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Schärfentiefe-, Abbildungsmaßstab- und
Nahlinsenrechner mit Tabellenausgabe
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Es passiert nur etwas, wenn Javascript eingeschaltet ist!
Blaue Werte sind Pflichtfelder!
Hinweise:
Bildgrößen
Als Bildgrößen wurden bei 8x11 und Kleinbild die nominalen Werte
genommen, bei APS und Rollfilm die den tatsächlichen Werten näher
liegenden Größen 12,7mm x 30.2mm, 16,7mm x 30,2mm, 16,7mm x
25,5mm, 56mm x 56mm und 56mm x 87mm. Dadurch können Bildwinkel und
Bildfeld im Vergleich zu anderen Rechnern eventuell etwas abweichen. (up)
Zerstreuungskreis
Der Durchmesser des maximalen Zerstreuungskreises wurde ausgehend von Kleinbild
grob nach dem Verhältnis der Formatdiagonalen bestimmt. (up)
Objektive
Die Berechnung der Maßstäbe, Aufnahmeentfernungen und Auszüge
geht von symmetrischen, rektilinearen
Objektiven ohne Innenfokussierung aus.
Für alle anderen Objektive können nur Anhaltswerte geliefert
werden. (up)
Entfernungseingabe
Die Eingabe der Entfernungswerte (und ein Teil der Ausgaben) bezieht sich
auf die vordere Hauptebene des Objektivs, oder,
bei Nahlinsenbenutzung, auf die Ebene der Nahlinse
und
nicht, wie die Angaben auf dem Objektiv, auf die Filmebene. Das hat folgende
Gründe:
-
Für eine Objektentfernung ab Filmebene existieren (meistens) zwei
unterschiedliche Auszüge. Einer der beiden Auszüge wird dabei
normalerweise nur mit Zwischenringen oder Balgen erreicht. Beispiel: 50mm
Brennweite, Objekt 36cm ab Filmebene, ergibt mit 1cm - Auszug einen Abbildungsmaßstab
von 1:5, mit 25cm Auszug 5:1.
Der Abstand der optischen Hauptebenen ist für
die meisten Objektive unbekannt. Eine einigermaßen genau Berechnung
mit dem Objektabstand zur Filmebene ist deshalb unmöglich.
(up)
Beugung
1) Beugung einrechnen: Nein
a)
Bei der förderlichen und optimalen Blende wird der einzustellende
Wert berechnet, nicht der effektive.
b)
Die optimalen Blende ist die, ab der die Schärfentiefe aufgrund von
Beugungsunschärfe nicht mehr zunimmt.
c)
Der Durchmesser des Beugungskreises = effektive Blende/1500.
2) Beugung einrechnen: Ja
a)
Der Durchmesser des Beugungskreises, förderlichen und optimalen Blende
werden ermittelt wie in 1.
b)
Aus dem Durchmesser des Beugungskreises und aus dem angegebenen ZKreis
wird der zulässige maximale ZKreis- Durchmesser errechnet.
c)
Aus dem resultierenden (anteiligen) ZKreis wird unverändert die Schärfentiefe
errechnet.
d) Der Beugungskreis wird angezeigt wie 1.b.
e)
Übersteigt der Beugungskreisdurchmesser den eingestellten Unschärfekreis,
wird in allen Schärfentiefe-relevanten Feldern (Nahpunkt, Fernpunkt
etc.) 'Beugung' angezeigt. (up)
Benutzung des Rechners:
Die als Links in diesem Text hervorgehobenen Fachbegriffe verweisen in
das Glossar und die technischen Erklärungen.
(up)
Angaben
In dem linken Feld können die Angaben gemacht werden, die zur Berechnung
der verschiedenen Werte benötigt werden. Diese Werte werden nicht
überprüft. Jeder Wechsel zwischen den Eingabefeldern oder der
Button "aktualisieren" führt eine Neuberechnung aus.
(up)
Aufnahmeformat (obligatorisch)
Wird es gewählt, wird der bei diesem Aufnahmeformat übliche
maximale Zerstreuungskreis-Durchmesser
automatisch eingesetzt. Er wurde grob nach dem Verhältnis zur Formatdiagonalen
bestimmt, kann aber auch jederzeit geändert werden.
Bei Auswahl von 'Digi' für Digitalkameras erfolgt ein Sprung zu
"Zerstreuungskreis berechnen", wo der Umrechnungsfaktor
und das Seitenverhältnis der Digitalkamera eingegeben werden muß.
(up)
Brennweite (obligatorisch)
Die Brennweite des verwendeten Objektivs in Millimeter. Bei Digitalkameras
kann optional auch die Kleinbild-äquivalente Brennweite angegeben
werden. Eine kleine Tabelle mit ein paar Umrechnungsfaktoren gibt es unter
"Umrechnungsfaktor".
Z-Kreis berechnen
Springt in das Formular "Zerstreuungskreis berechnen"
Z-Kreis max. (obligatorisch)
Der als Grundlage für die Schärfentiefe
maximal erlaubte Durchmesser des Zerstreuungskreises
auf dem Film (in Millimeter). Er wird durch das gewählte Format vorgegeben,
kann aber auch, z.B. für besonders hohe Ansprüche (Großvergrößerungen)
manuell gewählt werden. (up)
Beugung einrechnen (Ja/Nein)
(Nein) In der Voreinstellung werden die Effekte der beiden Unschärfe-Quellen
(Beugung und Zerstreuung)
nicht addiert um die resultierende Schärfentiefe zu ermitteln.
(Ja) Mit wird eine Abschätzung gemacht, wie groß die Schärfentiefe
sein könnte, wenn beide Quellen berücksichtigt werden.
(up)
Naheinstellgrenze (optional)
Die kürzeste am Objektiv einstellbare Entfernung in Zentimeter
(0 für keine Angabe). Sie dient zur Berechnung des Einstellbereichs
mit Nahlinse. (up)
Gegenstandsweite (obligatorisch)
Die Entfernung des Objekts ab der vorderen Hauptebene
des Objektivs, bzw. ab Nahlinse (->Entfernungseingabe),
kann wahlweise in Meter oder Zentimeter eingegeben werden.
(up)
Brechkraft Nahlinse (optional)
Die Voreinstellung (0) steht für keine Nahlinse.
Jeder andere Wert gibt die Brechkraft einer vorgesetzten Nahlinse in Dioptrien
an. (up)
Blende (obligatorisch)
Voreingestellt ist Blende 8. Auf kleinere Blendenschritte wurde (bis
jetzt) verzichtet. (up)
Schärfentiefe
Nahpunkt
Die Entfernung (ab Hauptebene/Nahlinse)
an der der Schärfebereich beginnt. Alles bis zum Fernpunkt erscheint
scharf. (up)
Fernpunkt
Entfernung (ab Hauptebene/Nahlinse)
an der der Schärfebereich endet. Alles davor bis zum Nahpunkt erscheint
scharf. (up)
Bereich
Ausdehnung des Schärfebereichs, also die Entfernung zwischen Nahpunkt
und Fernpunkt. Ist der Nahpunkt jenseits der hyperfokalen
Nahdistanz, ist der Schärfebereich unendlich groß.
(up)
Bei Einstellung auf die hyperfokale Distanz
Die Entfernung, die am Objektiv eingestellt werden muß, damit
der Schärfebereich bis unendlich reicht.
(up)
...ist alles von...
Bei Einstellung der hyperfokalen Distanz beginnt der Schärfebereich
bei dieser Entfernung und reicht bis unendlich.
(up)
Förderliche (eingest.) Blende
Blendet man weiter ab als bis zu diesem Wert, wird die Beugungsunschärfe
größer als der zugelassene Zerstreuungskreis.
Bereits eine Blendenstufe vorher wird der Schärfebereich aufgrund
von Beugung nicht mehr größer. (up)
Optimale (eingest.) Blende
Bei diesem Wert ist der errechnete Schärfebereich optimal scharf. Blendet
man weiter ab, wird zwar der Bereich größer, die Gesamtschärfe nimmt aufgrund
von Beugung aber wieder ab. (up)
Beugungskreis
Der Durchmesser zu dem ein Punkt durch die Beugung
aufgeweitet wird. (up)
Maßstab und Bildgröße
Bildfeld und Bildwinkel sind nur verfügbar, wenn ein Format gewählt
wurde. (up)
Bildwinkel
Die Bildwinkel errechnen sich aus der Bildweite und dem angegebenen
Format. Horizontal bezeichnet dabei die längere Seite, Vertikal die
kürzere und Diagonal quer über das Bild.
(up)
Bildfeld
Die Größe des Bildfeldes in der eingestellten Entfernung
ergibt sich aus den Bildwinkeln. (up)
Maßstab
Der Abbildungsmaßstab, d.h. das Verhältnis
zwischen der Größe des Objekts und seiner Abbildung auf dem
Film. (up)
Effektive Blende
Die sich durch die Auszugsverlängerung ergebende tatsächliche
Blende (up)
Verlängerungsfaktor
Um diesen Faktor sinkt die Lichtstärke (also muß länger
belichtet werden) durch die Auszugsverlängerung.
(up)
Auszugsverlängerung
Um diese Strecke muß das Objektiv "ausgezogen" werden, um auf
die gegebene Entfernung scharf zu stellen. Normalerweise geschieht das
mittels der Entfernungseinstellung am Objektiv. Reicht sie nicht aus, kann
man aus diesem Wert die erforderlichen Zwischenringe abschätzen.
(up)
ca. Entfernung ab Filmebene
In dieser Entfernung von der Filmeben befindet sich in etwa das Objekt.
Dieser Wert kann nicht genau angegeben werden, weil er stark von der Bauart
des Objektivs abhängig ist. (->Entfernungseingabe,
->Hauptebene)
(up)
Nahlinse
Wird keine Nahlinse verwendet, werden hier hauptsächlich
Werte von weiter oben dupliziert. (up)
Gesamtbrennweite
Die resultierende Brennweite bei Nahlinsenverwendung.
(up)
Einstellentfernung
Auf diese Entfernung muß das Objektiv ca. eingestellt werden,
um das Objekt scharf abzubilden.(->Entfernungseingabe)
(up)
Nahgrenze
Die minimale Entfernung (ab Nahlinse), auf die mit Nahlinse scharfgestellt
werden kann. Ergibt sich aus der eingegebenen Naheinstellgrenze des Objektivs.
(->Entfernungseingabe)
(up)
max.Maßstab
der maximal an der Nahgrenze erreichbare Abbildungsmaßstab
mit Nahlinse. (up)
Ferngrenze
Die maximale Entfernung (ab Nahlinse), auf die mit Nahlinse scharfgestellt
werden kann. Entspricht der Brennweite der Nahlinse. (->Entfernungseingabe)
(up)
min. Maßstab
Der Abbildungsmaßstab mit Nahlinse bei Einstellung des Objektivs
auf unendlich. (up)
Zerstreuungskreis und Megapixel berechnen
Die Größe des erlaubten Zerstreuungskeises beruht auf dem Auflösungsvermögen
des menschlichen Auges. Will man diese Größe für ein beliebiges
Format berechnen, benötigt man die Abmessungen und den voraussichtlichen
Betrachtungsabstand der Vergrößerung.
Eingaben
Seitenverhältnis
Das Verhältnis von kurzer zu langer Seite bei Digitalkameras. Es
dient zur Berechnung des Bildfeldes und der Bildwinkel. Nach einer Erhebung
in drf und dard kommen nur die Verhältnisse 2:3 und 3:4 vor. Sollte
es noch weitere geben, bitte melden an
Erik
Krause (up)
Umrechnungsfaktor
Der Faktor, mit dem die echte Brennweite der Digitalkamera in eine zur
Kleinbild-Kamera äquivalente Brennweite umrechnen kann, also einer
Brennweite, die bei Kleinbild zu einem gleichen Bildausschnitt führen
würde. Der Faktor wird benutzt, um die Brennweite
(bei Eingabe des KB-Äquivalents) und die Formatdaten umzurechnen,
die u.a. zur Berechnung des zulässigen Zerstreuungskreises
benötigt werden.
Dieser Faktor sollte der Bedeinungsanleitung zu entnehmen sein, oder
zu errechnen, indem man die KB-äquivalente Brennweite durch die echte
Brennweite teilt.
Hier eine kurze Liste der Modelle, Angaben aus dard und drf:
Modell Faktor
Canon D30 1.60
Canon G1 4.86
Canon PowerShot Pro 90 5.29
Fuji FinePix 1400 Zoom 6.33
Fuji FinePix 6900 4.49
Kodak DC 4800 4.67
Kodak DC265 4.77
Minolta Dimage 7 3.94
Nikon Coolpix E950 5.43
Nikon Coolpix E995 4.75
Olympus C 2100 UZ 5.43
Olympus C-2000 5.38
Olympus C3040 4.93
Ricoh RDC-5000 4.78 (up)
Vergrößerung
Die Größe des Bildes bzw. der Projektion in cm. Angegeben
werden muß die längere Seite, also bei einer Vergrößerung
auf 20x30cm z.B. 30. (up)
Betrachtungsabstand
Der kleinste Abstand aus dem das Bild oder die Projektion betrachtet
werden soll. Die beiden Buttons "Optimaler" und "Üblicher" liefern
Anhaltswerte. (up)
Üblicher Betrachtungsabstand
Der übliche Betrachtungsabstand entspricht der Diagonalen
der Vergrößerung (errechnet aus der längeren Seite und
dem Aufnahmeformat). Dieser Wert liegt der üblichen Berechnung des
maximalen Zerstreuungskreises zugrunde.
(up)
Optimaler Betrachtungsabstand
Der optimale Betrachtungsabstand ist der, unter dem das Bild
dem Betrachter im gleichen Bildwinkel erscheint wie bei der Aufnahme. Bei
diesem Betrachtungsabstand wirken die Größenverhältnisse
im Bild wie in der Realität, und nicht überzogen, wie z.B. bei
Weitwinkelaufnahmen, die aus zu großem Abstand betrachtet werden.
Dieser Wert ist abhängig vom Vergrößerungsfaktor, dem Aufnahmeformat
und der Brennweite des Objektivs. (up)
Ergebnis:
Vergrößerungsfaktor
Um diesen Faktor wird der Abzug vom Negativ oder das Dia bei der Projektion
vergrößert. (up)
Zulässiger Unschärfekreis
Ein gesundes menschliches Auge sieht noch eine Kreisfläche, die
ihm unter einer Winkelausdehnung von 2 Bogenminuten erscheint, als Punkt.
Je nach Betrachtungsabstand entspricht das einem Kreis bestimmter Größe
auf dem betrachteten Bild, der sich wiederum über den Vergrößerungsfaktor
in den maximal zulässigen Unschärfekreis auf dem Film/Sensor
zurückrechnen läßt.
Dieses Feld akzeptiert auch Eingaben. Beim Verlassen des Feldes werden
die 'benötigten Megapixel' aktualisiert
(z.B. um den Wert bei gegebener Beugung zu
berechnen). Ein Bilddetail wird dann noch als scharf wahrgenommen, wenn
einzelne (gedachte) Bildpunkte kleiner oder gleich diesem Unschärfekreis
sind. Dabei ist es unerheblich, ob die Unschärfe durch Beugung
zustande kommt, oder dadurch, daß das Bilddetail außerhalb
der Fokusebene liegt (s.a.->Zerstreuungskreis).
(up)
"Aktualisieren"
Führt die Berechnung innerhalb des Formulars "Zerstreuungskreis
berechnen" neu aus. (up)
"Nach oben übernehmen"
Übernimmt den errechneten Unschärfekreis in das Feld "Z-Kreis
max." des Formulars "Angaben" und führt dort die Berechnung der Schärfentiefe
(etc.) neu aus. (up)
Benötigte Megapixel
Ein gesundes menschliches Auge kann zwei Punkte als solche unterscheiden
wenn sie einen Winkelabstand von ca. 1 Bogenminute haben. Je nach Betrachtungsabstand
entspricht das einer bestimmten Auflösung im betrachteten Bild.
Um bei Digitalbildern die Wahrnehmung einzelner Pixel zu vermeiden,
sollte die Auflösung des Bildes bei gegebenem Betrachtungsabstand
und gegebener Größe über einer bestimmten Grenze liegen.
(up)
Tabelle ausgeben:
Angaben:
Blende von, Blende bis
Die blendenabhängegen Ergebnisse (Schärfentiefe, hyperfokale
Distanzen, Beugungskreis, effektive Blende) werden für diese und die
dazwischen liegenden Blendenwerte berechnet.
(up)
Entfernungsschritte
Die entfernungsabhängigen Ergebnisse werden in so vielen Schritten
zwischen Entfernung von und Entfernung
bis berechnet. Die Schrittweite wird über den Kehrwert der Entfernung
berechnet, und sollte so in etwa der Abstufung entsprechen, die auch auf
Objektiven aufgedruckt ist. (up)
Entfernung von, Entfernung bis
Kürzeste und weiteste Entfernung, für die Werte berechnet
werden. Die kürzeste Entfernung muß größer als die
effektive Brennweite sein. (up)
Schriftgröße
Die relative Schriftgröße, in der die HTML-Tabelle ausgegeben
wird. (up)
Einheiten ja/nein
Mit 'Einheiten ja' werden die Maße je nach Größe formatiert
auf m, cm oder mm ausgegeben. Mit 'Einheiten nein' werden alle Maße
zum leichteren Import in eine Tabellenkalkulation in mm und ohne Einheit
ausgegeben. (up)
Bemerkung
Ein hier eingegebener Text (z.B. Objektiv-Bezeichnung etc.)wird in die
zweite Kopfzeile der Tabelle bei den statischen Daten ausgegeben.
(up)
Optionen:
Blende
Die beiden Hyperfokaldistanzen werden in jeweils einer eigenen Zeile
am Ende der Tabelle ausgegeben. Wenn eine Nahlinse angegeben ist, werden
die Werte nicht verwendet. (up)
Blende&Entfernung
Schärfebereich, Effektive Blende und Beugungskreis-Durchmesser
sind sowohl vom Blendenwert als auch von der Entfernung abhängig und
führen deshalb zu je einer zusätzlichen Zeile pro Entfernungswert.
(up)
Entfernung
Alle Ergebnisse, die nur von der Entfernung abhängen, führen
zu einer neuen Spalte am Ende der Tabelle (in der selben Reihenfolge).
(up)
Statische Daten
Ergebnisse und Daten, die weder von Blende noch von Entfernung abhängen,
werden in der zweiten Kopfzeile ausgegeben.
(up)
Hinweise
zu allen Spalten und Zusatzzeilen wird ein kurzer Hinweis unterhalb
der Tabelle ausgegeben. Abzugsgröße, Betrachtungsabstand und
Vergrößerungsfaktor nur, wenn sie unter "Zerstreuungskreis berechnen"
angegeben wurden, und der so errechnete Z-Kreis gleich dem ganz oben angegebenen
ist. (up)
Tabelle schreiben
Das Programm öffnet ein neues Browserfenster und schreibt dort
die Tabelle rein. (up)
Glossar:
Abbildungsmaßstab
Das Verhältnis
der Größe des abzubildenden Objekts zu seinem Abbild auf dem
Film. Wird das Bild anschließend noch vergrößert, erhält
man den gesamten Abbildungsmaßstab durch Multiplikation mit dem Vergrößerungsfaktor.
(back)
Beugung
Licht, das dicht an einer Kante
vorbeigeht, wird von dieser abgelenkt. Je kleiner die Blendenöffnung
ist, desto höher wird der Anteil des an den Blendenlamellen gebeugten
Lichts zu dem das ungehindert durchgeht. Ein Punkt wird dadurch als kleines
Scheibchen mit unscharfem Rand abgebildet. (Berechnung)
(back)
Hauptebene
Die Ebene im Objektiv, ab
der die Brennweite angegeben wird. Objektive haben üblicherweise zwei
Hauptebenen, deren Abstand bauartbedingt unterschiedlich ist, für
exakte Berechnungen aber bekannt sein sollte. Einige Ausgabewerte sind
deshalb ungenau. (back)
Innenfokussierung
bezeichnet
(hier) eine Technik, bei der zum Scharfstellen nicht das ganze Objektiv,
sondern nur eine oder wenige Linsengruppen im Inneren verschoben werden.
Solche Objektive ändern oft die Brennweite beim Fokussieren.
(back)
Nahlinse
Gemeint sind Sammellinsen, die
quasi als Lupe vor das eigentliche Objektiv gesetzt werden.
(back)
Rektilinear
Bezeichnet die Eigenschaft
eines Objektivs, gerade Linien und Winkel auch als solche abzubilden. Nicht-rektilineare
Objektive sind. z.B. Fisheyes. (back)
Schärfentiefe
Die Ausdehnung
des Bereiches, der noch scharf erscheint in der Raumtiefe.
(back)
Symmetrische Objektive
haben eine
symmetrische Anordnung und Reihenfolge von Linsen. Bei Kleinbildobjektiven
erst ab ca. 50mm Brennweite realisierbar.
(back)
Zerstreuungskreis Das Licht
eines (gedachten) Bildpunktes, das durchs Objektiv fällt, läuft
zum Film hin in einem Kegel zu, in dessen Spitze der Film liegen sollte,
um dort wieder einen Punkt zu ergeben. Liegt die Filmeben vor oder hinter
dieser Spitze, wird ein Bildpunkt als Kreisfläche abgebildet. Der
maximale Zerstreungskreis ist der Duschmesser dieses Kreises, bei dem er
subjektiv gerade noch als Punkt wahrgenommen wird.
(back)
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