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tiefenunschärfe bei bridge?

Allgemeine Fragen rund um die Digitalfotografie.

Moderator: ft-team

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Gast

tiefenunschärfe bei bridge?

Beitrag von Gast » Do Aug 09, 2007 3:22 pm

momentan setze ich mich mit dem thema bridge-kameras auseinander.
nun habe ich mehrfach gelesen, dass die mögliche tiefenunschärfe weitaus geringer sein soll, als bei dslr´s. ist da was dran? wenn ja, inwiefern?
würde mich über antwort freuen

Gast

Beitrag von Gast » Do Aug 09, 2007 3:43 pm

Ja da ist was dran und es liegt an den - durch den sehr kleinen Sensor ["Negativformat"] bedingten - sehr kurzen Realbrennweiten der Optik (5mm Brtennweite hat nunmal mehr Tiefenschärfe bei Blende 2,8 als 50mm).

Gast

Beitrag von Gast » Do Aug 09, 2007 3:55 pm

das heißt also, bei einer kb-äquivalenten brennweite von 35 mm (f2,8 ), hat eine bridge die gleiche tiefen(un)schärfe wie eine dslr bei exakt gleicher (kb-äquivalenten) brennweite?

Werner_B.

Beitrag von Werner_B. » Do Aug 09, 2007 4:12 pm

:shock:
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WolfgangS
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Beitrag von WolfgangS » Do Aug 09, 2007 4:13 pm

Nein, der Tiefenschärfebereich ist größer als bei einer DSLR, da die Realbrennweite ja nur etw halb so groß ist

Gast

Beitrag von Gast » Do Aug 09, 2007 4:16 pm

Eben nicht

Wenn die Bridge bei KB Aquivalent 35mm eine realbrennweite von 5mm hat, dann ist die Tiefenschärfe in etwa (dazu später mehr) die eines 5mm Objektivs an einer kleinbildkamera oder eines 5mm Objektivs an einer Mittelformatkamero oder eines 5mm Objektivs an einer DSLR mit Crop Faktor.

Die Tiefenschärfe des Objektivs hängt primär von der echten, wahren und nicht auf irgendein anderes Format umgerechneten Brennweite (+Blendenwert) des Objektivs ab.

In etwa, da die Tiefenschärfe eigentlich immer nur auf einer Ebene ist und wenige Millimeter beträgt (Genau die Entfernung, bei der alle Lichtstrahlen exakt an einem Punkt auf der Sensorebene gebündelt werden).

Jede noch so kleine Abweichung von dieser Entfernung bewirkt das die Lichtstrahlen nicht mehr in einem Punkt gebündelt werden sondern als Kreis (am Rand als Elipse) abgebildet werden.

Da das menschliche Auge allerdings nur eine minimale Auflösung hat erscheinen uns die Kreise bis zu einem bestimmten durchmesser noch als Punkte (wir können die unschärfe einfach nicht sehen) und somit ist es für uns noch scharf abgebildet.

Desweiteren spielt hier auch noch die Pixelgröße eine Rolle. Solange ein Kreis kleiner als ein Pixel ist ändert sich an dem Bild kaum etwas (sofern der Punkt nicht über mehrere Pixel geht), da es dem Pixel egal ist, ob das Licht nun exakt in der Mitte auftrifft oder die komplette Pixelfläche anleuchtet.

Dann ist auch noch der Vergrößerungsmaßstab wichtig. Beim Vergrößern werden auch die unschärfekreise vergrößert und irgendwann dann sichtbar. Daher wirken auch viele Bilder in 10x15 noch knackig scharf, als 100x150cm Poster ist es dann aber unscharf (Weil jetzt die Kreise 10mal größer sind und vom Auge als unschärfe gesehen werden).

JE kleiner ein Sensor ist, umso mehr wird vergrößert, daher ist von der Sensortechnik gesehen die Tiefenschärfe bei kleinem Sensor geringer als bei einem großen.

Dies wird bei Tiefeschärfenrechnern immer als Zerstreuungskreisdurchmesser angegeben. Bei Analog liegt dieser höher als bei den digitalen.

Allerdings:

Die sensorbedingte "Verbesserung" der Tiefen"un"schärfe (bei identischer Brennweite und Blende) ist linear (Sensor doppelt so groß, dann Tiefenschärfe auch doppelt*irgendwas so groß).

Die Brennweitenänderung durch den kleineren Sensor - die notwendig ist um denselben Bildwinkel (also dieses Aquivalent gedöhns) zu erreichen bedingt eine QUADRATISCHE Vergrößerung der Tiefenschärfe.

Oder mal als fiktives Beispiel mtit aberwitzigen Werten:

Analog bei 50mm Tiefenschärfe ein Meter (Bei Blende und Motiventfernung hier mal egal).

Durch den Crop des Sensors bei Bridge (ich nehm mal den Faktor 10, welcher etwas übertrieben ist)

Tiefenschärfe bei Analog * (1/10) also hervorragende 10cm wenn man freistellen will

Wechsel von 50mm auf 5mm, da man ja denselben Motivabstand haben will

10cm * Crop^2 = 10cm *10^2 = 10cm * 100 = 1000cm = 10m

Das war es dann mit Freistellen.

Gast

Beitrag von Gast » Do Aug 09, 2007 4:16 pm

also ist die sony r1 die einzige bridge, bei der das nicht gilt, weil sie einen aps-c sensor hat?
oder gibts da mittlerweile mehr? gibts es innerhalb der bridge-klasse noch weitere unterschiede in der sensorgröße?


edit:
JE kleiner ein Sensor ist, umso mehr wird vergrößert, daher ist von der Sensortechnik gesehen die Tiefenschärfe bei kleinem Sensor geringer als bei einem großen.
also ist doch die tiefenUNschärfe größer? entweder bin ich jetzt komplett durch den wind, oder du hast dich vertippt

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WolfgangS
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Beitrag von WolfgangS » Do Aug 09, 2007 4:36 pm

Da hst sich Stefan vertgippt.
bei mkleinerem Sensor ist die Tiefenschärfe größer.
Am geringsten ist sie bei großformat

Gast

Beitrag von Gast » Do Aug 09, 2007 4:38 pm

Weiterlesen!

Es sind zwei Faktoren:

1. Der Sensor : Je kleiner desto unscharf

2. Die Brennweite: Je kleiner desto scharf.

Sensor macht ein bischen weniger Tiefenschärfe, aber Anpassung der Brennweite macht riesig viel mehr Tiefenschärfe.

Die R1 hat einen APS-C Sensor und daher auch normale Brennweiten wie eine APS-C Digitalkamera (die DSLRs) daher ist die Tiefenschärfe identisch.

Die Sensorgrößen bei den Kompakten reicht von 1/2,5" bis 1/1,8" (diagonale).

Das sind aber (1" = 2,5cm, die 0.04 spar ich mir) diagonalen von 1/6,25cm (0,16cm) bis 1/4,5cm (0,22cm)

APS-C hat halbes KB Format (16x24mm) und nach dem ollen Griechen (c^2=a^2+b^2) somit eine diagonale von 28,84mm oder 2,84cm (womit die Normalbrennweite bei 28mm liegt).

KB hat 24x36mm als Format mit einer Diagonalen von 4,32cm oder 43mm (Was wiederrum der eigentlichen Normalbrennweite der Analogen entspricht, welche aber auf 50mm gerundet wurde).

Gast

Beitrag von Gast » Do Aug 09, 2007 5:41 pm

alles klar, danke euch! meine frage ist beantwortet, aber:
wieso bringt kein hersteller ein bridge mit aps-c (oder vergleichbarem) sensor heraus? wieso ist die einzige kamera, die solche einen sensor hat, so schnell wieder vom markt genommen worden? äußerst merkwürdig

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Beitrag von WolfgangS » Do Aug 09, 2007 5:50 pm

weil ein größerer Sensor teurer ist und aufwändigere Objektive benötigt

Gast

Beitrag von Gast » Do Aug 09, 2007 7:00 pm

...finde DSP gibt echt gute und logische Erklährungen ab für die verschiedenen Phänomene, sehr einleuchtend oft.

Arbeite sehr gern mit geringer Tiefenschärfe oder Schärfentiefe, so dass nur ein ganz kleiner Bereich im Bild scharf ist, eben mit großer Brennweite, kleiner Blendenzahl und geringem Abstand zum Motiv.

Finde diese großen Unscharfen Flächen sehr Wirkungsvoll, besonders in der künstlerischen Fotografie, da sie sehr viel Raum für die eigene Phantasie des Betrachters lassen und nur ein kleinen scharfen Bereich auf dem Bild als Halt für das Auge.

Das ist bisher mit der Kompakten, der Analogen und der DSLR gelungen.

Wie sich konkret eine Bridge verhält habe ich nicht getesten aber die PowerShot kommt ja da schon etwas ran. Eine Bridge hat den Sensor einer Kompakten und das Objektiv einer Spiegelreflex, da ist ja DSP schon ausgiebig drauf eingegangen...

gruß fluuu

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Perulator
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Beitrag von Perulator » Do Aug 09, 2007 11:47 pm

...finde DSP gibt echt gute und logische Erklährungen ab für die verschiedenen Phänomene, sehr einleuchtend oft.
Finde ich auch, habe schon viel gelernt durch seine posts.

Und wenn ihm das nicht zu Kopf steigt, würde ich sagen,
"Ich bin ein DSP Fan".

Gast

Beitrag von Gast » Fr Aug 10, 2007 1:15 am

Na wenn man auch Computergrafik im Grundstudium hatte und als Wahlfach Energie und Umweltphysik bis zum Diplom durchgezogen hat (da ging es dann auch richtig nett zur Sache bzgl. Linsensysteme zu erhöhung der Effizienz von Solarzellen - von dem Aufbau der Zellen selber mal abgesehen).

Sigma willdemnächst auch eine Kompakte mit dem Foveon Sensor (APS-C, derselbe Sensor, der in der SD14 drin ist) rausbringen. Allerdings mit Festbrennweite, da ein Lichtstarkes 18-200er Zoom wohl nicht mit in die Jackentasche passen würde.

Die (Gesprochen "Deih")-Fläche ist sauteuer. Nicht ohne Grund sind die ganzen Prozessorhersteller fleissig dabei die Strukturgrößen immer kleiner zu machen, damit die benötigte Fläche pro Prozessor immer kleiner wird. Als nebeneffekt brauchen die dann auch weniger Strom).

Die realen Preise kenn ich jetzt nicht, aber so einen Sensor kann man eigentlich mit Platin oder Rodium aufwiegen.

Herstellung ist ganz einfach: Man nehme Sand und reduziere es (entoxidierten) zu reinem Silizium, hierzu werden dann richtig schön giftige Substanzen verwendet die man dannach leider nicht einfach ins Meer kippen darf. Dieses Silizium Schmelze man dann in einem großen Topf zu einer schön warmen Lava-Masse ein (Die Stromrechnung möchte ich nicht haben).
In diese Lavamasse stecke man einen Stab und wartet bis das Silizium langsam an dem Stab auskristalisiert.
Jetzt zieehe man dne Stab mit Geschwindigkeiten von wenigen Millimetern pro Stunde raus während man das Silizium weiter auf Temperatur halte (Und der Stromzähler rotiert immer noch).

Nach ein paar Tagen hat man dann einen längeren Stab, den man auf 200mm oder 300mm Umfang drechselt.

Dieser Zylinder ist jetzt ein riesiger Kristall mit "hoffentlich" perfekten Kristallgitter.

Der Zylinder wird dann in hauchdünne Scheiben geschnitten (und da Sand hart ist geht da eine Menge an Diamanttrennscheiben drauf).

Jede dieser Scheiben nennt man Wafer.

Und jetzt wird es dann richtig schmutzig.

Dieser Wafer wird absolut Staubfrei (in der Theorie - selbst wenn man das im Vakuum machen würde wäre da noch staub). in eine MAschine gespannt, eine LichtempfindlicheSchicht aufgesprucht, diese belichtet und die unbelichteten Stelle nabgewaschen. Dann wird der Wafer geätzt und dotiert (also verunreinigt mit anderen Materialien).

Dann wird der Lack wieder weggewaschen und ein neuer aufgetragen und belichtet ...

Dieses Spiel wird dann solange getrieben bis alle Leitungen, Transistoren, Solarzellen (nennt man beim Sensor dann Pixel), Kondensatoren, Spulen und Wiederstände draufgeätzt sind.

Zum Schluß wird jeder einzelne Sensor getestet. und die die nicht funktionieren weggeschmissen.

Und hier liegt auch der Preistreiber für die großen Sensoren.

Jetzt mal davon ausgehend das so ein Wafer quadratisch wäre (10x10cm) und 1500€ kostet:

Bei der Herstellung im Reinraum kommt doch mal eine Schuppe oder ein Staubteilchen von der Bekleidung in die Luft. Und (als Beispiel) im Schnitt 10 Staubkörnchen auf so einen Wafer.

Wenn man sich aber die Strukturgrößen ansieht, dann ist so eine Schuppe neben ein paar Leitungen in etwa so wie Ayers Rock am Heumarer Dreieck. Die Chance das das Staubkorn gerade eine Stelle trifft, wo es bei der Herstellung nicht schadet geht gegen null.

Somit kann man davon ausgehen, das 10 Sensoren nicht funktionieren.

Macht man jetzt aus dem Wafer Sensoren mit 2x2cm größe (kommt von der Fläche nah an APS-C ran) so kann man aus dem Wafer 5x5 = 25 Sensoren bauen von dem 10 nicht funktionieren.

Ausschußrate ist somit 40% und die 1500€ müßten durch 15 funktionierende Sensoren reinkommen (Das Stück zu 100€).

Mache ich aus dem Wafer aber Kompaktknipsen-Minisensoren mit einer Kantenlänge von 5mm so bekomme ich 20x20 = 400 Sensoren von denen 10 nicht funktionieren.

Die Herstellung kostet genausoviel, da die Technik mitlerweile entsprechend exakt arbeitet - bei den großen Sensoren aber nicht ausgenutzt wird - bzgl. der handhabbaren Strukturgrößen.

Somit müssen die 1500€ durch 390 Sensoren reingeholt werden und hier kostet ein Sensor nur 16,67€ bei der Herstellung.

Und da Strom in Absehbarer zeit nicht viel Preiswerter wird und vermutlich auch nicht im nächsten Jahr die Entsorgung des ganzen Sondermülls im Meer immer noch nicht erlaubt sein wird, werden die Teile auch nicht viel billiger in der Herstellung.

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Frenky9
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Beitrag von Frenky9 » Mo Aug 13, 2007 10:00 am

Ein sehr interessanter Ausflug in die Optik und die Nanotechnologie. Mir sind wieder einige Zusammenhänge deutlich geworden.
Ein kleiner Hinweis sei mir dennoch gestattet.
DSP hat geschrieben: Die Sensorgrößen bei den Kompakten reicht von 1/2,5" bis 1/1,8" (diagonale).

Das sind aber (1" = 2,5cm, die 0.04 spar ich mir) diagonalen von 1/6,25cm (0,16cm) bis 1/4,5cm (0,22cm)
Bei dieser Rechnung habe ich gleich gestutzt, ich wollte aber eine Nacht darüber schlafen, bevor ich antworte.
Das habe ich jetzt getan, hier die Antwort.
Die sperrige Angabe der Sensorgröße (irgendein Relikt aus uralter Fototechnik) von 1/2,5'' lässt sich meiner Ansicht nach nicht wie dargestellt umrechnen. Die Angabe heißt der 2,5te bzw. 1,8te Teil eines Zolls, und das entspricht eben rund einem bzw. 1,4 Zentimetern und nicht 0,16 bzw. 0,22 Zentimetern.
Eine Diagonale von 0,16 cm würde (wenn ich Dirks Rechnung richtig verstanden habe) bedeuten, dass diese Kamera bei 1,6 mm Brennweite eine größengetreue Abbildung (nennt man das so?) erreichen würde. Solche Brennweiten sind aber auch an Kompakten nicht verfügbar. Somit kann die Rechnung nicht stimmen.
In Wirklichkeit liegt die Normalbrennweite bei genannten Sensorgrößen bei 7,1 bzw. 8,9 mm. Das passt dann auch zu Dirks Rechnung mit den Seitenlängen der Chips weiter unten, die er mit 5 mm angibt. Die Abweichung zur obigen Rechnung ergibt sich vermutlich daraus, dass nicht die gesamte Sensorfläche für die Bildwandlung genutzt werden kann.
Folgenden Link fand ich bei meiner Recherche
(Link wurde entfernt)
Ich möchte betonen, dass das ist nur ein Hinweis zur Größenordnung ist (als Zahlenhampel kann ich das Rechnen einfach nicht sein lassen), die grundsätzlichen Aussagen Dirks stimmen (soweit ich das beurteilen kann) alle.
's Arscherl brummt, 's Herzl g'sund

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