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Alt 17.05.2018, 22:43  
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Standard Naheinstellgrenze/Makrofotografie

3.5 Naheinstellgrenze/Makrofotografie


In unseren Aquarien schwimmen im Allgemeinen ja eher selten so große Fische herum, dass sie sich in Lebensgrösse formatfüllend auf dem Computer-Monitor oder gar auf einem größeren Foto-Abzug detailliert abbilden lassen.
Um Details bei nur wenige Zentimeter großen Fischen auf einem Foto abbilden zu können, muss man schon einen großen Abbildungsmaßstab beim Fotografieren wählen.
In einem der ersten Beiträge diese Threads (1.1 Brennweite Teil 1) bin ich ja schon darauf eingegangen, welchen Einfluss die Brennweite auf die Abbildungsgröße eines Motivs hat. Um ein Motiv größer darzustellen, muss ich eine größere Brennweite wählen und/oder mich mit der Kamera dichter an das Motiv heran bewegen.

Das Ganze hat allerdings Grenzen. Die etwas Älteren unter Euch werden das kennen: Z.B. beim Lesen eines Buches schafft es das Auge nicht mehr, auf kurze Entfernung scharf "zu stellen". Man muss das Buch weiter weg halten, um die Buchstaben noch lesen zu können.
Genauso verhält es sich auch bei einem Kamera-Objektiv: Wird eine bestimmte Entfernung zum Objektiv unterschritten, so kann das Objektiv das zu fokussierende Motiv nicht mehr scharf stellen. Diese Grenze nennt man Naheinstellgrenze.

Die Naheinstellgrenze alleine sagt allerdings noch nichts darüber aus, wie groß wir auf einem Foto ein kleines Objekt noch scharf abbilden können, denn die Vergrößerung hängt ja sowohl von der Entfernung Kamera<->Motiv als auch von der Brennweite ab.
Mit einem 200mm Objektiv welches eine Naheinstellgrenze von z.B. 30cm hat kann ich ein Motiv daher natürlich viel größer scharf abbilden, als mit einem 24mm Objektiv und der gleichen Naheinstellgrenze.

Als vergleichbare Maßangabe eines Objektivs, wenn es um das Abbilden von kleinen Objekten geht, spricht man daher von einem maximalen Abbildungsmaßstab.
Diesen maximalen Abbildungsmaßstab kann man sich natürlich auch mittels eines Strahlensatzes aus Naheinstellgrenze und Brennweite eines Objektivs berechnen. Ich möchte hier aber niemanden unnötig mit Mathematik langweilen , meistens gibt es Angaben zum Objektiv welcher Abbildungsmasstab damit möglich ist.
Den etwas Interessierteren sei vielleicht noch nahegelegt, nochmal über die Tiefenschärfe nachzudenken, die neben der Blende von der Brennweite und dem Abstand zum Motiv bestimmt wird. Neben der Blende ist es tatsächlich der Abbildungsmaßstab als Kombination aus Brennweite und Motivabstand, der die Tiefenschärfe bestimmt.
Wer sich tatsächlich mit der Mathematik dahinter beschäftigt, wird auch festellen, dass ein 200mm Objektiv ein Motiv bei gleichem Abstand nicht exakt doppelt so groß darstellt, wie ein 100mm Objektiv. Es ist ein klein bißchen weniger, aber je weiter das Motiv entfernt ist, desto geringer ist die Abweichung.

Abbildungsmaßstäbe werden in einem Verhältnis angegeben. Also z.B. 1:3 oder 1:5 oder 1:1 oder auch 2:1.

Aber was bedeutet der Abbildungsmaßstab denn nun genau ?

Der Abbildungsmaßstab sagt etwas darüber aus, wie klein ein Objekt sein darf, welches man noch formatfüllend scharf abbilden kann. "Formatfüllend" heißt konkret, dass das Abbild des Motivs die Sensorfläche komplett ausfüllt.

Wenn die Sensorfläche ins Spiel kommt, ahnen wir schon, dass der blöde Cropfaktor auch wieder eine Rolle spielt

Aber mal konkret bei einem Vollformat-Sensor mit einer Sensorfläche von 36x24mm: Ein Abbildungsmaßstab von 1:1 bedeutet, dass ich einen 36mm langen Fisch Format füllend abbilden kann, bei einem Abbildungsmaßstab von 1:5 könnte ich nur einen größeren 5x36mm=180mm langen Fisch Format füllend abbilden. Der kleine 36mm Fisch (z.B. ein Neon) würde bei einem Abbildungsmaßstab von 1:5 nur ein 5tel der Sensorbreite bedecken.

Je kleiner die Zahl auf der rechten Seite ist, desto größer kann ein Motiv noch scharf abgebildet werden. Oder je größer die Zahl auf der linken Seite, denn es gibt durchaus auch Objektiv mit einem Abbildungsmaßstab von 2:1.

Ab einem Abbildungsmaßstab von 1:1 spricht man von Makrofotografie.

Bilder sagen aber wie immer mehr als Worte. Ein richtiges Makroobjektiv habe ich leider nicht, aber die Herstellerangaben zu meinen Objektiven enthalten auch den Abbildungsmaßstab. Da ich keine so ganz winzigen Fische habe, habe ich mich mit einem Objektiv mit einem Abbildungsmaßstab von 1:7,1 mal zu einem Bekanten begeben, der Blaue Neons hat und mal versucht auszuprobieren, wie nah ich mit dem Objektiv ran kann und die Fische noch scharf abbilden kann.

Die noch jungen blauen Neons sind geschätzte 2,5cm lang, der Sensor meiner Kamera hat ebenfalls eine Breite von gut 2,5cm. Bei einem Abbildungsmaßstab des Objektivs von 1:7,1 dürfte der Neon also nur ca. ein 7tel der der Breite des Fotos einnehmen, wenn ich so dicht herangehe, dass ich so gerade noch scharfstellen kann.
Sonderlich stark vergößern kann man einem Abbildungsmaßstab von 1:7,1 nicht. Das hier ist schon eine Ausschnittsvergößerung auf der man die kleinen Fische zumindest halbwegs detailliert erkennen kann:

Grundlagen der (Aquarien-)Fotografie-dsc09314.jpg

Mein Sensor hat eine Auflösung von 6000x4000 Pixeln, wenn ich also Breite und Höhe durch 7,1 teile, komme ich auf 845x533 Pixel. Wenn ich also aus dem ganzen Foto einen Ausschnitt von 845x533 Pixeln wähle, dann müsste der Neon (falls er wirlich 2,5cm lang ist) genau in den Ausschnitt passen, wenn die Herstellerangaben zum Abbildungsmaßstab von 1:7,1 stimmen:

Grundlagen der (Aquarien-)Fotografie-dsc09314_crop.jpg

Die Herstellerangaben scheinen also zu stimmen Wenn der Fisch jetzt genau waagerecht geschwommen wäre, dürfte der Ausschnitt genau passen.

Makro-Objektive

Weit komme ich mit so einem Objektiv natürlich nicht, da bleibt mir nur die pixelige Ausschnittsvergrößerung
Genau wie bei Menschen mit im Alter nachlassenden Augen eine Lesebrille eine Hilfe ist, gibt es eine solche Lesebrille natürlich auch für Objektive. Richtige Makroobjektive haben die Lesebrille quasi schon eingebaut und die ganze Optik ist auf geringere Naheinstellgrenzen optimiert. Leider kosten spezielle Makroobjektive auch meistens eine Stange Geld.

Makrolinsen

"Objektivlesebrillen" gibt es auch als Makrolinsen, die sich wie ein Filter auf das Filtergewinde eines Objektivs aufschrauben lassen. Genau wie bei Brillen für das menschliche Auge, gibt es ein Angabe in positiven Dioptrin, die angibt, wie stark die die Naheinstellgrenze verschoben wird. Je höher die Dioptrinangabe, desto dichter kann man heran. Solche Makrolinsen kosten nur den Bruchteil eines richtigen Makroobjektivs, haben aber natürlich auch ein paar Nachteile. Da sie nicht speziell für bestimmte Objektive brerechnet und weniger aufwändig gefertigt sind, läßt die Schärfe mehr oder weniger zu wünschen übrig. Besonders an den Bildrändern kommt es zu Unschärfe und Verzerrungen.

Zwischenringe

Eine andere Möglichkeit sind Zwischenringe. Im Gegensatz zu einer Makrolinse werden sie nicht vor das Objektiv geschraubt, sondern zwischen Objektiv und Kamera. Klar, dass das natürlich nur mit Kameras geht, bei denen man das Objektiv wechseln kann, also Systemkameras oder Spiegelreflexkameras. Diese Zwischenringe haben den Vorteil, dass es wirklich einfach nur Ringe sind: In der Mitte befindet sich einfach nichts !!! Daher beeinflussen diese Ringe auch nicht die Bildqualität, es kommt zu keinerlei Verzerrungen oder Unschärfe.
Das Prinzip ist einfach: Durch die Dicke des Rings wird die Brennweite vergrößert, da das Objektiv selbst aber das Gleiche ist, wandert die Schärfeebene immer weiter nach vorne, je dicker der Ring ist.
Einen Nachteil gibt es aber auch hier: Da wir durch die Ringe den Brennpunkt nach vorne verschieben und damit die Brennweite (= Abstand Brennpunkt zu Sensor) erhöhen, sinkt die effektive Lichtstärke des Objektivs, die Bilder werden bei gleicher Belichtungszeit und ISO dunkler. Die Lichtstärke eines Objektivs ist ja durch die Blendenzahl bestimmt, die ein Verhältnis von Brennweite zu Blendenöffnung abgibt.Da die Blendenöffnung gleich bleibt, die Brennweite aber effektiv erhöht wird, erhöht sich auch effektiv die Blendenzahl.
Solche Zwischenringe müssen natürlich speziell zum Objektivanschluss der Kamera passen. Man braucht also für jede Kamera andere Zwischenringe. Diese Ringe gibt es auch als Automatikringe die einfach die elektrischen Kontakte des Objektivs zur Kamera durchschleifen. Autofokus & Co funktionieren damit dann auch weiterhin.
Makrolinsen sind nicht an ein Objektivsystem gebunden, dafür braucht man für die unterschiedichen Filtergewindegrößen der einzelnen Objektive jeweils separate Makrolinsen oder alternativ wie eine Reihe von Filtergeqwindeadaptern.

Unter dem Strich sind Zwischenringe als kostengünstige Alternativ zu einem Makroobjektiv wohl die bessere Variante, da sie die Bildqualität nicht beeinflussen, schneller zu montieren sind und man im Allgemeinen eher eine Kamera mit mehreren Objektiven besitzt, als mehrere Kameras die alle Objektive mit dem gleichen Filtergewinde haben. Die sinkende Lichtstärke ist da das kleinere Übel.
Ein Makroobjektiv kostet so ca. von 200€ bis 1000€, Zwischenringe bekommt man je nach Kamerasystem und Hersteller schon ab ca. 20€ bis maximal 100€.

Aber kommen wir nochmal kurz auf den Cropfaktor zurück. Das Kitobjektiv meiner Systemkamera mit APS-C Sensor (ca. 25mm breit) hat einen Abbildungsmaßstab von 1:3,4. Das Objektiv einer FZ1000 (Sensorbreite 13,3mm) hat z.B. einen Abbildungsmaßstab von 1:5. Trotzdem kann die FZ1000 kleinere Objekte formatfüllend scharf darstellen, als die Systemkamera. Der Grund ist der Cropfaktor.

Bei der Systemkamera beudetet ein Abbildungsmaßstab von 1:3,4, dass das kleinste Objekt, welches sich Format füllend scharf darstellen läßt, eine Breite von 3,4x25,3mm = 86mm hat. Bei der FZ1000 sind es hingegen 5x13,3=66mm.
Hier sind also endlich mal die Kameras mit kleinem Sensor im Vorteil . Da die Auflösung meist ähnlich hoch ist, wie bei Kameras mit größerem Sensor, ist eine Kamera mit kleinerem Sensor bei ausreichend Licht dann manchmal die bessere Wahl für die Makrofotografie.

Die Naheinstellgrenze ist im Übrigen nicht etwa durch den Abstand von Objektiv und Motiv bestimmt, sondern durch den Abstand von Motiv zum Sensor!!! Bei einer FZ1000 bedeutet das aufgrund das nicht ganz kurzen Objektivs selbst im Weitwinkel, dass man die Kamera mit Objektiv auf eine Ameise stellen kann und die Ameise trotzdem noch scharf bekommt. Effektiv kann man mit der Kamera also sehr dicht dran. Die tatsächliche Naheinstellgrenze liegt nämlich tatsächlich nicht vor sondern im Objektiv
Angehängte Grafiken
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