| Mehr Lichtstärke = heller? Chaos bei Vergleichen.
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Frage von Interlaced_Killer:
Beim Lesen in diesem Forum fielen mir Diskrepanzen im Bezug auf Lichtstärke auf.
Meine bisherige Meinung war, dass
a) höhere Lichtstärke mehr Helligkeit am Film bringt
b) kleinere Linsen günstiger sein müssten.
Demnach müsste aber
a) eine Canon HF100 mehr Lichtstärke besitzen, als eine Canon 5D Mark 2
Lichtstärke = größte wirksame Öffnung / Brennweite
Da die Brennweite bei Kameras anscheinend direkt proportional zur Chipfläche erhöht werden muss, bringt hier ein grösserer Chip prinzipiell nichts im Bezug auf Lichtstärke.
Im Brennkreis wird das Licht nun auf die Pixel aufgeteilt, und da die 5D Mark 2 ca. viermal soviele Bildpunkte besitzt wie die HF100, müsste die HF100 pro Bildpunkt mehr Licht erhalten.
b) Da kleinere Bauarten für dieselbe Lichtstärke benötigen, müssten die Objektive zB für das 4/3 (;Four Thirds)-System bei derselben Lichtstärke viel günstiger sein. Sind sie aber nicht.
Denkansatz: Auch mir erscheint zumindest der erste Punkt diskussionswürdig, da mehr Öffnung für denselben Bildwinkel immer mehr Licht bringen müsste. So lautet auch die offizielle Forumsmeinung. Die Formel für Lichtstärke ist jedoch die offizielle Lehrmeinung.
Was verstehe ich hier falsch?
Antwort von strike300xxx:
Das die Größe des Sensors sehr wohl einen Einfluss auf die Lichtstärke hat.
Antwort von Zizi:
Es geht doch um den Bildkreis !?
Je kleiner der Sensor umso besser die Lichtstärke..
sprich eine canon HF100 hat die Lichtstärke von 1.8 was bei der
Mark2 kaum besser geht !
Ich finde das die 5D mark2 mit Kid objektiv (;4.0) auch nicht viel besser ist wie ein durchschnittscamcorder !
Da muß man schon mind 6400 Iso verwenden um da gute ergebnisse zu bekommen und das Rauscht dann auch ganz "schön" !
Wahrscheinlich weil der Sensor zuviele Pixel hat .. bei so einer Sensorfläche müßte viel mehr Lichtempfindlichkeid sein wie bei einer RED oder Film etc.
Antwort von domain:
Auf die Lichtstärke hat ein Sensor nur insofern Einfluss, als sich sein Rauschverhalten bei Lowlight verbessert, aber auch nur dann, wenn die einzelnen Pixel bei größeren Sensoren dementsprechend größer ausfallen.
"Lichtstärke = größte wirksame Öffnung / Brennweite"
Diese Formel stammt noch aus der Anfangszeit der Fotografie bei unvergüteten Objektiven und bezog sich auf den Durchmesser der Frontlinse im Verhältnis zur Brennweite.
Z.B. 50 mm Frontlinsendurchmesser/50 mm Brennweite= Lichtstärke 1:1.
Stimmt inzwischen nur mehr als Richtwert, weil die Lichtdurchlässigkeit von Linsen inzwischen um ca. 70% erhöht wurde und außerdem auch die Anzahl der lichtschluckenden Linsen im Objektiv eine Rolle spielt, speziell bei Zoomobjektiven.
Die Größe der Linsen bestimmt übrigens nicht den Preis eines Objektives, sonst müssten Zeiss-Mikroskope ja recht preis wert sein.
Solltest du mit Linsen aber Objektive meinen, so hat die Objektivgröße selbst ebenfalls nicht viel mit seinen Herstellungskosten und seinem Preis zu tun. Es kommt drauf an, wie es gemacht ist (;Metall oder Kunststoff) und was drinnen ist, d.h. wieviele Linsen es z.B. enthält und ob diese simpel oder asphärisch geschliffen oder gar nur aus Plastik gepresst wurden.
Eines stimmt allerdings schon: bei größeren Sensoren steigt der Korrekturaufwand der Objektive für optische Fehler überproportional an, das erfordert in der Regel aufwändigere Objektive bei gleicher Lichtstärke.
Darüber hinaus aber machen die reinen Herstellkosten von Objektiven und Kameras nur ca. 20% ihres Preises aus. Alles andere ist eher den Entwicklungskosten und der Preispolitik der Hersteller zuzurechnen.
Antwort von Zizi:
Darüber hinaus aber machen die reinen Herstellkosten von Objektiven und Kameras nur ca. 20% ihres Preises aus. Alles andere ist eher den Entwicklungskosten und der Preispolitik der Hersteller zuzurechnen.
Das ist überall so .. obwohl 20% untertrieben ist !
Die Herstellungskosten müßen min. 300% Profit machen um die Arbeitsplätze/Löhne in dem Managment und Chefbereich zu gewährleisten !
so eine Mark 2 kostet ja in der Herstellung kaum über 400€ und damit sind aber Materialien + Poduktion/Personalkosten gedekt !
Die meißten wollen das nicht glauben .. ist aber so !
Bei Objektiven wird es sich ähnlich verhalten .. das teuerste ist der Schliff der ja auch nicht mehr wirklich Händisch gemacht wird und
der rest kostet eh ein scheiß .. Glas und Plastik das sind genau die rohstoffe die der Ottonormalverbraucher Täglich in den Müll wirft !
Aber nur so können erst Milliardenkonzerne zu dem werden was sie sind !
IN Forschung/Produktion wird so gut wie nichts investiert gegenüber dem Marketingkosten die bestimmt das 10 fache ersteres überschreiten !
Antwort von Interlaced_Killer:
Ich habe jetzt recherchiert (;teils durch Denkaufgaben, teils mit Hilfe der Wikipedia) und bin zu folgender Lösung gekommen:
1.) Die "Lichtstärke" allein sagt noch überhaupt nichts aus, weil sie nur Teil des Systems ist.
Beispiel: Ein Teleskop mit 2 m Brennweite und 20 cm Durchmesser muss einfach mehr Licht bringen, wie ein Teleskop mit 1 m Brennweite und 10 cm Durchmesser.
Erst wenn man die Lichtstärke mit der Chipfläche (;normalerweise Öffnung, aber verschiedener Nutzungsgrad des Brennkreises zB durch Crop-Faktor) in Relation bringt, erhält man einen Wert, den man bei verschieden Kameras vergleichen kann. Bei Optiken nimmt man halt den Brennkreis oder die Öffnung als Multiplikator.
2.) Grössere Chips bringen nicht automatisch mehr Schärfenuntiefe
Durch die Erhöhung der Öffnung werden zwar die (;grösstmöglichen, bei voller Öffnung) Brennkreise grösser, jedoch auch direkt proportional die Chips und somit (;im hypothetischen Idealfall) jeder Pixel.
Fazit: Je mehr Pixel, desto geringer die minimal mögliche Schärfentiefe (;bei maximaler Öffnung).
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Sch%C3%A4rfentiefe
Fazit: Die Panasonic hat zwar ca. 5 x so viel Licht, wie die HF100, aber weniger Schärfentiefe.
Antwort von kalle70:
*lol*
und vom Onanieren bekommt man krumme Finger.......
Antwort von Axel:
Wäre Lichtstärke gleich bedeutend mit "Helligkeit", wäre das ja kein Thema. Stichpunkt Signalverstärkung (;"Gain"). Gain kann bei einer gleichzetigen intelligenten Rauschunterdrückung (;"NR") zwar insgesamt die Lichtstärke erhöhen, unterm Strich geht es aber darum, dass ein schwaches Signal zunächst registriert werden muss.
Ob das Objektiv groß oder klein ist, ist nicht so entscheidend, sondern, welche Lichtstärke es besitzt. Die Größe und die (;Normal-) Brennweite hängt natürlich sehr stark von der Größe des Chips ab und ob dieser bei Brennweiten- und Fokusveränderungen mit bewegt wird (;bei allen kleinen Cams leider so). Wieviel Licht die Optik durchlässt, ist also der erste und wichtigste Faktor.
Schafft es ein schwaches Signal also überhaupt bis zum Chip, ist die elektronische Signal-Verarbeitung die nächste Hürde. Der Sensor, der das Pixel repräsentiert, benötigt soundsoviele Photonen, damit sein Spannungszustand verändert wird (;laienhaft formuliert, bin kein Physiker). Deshalb ist eine größere Fläche besser.
Die Analogie empfindlicher Film = großes Fotokorn / empfindlicher Chip = großes Pixel ist zwar sachlich falsch, hilft aber, um es anschaulich zu machen. Ein Pixel hat keine Ausdehnung wie ein Fotokorn, es ist jener mathematische Punkt, der keinen Raum ausfüllt. Ein Bildpunkt eines rechteckigen Videos beschreibt vergröbernd eine Fläche, digitales Ministeck. In Wirklichkeit besitzt die Zelle natürlich durchaus eine physische Ausdehnung, nimmt eine Fläche ein, alle daraus errechneten Informationen sind aber nur noch für eine Koordinate gültig.
Im Falle der Canon 5D Mark2 beschreiben gleich mehrere Punkte (;Photorezeptoren, einzelne Abtast-Sensoren) ein Pixel des Videobildes. Mir kommt es nicht komisch vor, dass sie lichtstärker ist.
Antwort von Interlaced_Killer:
Ihr kapiert hier alle nicht, worum es mir geht, weil ihr offensichtlich nur oberflächlich lest.
Ich hab' jetzt das Teilsystem Linse bis zum Chip betrachtet, und jegliche Signalverarbeitung sowie Unterschiede in der Linsenqualität etc. ausser Acht gelassen.
Es ging nur darum, dass
- Lichtstärke = Öffnung / Brennweite
nicht die Lichtstärke ist, als die sie bei allen Berichten (;auch hier in Slashcam) interpretiert wird, da ansonsten ja grössere Linsen beim selben Vektor (;kombiniert mit Brennweitenverlängerung) und somit das weltweit grösste Linsenteleskop in Berlin Treptau sinnlos wären.
Antwort von Axel:
Ihr kapiert hier alle nicht, worum es mir geht, weil ihr offensichtlich nur oberflächlich lest.
Mal sehen.
1.) Die "Lichtstärke" allein sagt noch überhaupt nichts aus, weil sie nur Teil des Systems ist.
[...]
Erst wenn man die Lichtstärke mit der Chipfläche [...] in Relation bringt, erhält man einen Wert, den man bei verschieden Kameras vergleichen kann.
Mit 1.) meinst du nur die Blende des Objektivs, und du forderst, dass man das in einem Vergleich durch Einbeziehung anderer Faktoren relativiert.
Genau das geschieht aber. Man sagt, ein Camcorder ist soundso lichtstark, nicht seine popelige Optik. Was ich sage, ist, dass die Optik die erste Schikane auf dem Weg des Lichts ist, und dass ein Signal, was es hier nicht durchschafft, weg ist, ganz gleichgültig, ob eine Katzen-Retina dahinter sitzt oder eine Maulwurf-Retina. Eine große Blende bedeutet einen - in Relation zur Größe der Aufnahmefläche - großen Objektivdurchmesser. Aber die Lichtstärke einer Optik ist umgekehrt nicht proportional zum Durchmesser.
2.) Grössere Chips bringen nicht automatisch mehr Schärfentiefe.
Nein, sondern weniger. Bei gleicher Auflösung und gleicher Optik auch "automatisch". Je unterschiedlicher die Weglänge des Lichts vom Brennpunkt zu jedem Bildpunkt auf der Sensorfläche (;d.h. je größer diese ist), umso geringer die Schärfentiefe. Das steht völlig außer Frage.
Durch die Erhöhung der Öffnung werden zwar die (;grösstmöglichen, bei voller Öffnung) Brennkreise grösser, jedoch auch direkt proportional die Chips und somit (;im hypothetischen Idealfall) jeder Pixel.
Hier muss man aber echt raten, was du genau meinst. Ich denke, ich weiß es. Der Zerstreuungskreis für einen Bildpunkt darf nicht über die Grenzen eines Pixels (;=die rechteckige Fläche, die er, je nach Auflösung, im fertigen Video hat) hinausreichen, sonst wird er nicht scharf dargestellt. Das bedeutet, je größer der Pixel in Relation zur Fläche (;=je geringer die Auflösung), desto höher die Schärfentiefe. Praxisbeispiel: DV hat mehr Schärfentiefe als HDV und dieses wiederum mehr als eine Mark 2.
Fazit: Je mehr Pixel, desto geringer die minimal mögliche Schärfentiefe (;bei maximaler Öffnung).
Ja. Aber das ist nur der eine Faktor. Der weitere Weg vom Fokus zu den Seiten eines Chips als zu dessen Mitte ist der wirklich entscheidende. Wie du dir leicht vorstellen kannst, wird er besonders durch Brennweite und Blende beeinflusst.
Antwort von Interlaced_Killer:
[quote="Axel"]2.) Grössere Chips bringen nicht automatisch mehr Schärfentiefe.
War verkehrt rum gemeint, ich meinte, eine grössere Öffnung bringt nicht automatisch mehr Schärfenuntiefe.
Ja. Aber das ist nur der eine Faktor. Der weitere Weg vom Fokus zu den Seiten eines Chips als zu dessen Mitte ist der wirklich entscheidende. Wie du dir leicht vorstellen kannst, wird er besonders durch Brennweite und Blende beeinflusst.
Ich stimme zu, dass die Unschärfe mit grösseren Linsen erhöht wird, jedoch durch grössere Pixel wieder verringert.
- Zwei Chips
- verschiedener Grösse
- mit gleich vielen Pixeln
- und gleicher Vergrößerung bei den verwendeten Objektiven
- wodurch das Objektiv des grösseren Chips grössere Öffnung und Brennweite braucht (;um dieselbe Lichtstärke zu erreichen)
- haben dieselbe Schärfentiefe
- und trotz derselben Lichtstärke bei den Objektiven
- ist das Bild des grösseren Chips heller
- wenn dieselben sonstigen Bauteile verbaut sind
- und der volle Brennkreis ausgenutzt wird.
Ich hoffe, nun klar ausgedrückt zu haben, was ich meine. Das Resultat für die Tests und "Profikommentare" fasse ich erst zusammen, wenn wir das obere mal verarbeitet haben.
Antwort von domain:
Da braucht nichts mehr zusammengefasst werden, weil hier alles wie Kraut und Rüben durcheinander geht und zwar insbesondere, was deine Theorien anlangt.
Was sagte Sir Carl Popper einmal: am besten man verspeist jeden Tag zum Frühstück die Theorien des Vortages ..........
Antwort von tommyb:
War verkehrt rum gemeint, ich meinte, eine grössere Öffnung bringt nicht automatisch mehr Schärfenuntiefe.
Das wiederum stimmt nicht.
Ändere ich die Blende an einer Kamera von 2.8 auf 16, nimmt die Tiefenschärfe/Schärfentiefe zu. Das gilt für alle Geräte die eine mechanische Blende (;also echte) Blende haben.
Mache ich also die Blende auf (;2.8), die Öffnung wird größer, der Hintergrund unschärfer.
Antwort von Axel:
- Zwei Chips - verschiedener Grösse - mit gleich vielen Pixeln - und gleicher Vergrößerung bei den verwendeten Objektiven - wodurch das Objektiv des grösseren Chips grössere Öffnung und Brennweite braucht (;um dieselbe Lichtstärke zu erreichen) - haben dieselbe Schärfentiefe *1 - und trotz derselben Lichtstärke bei den Objektiven - ist das Bild des grösseren Chips heller *2 - wenn dieselben sonstigen Bauteile verbaut sind - und der volle Brennkreis ausgenutzt wird.
*1 - Der größere Chip hat die kleinere Schärfetiefe, auch wenn er (;da er die gleiche Pixel-Anzahl hat) eine proportional kleinere Auflösung hat. Den Faktor Auflösung gibt es, aber man kann ihn fast vernachlässigen. Eine 1 Zoll Chip DV Cam hätte eine erheblich kleinere Schärfentiefe als eine 1/3 Zoll FullHD Cam.
*2 - Bei einem 1/3 Zoll DV Camcorder gegenüber einem 1/3 Zoll HDV Camcorder (;bei ansonsten vergleichbaren Bauteilen) kann man mit geringfügig höherer Schärfentiefe und höherer Lichtstärke rechnen. "Hell" ist wie gesagt kein Kriterium.
Antwort von Interlaced_Killer:
Ändere ich die Blende an einer Kamera von 2.8 auf 16, nimmt die Tiefenschärfe/Schärfentiefe zu. Das gilt für alle Geräte die eine mechanische Blende (;also echte) Blende haben. Mache ich also die Blende auf (;2.8), die Öffnung wird größer, der Hintergrund unschärfer.
Ja, weil es dasselbe Gerät ist und der Chip somit gleich gross bleibt!
Aber wenn der Chip mit derselben Auflösung im gleichen Ausmaß kleiner wird, wie die Linse, dann sind die Streukreise im Vergleich zum einzelnen Pixel relativ gleich gross und die Schärfenuntiefe bleibt beibehalten.
Antwort von domain:
Ich weiß, es wurde hier schon mal versucht zu beweisen, dass die Schärfentiefe unabhängig von der Sensorgröße und Brennweite immer gleich bleibt, von der Blende war aber damals meines Wissens keine Rede.
Diese ganzen theoretischen Abhandlungen haben in der Praxis kaum eine Bedeutung.
Du kannst mir glauben, ich habe von Fachkameras über die Asahi Pentax 67 bis zur Minox Kleinstbildkamera mit so ziemlich allen Formaten gearbeitet.
Die Sache ist ganz eindeutig: je größer das Format (;der Sensor), umso differenzierter ist bei gleichem Bildwinkel das DOF und umso mehr Aufwand bereitet die Fokussierung. Teleobjektive verstärken diesen Effekt und offene Blenden ebenfalls.
Worauf willst du denn hinaus? Ich verstehe dein Anliegen nicht so recht.
Antwort von Axel:
Aber wenn der Chip mit derselben Auflösung im gleichen Ausmaß kleiner wird, wie die Linse, dann sind die Streukreise im Vergleich zum einzelnen Pixel relativ gleich gross und die Schärfenuntiefe bleibt beibehalten.
Warum dein Vergleich an den Haaren herbeigezerrt ist und daher zum Verständnischaos beiträgt:
Die Tendenz ist nicht, alles, inklusive der Auflösung, maßstabgerecht zu verkleinern, sondern einerseits die Auflösung beständig zu erhöhen (;Verkaufsargument) und andererseits den Chip zu verkleinern (;damit"s billiger sein kann). Ein kleiner werdender Chip mit größer werdender Auflösung bedeutet höhere Schärfentiefe und schlechteres Lowlight.
Man hat noch nie davon gehört, dass es bei Megapixel-Handys oder kleinen Digiknipsen zu einem Shallow-DoF Effekt kommt. Auch wurden mit Markteinführung von HDV und später von AVCHD sogenannte 35mm Adapter nicht auf den Speicher gestellt (;weil die "Streukreise" selektive Unschärfe ermöglicht hätten), sondern im Gegenteil erst richtig bekannt, da man plötzlich von zuviel Schärfe die Schnauze voll hatte.
Faustregel daher:
• Lichtstärke wird durch die Optik bestimmt, weitere Faktoren sind pillepalle (;großer Chip=besseres Lowlight).
• Schärfentiefe wird durch die Chipgröße bestimmt. Offene Blende (;ggfs. durch ND-Filter gepusht) und lange Brennweite stehen ja jedem Besitzer einer kleinen Cam außerdem zur Verfügung. Das zwingt die Bildpunkte aus ihrem Fix-Fokus Parallelogramm in das Shallow-DoF Dreieck und hat mit den Zerstreuungskreisen nichts zu tun. Deren Effekt kann man vernachlässigen.
Antwort von KrischanDO:
Das ist überall so .. obwohl 20% untertrieben ist !
Die Herstellungskosten müßen min. 300% Profit machen um die Arbeitsplätze/Löhne in dem Managment und Chefbereich zu gewährleisten !.....
Bei Objektiven wird es sich ähnlich verhalten .. das teuerste ist der Schliff der ja auch nicht mehr wirklich Händisch gemacht wird und
der rest kostet eh ein scheiß .. Glas und Plastik das sind genau die rohstoffe die der Ottonormalverbraucher Täglich in den Müll wirft !
Aber nur so können erst Milliardenkonzerne zu dem werden was sie sind !
IN Forschung/Produktion wird so gut wie nichts investiert gegenüber dem Marketingkosten die bestimmt das 10 fache ersteres überschreiten !
Zizi,
warum behältst Du Deine Sandkasten-Kapitalismus-Kritik nicht für Dich oder profilierst Dich damit beim Spartakus-Bund oder in der NPD-Ortsgruppe? Die Knallnasen stehen ja inzwischen auch auf Salon-Kommunismus...
Oder noch besser: Du gründest eine Firma und stellst Produkte gleicher Qualität zu 25% des Preises her, indem Du auf Marketing und Managergehälter verzichtest.
CS
Antwort von Zizi:
Zizi,
warum behältst Du Deine Sandkasten-Kapitalismus-Kritik nicht für Dich oder profilierst Dich damit beim Spartakus-Bund oder in der NPD-Ortsgruppe? Die Knallnasen stehen ja inzwischen auch auf Salon-Kommunismus...
Warum behältst du deine Sandkasten Proleten sprüche nicht für dich ?
Und nein ich bin kein Kommunist .. ich find es bloß hart wie überteuert produkte in der Technikwelt angeboten werden wenn man davon ausgeht das der Ursprungspreis für die ganze entwicklung + Löhne nicht einmal 1/8 vom Gerät kosten .. Und alle sprechen davon wie billig es denn nicht sei ...
Antwort von Interlaced_Killer:
Warum dein Vergleich an den Haaren herbeigezerrt ist und daher zum Verständnischaos beiträgt:
Die Tendenz ist nicht, alles, inklusive der Auflösung, maßstabgerecht zu verkleinern, sondern einerseits die Auflösung beständig zu erhöhen (;Verkaufsargument) und andererseits den Chip zu verkleinern (;damit"s billiger sein kann). Ein kleiner werdender Chip mit größer werdender Auflösung bedeutet höhere Schärfentiefe und schlechteres Lowlight.
Genau das isses, was mich aufregt. Ich spreche von einem kleineren Sensor, der gleich viel Pixel hat (;bei der HF100 sogar weniger als die chipgrössere GH1), und ihr kommt mir mit allgemeinen Tendenzen, die mit meinem Vergleich überhaupt nichts zu tun haben und nehmt das als physikalischen Beweis her. Lassen wir das Thema einfach.
Antwort von domain:
Amen.
Bei all deinen wirren Überlegungen hast du vermutlich übersehen, dass es in der Physik einige Konstanten gibt, wie die Lichtgeschwindigkeit, die berechen- und messbare Photonendichte, die Beugungseffekte etc.
Solltest du der Meinung sein, dass man optische Systeme nur proportional verkleinern oder vergrößern braucht um letztlich zu denselben Effekten zu kommen, dann hast du dich aber gewaltig getäuscht.
Mach dir mal eine deftige Linsensuppe, genieße sie und denke sonst an nichts ;-))
Mahlzeit !
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