'Optimale Linse', Tiefenschärfe und Blende

Freizeit & Hobby Fotografie
1

Hallo!

Mir geht da eine Sache durch den Kopf und läßt mich nicht los:

Ist die Tiefenschäfe -genauer die TiefenUNSchärfe- eine unerwünschte Nebenerscheinung der Tatsache, daß Linsen nie „100% optimal“ sein können?

Oder Anders formuliert: für den hypothetischen Fall, ich hätte eine Linse, die 100% Arbeitet, hätte ich dann eine Tiefenschärfe, die bei 0 beginnt, und bei unendlich endet?

Immer wieder überlege ich, was der Grund ist, warum die Tiefenschäfe abnimmt, wenn ich die Blende weiter aufmache? Würde das auch der Fall sein, wenn die Linse zu 100% arbeiten würde.

Bei dieser Sache intressiert mich die praktische Anwendung überhaupt nicht, sondern reine der theoretische Ansatz!

tks!
Herber

2

Das liegt einzig und alleine an der Lichtbrechung, da sich das Licht an der Blendenöffnung bricht, je größer die Öffnung umso kürzer der Winkel, umso weniger scharf.Und andersrum.
Kann das leider nicht mit Fremdwörtern und super wichtig erklären. Wenn ich es Dir aufzeichnen könnte, würdest Du es verstehen. Aber ich hoffe auch so.
Heike

3

Hi
ich versuchs mal andersrum
unabhängig von der Qualität des Objektivs
gibt es nur EINE Schärfenebene die sogar unendlich klein ist, also wirklich nur eine 2 dimensionale Ebene.
alles was für unser Auge noch als scharf darum herum erscheint
geht dann in die 3te Dimension. In dieser Dritten Dimension ist aber nichts mehr eindeutig Scharf sondern je nach Brennweite, Gegenstandsweite und Blende, weniger unscharf.
deshalb müsste es rein theoretisch nicht „mehr Tiefenschärfe“, sondern „geringere Tiefenunschärfe“ heissen.
richtig scharf ist also in der Theorie nur der exakte Brennpunkt,
also zum Beispiel bei der Einstellung Unendlich, eigentlich nur die Sonne (fast unendlich :smile:)
darum heisst es übrigens Brennweite und Brennpunkt.
anders herum wäre natürlich bei einer unendlich kleinen Blendenöffnung (wenns da nicht die beugung gäbe etc.), natürlich dann gleich ganz ohne Glas (weils ja sowieso Plan wäre, damit keine Brechung verursachen, und nur stören würde) auch alles scharf, und sehr sehr finster.
am besten ist wirklich wenn du dir es schematisch aufzeichnest.
Ulrich

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

4

Jetzt versuch’ ich’s auch nochmal:

Eine 100%-ige Tiefenschaerfe wird es nie geben, auch nicht bei „100%-igen“ Linsen; das liegt an den Gesetzen, die bei der Lichtbrechung gelten.

Ein Gegenstand, der, sagen wir, 3 Meter vor der Objektivlinse steht, erzeugt ein scharfes Bild genau 20 Millimeter hinter der Linse (ich habe die 20mm jetzt angenommen). Der Film muss sich also genau 20 Millimeter hinter der Linse befinden, damit besagter Gegenstand scharf auf dem Film erscheint.

Ein anderer Gegenstand, der weiter weg, z.B. 10 Meter, vor der Linse steht, erzeugt ein scharfes Bild genau 16 Millimeter hinter der Linse (auch die 16mm habe ich jetzt angenommen). Der Film muss sich also genau 16 Millimeter hinter der Linse befinden, damit dieser zweite Gegenstand scharf auf dem Film erscheint.

Daraus wird schon deutlich, dass beide Gegenstaende nie gleichzeitig 100% scharf auf dem Film abgebildet werden koennen, weil der Film nicht gleichzeitig 20 und 16 Millimeter hinter der Linse sein kann.

Das Ganze hat zu tun mit Dingen wie Brennweite, Brechzahl des Glases usw., das koennte ich aber auch nur grafisch erklaeren…

Je naeher also ein Gegenstand an die Linse heranrueckt, umso weiter hinter der Linse entsteht eine scharfe Abbildung des Gegenstandes. Um in verschiedenen Entfernungen befindliche Gegenstaende „scharfstellen“ zu koennen, muss bei Fotoapparaten entweder die Filmebene vor- und zurueckbewegt werden koennen (Beispiel Contax AX, Autofokus durch Bewegen der Filmebene) oder, was ueblicher ist, die Linse vor- und zurueckbewegt werden, was letzlich das gleiche Ergebnis hat.

Warum nun die Tiefenschaerfe (oder war es „Schaerfentiefe“…?) besser wird, wenn man die Blendenoeffnung verringert, ist mir auch nicht ganz klar. Ich hab mal gehoert, dass durch Verringern der Blendenoeffnung nur noch durchs Zentrum der Linse gehende Lichtstrahlen (oder durch die Naehe des Zentrums gehende Strahlen) an der optischen Abbildung teilnehmen, und dass die Abbildungsleistung von Linsen in der Mitte besser ist als vom Zentrum weg.

Besser weiss ich das auch nicht.

War es (wenigstens ein bischen) zu verstehen?

Tschuess, Jan

5

Hallo Jan!

Warum nun die Tiefenschaerfe (oder war es
„Schaerfentiefe“…?) besser wird, wenn man die
Blendenoeffnung verringert, ist mir auch nicht ganz klar. Ich
hab mal gehoert, dass durch Verringern der Blendenoeffnung nur
noch durchs Zentrum der Linse gehende Lichtstrahlen (oder
durch die Naehe des Zentrums gehende Strahlen) an der
optischen Abbildung teilnehmen, und dass die
Abbildungsleistung von Linsen in der Mitte besser ist als vom
Zentrum weg.

Danke, es war verständlich, und genau das hatte ich auch als Frage gemeint, und vermutlich nicht richtig vormuliren können:
Wenn ich eine 100%ige Linse hätte, würde dann die Tiefenschäfe nicht mehr abhängig von der Blende sein?

Ich meine hier wirklcih die Tiefen(un)schärfe nicht den Fokus. Das ich trotzdem fokusieren muß ist mir klar. Im Moment ist es ja so, daß ich mir die notwendige Tiefenschärfe und TiefenUNschärfe (bei Portraits) nur mit der Blende zurechtbiegen kann. Oder irre ich?

tks!
Herbert

6

Hallo Jan!

Warum nun die Tiefenschaerfe (oder war es
„Schaerfentiefe“…?) besser wird, wenn man die
Blendenoeffnung verringert, ist mir auch nicht ganz klar. Ich
hab mal gehoert, dass durch Verringern der Blendenoeffnung nur
noch durchs Zentrum der Linse gehende Lichtstrahlen (oder
durch die Naehe des Zentrums gehende Strahlen) an der
optischen Abbildung teilnehmen, und dass die
Abbildungsleistung von Linsen in der Mitte besser ist als vom
Zentrum weg.

Danke, es war verständlich, und genau das hatte ich auch als
Frage gemeint, und vermutlich nicht richtig vormuliren können:
Wenn ich eine 100%ige Linse hätte, würde dann die Tiefenschäfe
nicht mehr abhängig von der Blende sein?

eben genau das ist nicht der Fall weil es gar nicht um die Qualität geht sondern es sich nach den Pysikalischen gesetzen richtet.
Glaub mir mit bleistift und Lineal wirds dir klar
einfach zwei punkte vor der Linse aufzeichneneinmal 5cm weitweg einmal 10 cm weit weg
und dann jeweils bei offener Blende die Lichtstrahlen einzeichnen
in etwa so …0…
0 ist die offene Blende. ersten punkt auf oben 0 und unten 0 und dann zum dritten Punkt es ergibt sich eine Raute
dann zweiten punkt über 0 zum vierten Punkt.
dann nimmst du noch eine kleinere Blende …o… die du in mitte der grossen Blende zeichnest.
so jetzt siehst du vier ineindergezeichnete Drachenvierecke
jeweils zwei Entfernungen mit offener und geschlossener Blende
du kannst nun an einer beliebigen Stelle nun den Film annehmen
zb auf einem Punkt.
jetzt ist der darauf Fokusierte Bereich( Lichtpunkt) völlig scharf, aber der andere ist eben bei offender Blende ein unscharfer Kreis (die zwei Linien der Raute sind auseinander und nicht am Eckpunkt vereint) und bei geschlossener Blende ist eben der Abstand geringer und damit weniger Unscharf.

wie du aus der Zeichnung ersehen kannst ist die theoretische 100%Schärfe nur genau auf einer Ebene möglich, die kleinste Abweichung ist je nach Blende mehr oder weniger Unscharf

Es ist reine Pysik bzw, Mathematik der Grössen aus brennweite, öffnung (blende), und gegenstandsweite,
und hat mit einer Konstruktion oder qualität nichts zu tun.

um zu verstehen wie eine Optik mit grosser Öffnung funktioniert
brauchst du nur mal den Finger 10 cm vor die nase zu halten
und etwas in 5 Meter entfernung beobachten.
du siehst mit dem einen Auge Links und dem anderen rechts um deinen Finger herum.
genau so ist es wenn du Tiere durch ein Zoogitter fotografierst
die Linsenöffnung ist wesentlich grösser als der Draht dick
deshalb ist nie das Tier völlständig verdeckt, wenn du nahe genug am gitter stehst.
Blendest du hingegen stark ab, ist das Tier vom Draht verdeckt

Ich meine hier wirklcih die Tiefen(un)schärfe nicht den Fokus.
Das ich trotzdem fokusieren muß ist mir klar. Im Moment ist es
ja so, daß ich mir die notwendige Tiefenschärfe und
TiefenUNschärfe (bei Portraits) nur mit der Blende
zurechtbiegen kann. Oder irre ich?

ja und der Brennweite und wie weit du vom Objekt weg bist
wenn die Person formatfüllender drauf ist ist weniger Tiefenschärfe, als wenn luft drumherum ist

Falls das mit der Zeichnung nicht klappt mail ichs eventuell, aber probier bitte zuerst selbst
Ulrich

tks!
Herbert

7

Hallo Herbert,

anders als Ulrich wuerde ich das auch nicht beantworten koennen…

Jan

8

Einer fehlt noch:
Ulrich hat das Thema mit der „Schärfeebene“ ja schon sehr deutlich gemacht. Diese SE ist im Idealfall mit der Bildebene (Filmebene) identisch; ihr Abstand zur Objektivebene bei einer Entfernungseinstellung auf „Unendlich“ enspricht bei „echter“ Schnittweite des Objektives (also keine Tele- Spiegel- oder Retrofokuskonstruktion) der Brennweite desselben.
Wenn man nun Bild- Objektiv- und Objektebene um eine virtuelle Mittelachse zueinander verdreht, lässt sich die Schärfeebene beugen, ein Umstand, den sich Feld- und Fachkameras, aber auch Balgen- und Vergrösserungsgeräte zunutze machen, und der als „Scheimpfluggesetz“ bekannt ist.
Diese und weitere Infos finden sich übrigens auch unter
http://www.auctionlinks.de/net/
Das hat nichts mit Auktionen zu tun, sondern ist tatsächlich die URL des Foto-Net.