Pana 100-300 und Vario-Elmar 100-400: Ist der Bereich 301-400mm überflüssig?

[mopswerk]

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...wofür brauche ich das?

Für die Prüfung in Trigonometrie, aber nicht unbedingt zum Foten ... Rechnereien überlasse ich mittlerweile meinen Python programmen (s. Signatur) und gehe das Fotorhema etwas tiefenenthirnter an...

[herbert41]

Hallo Herbert,

bzgl. dem Begriff "Auflösung" gibt es 2 Varianten die streng getrennt werden müssen.

Du sprichst von der "Labor-Auflösung", die beim direkten Vermessen des Objektivs im Labor ohne Kamera als Messergebnis ermittelt wird.
. . .
Beispiel-Berechnung anhand einer G9 mit Bildverhältnis 3:2, Pixel 5184 x 3456
. . .
Folgende 3 Anwendungsfälle mit einer KB-Brennweite von 800 mm ergeben unten stehende Auflösungen, wenn die Tiere formatfüllend im Bildausschnitt sind:

Tier / Entfernung / Auschnitt-Maß / Anz. Pixel / Pixel-Auflösung / Px pro 1 mm
Elefant / 120 m / 5,184 m x 3,456 m / 17 915 904 / 1 mm-Aufl. / 1 Px pro 1 mm
Affe / 12 m / 51,84 cm x 34,56 cm / 17 915 904 / 1/10 mm-Aufl. / 10 Px pro 1 mm
Hummel / 3 m / 12,96 cm x 8,64 cm / 17 915 904 / 1/40 mm-Aufl. / 40 Px pro 1 mm

Bitte nachrechnen und berichten.
. . .

Hallo Hans,
die von mir angesprochene "Labor"-Auflösung bezieht sich auf den Test im "Traumflieger". Dieser Test wird zwingend mit Kamera durchgeführt; warum, dazu später noch Genaueres.

Der Grund für den Bezug auf die 800mm-KB-Äquivalenz bleibt mir weiterhin verborgen.

Erst mal zu deiner Berechnung, deren Ergebnisse korrekt sind. Zur Erläuterung habe ich meine Gegenrechnung in dem folgenden Bild dargestellt.

P1009423.JPG (132.68 KiB) 2137 mal betrachtet

Nun komme ich zum Vergleich der Schärfe "innerhalb" des Leica Vario-Elmar bei 400mm und 300mm + cropp.
Es ist klar, dass bei 300mm + 1,33x cropp (1,33 = 4/3) nur noch 3/4 der Pixel genutzt werden, also 75% linear. Auf die Fläche bezogen entspricht das 9/16 = 56%. Hiermit ist erst einmal ein Verlust an Detailreichtum und Schärfe verbunden; völlig klar!

Nun kommt aber zusätzlich die im Labor am System aus Sensor, Kamera und Objektiv ermittelte Linien-Auflösung ins Spiel, im Traumflieger-Test also die GH5 mit MFT-Sensor und der kamera-internen Software sowie das Vario-Elmar. (Wäre der Test z.B. mit einer GX8 durchgeführt worden, hätte sich ein mehr oder weniger anderes Ergebnis eingestellt, weil die GX8 z.B. noch einen Tiefpassfilter und eine andere kamera-interne Software usw. hat .)
Da GH5 und G9 sich nicht groß unterscheiden, was Sensor und zugehörige Sortware angeht, dürften die GH5-Ergebnisse auf die G9 weitgehend übertragbar sein.

Wie bereits in einem vorherigen Beitrag von mir angegeben, ist die Auflösung lt. Labortest bei BZ<8 bei 300mm besser als bei 400mm. Deshalb ist es durchaus interessant, (per Sehtest; wir haben ja kein Labor zur Verfügung) zu prüfen, ob der Verlust an Pixeln (s.o.) durch die bessere Linien-Auflösung kompensiert wird bzw. ob der sich vielleicht einstellende "Gesamt"-Verlust an Schärfe im Sehtest signifikant ist oder vernachlässigt werden kann.

Wenn er vernachlässigt werden kann, hat 300mm + 1,33x cropp einige Vorteile:
- der Bildausschnitt kann später am PC in aller Ruhe optimiert werden
- bei der Aufnahme kann das Motiv (z.B. Vogel im Flug, Planet) besser anvisiert und im Sucher gehalten werden
- die Tiefenschärfe ist bei gleicher BZ größer (bei gleicher Tiefenschärfe kann man weiter aufblenden und ca. 2/3 kürzer belichten).

Es kann durchaus sein, dass je nach Motiv und Aufnahme-Umständen (freihand, Stativ, mit/ohne Punktvisier, Tierfotos, Mond und Sterne . . .) mal die 400mm, mal die 300mm + cropp vorteilhaft sind.

Ich werde weiter experimentieren und ggf. berichten.

Gruß Herbert

[hans_01]

Hallo Herbert,

meine Aussage bezieht sich auf folgenden Test, wo nur das Objektiv selber vermessen wird ohne Kamera:

https://www.digitalkamera.de/Zubeh%C3%B ... 10059.aspx

Ich beziehe mich immer auf die KB-Brennweite und die KB Sensorbreite von 35 mm, weil dies eine Normgröße für alle Sensorgrößen ist. Details dazu unten.

Auch für Fremdfabrikate, z. B. Nikon P900 oder P950 treffen diese Infos zu.

Die 3 Rechenbeispiele in meinem letzten Beitrag bzgl. der "Pixel-Detail-Auflösung" in der Kamera sollen nur zeigen, dass der Sensor alles in 5184 x 3456 Pixel "zerpixelt" was das Objektiv auf ihm abbildet.

Immer wieder taucht hier im Forum von interessierten Fotografen die Frage auf, welche Objektive empfohlen werden für bestimmte Anwendungen.

Mit konkreten Antworten kann der Fragende da meistens nicht rechnen, weil entsprechende Kennzahlen fehlen.

Besser wäre es, wenn man dem Hilfesuchenden mit einer brauchbaren Objektiv-Empfehlung weiterhelfen könnte.

Als guten Ausgangswert finde ich eine Detail-Auflösung von 0,1 mm.

Damit lassen sich Vögel, Eichhörnchen, Schmetterlinge, Wild und Blumen fürs erste schon mal ganz brauchbar photographieren.

Dank der Angaben mit normierten KB-Brennweiten bei den Objektiven lässt sich hier leicht das passende Objektiv ermitteln.

Als Faustformel gilt:

Alles was im Abstand der 15-fachen Objektiv-KB-Brennweite entfernt ist, wird im Detail von 0,1 mm pro Pixel aufgenommen !

Dies gilt für eine Sensorbreite von ca. 5184 Pixel.
Hat der Sensor weniger Pixel, dann reduziert sich proportional der 15-fach-Abstand.
Ist der Abstand zum Objekt kleiner bzw. größer, dann verändert sich das Aufnahme-Detail von 0,1 mm auch proportional mit dem Abstand.

Wird dem Ratsuchenden z. B. das Pana 14-140 empfohlen, dann sind bis zum folgenden Abstand diese o,1 mm-Aufnahmen möglich.

Brennweite 140 mm, entspricht einer KB-Brennweite von 280 mm.

280 mm x 15 = 4200 mm (= 4,2 m)

Diese Faustformel ist deshalb möglich, weil alle Objektive eine normierte KB-Angabe haben und die heißt:

Die Winkelöffnung ist 35 mm breit in einem Abstand der aktuell eingestellten KB-Brennweite.

Bei Ferngläser gibt es auch eine Angabe zur Winkelöffnung, die lautet z. B. so.

Das Blickfeld ist 140 m breit in einer Entfernung von 1000 m.

Bitte nicht mit Trigonometrischen Funktionen und einem Computerprogramm nachrechnen, so eine Software wird es noch nicht geben.

Es reicht die einfache Multiplikation und Division auf einem Taschenrechner.

Herbert, erst wenn du meine Angaben überprüft und bestätigt hast, dürfen die anderen diese "Faustformel" kommunizieren.

Danke.

SG
Hans

[Holger R.]

mit den 140m in 1000m bei 140mm am MFT liegst Du nicht schlecht: es sind 123,625547m, falls das 14-140 keine Brennweitenverkürzung durch die Fokussierung hat, dann könnten wir wieder Richtung 140m kommen.
Ich habe neulich bei einem Vergleich der 100-400 gelesen, daß das PL in manchen Fokussituationen eine Endbrennweite von nur 341mm aufweist

[BerndP]

Das erinnert mich an die Diskussion darüber, dass das 35-100/2,8 auch keine echten 100mm hat, sondern deutlich weniger.
Ich hab das (noch) nicht verstanden. Es ist für mich - was die hier gezeigten Berechnungen betrifft - deutlich höhere Physik / Mathematik, und da steige ich dann gerne aus.

Was bleibt, ist die Info im Hinterstübchen, dass nicht alles so ist, wie es drauf steht... "in manchen Fokussituationen".

[sardinien]

Die Brennweite wird grundsätzlich bei unendlich Einstellung gemessen. Eine Brennweitenverkürzung im Nahbereich haben alle MFT Objektive.

Hier die ~ Brennweite an der Naheinstellgrenze:

Pana 100-400 mm: 208 mm ABM 0,25
Pana 100-300 mm: 215 mm ABM 0,21
Pana 200 mm: 160 mm ABM 0,20
Pana 280 mm: 197 mm ABM 0,28
Pana 400 mm: 234 mm ABM 0,40
Oly 75-300 mm: 116 mm ABM 0,18
Oly 300 mm: 219 mm ABM 0,24
Oly 420 mm: 264 mm ABM 0,34
Oly 60 mm: 47 mm ABM 1,0

Viele Superteleobjektive werden an der Naheinstellgrenze eingesetzt. Bei den PANA Objektiven wird der größtmögliche ABM meist in der Endbrennweite erreicht. Bei Oly gibt es einige Objektive, welche den größtmöglichen ABM nicht in der Endbrennweite erreichen. Die genauen Angaben hierzu sind nicht immer leicht zu erfahren. Gleiches gilt für die Auslöseverzögerung der Objektive, die sich teilweise erheblich unterscheiden. Sollte eigentlich in den technischen Angaben stehen. Die Auslöseverzögerung ist für die Beurteilung des AF ein maßgeblicher Faktor.

[herbert41]

Die Brennweite wird grundsätzlich bei unendlich Einstellung gemessen. Eine Brennweitenverkürzung im Nahbereich haben alle MFT Objektive.

Hier die ~ Brennweite an der Naheinstellgrenze:
. . .
Pana 200 mm: 160 mm ABM 0,20
Pana 280 mm: 197 mm ABM 0,28
Pana 400 mm: 234 mm ABM 0,40
Oly 300 mm: 219 mm ABM 0,24
Oly 420 mm: 264 mm ABM 0,34
Oly 60 mm: 47 mm ABM 1,0

Hallo Gerd,
interessante Tabelle! Woher hast du die Werte?

Was mich wundert:
Für die dünne Einzel-Linse gilt, dass sich beim ABM 1,0 die Brennweite genau verdoppelt (Bildweite = Gegenstandsweite = 2-fache "Nenn"-Brennweite!)
Bei Objektiven aus mehreren Linsen ist die Sache natürlich komplizierter. Aber in deiner Tabelle ist die Tendenz genau umgekehrt: die effektive Brennweite wird kleiner als die Nenn-Brennweite. Das verstehe ich nicht, zumal man bei Makro-Aufnahmen dann auch mit Zwischenringen den Abstand zwischen Objektiv und Kamera vergrößern muss.
Hast du eine Erklärung dafür?
Gruß Herbert

[herbert41]

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Hallo Herbert,
meine Aussage bezieht sich auf folgenden Test, wo nur das Objektiv selber vermessen wird ohne Kamera:
https://www.digitalkamera.de/Zubeh%C3%B ... 10059.aspx
Hans

Hallo Hans, deine Berechnungen sind OK; aber sie haben ja nur indirekt mit der Qualität der Aufnahmen zu tun.

Der von dir angeführte Test des PL wurde selbstverständlich mit Kamera durchgeführt; Zitat aus "Digitalkamera":

"Beim unserem Test kam zwar eine Panasonic Lumix DMC-GX8 zum Einsatz, aber nicht, weil es die ideale Kamera für das Objektiv wäre, sondern weil es die aktuell einzige 20 Megapixel auflösende Lumix ist."

Die verwendete Testkamera GX8 ist auch jeweils an den einzelnen Diagrammen vermerkt.

Und in "Digitalkamera" auch der indirekte Hinweis, dass die Ergebnisse eben auch von der verwendeten Test-Kamera abhängen:
" . . . aber nicht, weil es die ideale Kamera für das Objektiv wäre . . ."

Ich denke, wir haben das Thema erst mal erschöpfend abgehandelt!
Gruß Herbert

[sardinien]

Hallo Herbert,
mich hat das Thema vor Jahren mal interessiert und ich bin auf das www.freiesfotoforum.de (nicht mehr erreichbar) gestoßen, wo das Gebiet von Optikspezialisten behandelt wurde. Auf Grund der Angaben habe ich eine Formel für Excel in eine Tabelle geschrieben.

Grundsätzlich sollte man die Naheinstellgrenze und den ABM immer im Zusammenhang sehen. Zu den unterschiedlichen Objektivkonstruktionen kann ich nichts beitragen, da fehlt mir der wissenschaftliche Hintergrund. Man muss ja nicht alles verstehen um zu Aufnahmen zu gelangen, die einem gefallen.

2020-09-03_115549.jpg

[herbert41]

Hallo Herbert,
mich hat das Thema vor Jahren mal interessiert und ich bin auf das www.freiesfotoforum.de (nicht mehr erreichbar) gestoßen, wo das Gebiet von Optikspezialisten behandelt wurde. Auf Grund der Angaben habe ich eine Formel für Excel in eine Tabelle geschrieben.

Grundsätzlich sollte man die Naheinstellgrenze und den ABM immer im Zusammenhang sehen. Zu den unterschiedlichen Objektivkonstruktionen kann ich nichts beitragen, da fehlt mir der wissenschaftliche Hintergrund. Man muss ja nicht alles verstehen um zu Aufnahmen zu gelangen, die einem gefallen.

Hallo Gerd,
vielen Dank für deine schnelle Antwort! Bei mir hat es etwas länger gedauert, weil ich heute mit dem Kochen dran war

Du hast die falsche Linsengleichung erwischt! Ich habe mein hervorragendes Optik-Lehrbuch von Hecht zu Rate gezogen; in meinem Physik-Lexikon stehen dieselben Formeln. Streng genommen gelten sie nur für 1 dünne Linse, aber die Tendenz stimmt recht gut auch für moderne Festbrennweiten. Bei Zoom-Objektiven ist die Sache komplizierter und der Fehler der Linsengleichungen dürfte von Fall zu Fall doch größer sein. Deshalb habe ich die Zoom-Objektive in deiner Liste weggelassen.

Hier nun die korrigierte Liste. Wie es sein muss, ergibt sich im Nahbereich eine "Brennweiten-Verlängerung. In meiner Skizze habe ich die (meistens verwendeten) Formel-Buchstaben gewählt: b = Bildweite, g = Gegenstandsweite usw., wie auf dem Bild angegeben. Um nicht mit der "Nenn"-Brennweite (auf dem Objektiv eingraviert) und der effektiven Brennweite (= Bildweite b) durcheinander zu kommen, habe ich die Indizes "0" und "eff" gewählt.

Pana 200 mm: b = f(eff) = 240 mm ; ABM 0,20
Pana 280 mm: 358 mm ; ABM 0,28
Pana 400 mm: 560 mm ; ABM 0,40
Oly 300 mm: 372 mm ; ABM 0,24
Oly 420 mm: 563 mm ; ABM 0,34
Oly 60 mm: 120 mm ; ABM 1,0

Eine gute Kontrollmöglichkeit bietet immer der Sonderfall n = ABM = 1. Dann muss f(eff) = b = g = 2f0 sein. In diesem Fall verdoppelt sich also die effektive Brennweite, während sich der Bildwinkel (nahezu) halbiert.
Gruß Herbert

P1009453.JPG (151.91 KiB) 1981 mal betrachtet

[BerndP]

Geniale Wissenschaft!
Geniales Optik-Lehrbuch von Hecht!
Tolle Anwender der grauen Theorie!
Hut ab vor Herbert, Gerd, Hans, Holger, Henrik und die, deren Namen ich hier nicht aufgeschrieben habe!

Ich als Zaungast lese weiter gerne Eure Ausführungen! Kopf und Bau brauchen Futter, gerade auch im Hobby.
Wenn der Kopf zu sehr raucht, geh ich einfach schöne Fotos machen!

[Jock-l]

... ich habe die ganzen Auftritte verpasst, weil ich in einem außerhalb der Großstadt liegenden Naturpark unterwegs war und an aller Theorie vorbei die Dinge praktisch einsetzte...

Will sagen, das praktische Leben schlägt theoretische Betrachtungen- ich habe mit dem Wissen vielleicht nagende Zweifel daß ich etwas Kompromissbehaftetes im Feld einsetze, aber es gab bis zum Erscheinen des Oly keine Alternative bis auf Croppen und mit den einhergehenden Einschränkungen leben...

Herberts Testerei hat mich durch Zufall (das 75-300er war mal für eine Tour mitgekommen) angestupst zu vergleichen- das 75-300mm kann weg, Punkt. Das wäre konkret und würde nichts in der Schwebe lassen...
Dann muß ich meine Sachen so packen, daß vom Platzbedarf das 100-400er neben anderen Sachen weiterhin mitkommt.

[BerndP]

Gute Entscheidung Jürgen!

(Entscheidungen treffen ist immer gut - danach zeigt sich erst, ob sie die Richtige war!)

[Holger R.]

so geht´s mir auch Jürgen.
Lieber stehe ich mir die Beine in den Bauch und warte auf den Eisi, bevor ich mich mit nüchterner Theorie auseinander setze und keine Chance auf den Eisi habe.
Genauso mit Deiner Entscheidung das 75-300 abzugeben - es macht ja keinen Sinn es mitzunehmen, weil Du weißt, es kommt die Situation wo Du ein Bild trotz 400mm ordentlich croppen musst, und da ist die ganze obige Theorie nämlich den Bach runter. Wie der Eisi bis ich ihn bemerkt habe

Irgendwie bin ich froh, daß mir damals einer den Verkauf meines 100-300 (II) aufgeschwatzt hat. Es war super gut und wäre deshalb nie weg gegangen, aber was hätte es gebracht: Ich würde es nie zusätzlich zum Elmarit mitnehmen

[sardinien]

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Ab und an ist das Wissen, wie sich Objektive bei gleichen Motiven unterscheiden, hilfreich. Über die Jahre habe ich meine Erfahrungen gesammelt und stelle so meine Ausrüstung, je nach Einsatz, schnell zusammen.

Beispiel f/1.8 75 vs. f/1.2 76,5 mm (Nocti mit Televorsatz):

Sieht man von der Vignette beim Televorsatz hinweg, ist das Nocti sichtbar besser. Eklatant bei AF bzw. Abbildungsleistung im Fernbereich (50-200 km Landschaftsfotografie). Im Fernbereich ist das f/1.8 75 mm schlechter, als das f/2.8 35-100 mm. Das 75 mm verliert mit Televorsatz 1 Blende, das 35-100 mm 1/2 Blende und das Nocti kaum messbar.

200 mm Beispiel PL 100-400 mm vs. f/2.8 200 mm:

Das 200 mm ist besser beim AF, Abbildungsleistung und im Fernbereich. Werden beide Objektive als 400 mm eingesetzt, lohnt das f/5.6 400 mm (200 mm mit TK 2.0) nur an der Naheinstellgrenze mit ABM 0,40 vs. 0,25. Telekonverter führen zu Einbußen in der Abbildungsleistung und teils erheblich im AF Verhalten.

Allgemein:
Langwierige Testreihen sind nicht meine Welt, da mir der Aufwand zu groß ist. Doch sinnlos erachte ich diese nicht. Das Gegenlichtverhalten ist in der Fotografie auch so eine Geschichte. Hier unterscheiden sich die Objektive erheblich. Hinzu kommt noch, an welcher Cam diese verwendet werden.

Der Test von Herbert hat mich bestärkt, mein 100-400 mm größtenteils weiter bei 400 mm einzusetzen. Auf meinen Bergtouren mit 10-25 mm + 100-400 mm, kommt das 100-400 mm auch öfters bei 100 mm zum Einsatz.