Parkikel hinter der Linse | Problem?

[mbf]

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Wer das mit der "Lichtstärke" verstanden hat, kann sogar berechnen wie sich Staubkörner auswirken.

Und vor allem, welche Pixel wie stark davon "beschattet" werden.

Ja? Kann man das, ohne den Strahlengang im Objektiv zu kennen? Welchen Einfluss hat die Position des Partikels, wenn sie hinter Linse(ngruppe) 1, 2 und so weiter sitzt? Kannst Du das an einem konkreten Beispiel darstellen? Kann man hier das vielleicht naheliegende Modell der dünnen Linse heranziehen? Oder stößt es durch die komplexeren Strahlengänge in einem realen Objektiv an seine Grenzen? Hast Du hier eventuell einen Vergleich parat?

[hans_01]

Wer das mit der "Lichtstärke" verstanden hat, kann sogar berechnen wie sich Staubkörner auswirken.

Und vor allem, welche Pixel wie stark davon "beschattet" werden.

SG
Hans

@HorKa
Hallo Horst, du hast vor kurzem bzgl. "Lichtstärke" ein paar starke Aussagen gemacht.

Könntest du bitte zu meiner Behauptung auch noch eine Aussage machen.

Danke im Voraus.

SG
Hans

[Neograph]

Bitte nicht den Troll füttern

[hans_01]

Wer das mit der "Lichtstärke" verstanden hat, kann sogar berechnen wie sich Staubkörner auswirken.

Und vor allem, welche Pixel wie stark davon "beschattet" werden.

Ja? Kann man das, ohne den Strahlengang im Objektiv zu kennen? Welchen Einfluss hat die Position des Partikels, wenn sie hinter Linse(ngruppe) 1, 2 und so weiter sitzt? Kannst Du das an einem konkreten Beispiel darstellen? Kann man hier das vielleicht naheliegende Modell der dünnen Linse heranziehen? Oder stößt es durch die komplexeren Strahlengänge in einem realen Objektiv an seine Grenzen? Hast Du hier eventuell einen Vergleich parat?

Hallo Matthias,

meine Berechnungen mache ich auf Basis der Technischen Daten des Objektiv-Herstellers.

Bekannt sein dürfte, das Lichtstärke F sich berechnet aus: Brennweite [mm] / Eintritts-Pupille [mm].

Mit den Herstellerdaten berechne ich den Durchmesser der Eintritts-Pupille.
Und mit dem Durchmesser wird dann die Fläche der Eintritts-Pupille berechnet.

Für das Staubkorn nehme ich an, dass es direkt auf der Eintritts-Pupille haftet und den Sensor mit seinen Pixeln "beschattet".

Als Beispiel nehme ich das 14-140er und 100-400er Objektiv, mit deren Daten.

14-140er: 1:3.5-5.6, 14-140
100-400er: 1:4.0-6.3, 100-400

Für den Durchmesser d, und die Fläche f berechnen sich folgende Werte:

14-140er:
14 mm, F3.5, d = 4 mm, f = 12,56 qmm
140 mm, F5.6, d = 25 mm, f = 490,6 qmm

100-400er:
100 mm, F4.0, d = 25 mm, f = 490,6 qmm
400 mm, F6.3, d = 63,5 mm, f = 3155 qmm


Es gelten folgende Kreis-Formeln:

(d/2) quadrat * pi = f
wurzel f * 2 / pi = d

Daraus leitet sich ab, dass sich die Kreisfläche f immer proportional zum Quadrat des Durchmessers d verhält,
Und umgekehrt, dass der Durchmesser d sich immer proportional zur Wurzel der Fläche erhält.

Damit wird folgende Aussage direkt abgeleitet:

Angenommen der Staub-Partikel vermindert die Fläche der Eintritts-Pupille um 1 Prozent, dann darf dieser Partikel immer 10 % des Pupillen-Durchmessers haben.

Damit der "1 % -Fall" eintritt, müsste das Staubkorn folgenden "10 % -Durchmesser" haben:

14-140er:
14 mm, d = 0,4 mm,
140 mm, d = 2,5 mm

100-400er:
100 mm, d = 2,5 mm
400 mm, d = 6,35 mm

Es ist zu erkennen, dass sich ein Staubkorn mit d = 0,4 mm, beim 14-140er bei 14 mm am stärksten auswirkt.

Aber dann auch nur zu 1 % , was keiner bemerken wird.

Interessante Fragen zu diesem Thema wären noch:

Welche Pixel werden wie betroffen ?

Wenn hier auch die Brennweite eine Rolle spielt,
was hat ein Objektiv mit einem Brennglas gemeinsam,
und welche Unterschiede zeichnen beide aus ?

Fehler bitte melden.
Rückfragen werden gerne beantwortet .

SG
Hans

[mbf]

Fehler, keine Ahnung. Aber die Randbedingungen möchte ich noch einmal klarer herausarbeiten.

Du rechnest mit der Eintrittspupille und nimmst an, dass ein Partikel auf einer Fläche dieser Größe liegt.

Betrachten wir hierzu das Pana 100-100. Es hat bei 400 mm eine Eintrittspupille von knapp 65 mm, was auch in ungefähr dem Frontlinsendurchmesser entsprechen dürfte. Werfen wir einen Blick auf den Aufbau:

Die Linsen nach der Fontlinse haben einen deutlich geringeren Durchmesser als die Frontlinse und damit die Eintrittspupille. Ein Partikel hier deckt somit einen größeren Flächenanteil ab. Daraus ergibt sich, dass Deine Anschätzung hier nicht konservativ ist, sondern nur einen günstigen Fall animmt (ich weiß jetzt allerdings nicht, ob es pauschal der ungünstigste Fall ist, im Weitwinkelbereich wohl nicht, da müsste insbesondere der Frontlinsendurchmesser deutlich größer sein als die Eintrittspupille). Auch gilt Deine Rechnung nur für die jeweilige Offenblende. Abgeblendet siehts anders aus und auch da unterschätzt Deine Rechnung die Verdunklung.

Wie auch immer, der Aspekt der Verdunklung selbst dürfte zumeist nicht relevant sein, solange das Partikel hinreichend klein ist. Es ist ja auch die Frage, ob diese Betrachtung überhaupt sinnvoll ist, denn das gilt ja nur, wenn sich ein Partikel gleichmäßig auf das gesamte Bild auswirkt. Und das sehe ich nicht so, ein Partikel wird wenn dann zu lokalen Beeinträchtigungen führen.

Jetzt sind wir auch wieder bei der Frage nach der Lage des Partikels im Objektiv, Frontlinse, Hinterlinse, dazwischen... das ist sicherlich unterschiedlich. Keine Ahnung.

[Es gibt/gab da eine nette Seite, wo jemand nach und nach immer größere Papierschnipsel auf das Objektiv klebt... finde es aber auf die Schnelle nicht mehr]

Dann schließt sch die Frage an, wo der Fleck landet... auf dem Sensor wahrscheinlich dort, wo er auch auf der Linse sitzt, wenn man an der entsprechenden Position ein Abbild des Sensors in der passenden Größe drüberlegt. Dann ist aber die Frage, wie es sich auswirkt. Was macht das Partikel? Dunkelt es ab? Führt es zu Streueffekten/Beugung? Reflektiert es? Und wie verändert sich das Ganze bei unterschiedlicher Blendenöffnung? Und müsste man hierzu dann nicht doch den Strahlengang näher kennen?

Eigentlich isses aber auch egal... in aller Regel macht es nix. Wobei... im Weitwinkelbereich sollte man wohl eher drauf achten.

[Jock-l]

Dann schließt sch die Frage an, wo der Fleck landet... auf dem Sensor wahrscheinlich dort, wo er auch auf der Linse sitzt, wenn man an der entsprechenden Position ein Abbild des Sensors in der passenden Größe drüberlegt. Dann ist aber die Frage, wie es sich auswirkt. Was macht das Partikel? Dunkelt es ab? ... Und müsste man hierzu dann nicht doch den Strahlengang näher kennen?

Ich verweise mal als anschauliches Beispiel auf den Kernschatten der Erde- diese Grafiken kennt sich jeder der sich hin und wieder mit Astronomie beschäftigt. Es bleibt die Frage, wie groß (der unscharfe Rand des Staubkornes wird sicherlich nicht genau Licht-Schatten abgrenzen...) ein Abstand Staubkorn an Frontlinse bis Sensorebene sein darf, damit es zu einem meßbaren Eindruck kommt...

PS: Der anfragende User ist sicherlich verschreckt, er erwartete eine einfache Antwort

[David]

Also ich denke, das so ein Staub-Partikelchen in der Linse oder auf der Linse, zu keinerlei sichtbaren Abschattung führt.
Auch wenn man das mathematisch irgendwie berechnen kann.

Vielleicht habt ihrs schon bei anderen Fotografen gesehen, oder auch schon selbst gemacht.
Wenn ihr jemand mit einer großen Softbox anblitzt, könnt ihr ohne weiteres selbst vor dieser Softbox stehen,
weil das Licht euch umfließt und trotzdem auf euer Modell trifft.
Genauso würde dieses Staub-Partikelchen vom Licht umflossen werden.

Staubpartikel werden "auf" dem Sensor zum sichtbaren Problem.

[Spaziergänger]

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Der Fragesteller war seit seiner Frage nicht mehr angemeldet!

[Neograph]

YouTube anschmeißen -> nach "5 Cent Münze auf der Frontlinse" suchen -> Video schauen -> Leichtigkeit des Seins genießen

[mbf]

Ja, aber jetzt leg diese Münze mal auf die Hinterlinse. Ist es dann immer noch so trivial?

[Neograph]

Das ist aber auch ein anderer Schnack.
Die Smileys sind nicht grundlos da.

[Gamma-Ray]

Ich glaube die Diskussion hat jetzt eine Richtung angenommen, die mit dem unsprünglichen Thema immer weniger zu tun hat.

"Es ist alles gesagt, nur noch nicht von allen" hätte Karl Valentin wohl dazu gesagt.

Recht hat er damit und wenn jetzt keine zum eigentlichen Thema mehr passenden Antworten kommen, dann können wir die Luken auch dicht machen.

[hans_01]

@Matthias

Eben, weil das Objektiv ein ganzes Linsenpaket enthält, habe ich den offiziellen Eintritts-Durchmesser genommen.

Es ist interessant, dass du mehrmals Bedenken siehst, dann aber diese Bedenken wieder selber zerstreust.

Du schreibst:

Auch gilt Deine Rechnung nur für die jeweilige Offenblende.
Abgeblendet siehts anders aus und auch da unterschätzt Deine Rechnung die Verdunklung.

Grundsätzlich geht es hier um einen Partikel auf der Frontlinse, und welche Pixel "beschattet" werden.

Ich kann aber auch jede Abblendung durch rechnen.

Du schreibst:

Dann schließt sich die Frage an, wo der Fleck landet... auf dem Sensor wahrscheinlich dort, wo er auch auf der Linse sitzt, wenn man an der entsprechenden Position ein Abbild des Sensors in der passenden Größe drüberlegt.

Wenn einer das Wirkprinzip einer Linse in der Fotografie kennt, dann kann er sich erklären warum es keinen Fleck auf dem Sensor gibt, obwohl dies von den meisten Menschen erwartet wird.

Deshalb habe ich auch folgende Frage gestellt, damit die Funktion der "Brennweite" hinterfragt wird:

Wenn hier auch die Brennweite eine Rolle spielt,
was hat ein Objektiv mit einem Brennglas gemeinsam,
und welche Unterschiede zeichnen beide aus ?

@Jock-l

Du schreibst:

Es bleibt die Frage, wie groß (der unscharfe Rand des Staubkornes wird sicherlich nicht genau Licht-Schatten abgrenzen...) ein Abstand Staubkorn an Frontlinse bis Sensorebene sein darf, damit es zu einem messbaren Eindruck kommt...

Diese Denkweise haben viele, aber das Wirkprinzip der Linse ist ganz anders, deshalb stellt sich diese Frage erst gar nicht.

Zielführend ist die Beantwortung der "Brennglas-Frage".

Dazu die Fragen, woher kommt das "Licht", und wohin geht das "Licht" ?

In der Physik gibt es stets dieses "UVW-Zusammenspiel":

Ursache: Licht aus der Lichtquelle
Vermittlung: Lichtstärke F im Objektiv
Wirkung: Licht in die Lichtsenke

Deshalb endeten hier alle "Lichtstärke-Diskussionen" immer etwas chaotisch.

Ein Objektiv hat immer eine Lichtstärke, auch wenn es alleine in der Schublade liegt.

Aber die Lichtstärke kann erst wirken, wenn aus einer Quelle Licht durch das Objektiv strömt.

Dabei bewirkt die Lichtstärke F des Objektivs, wie stark das Licht an der Lichtsenke wirkt.

Das lasse ich jetzt mal so stehen.

Wer die Grundlagen der Physik kennt, der wird es verstehen.

Viel Erfolg beim Überlegen.

Fehler bitte melden. Danke.


@David

Du schreibst:

Genauso würde dieses Staub-Partikelchen vom Licht umflossen werden.

Grundsätzlich stimmt diese Aussage, aber du musst dir noch bewusst machen, wie dies bei einer Kamera mit 20 Millionen Pixel abläuft.

SG
Hans

[mbf]

@Matthias
Eben, weil das Objektiv ein ganzes Linsenpaket enthält, habe ich den offiziellen Eintritts-Durchmesser genommen.
Es ist interessant, dass du mehrmals Bedenken siehst, dann aber diese Bedenken wieder selber zerstreust.

Ja. Es ist aber ein Unterschied, ob man die Auswirkungen typischer Verunreinigungen in der Praxis diskutiert und da ist es zumeist kein Problem, vgl. aber mein verlinkter Artikel aus dem DSLR-Forum.

Und dann geht es darum, das Ganze auch mal zu generalisieren und zumindest mehr Beispiele heranzuziehen. Hier liegen meine Bedenken bezüglich Deiner Herangehensweise. Es ist nicht abdeckend, wenn man lediglich ein Partikel auf die Eintrittspupille legt, deren räumliche Lage je nach Objektivkonstruktion sowieso "irgendwo" auf der optischen Achse liegt. Hier muss man die tatsächliche Position des Partikels betrachten, vgl. hier.

Ich kann aber auch jede Abblendung durch rechnen.

Aber eben nicht jede Position - und u.a. da setzt meine Kritik an.

Wenn einer das Wirkprinzip einer Linse in der Fotografie kennt, dann kann er sich erklären warum es keinen Fleck auf dem Sensor gibt, obwohl dies von den meisten Menschen erwartet wird.

Diese Denkweise haben viele, aber das Wirkprinzip der Linse ist ganz anders, deshalb stellt sich diese Frage erst gar nicht.

Ah. Warum werden dann hier Flecken erzeugt? Und auch hier ist dies zumindest ansatzweise zu erkennen.
Ich bitte um Erklärung, weil...

Wer die Grundlagen der Physik kennt, der wird es verstehen.

Und dann nochal zur Pixelebene:

Grundsätzlich stimmt diese Aussage, aber du musst dir noch bewusst machen, wie dies bei einer Kamera mit 20 Millionen Pixel abläuft.

Wie sieht das bei einer Kamera mit 2.74 MPix aus? Bei 60 MPix? Auf Film? Wie spielt das Aufnahmeformat ("Sensor" darf man das ja nicht nennen... ) mit rein?

[mbf]

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Das ist aber auch ein anderer Schnack.
Die Smileys sind nicht grundlos da.