Ihre Favoritenliste ist leer.

 

 

Hier können Sie sich für den Newsletter anmelden!

 

Neue Kameratests
Neue Objektivtests


Der Kamera-Test für Canon DSLR und weitere Modelle!

 


Der Objektiv-Test für Canon DSLR!

 


Der APS-C-Objektivtest für Canon Kameras mit APS-C-Sensor!

 


Die große Objektivübersicht für das Micro 4/3-System (für Panasonic / Olympus)!

 


Reparatur und Service-Infos für Canon-Fotografen für Canon DSLR!

 


Mega-Test: neue Power-LED-Taschenlampen für Fotografen und DSLR-Filmer!

 


Der ultrimative Traumflieger Stativ-Test mit Tipps und genauen Stabilitätswerten!


NEU: Der große Kugelkopf-Test!

 

 

 

 


Der Kamera-Test für Canon DSLR und weitere Modelle!

 


Der Objektiv-Test für Canon DSLR!

 


Der APS-C-Objektivtest für Canon Kameras mit APS-C-Sensor!

 


Die große Objektivübersicht für das Micro 4/3-System (für Panasonic / Olympus)!

 


Reparatur und Service-Infos für Canon-Fotografen für Canon DSLR!

 


Mega-Test: neue Power-LED-Taschenlampen für Fotografen und DSLR-Filmer!

 


Der ultrimative Traumflieger Stativ-Test mit Tipps und genauen Stabilitätswerten!

NEU: Der große Kugelkopf-Test!

 

 


 



der ultimative Stativ-Test!

 

 



 




Panorama-Buch online - kostenlos auf Traumflieger.de!
 

 


Anzeige
 



Der wohl kleinste und leichteste Profi-Panoramakopf mit Arca-Standard!
 

 



 



Nutzen Sie Ihr Handy zur Steuerung der Canon DSLR!
 

 

 


Anzeige




Endlich: der automatische Retroadapter zum Sonderpreis!
 

 

 

 


Kamerabuch: Das EOS 6D-EBook! Der Bestseller!

 


 


Das Rollei C5i-Komplett-Stativ! zum Superpreis!

 


 


 



der ultimative Stativ-Test!

Beugungsunschärfe - und warum sie bei Makros stärker zuschlägt!

Beugungsunschärfe - und warum sie bei Makros stärker zuschlägt!

Aufrufe: 7.112

24 von 24 Lesern fanden diesen Report hilfreich.

Entscheiden Sie selbst:

wie Beugungsunschärfen entstehen - und warum sie im Makrobereich schneller zuschlagen!

Beugungsunschärfen entstehen durch Abblenden. Im Makrobereich treten sie früher auf. Wir klären, warum dies so ist und welche Blende die höchste Bildschärfe ermöglicht!

ein Report von Stefan Groß

 

extremere Makroaufnahmen wie diese Grünrüsselkäfer sollten mit der optimalen Blende abgelichtet werden. Hier ließ sich nur durch einen Stack ausreichend Schärfentiefe erzielen (Aufnahme mit f4, 70'er-Stack). Aufnahme bitte via Mausclick vergrößern! Das Bild hier in der fotocommunity betrachten!

Früher oder später wird man mit ihr konfrontiert sein, der lästigen Beugungsunschärfe. Persönlich bin ich ihr besonders leidvoll begegnet, als ich vor Jahren die fantastische Bildwirkung eines seinerzeit noch im Selbstbau konstruierten Retroadapters demonstrieren wollte. Hier habe ich einfach ein Standard-Zoomobjektiv Canon EF-S 18-55mm umgedreht montiert und konnte so extreme Makroaufnahmen ablichten. Mir war zwar klar, dass die Schärfentiefe im Makrobereich knapp ausfällt und man ihr durch eine höhere Blendenzahl entgegenwirken kann. Klar war auch, dass ich nicht höher als F16 gehen sollte, denn bei F22 schlägt die Beugungsunschärfe schon erkennbar zu. Bis ich dahinter kam, dass diese Regel im extremeren Makrobereich nicht mehr gilt, vergingen unzählige Testaufnahmen. Seinerzeit war mir der Zusammenhang nicht klar, den wir nachfolgend erläutern.

Im Nahbereich ändert sich die wirksame Brennweite stark und so ergibt sich ein ungünstiges Blendenöffnungsverhältnis. D.h. die an der Kamera angegebene Blendenzahl stimmt nicht mehr mit den realen Verhältnissen überein. Doch zunächst zum Verständnis, was die Blendenzahl bedeutet:

 

Die Blendenzahl gibt das Verhältnis von Blendenöffnung zur Brennweite an. Sie ist also ein relativer Wert. Bei gleicher Öffnung z.B. von 25mm ergibt sich bei einem 50mm-Objektiv eine Blendenzahl von f2, bei 100mm jedoch f4!

Doch wodurch entstehen generell Beugungsunschärfen? Sie entstehen beim stärkeren Abblenden also dem Schließen der Blende. Grund sind verstärkte Wellenüberlagerungen des Lichts.

 

Wird die Blende geschlossen und somit die Blendenzahl erhöht, dann entstehen durch Überlagerungen Unschärfekreise, die auch Nachbarpixel erfassen!

Die Blendenzahl, bei der sich eine möglichst hohe Schärfentiefe ergibt, die aber noch zu keinen merklichen Detailunschärfen führt, nennt man auch förderliche Blende. Diese förderliche Blende kann man für größere Distanzen ziemlich treffend mit der Formel Pixelgröße / 0,61 ermitteln. Die Pixelgröße bzw. der Pixelabstand zum Nachbarn (sog. Pitch) etwa an einer Canon EOS 5Ds beträgt 4,1 Mikrometer geteilt durch 0,61 ergibt eine förderliche Blende von f6,7. Bei einer EOS 5D Mark 3 liegt sie bei f10,3 (6,1µm / 0,61).

Sehen wir uns die Praxis mit einer EOS 5Ds auf mittlere Distanz mit einem Canon 100mm/2,8L IS USM Makro-Objektiv an:

 

Die Detailschärfe ist bei einer Blende von f5,6 bis f11 noch überzeugend, während sie bei f2,8 und vor allem f22 deutlich nachlässt! Doch was passiert, wenn der Motiv-Abstand verringert und der Abbildungsmaßstab auf das vom Objektiv unterstützte Maximum von 1:1 erhöht wird?

 

Bei 1:1 Abbildungsmaßstab wird jetzt plötzlich die Blende f2,8 brauchbar, während die Detailschärfe bei f11 nicht mehr überzeugt. Hier ändert sich also das Verhalten gegenüber mittleren Distanzen! Warum das so ist zeigt die nachfolgende Grafik:

 

Während sich auf größere bzw. mittlere Distanzen kaum Änderungen beim Verstellweg der Fokuslinse (bzw. der Linsengruppe) ergeben, verschiebt sich diese im extremeren Nahbereich viel weiter. Dies führt zu einer sich ändernden Brennweite, die vom Hersteller jedoch normalerweise nicht angegeben wird, da die Brennweite bzw. Blendenöffnung stets auf Unendlich bzw. dem 1500x der Brennweite ermittelt wird. Da sich aber die Blendenzahl nicht ändert und sie das Verhältnis zur Brennweite darstellt, erhöht sich im Nahbereich tatsächlich die Blendenzahl. Nominell f2,8 ist hier eine reale Blendenöffnung wie f5,6 und es fällt um 2 Lichtstufen bzw. 4x weniger Licht auf den Bildsensor! Noch extremer wird es, wenn der Abbildungsmaßstab etwa mit dem Lupenobjektiv MP-E65 weiter erhöht wird, was wir hier an Kristallen von Haushaltszucker demonstrieren:

 

Bei dem zugegebenerweise extremen Abbildungsmaßstab von 5:1 mit dem Lupenobjektiv zeigt sich, dass die Detailschärfe bereits ab f5,6 schon erkennbar abnimmt! Hier ändert sich die reale Brennweite im Verhältnis zur Blendenöffnung noch krasser:

 

Bei 5:1 ABM ergibt sich also bei der nominellen Offenblende von f2,8 tatsächlich eine reale Blendenzahl, die gerundet f16 entspricht. Die tatsächliche Brennweite ist viel größer als etwa bei einem Abbildungsmaßstab von 1:1.

Canon macht dazu auch in seinen Bedienungsanleitungen zum 100mm/2,8-Makro bzw. dem Lupenobjektiv konkrete Angaben:

 

Beim 100'er-Makro und 1:1 Abbildungsmaßstab spricht Canon von einer wirksamen Blende, die statt f2,8 tatsächlich bei f5,9 liegt. Beim Lupenobjektiv und dem größten Abbildungsmaßstab von 5:1 sieht es noch krasser aus und hier spricht Canon anstelle von der angegebenen Blende f2,8 sogar von einer wirksamen Öffnung, die f16,8 entspricht!

Nachfolgend ziehen wir ein Mikro 4/3-Modell mit einer Olympus OMD EM1 II (20 Megapixel, 17,3 x 13mm-Bildsensor mit 2x-Crop) hinzu, die mit einem 60mm/2,8 Makro plus Zwischenringen und Nahlinse bestückt wird. Hier lässt sich ein Abbildungsmaßstab von 4:1 erreichen.

 

Während die Canon EOS 5Ds mit Lupenobjektiv schon ziemlich ausladend wird und mit rund 1,8KG auch mit einem spürbarem Gewicht einher geht, gibt sich die Olympus OMD EM1 II mit der gezeigten Kombination nur halb so schwer. Letztere hat zudem interne Fokus-Bracketing-Funktionen, die beim Stacken besonders nützlich sein können. Nachfolgend zunächst aber die Blendenuntersuchung an der Olympus im extremeren Nahbereich !

 

Ähnlich wie oben am Lupenobjektiv ergibt sich bei der relativ kleinen Blendenzahl von f4 bzw. auch noch bei f5,6 eine gute Detailschärfe, die bei f8 bereits nicht mehr überzeugt. Wie sieht es aus, wenn wir einen Fokus-Stack verrechnen?

 

Hier wurde jeweils mit der genannten Blende das Zuckerkristall durch eine Schärfenreihe durchgestackt, d.h. jeweils mit leicht versetztem Fokus jeweils ausgelöst und später alle Einzelbilder mit dem Stacking-Programm Helicon Fokus Pro verrechnet (Methode C). Bei Offenblende von f2,8 und mit 166 verrechneten Bildern zeigt sich insgesamt noch ein Schleier, der auch bei f4 noch erkennbar aber weniger stark ausgeprägt ist. F5,6 stellt einen guten Kompromiss dar mit noch guter Detailschärfe aber weitgehend ohne störenden Schleier. Dieser entsteht durch sich überlagernde, unscharfe Bildbereiche, die man beim Abblenden abmildert!

Abschließend noch ein Einzelbild-Vergleich bei der jeweils schärfsten Blende von f4 zwischen EOS 5Ds mit Lupenobjektiv und der Olympus OMD EM1 II mit 60mm Makro plus Zwischenringen plus Nahlinse:

 

Hier kann die Olympus OMD EM1 II (und auch andere m43-Modelle mit 20 Megapixel-Sensor) durchaus mit der EOS 5Ds mithalten und zeigt eine vergleichbare Detailschärfe. Die Lösung lässt sogar noch eine Blendenstufe mehr Licht durch. Dafür deckt die 5Ds mehr vom Umfeld ab, ist beim Abbildungsmaßstab via Lupenzoom-Objektiv flexibler, kann aber ohne Hilfsmittel wie Makroschlitten kein Fokusbracketing durchführen.

Mehr zur Makrofotografie, dem Stacken sowie Tipps und Tricks finden Sie in der Zeitschrift Traumflieger-Makrowelt!

Die Nahlinse Raynox MSN 202 finden Sie hier im Traumflieger-Shop!

Den Zwischenring-Satz von JJC finden Sie hier im Traumflieger-Shop!

Die Stacking-Software Helicon Focus finden Sie hier im Traumflieger-Shop!

 

 


 

Links zur Makrofotografie


 

 


Dieser Report wurde am Freitag, 30. März 2018 erstellt und zuletzt am Freitag, 30. März 2018 bearbeitet.

Leserkommentare:


Autor: Harald Röh 21.04.2018 - 22:57:12
Bewertung des Reports: 4 von 5 Sternen!
Vielen Dank für den Report.
Besonders haben mir die konkreten Beispielbilder und der enthaltene Vergleich vom Vollformatsensor zum m4/3 Format gefallen.
Nicht ganz richtig finde ich allerdings die Grafik zur tatsächlichen Brennweite. Im Nahbereich verkürzt sich die Brennweite nämlich.
Man kann dies am abgebildeten Canon 100mm Makro-Objektiv gut nachvollziehen. Obwohl als Festbrennweite beschrieben, ist es eigentlich ein Mini-Zoomobjektiv und hat im 1:1 Bereich nur noch eine Brennweite von 75mm. (Anders wäre der von Canon angegebene Mindestabstand von 30cm nicht darstellbar. Laut Linsengleichung 1/b+1/g=1/f liefert der 1:1 Maßstab b = 2f = g und damit 30cm = 4f bzw. f=7,5cm.)
Die wirksame Blende hängt meiner Meinung nach (nur) im Nahbereich angenähert vom Abbildungsmaßstab ab, nicht mehr von der Brennweite. Mit zunehmendem Abbildungsmaßstab erhöht sich nicht die tatsächliche Brennweite (die reduziert sich sogar, siehe oben),sondern es reduziert sich durch Fokusverschiebung der Pupillenmaßstab des Objektivs (=Austrittspupillendurchmesser/Eintrittspupillendurchmesser). Insbesondere wird die Austrittspupille kleiner, was sich (nur hier) im Nahbereich lichtreduzierend auswirkt, weshalb die wirksame Blende formal größer wird.
Viele Grüße
Harald Röh

1 von 1 Lesern fanden diesen Kommentar hilfreich. Entscheiden Sie selbst:

Kommentar schreiben


 
Parse Time: 0.508s