Bald Fullframe statt Super35mm Sensoren in Cine Kameras?

[iasi]

ja - früher gab´s Tabellen - heute kann man DoF-Apps nutzen.

Es sind 1 bis 2 Blenden Unterschied - ist ja auch vom Zerstreuungskreisdurchmesser abhängig ...

Skeptiker - du liegst bei deinen Rechnungen wahrscheinlich näher dran - ich hab nur mal grob die Werte des DoF-Calculators verglichen.

Da Objektive für kleiner Sensorformate meist lichtstärker sind, andererseits größere Sensoren mehr Empfindlichkeitsreserven besitzen, sind in der Praxis 1-2 Blendenstufen Unterschied nicht so relevant, wenn es um DoF geht.

Ich sehe da noch andere Unterschiede zwischen FF und S35, die mir wichtiger sind.

[Skeptiker]

Es sind 1 bis 2 Blenden Unterschied - ist ja auch vom Zerstreuungskreisdurchmesser abhängig ...

Der wurde jeweils mit dem Crop-Faktor angepasst (proportional) - das Schärfekriterium blieb also jeweils gleich 'scharf' (ein grober Ansatzpunkt für den U-Kreis-Ø ist 1/1500 der Sensordiagonale).

... Ich sehe da noch andere Unterschiede zwischen FF und S35, die mir wichtiger sind.

Ich hab's eigentlich nur so ausführlich tabelliert, weil Du jeweils von Faktor 2 sprachst - es ist - Du sagst es - zwischen Faktor 1 und 2 (eben beim Crop-Faktor von 1.5 bis 1.6 - wobei Faktor 1.41 einer Blendenstufe Unterschied entspricht - siehe auch 0.71x (=1/1.41) Speed Booster) ... aber nicht bei 2 (das wäre der Halbformat- statt der S35-Sensor).

[Valentino]

Für das Wort Crop-Faktor gab es während dem Studium bei Hausarbeiten und Prüfungen meist eine halbe Note schlechter ;-)

[Skeptiker]

Für das Wort Crop-Faktor gab es während dem Studium bei Hausarbeiten und Prüfungen meist eine halbe Note schlechter ;-)

Das deutsche Wort 'Format-Faktor' hat sich nicht durchgesetzt - die Faszination des US-Technik-Slangs ist bei uns und für uns zu gross.
Kulturelle Dominanz einer Filmindustrie, die sich auch sprachlich auswirkt.
Findet sich in beinahe jedem slashCAM-Beitrag wieder - sei es in der Redaktion oder im Forum.

[Valentino]

Es geht eher darum, das es kein wissenschaftlicher Begriff ist, da eigentlich nicht gecropt wird.
Es ist meiner Meinung schon völlig falsch die Brennweite mit diesem Faktor zu verändern, da diese immer gleich bleibt, nur der Öffnungswinkel verändert sich.

[Skeptiker]

Es geht eher darum, das es kein wissenschaftlicher Begriff ist, da eigentlich nicht gecropt wird.
Es ist meiner Meinung schon völlig falsch die Brennweite mit diesem Faktor zu verändern, da diese immer gleich bleibt, nur der Öffnungswinkel verändert sich.

Die Sensorfläche wird gecropt (beschnitten).

Ausgangspunkt war ja iasi's Bemerkung

... Du hast eben ca. 2 Blendenstufen Unterschied zwischen FF und S35 bei gleichem Bildwinkel und glechem DoF. ...

Und da störten mich die 2 Blendenstufen.

Gleicher Bildwinkel bei kleinerem Sensorformat (S35 statt FF) heisst ja weitwinkligere Optik.
http://de.wikipedia.org/wiki/Bildwinkel

Also wurde die Objektivbrennweite rechnerisch um den Cropfaktor verkleinert.
Und die Blendenzahl ebenfalls (Blende weiter geöffnet).

Und das führt - eingesetzt in den DOF-Rechner - bei gleichem Objektabstand zur gleichen Schärfentiefe (iasi's 2. Bedingung - DoF).
Der Hintergrund und dessen Unschärfe sind dennoch nicht gleich.

Das Verwirrende daran ist, dass hier plötzlich Crop-Faktor und Blendenstufen austauschbar erscheinen.

Das liegt daran, dass beide etwas mit dem Durchmesser oder der Fäche des Objektiv-Lichtkreises (durch das Objektiv ausgeleuchtete Kreisfläche) bzw. der kreisförmigen Lichtöffnung (genannt Blendenzahl, wenn ins Verhältnis zur Objektivbrennweite gesetzt) zu tun haben.

Der Cropfaktor ergibt sich aus dem Vergleich der Durchmesser der Objektiv-Lichtkreise = Sensor-Diagonalen (einer davon normalerweise für Vollformat mit 2.7 Foto-Zoll oder 43.267 mm), in die das Sensorformat im Abstand des Auflagemasses hineinpasst.

Die Blendenstufen vergleichen die Radien bzw. Durchmesser der Lichtkreise, die von Stufe zu Stufe flächenmässig doppelt (x2) so viel oder halb so viel (durch 2 oder mal 1/2) Licht durch das Objektiv lassen.
Und weil die Kreisfläche r^2 mal Pi ist und sich jeweils um (Faktor) 2 (bzw. 1/2 von Bl. 1.0 in Richtung Bl. 22) unterscheidet, so ist r dann Wurzel aus 2 = 1.41 = 1 Blendenstufe Unterschied.


Nachtrag:

Zur Beantwortung der Frage: "Welche Blende muss ich am Objektiv einstellen, wenn ich mit einer bestimmten Brennweite und einer bestimmten Grösse des Kamera-Sensors in einem bestimmten Objektabstand eine bestimmte Schärfentiefe (DOF) erzielen möchte?", wäre eine umgestellte Schärfentiefe-Formel nützlich, bei der links des Gleichheitszeichens die Blendenzahl N steht.

Die sieht Excel-kompatibel so aus:

N = (-2*U*f^3*d+2*U*f^2*d^2-WURZEL(-4*T*f^4*(-U^2*T*f^2+2*U^2*T*f*d-U^2*T*d^2)+(2*U*f^3*d-2*U*f^2*d^2)^2))/(2*(-U^2*T*f^2+2*U^2*T*f*d-U^2*T*d^2))

Abkürzungen:
N : Gesuchte Blendenzahl
U (c): max. Unschärfekreis-Durchmesser für akzeptablen Schärfe-Eindruck des vergrössert betrachteten Bildes (in mm) http://de.wikipedia.org/wiki/Zerstreuungskreis
d (s) : Distanz von der Kamera zum fokussierten Objekt (in mm)
T : Tiefe der (akzeptablen) Schärfe = Schärfentiefe (in mm)
f : Brennweite (focal length) (in mm)

Zum Kopieren der Formel in eine Excel-Zelle, das 'N' ganz links weglassen und mit dem Gleichheitszeichen beginnen.

Zudem müssen zur Berechnung in Excel noch den Symbolen die konkreten Werte zugeordnet werden.
Dazu einen Wert, z.B. den für U, in eine Zelle schreiben und dann im Tabellenblatt ganz links oben neben der Formel-Leiste (siehe Anhang 1) die angezeigten Koordinaten der aktiven Zelle (z.B. B4) mit dem Formel-Symbol überschreiben, also hier 'U'.
Das Ganze wiederholen, bis allen 4 Symbolen U, d, T, f ein Wert zugeordnet ist, worauf N, die Blendenzahl, berechnet wird.

Das müsste in Excel schliesslich etwa so aussehen wie in Anhang 1.

Hinweis: Für den max. akzeptablen Durchmesser U des Unschärfe-Scheibchens auf dem Sensor kann man 1/1500 der aktiven Sensor-Diagonale einsetzen (bei höheren Ansprüchen an die Bildschärfe auch die Hälfte, also 1/3000, womit die rechnerische Schärfentiefe sinkt).
Falls die in Zoll angegeben ist, gilt zur Umrechnung: 1 Foto-Zoll ist ca. 16mm.
Falls die Sensorabmessungen mit Breite x Höhe angegeben sind, gilt nach Pythagoras: Diagonale = Wurzel aus (Breite im Quadrat + Höhe im Quadrat).

Beispiel:
Das Kleinbild-Format ("Full Frame") hat die Abmessungen 36mm x 24mm und damit eine Diagonale von 43.267mm. 1/1500 davon ist 0.028844mm, also rund 0.03mm für U.

Im Anhang 2 steht die Formel für N in etwas übersichtlicherer Form. So geschrieben, kann man die äusseren Klammern auch weglassen, aber zum Vergleich mit der Excel-Version sind sie noch dabei.

Bei den Symbolen gibt es 2 Unterschiede (in Anlehnung an die DOFMaster-Formeln auf http://www.dofmaster.com/equations.html ):
Statt d steht s für die Distanz zum scharfgestellten Objekt.
Statt U steht c (CoC für 'Circle of Confusion', Zerstreuungskreis) für den Unschärfekreis-Ø - nicht für die Lichtgeschwindigkeit ;-)