Die Brennweite eines Objektivs ist definiert als der Abstand von einem Blatt
Papier, bei dem ein "unendlich weit" entfernter Gegenstand (z.B. die Sonne)
scharf abgebildet wird. Wer hat nicht schon mal diese Tatsache genutzt, um ein
Loch in Papier zu "brennen"?
Bei KB-Kameras befindet sich hier der Film, bei Digitalkameras der Sensor.
Am schärfsten ist das Bild in der Mitte des sog.
Bildkreises. Bei KB-Kameras hat er einen Durchmesser von 43,3 mm.
Je nach Güte des Objektivs nimmt die Schärfe zum
Rande hin mehr oder weniger stark ab. Da die Bildecken den größten Abstand
haben, sind sie bei einem schlechten Objektivs am deutlichsten betroffen. (→Randschärfe)
Bildwinkel
Je nach
Brennweite des Objektivs ändert sich im
nebenstehenden Bildchen der Abstand des obere Schnittpunkts von der Filmebene .
Der jeweilige Diagonalen-Bildwinkel ist der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Für die Frage, wie viele Personen bei einer Gruppenaufnahme mit auf dem Bild
sind, ist aber der Horizontal-Bildwinkel entscheidend. Er ist selbstverständlich
kleiner als der Diagonal-Bildwinkel.
mm KB
Diagonal
Horizontal
(KB)
17
104°
93°
21
92°
81°
28
75°
65°
35
63°
54°
40
57°
48°
50
47°
40°
100
24°
20°
200
12° 30'
10° 30'
Unterschied zwischen Superweitwinkel- und Fischaugen-Objektiven
Auf der Seite "Perspektive"
werden die Unterschiede erläutert.
Brennweite "entsprechend xx mm bei KB"
Digitalkameras haben fast ausschließlich kleinere
Sensoren als KB-Kameras. Da
stellt sich die Frage, wie man die jeweilige Brennweite in KB-Brennweite
umrechnen kann. Per Definition gilt, dass der jeweilige Diagonal-Bildwinkel
aussagt, welche "umgerechnete" Brennweite das betr. Objektiv hat. Die Werte für die "Standard-Brennweite"
habe ich an anderer Stelle bereits gezeigt.
Bei dieser Umrechnung gilt es aber eines zu
beachten: Bei
unterschiedlichen Seitenverhältnissen der Sensoren ergeben sich - bei gleichem
Diagonalwinkel - unterschiedliche Horizontalwinkel. Bei
16:9 ist er größer, bei
4:3 kleiner als bei KB. Konkret bedeutet das, dass bei umgerechneten 28 mm bei
einer 16:9 Kamera z.B. bei einer
Gruppenaufnahme mehr Personen auf dem Bild sind als bei einer 4:3 Kamera.
Andererseits erfasst die mehr oben und unten vom Motiv, was häufig sehr nützlich
ist. (→Bildbericht
Laos).
Bei Tele ist der 4:3 Sensor durch den kleineren
Horizontal-Bildwinkel im "Vorteil". Er hat dann nämlich z.B. bei "100 mm KB" eine stärkere Telewirkung
als alle anderen Sensoren.
Im Gegensatz zum 16:9 Sensor wird beim 4:3 Sensor bei Umschaltung auf andere
Formate (3:2 bzw. 16:9) der Horizontalwinkel nicht reduziert, da immer die volle
Bildbreite verwendet wird.
Übrigens ... zwei zu einem
Panoramabild zusammengesetzte 4:3 Bilder mit 35 mm ergeben einen deutlich
größeren Horizontalwinkel als eine 16:9 Kamera mit 28 mm.
Hier der Vergleich 4:3
mit 16:9 am Beispiel eines Fotos aus der
Cao-Dai Kirche in Long Hoa (Vietnam) mit gleicher
(umgerechneter) Brennweite.
Was ist "normierte Brennweite"?
Die Brennweite kleiner Digitalkameras auf die
entspr. Brennweite von KB-Kameras umzurechnen ist international üblich. Unter
"f=6,2 mm" kann sich nämlich niemand etwas vorstellen, unter "entspricht 28 mm
bei KB" aber sehr wohl. Das hindert die Zeitschrift "test"
aber nicht daran,
eine eigene Definition einzuführen: Die "normierte" (auf die jeweilige
Standardbrennweite bezogene) Brennweite eines Zoomobjektivs bei Weitwinkel- und
Tele-Einstellung. So ergibt sich z.B. für 35 mm
ein Wert von 0,7. Sehr gewöhnungsbedürftig!
Wie wird der Zoomfaktor berechnet?
International üblich
ist es, den Zoomfaktor aus dem Verhältnis der beiden tatsächlichen
Brennweiten zu ermitteln. (Das Verhältnis der umgerechneten Brennweiten ergibt
natürlich das gleiche Ergebnis!).
Der Zoomfaktor gibt an, wie viel größer ein weit entfernter Gegenstand bei Tele gegenüber WW
dargestellt wird.
Siehe auch →
Digital-Tele
Hinweis für Theoretiker:
Der Zoomfaktor gilt streng genommen nur bei unendlich! Bei Nahaufnahmen ist er
etwas geringer, weil dann die Brennweiten durch die bei Zoomobjektiven
üblichen Innenfokussierung reduziert werden.
Die Zeitschrift "test" gibt einen speziellen Zoomfaktor an. Er ist - besonders
bei großen Zoombereichen - deutlich kleiner als der "normgerechte" Zoomfaktor.
Ursache dafür ist die fragwürdige Bestimmung der o.g. normierten Brennweiten.
Blende
Die Lichtmenge, die für den Film bzw. Sensor für eine optimale Belichtung
notwendig ist, wird durch die Blende (und die
Belichtungszeit) geregelt.
Von Blendenstufe zu Blendenstufe wird die Lichtmenge
jeweils halbiert.
Übliche Stufen sind:
1,4
-
2,0
-
2,8
-
4
-
5,6
-
8
-
11
-
16
-
22
(1,7)
(2,4)
(3,4)
(4,8)
(6,79
(9,5)
(13)
(19)
Berechnet wird dieser Wert, indem man die Brennweite (sh. oben) durch die
jeweils wirksame Linsenöffnung teilt.
Das bedeutet, dass eine Digitalkamera mit einer
"Standard-Brennweite"
von z.B. 7 mm bei einer max. Blendenöffnung von z.B. 2,8 einen sehr viel
kleineren Linsendurchmesser hat als z.B. eine KB-Kamera mit der max. Blende 2,8.
Das ist übrigens das "Geheimnis", warum die
Superzoom-Kameras rel. lichtstarke (und leichte!) Objektive haben können.
Aber um Missverständnisse zu vermeiden ... Wenn bei einer bestimmten Helligkeit
(z.B. bei 1/500 Sek. und 800 ISO) Blende 2,8 notwendig ist, dann gilt das für jede Kamera; gleichgültig wie groß der tatsächliche Linsendurchmesser
(abhängig von der jeweiligen Standard-Brennweite) auch ist!
Und wenn eine Kamera nur max. Blende 4 bietet, dann muss ich - wenn ich 1/500
Sek. benötige - auf 1600 ISO umschalten!
Bei jeder Kamera - ob Superzoom oder
Plattenkamera - gilt:
Blende 2,8 ist Blende 2,8 bei jeder Kamera
1/500 Sek. ist 1/500 Sek. bei jeder
Kamera
800 ISO ist 800 ISO bei jeder Kamera
Zumindest sollte das so sein!
Bei den ISO-Werten wird aber manchmal gemogelt! →Hinweis
Sog. Irisblenden bestehen aus vielen Lamellen, die in der Mitte ein Loch
(Blende) bilden. Durch das Verdrehen der Lamellen gegeneinander kann
dieses Loch immer weiter verkleinert werden. Dadurch sind die o.g.
Blendenstufen einstellbar.
Viele Kameras verzichten auf diese
aufwendige Konstruktion und schalten lediglich ein Blech mit einem
entsprechend großem Loch in den Strahlengang des Objektivs. Die Kamera
verfügt dann nur über die Alternativen:
"offene Blende" oder z.B. Blende 9,0. Durch Veränderung der
Brennweite ändern sich natürlich die relative Größe dieses Blendenloches,
so dass der effektive Blendenwert bei Tele kleiner ist.
Wenn die Randschärfe bei offener Blende einwandfrei ist (keine Abblendung
nötig!), dann ist die Bildqualität solcher Kameras genauso gut wie mit Irisblende.
Einziger Unterschied: Die sternförmigen Lichtstrahlen um Straßenlaternen
bei Nachtaufnahmen treten bei Lochblenden nicht
auf. (Bild: Ausschnitt aus dem Nachtfoto im
Testbericht der F10)
Sehr viele bekannte Hersteller bauen seit
Jahren solche Lochblenden in ihre Digitalkameras ein. Allerdings erfordern
Kameras mit
Zeitvorwahl (Blenden-Automatik) die aufwendige Irisblende, weil sie bei
einer manuell vorgegebenen Belichtungszeit die richtige Belichtung nur durch eine
ganz bestimmte Blende erreichen können.
Automatik-Kameras wählen zunächst einfach eine der beiden möglichen
Blenden und passen die Belichtungszeit dann entsprechend an.
Durch die rel. kurze Brennweite der kleinen Digitalkameras gilt die alte
Regel nicht mehr, dass man mindestens auf Blende 8 abblenden sollte, um
optimale Schärfe zu erhalten. Zwangsläufig ist bei kleinen Objektiven auch
die absolute Blendenöffnung sehr viel kleiner als bei KB-Kameras. Dadurch
wirkt sich die Beugungsunschärfe bereits bei rel. großen
Blendenöffnungen aus.
Deshalb blenden viele Kameras nur bis max. Blende 8 ab.
Wegen der prinzipbedingten hohen
Schärfentiefe ist eine starke Abblendung ohnehin nicht notwendig.
Andererseits zeigen viele minderwertige
Kameras (bzw. Wechselobjektive) bei offener Blende starke Randunschärfe,
die nur durch Abblendung reduziert werden kann.
Ein Grund mehr für mich, auf gute
Randschärfe bei offener Blende zu achten.
Aber auch bei den Wechselobjektiven für
APS-SLRs gibt es diesen Effekt. Am von dpreview gezeigten →Beispiel
kann nachvollzogen werden, wie die sehr starke Randunschärfe zwar beim
Abblenden verschwindet, aber bereits bei Blende 11 ist zwar das gesamte
Bildfeld gleichmäßig scharf, aber von der zuvor hervorragenden Schärfe in
Bildmitte ist nichts mehr übrig. →Erläuterungen