Brennweitenvergleichsbild - wie berechnen ?

[Grimmi]

Da es im Zusammenhang zum Spotterguide Meiringen schon wieder ne Brennweitenfrage ergab, möchte ich demnächst den Spotterguide komplett ... wie nennt man das heute ... 'pimpen' - und dazu möchte ich eine mir schon lange vorschwebende Idee aus Fotobüchern umsetzen.

Man nehme ein 50mm-Bild und zeichne da die Brennweiten 100/200/300mm rein. Damit sollte es auf den ersten Blick möglich sein, seine eigenen Brennweiten in Bezug auf die gewünschte Position einzuschätzen.

Nun - gibt es da eine Software, die sowas zumindest halbautomatisch einzeichnen kann ? Oder wie berechne ich das am Besten ?

 

[Taliesin]

Der Blickwinkel von 50mm halbiert sich auf 100mm. Bei 200mm hast du ein Viertel des Blickwinkels und bei 300mm ein Sechstel. Das bezieht sich immer auf die Seitenlängen. Bei einer Verdopplung der Brennweite hast du nur noch ein Viertel des Bildes sozusagen

Angenommen das Beispielbild ist 2400x1800, dann sind 100mm ein Kasten von 1200x900, 200mm sind 600x450 und 300mm ein Kasten mit 400x300.
Ich hoffe das hilft dir weiter, weiss nicht genau, ob ich die Frage richtig verstanden habe

 

[dejavu]

Das stimmt praktisch so kaum.
Das Ganze ist stark Objektivabhängig und kommt auch noch auf das Aufnahme(Sensor)format an.

Zunächst die Objektivseite:

Bei Zoom-Objektiven mit Innenfokussierung wird über Brennweitenverschiebung fokussiert. Wenn man also an einem 100-300er etwa 200mm einstellt, kommt da nicht wirklich 200mm Brennweite heraus. Auich viele Festbrennweiten haben nicht die angegebene Brennweite, dazu kommt die Auswirkung der Innenfokusierung. Das fällt übrigens schon beim Scharfstellen auf: da ändert sich der Bildauschnitt.
Dazu kommt, das die Brennweitenangaben fast aller Objektive nur gerundete, aber keine tatsächlichen Werte darstellen. Diese gelten dann auch nur für Fokussierung bei Unendlich.

Dann noch das Aufnahmeformat:

Bekannt als "Crop-Faktor"

Brennweiten ändern sich hier nicht, das muss immer im Hinterkopf behalten werden - aber der Bildausschnitt.
Standardmässig wird das Kleinbildformat mit 36x 24mm als Maßstab genommen, sprich als Ausgangswert "1".

Bei Canon Modellen wie etwa der 450D oder der zweistelligen Reihe wie der 30/40/50D ist der Sensor 22,3x14,9mm groß. Das entspricht dem Faktor gegenüber dem KB-Format von 1.6.
Nun wird hier oft und gerne der Fehler gemacht, die Brennweiten mit diesen "Cropfaktor" zu multiplizieren und sich eine längere Brennweite einzureden - also etwa 300mm x 1.6 gleich 480mm Brennweite.
Die Brennweite aber bleibt gleich - es ändert sich lediglich der Bildausschnitt - und der ist nun genau um den Faktor 1,6 kleiner gegenüber dem KB-Format. Es wird hier einfach nur ein kleiner Bildauschnitt des Objektives aufgezeichnet.
Bei Nikon-Modellen übrigens ist der entsprechende Faktor 1,5, bei einigen "Sport"-1D von Canon 1,3. Kleinbild bleibt immer wie oben genannt, die Mittelformate kennen gar keinen Standard - außer, das diese eben größer sind als KB.

Wie nun zum Vergleich der Bildauschnitte bei verschiedenen Brennweiten kommen ?

Ich würde nicht rechnen, da sind zu viele Daten nötig und es ist kaum vergleichbar.
Am besten geht hier eines:
Kamera X auf das Stativ, das Objektiv A - zb. eine FB mit 50mm- genommen und auf einen Punkt in der Landschaft fokussiert und Bild gemacht.
Nun Objektiv A ab, ein Zoom-Objektiv B dran, und mit der jeweils kürzesten und längsten Brennweite auf den selben Punkt fokussiert und Bild gemacht.

So hat man - bei selber Auflösung- die wirklich unterschiedlichen Blickwinkel bei verschiedenen Brennweiten - nicht generell für Alle und Alles, aber Typ- und Praxisbezogen.

Ich hoffe, ich konnte helfen.

 

[TheBoss]

Im Prinzip willst du wohl sowas hier bauen, nur manuell und mit verschiedenen Bildern:
http://www.sigma-foto.de/cms/bildwinkel/brennweitenvergleich.html

Ich würde einfach Beispielbilder mit den verschiedenen Brennweiten vom Stativ machen, außer du schaffst es so ein Tool wie von Sigma zu programmieren.

 

[Taliesin]

Das stimmt praktisch so kaum.
Das Ganze ist stark Objektivabhängig und kommt auch noch auf das Aufnahme(Sensor)format an.

Ich war bei den Angaben der Brennweite von der äquivalenten Brennweite zu Kleinbild ausgegangen. Ob ich mir die Brennweite einrede oder nicht ändert nichts daran, dass sich der Bildausschnitt ändert und ich den gleichen Effekt wie von mehr Brennweite habe. Meiner Meinung nach betreibst du extreme Korinthenkackerei hier.
Das interessiert einen Spotter doch überhaupt nicht, welche physikalischen Effekte und weiss der Geier durch Innenfokussierung verschoben werden.
Doppelte Brennweite heisst halber Blinkwinkel, wem es da auf ein paar Pixel oder Grad Blickwinkel ankommen.. bitte schön

 

[dejavu]

Ich war bei den Angaben der Brennweite von der äquivalenten Brennweite zu Kleinbild ausgegangen. Ob ich mir die Brennweite einrede oder nicht ändert nichts daran, dass sich der Bildausschnitt ändert und ich den gleichen Effekt wie von mehr Brennweite habe. Meiner Meinung nach betreibst du extreme Korinthenkackerei hier.
Das interessiert einen Spotter doch überhaupt nicht, welche physikalischen Effekte und weiss der Geier durch Innenfokussierung verschoben werden.
Doppelte Brennweite heisst halber Blinkwinkel, wem es da auf ein paar Pixel oder Grad Blickwinkel ankommen.. bitte schön

Es muss Dich selbst ja auch gar nicht interessieren. Aber Deine Rechnerei ist nun mal falsch und bringt generell falsche Ergebnisse - und das ist keine "extreme Korinthenkackerei".
Im übrigen musst Du Dich nicht in dem Ton vergreifen, welcher genau für die weite bekannte und verbreitete negative Seite der "Planespotter" zutrifft.
Es ging um eine fachliche Frage hier, wozu ein wenig Hintergrundwissen gehört.
Mit ein wenig Mathematik und genauen Angaben wirst auch Du erkennen, was Innenfokussierung überhaupt bedeutet - da geht es um mehr als ein paar Pixel.

 

[Taliesin]

Es geht hier darum Brennweiten zu vergleichen, damit der Spotter weiss, welches Objektiv er zum Spotten mitnehmen muss und nicht um die physikalischen Feinheiten des Objektivbaus und im Gegensatz zu dir habe ich auf Grimmis Frage geantwortet.
Wie groß ist denn der Fehler deiner Meinung nach, bezogen auf ein Foto von 2400x1800? Das sind nie im Leben mehr als ein paar Pixel und das bezeichne ich als Korinthenkackerei.
<Mod-Edit> Kommentare zu Bewertungen sind nicht erwünscht </Mod-Edit>

 

[dejavu]

Ich versuche die Tage mal ein Beispiel mit einem 200mm Objektiv zu zeigen - ein längeres mit Innenfokussierung habe ich nicht.

Zu den Punkten: Für sachliche und informative Beiträge sollen doch die grünen verteilt werden ? - überprüfe mal dahingehend Deinen betreffenden Beitrag ;)
Deine entsprechende Bewertungsreaktion dazu zeugt von Deinem entsprechenden Charakter.

 

[Taliesin]

Ich versuche die Tage mal ein Beispiel mit einem 200mm Objektiv zu zeigen - ein längeres mit Innenfokussierung habe ich nicht.

Tu das, ich bin ehrlich gespannt auf das Ergebnis. Aber ich denke bei weniger als 2% Abweichung schuldest du mir eine Entschuldigung

 

[Grimmi]

Danke euch für die teils sehr ausführlichen Infos - habt mir sehr geholfen. Dachte nämlich auch wie dejavu dass es nicht ganz so einfach ist wie es aussieht. Nur sich gegenseitig direkt so zu kritisieren hab ich nicht erwartet, hoffe aber ihr habt das per PN erledigt.

Darum werde ich wohl den Guide eher im Style von Sion machen, direkt mit Beispielsbildern in der entsprechenden Brennweite. Dann muss ich nur noch dazuschreiben mit welcher Kamera, bzw. welchem Cropfaktor das Bild besteht.

 

[seahawk]

Was Taliesin sagt, ist doch für den Zweck völlig richtig und ausreichend. Natürlich es es grob vereinfacht, aber im Endeffekt ist die Veränderung des Blickwinkels bei zunehmender Brennweite und konstanter Sensorgröße grob wie er sagt.

Natrülich kann man den Blickwinkel auch errechenen :

BW = 2 x arctan (Sensordiagonale / 2 / Brennweite)

Betrachtet man nur den horizontalen Blickwinkel ist die Sensorbreite anstatt der Diagonale ausreichend. Dies wollen wir mal tun.

Man kann durchaus nun die Sensorbreite mit 35mm festsetzen (Film) und den Cropfaktor einrechnen indem man die Formel so erweitert.

BW = (2xactan(35/2/Brennweite) * Sensorbreite/35

vereinfachen wir weiter, so ist der Cropfaktor 1.5 bzw 1.6

BW=(2xarctan(17,5/Brennweite) * 0,66 (für 1.5)


Für Kleinbild :

50mm = 38,5°
100mm = 19,8°
200mm = 10°
300mm = 6,7°

für 1.5 crop

bw=(2xarctan(11,8/Brennweite)

50mm = 26,5°
100mm = 13,4°
200mm = 6,7°
300mm = 4,5°

Für Dein Vorhaben muss es aber nun nicht genau sein.

Gehen wir also davon aus, dass Du mit einer FF Kamera arbeitest. (beste Ausgangslösung)

Du machst nun ein Bild mit 50mm und hast 3000px Breite.

50 mm = 3000px
100 mm = ca. 1500px
200 mm = 750px
300 mm = 500px


Nun, kann jeder mit seinem Cropfaktor rausrechen was er für einen Brennweite braucht um den dargestellten Ausschnitt zu erreichen.

 

[dejavu]

Seahawk, schöne Rechnung - aber praktisch auch nicht anwendbar - leider.
Gründe habe ich aufgeführt.

Nun mal ein Praxisbeispiel.

An einer Kamera ein 200mm Objektiv mit Innenfokussierung.
Zu sinnvollen Darstellung ist mir nicht viel mehr als dieser Chart an der wand eingefallen - aber es langt, wie sich zeigen wird.

Kamera auf Stativ, AF an, Objekt inBildmitte anfokussiert - diese Bild gemacht (hier verkleinert auf 750x500 - bitte VORMERKEN !)

 

[dejavu]

Nun wurde eine vorher installierte Leselampe eingeschwenkt - diese befindet sich auf etwa halber Strecke zwischen Kamera und Objekt.
Auf diese Lampe wird fokussiert.
Problem für unser Beispiel dabei - die Tiefenschärfe.
Wir müssen das eigentliche, erste Objekt noch erkennen können.
Bin also bis Blende 32, hat gerade so gelangt.

ICH HABE AM AUFBAU AUSSER DER LAMPE NICHTS VERÄNDERT !

Ja - und nun das Ergebnis:

 

[dejavu]

Sollte ja nun eigentlich langen;)

Aber - Ordnung muss sein ;)

Tu das, ich bin ehrlich gespannt auf das Ergebnis. Aber ich denke bei weniger als 2% Abweichung schuldest du mir eine Entschuldigung

Also noch ein wenig weiter:

Ich habe nun einen genauen 3:2 Bildauschnitt aus dem ersten Bild gemacht, welcher das zweite Bild ja nun tatsächlich abbildet.

Wollt Ihr das Ergbniss wissen ?
Hier ist es:

was wollten wir vormerken ? - ja, 750x500.
Beim Umfokussieren nun kommen wir auf 630x420 !
Noch gewaltiger wird das auf das Original bezogen - da war das Ursprungs/Ausgangsbild 3888x2592

Bitte schön:

 

[dejavu]

Wie gesagt, das Thema könnte man nun weiterführen - nämlich bei selber Objektentfernung verschiedene Objektive bei selber Brennweite.
Habe gerade das 70-200er mit dem 24-105 verglichen - sehr deutliche Unterschiede :

Um das Objekt in selber Größe abzulichten, muss ich mit dem 70-200er auf 97mm, mit dem 24-105 auf 105mm...

Also, wie gesagt: Es ist schon manchmal verblüffend. Ich würde solche Vergleiche ganz einfach mit einem Telezoom bei Anfangs-, mittlere- und Endbrennweite machen.

Ach so, noch nebenbei: Leica oder glaube auch Zeiss geben Ihre Brennweiten übrigens immer exakt an - zumindest in den Datenblättern ;)

Und ein Nachtrag :

Ich will Euch mal nicht im Unwissen belassen ;)

Die BRENNWEITE ist zur Ermittlung von tatsächlichen Bildausschnitten nicht wirklich und alleine maßgebend.
Dafür ist der Bildwinkel wichtig.
Wichtig ist das zb. bei den Weitwinkel- und vor allem Ultraweitwinkelobjektiven - manche Hersteller machen da reale Angaben. So weit ich zb. weis, unterscheiden sich die sich selbst da bei gleicher Brennweite bis zu 2° - und das ist viel.

 

[Taliesin]

Danke für die Mühe

Ich will kein schlechter Verlierer sein, aber ich sehe noch keinen Beweis für deine Behauptung. Die Chart ist ja im zweiten Foto deutlich unscharf, was aber nicht heisst, dass ich nicht in der Schärfeebene den gleichen Blickwinkel habe wie auf der Chart.
Objektive sind ja in der Regel apochromatisch, was schonmal nicht trivial ist, deswegen scheint es mir sehr wahrscheinlich dass Objekte ausserhalb der Fokuseben stark verzerrt werden können.

Wenn du jetzt zeigen könntest, dass sich an der Lampe der Blickwinkel geändert hat und der veränderte Bildausschnit keine Brechungseffekte wegen der verschobenen Fokusebene sind, dann würde ich alles zurücknehmen und mich deinem Fachwissen beugen :p
Allerdings glaube ich, dass der Blickwinkel gleich ist.. aber mit einem Maßband auf dem Bild und den Abständen zur Kamera müsste sich das leicht feststellen lassen

Ich bin bei Brennweitenangaben generell von exakten Angaben ausgegangen. Wenn manche Hersteller da schludern oder großzügig runden finde ich kann das kein Maßstab sein, obwohl es für den Fotografen natürlich wichtig sein kann

 

[dejavu]

Danke für die Mühe

Ich will kein schlechter Verlierer sein, aber ich sehe noch keinen Beweis für deine Behauptung. Die Chart ist ja im zweiten Foto deutlich unscharf, was aber nicht heisst, dass ich nicht in der Schärfeebene den gleichen Blickwinkel habe wie auf der Chart.
Objektive sind ja in der Regel apochromatisch, was schonmal nicht trivial ist, deswegen scheint es mir sehr wahrscheinlich dass Objekte ausserhalb der Fokuseben stark verzerrt werden können.

Wenn du jetzt zeigen könntest, dass sich an der Lampe der Blickwinkel geändert hat und der veränderte Bildausschnit keine Brechungseffekte wegen der verschobenen Fokusebene sind, dann würde ich alles zurücknehmen und mich deinem Fachwissen beugen :p
Allerdings glaube ich, dass der Blickwinkel gleich ist.. aber mit einem Maßband auf dem Bild und den Abständen zur Kamera müsste sich das leicht feststellen lassen

Ich bin bei Brennweitenangaben generell von exakten Angaben ausgegangen. Wenn manche Hersteller da schludern oder großzügig runden finde ich kann das kein Maßstab sein, obwohl es für den Fotografen natürlich wichtig sein kann

Da wirst Du mich wohl besuchen müssen ;) - wenn Du auf notariell beglaubigten und juristisch belegten Laborwerten aus bis, weis ich mir da hier nämlich nicht anders zu helfen.

Die Unschärfen, welche übrigens keinen Einfluss auf die Bildausschnitte haben - resultieren aus dem wackeligen Stativ, den (doch langen) Belichtungzeiten und meiner Zerstreutheit - Blitz und Selbstauslöser mit Verzögerung wären da hilfreich gewesen.
Die Fokussierungen sind ok, die Bilder aber halt verwackelt.

Es ist einfach unter (Berufs)Fotografen doch alt bekannt, das gerade Bildwinkel nicht soo einfach zu bestimmen sind. Und schludern tuen die Hersteller auch nicht ! - ein "71,2-197,8mm" Zoom ?
Für Wen, für Was ?
Lies doch Deine eigenen Beiträge ;)

Letztlich lassen sich alle exakten Angaben irgendwo abrufen - von Canon gibt es direkt zu den eigenen Linsen sehr genaue und umfangreiche Datenblätter.

Und wer sich eben mehr mit der Fotografie beschäftigt und etwas nachdenkt, der braucht keine Rechnerei und Streiterei:
Ein Objektiv A mit Abbildunsgmaßstab 1:4 bei Brennweite X sieht die Welt nun mal anders als das Objektiv B bei Brennweite X und Abbildungsmaßstab 1:2 (kommt nämlich auch noch dazu - hatte ich Anfangs gar nicht bedacht)
Dazu kommen dann eben weitere Faktoren wie Fokussierart und Bildwinkel.

Letztlich geben alle Hersteller ihre Brennweiten - egal ob exakt oder gerundet - schon seit je her nur alleine für Unendlich an.

Letztlich ging es mir selbst nur um die Eingangsfrage - ich selbst brauche meine Angaben vor Niemanden zu rechtfertigen - bewiesen habe ich sie im Rahmen der hier gegebenen Möglichkeiten.

Unwissen ist keine Schande. Ich weis auch nicht Alles, und was ich weis, musste ich auch mal lernen.

Einfach anzweifeln kann aber auch ich Alles ;)

 

[seahawk]

Ich wollte Dir auch gar nicht widersprechen, aber für die Ausgangsfrage tut es völlig die grobe Methode. Gerade da beim Spotting meist im Bereich "gegen unendlich" fokussiert wird.

Es geht ja nicht um eine wissenschaftliche Abhandlung sondern um eine praxisnahe Darstellung für Spotter, die wissen wollen welche Brennweiten sie mitnehmen müssen, und da es es praktisch egal ob einer an seinem objektiv 48mm einstellen muss und ein anderer 53mm.

Imho kann man die Dinge auch zu kompliziert machen.

 

[dejavu]

Ich fotografiere zwar selten Flugzeuge - aber das war am Anfang eben auch meine Grundüberlegung:
Wie oft eigentlich fokussiert man auf unendlich ?
Wenn ich mir die entsprechenden Bilder ansehe, so bin ich der Meinung:
In den seltensten Fällen, und dann eher am meisten in der Landschaftsfotografie mit Weitwinkelobjektiven.
Ein gutes Beispiel für Unendlich-Fokussierung sind die Kondensstreifenbilder hier im Forum.
Im Telebereich herrscht zumeist die Situation vor, das Objekt möglichst so weit wie es geht Bildfüllend zu haben - deshalb ja auch hier der Wunsch nach langen Brennweiten.
Ich selbst fotografiere oft und gerne Vögel - mein Wunsch geht da stark nach mehr als 300mm (habe ich noch nicht) - die Bilder aber selbst machen nur Sinn, wenn die Tiere nur ein paar Meter entfernt sind ...

Ja - kompliziert oder nicht. Wenn ich mir entsprechende Spotterthreads so ansehe, ist mir auch vieles zu kompliziert, die Ansprüche hoch, Kritik an kleinsten Details.
Dazu die (verständlich) verschiedensten Meinungen eben zu den verschiedenen Brennweiten.
Ich dachte eben, das da ein wenig entsprechendes Hintergrundwissen vielleicht interessant sein könnte - aber....

(letztendlich scheint es nur zu stören, das hier einige klammheimlich ihr Unwissen zu dieser speziellen Thematik eingestehen müssen, nach dem man ganz große Töne geschwungen hat)

 

[Taliesin]

Ich gebe mein Unwissen über diese Feinheiten offen zu, ich konnte mir nur nicht vorstellen, dass diese Feinheiten von Bedeutung sein könnten.
Ich bin dir ernsthaft dankbar für deine Mühe und kann nun verstehen, wieso du an meinen Posts Anstoß genommen hast und möchte dich dafür um Entschuldigung bitten.