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von Dietmar » Mittwoch 21. Dezember 2011, 21:32
Hallo zusammen,
durch Zufall bin erst seit Kurzem auf diesen interessanten thread gestoßen. Ich bin zwar kein G2-Besitzer, aber vielleicht sind folgende Anmerkungen gestattet und tragen zum Verständnis bei:
- Die G2 besitzt laut Datenblatt einen Sensor mit den geometrischen Abmessungen
17,3 x 13,0 mm und eine Auflösung im Pixelmaß von 4000 x 3000 px. Damit ergibt sich eine Sensordiagonale von 21,6 mm und ein Pixelabstand von 17,3 mm / 4000 = 4,3 µm.
Erste Feststellung!
- Jetzt kommt der Mensch ins Spiel mit dem Auflösungsvermögen des Auges. Wann kann man 2 Punkte noch als getrennte Punkte wahrnehmen? Und nun wird es kompliziert, weil man mit Winkeln rechnen muß (keine Angst, kein Sinus oder Tangens). Aus Erfahrung weiss man, dass das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges bei einer Sehstärke von Visus 1,0 bei einer Bogenminute liegt. Das bedeutet, dass 2 Punkte im Abstand von 1 mm in einer Sehentfernung von mehr als 3,4 m nicht mehr als Einzelpunkte wahrgenommen werden. Wie man sieht, hängt das vom Betrachtungabstand ab. Man geht nun weiter davon aus, dass ein Bild idealerweise aus einer Entfernung betrachtet wird, die gleich der Bilddiagonalen ist, also z.B. ein DIN A4 Blatt aus einer Entfernung von etwa 36 cm.
Diese Verhältnisse muß man nun auf den Sensor der Kamera übertragen.
Dazu legt man einen sogenannten "Unschärfekreis" oder auch "Zerstreuungskreis" genannt, fest, dessen Durchmesser sich wie folgt berechnet:
Durchmesser (Zerstreuungskreis) = Sensordiagonale x 2 Bogenminuten ; 2' = 5,82E-4 rad
ungefähr = Sensordiagonale / 1500
Für die G2 erhält man: 21,6 mm / 1500 = 14,4 µm.
Der Zerstreuungskreis spielt eine wesentliche Rolle bei der Berechnung der Schärfentiefe.
Zweite Feststellung!
- Und nun kommt der Wellencharakter des Lichts und die damit verbundenen Beugungserscheinungen ins Spiel. Eine punktförmige Lichtquelle wird nämlich an einem Spalt oder einer Kreisblende gebeugt, und es entsteht ein Beugungsbild, wie unten dargestellt. Bei 2 punktförmigen Lichtquellen (z.B. einem Doppelstern) geht man davon aus, dass sie noch getrennt werden können, wenn ihr Abstand gleich dem Radius des ersten Beugungsmaximums ist. Das hört sich sehr kompliziert an. Aber bei einer Wellenlänge des als besonders intensiv wahrgenommenen gelbgrünen Lichtes mit einer Wellenlänge von 570 nm, ergibt sich für die Fotografie eine bestechend einfache Formel für den Radius des Beugungsscheibchens erster Ordnung:
Radius(in µm) = 0,7 x Blendenzahl,
unabhängig - und das ist bemerkenswert - von den sonstigen Eigenschaften des Objektivs! (Weil mit der Blendenzahl das Verhältnis Brennweite zu Eintrittspupille (Blendenöffnung) angegeben wird.)
Damit erhält man z.B.:
Blende 5,6: 0,7 x 5,6 = 3,9 µm
Blende 22: 0,7 x 22 = 14,4 µm
Dritte Feststellung!
So jetzt haben wir alles zusammen, und es wird interessant. Man kommt nämlich zu folgenden Feststellungen:
1) Bei Blende 5,6 ergibt sich ein Radius des Beugungsscheibchens, der gerade so groß ist wie der Pixelabstand auf unserem Sensor. D.h. der Sensor wird optimal ausgenutzt. Mit einem Bildbearbeitungsprogramm können Ausschnitte in entsprechender Bildqualität freigestellt werden. Bei größerem Blendenwert wird die Pixel-Auflösung nicht voll genutzt. Man käme auch mit einem Sensor mit kleiner Pixel-Auflösung zurecht.
2) Bei Blende 22 erhält man ein Beugungsscheibchen, dessen Radius etwa gleich dem Durchmesser des Zerstreuungskreises ist. Es wird also, bedingt durch das begrenzte Auflösungsvermögen des Auges, keine Unschärfe durch Beugungserscheinungen wahrgenommen, sehr wohl aber bei größeren Blendenzahlen, wie verschiedentlich hier durch Erfahrungen festgestellt wurde. Damit ist es also auch möglich, den Schärfentiefenbereich zu vergrößern. Man darf an das Bild aber nicht zu nah rangehen. (Nach Voraussetzung: Betrachtungsabstand gleich Bilddiagonale oder Leute mit schlechterem Visus!)
Wer die Wahl hat die Qual!
Einen schönen Abend noch
Dietmar
Kann zwar fotografieren, aber die schöneren Bilder machen die anderen!
TZ8, IrfanView und das mit Begeisterung!
