sind wir hinaus. So läßt sie sich nicht abspeisen. Die Frage lautet stets und ständig: "Warum?" (Angeblich kann sie sich ohne Wissen über die Gründe die Tatsachen nicht merken.)

Letztes Wochenende war sie auf einem Einsteigerseminar unseres Foren-Kollegen Claus Brandt, das ich ihr zu Weihnachten geschenkt hatte. Das hat sehr viel gebracht, aber warum das mit der Schärfentiefe so ist, konnte er auch nicht erklären. (Das hat mich wiederum beruhigt....);)
 
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Markus, ich finde es auch toll! Ich muß nur sehen, wie ich die Fragen richtig beantworte, sonst...
 
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Ich hab mir am Anfang so geholfen:

Kleine Zahl am Blendenring = Kleine Schärfentiefe
Große Zahl am Blendenring = Große Schärfentiefe

Bevor jetzt jemand lacht: ich war 11 :)
 
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Stefan Lenz schrieb:
Ich hab mir am Anfang so geholfen:

Kleine Zahl am Blendenring = Kleine Schärfentiefe
Große Zahl am Blendenring = Große Schärfentiefe

Bevor jetzt jemand lacht: ich war 11 :)
Zum Vergrößern anklicken....


Ja - die Zusammenhänge sind klar, pragmatische Lösungen dieser Art auch (von der Schwierigkeit abgesehen, dass das hier in Rede stehende Objektiv keinen Blendenring mehr hat). Es ging um die Frage, weshalb das so ist.

Ich glaube, ich kann das jetzt erklären, Danke Euch allen und dem damit einmal mehr zum Ausdruck gelangten sehr hohen Niveau und der sehr hohen Hilfsbereitschaft des Nikon-Fotografie-Forums.:up:
 
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und ab Blende 11 oder 16 wird es dann durch Lichbeugung wieder unschärfer...
Viel Spaß beim erklären.

Zu Beginn der Fotografie hat man Objektive auf eine Blende gerechnet,
nur bei dieser hatte das Objektive seine beste Abbildungsleistung.
Alle anderen Werte dienten dann nur zur besseren Einstellmöglichkeit wie ein hellere Mattscheiben- oder Sucherbild.
Wollte man Tiefenschärfe in einer Landschaft, hat man eben ein Weitwinkel genommen.
 
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