Wie verändert sich der Blendendurchmesser mit dem Blendenwert bei einem Zoom Objektiv?

    • Wie verändert sich der Blendendurchmesser mit dem Blendenwert bei einem Zoom Objektiv?

      Hallo !

      ich habe mich gerade hier angemeldet.


      Es geht bei meiner ersten Frage um ein Thema, das mir eigentlich immer klar zu sein schien, bei näherer Betrachtung mir aber plötzlich ein großes Rätsel aufgibt:

      Bei einem Objektiv wird die Blende eingestellt. Diese besteht naiv betrachtet aus einem Loch im Strahlengang, dessen Durchmesser veränderbar ist. Nun ist der Begriff "Blendenwert" ja definiert als Verhältnis von Objektivbrennweite F und Öffnungsdurchmesser D der Blendevorrichtung ( so liest man es zumindest immer):

      B = f/D

      Soweit ich es verstanden habe, fällt bei einem Objektiv mit größerer Brennweite weniger Licht auf das Objektiv als bei einer kleinen Brennweite, da ja der betrachtete Ausschnitt (der abgebildete Raumwinkel) im ersteren Fall kleiner ist als im zweiten Fall (ich gehe jetzt von einer beleuchteten homogenen Wand aus, die man ablichtet und ein Quadratmeter gibt in Summe mehr Licht ab als ein viertel Quadratmeter im Zoom). Bei gleicher Blende B ist aber

      D = F/B

      umso größer, je größer auch die Brennweite F ist. Um die Gleiche Belichtung bei einer größeren Brennweite zu bekommen, muss D daher größer im Durchmesser sein.

      Beispiel:

      F=50mm
      B=2
      bedeutet D=25

      Bei

      F=100mm
      B=2
      bedeutet D=50


      Ich hoffe, dass dies bis hierher wenigstens theoretisch richtig ist.

      Nun kommt aber das eigentliche Problem:

      Zoom-Objektive haben ja eine variable Brennweite. Dann müsste aber bei gleich eingestellter Blende (z.B. 2) der Durchmesser der Blendenöffnung mit der Brennweite "mitwachsen". Bei klassischen Zoom-Objektiven aus den 70er-Jahren hatte das Objektiv einen Blendenring. Wenn man dort eine Blende einstellt, dann ist doch damit der Durchmesser der "Iris" mechanisch festgelegt. Der Durchmesser müsste sich aber mit der eingestellten Brennweite mitändern. Wird/wurde das tatsächlich mit mechanischen Mitteln gelöst oder habe ich hier einen Denkfehler? Ich bekomme schon eine halbe Krise, da ich Zoom Objetive seit Hajrzehnten verwende, mir diese Frage aber plötzlich kam, als ich meiner Tochter eine analoge Kamera erklären wollte.

      Ich würde mich sehr freuen, hier eine Antwort zu erhalten.

      Danke ;)

    • Die Frage von ‚Schnudl‘ ist m.e. gut und berechtigt. Habe selber gegrübelt und bin dann (vermutlich) bei Foto Schuhmacher fündig geworden.
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      Nach mehrmaligem durchlesen des Artikels verstehe ich das folgendermaßen: Es wird im deutschen Sprachraum anscheinend der Begriff der eingestellten Blendenöffnung (z.b. Blende 5.6) mit der f-number, welche das Öffnungsverhältnis (Brennweite/Öffnung) beschreibt, vermengt.

      Ich habe bei keinem meiner Zoomobjektive eine mechanische Veränderung der Blende gesehen, wenn die Brennweite verstellt wird. Die am Blendenring eingestellte Öffnung der Blendenlamellen bleibt konstant. Somit ändert sich das Öffnungsverhältnis, oder lt. dem referenzierten Artikel, die f-number, nicht aber die Blende.

      Hoffe meine Schlussfolgerung ist richtig, falls nicht, würde ich mich über eine sachliche Diskussion hier freuen (ist wesentlich interessanter als mitzulesen wie sich 2 ein shooting ausmachen, wenn auch nicht so amüsant)

      Johann

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von je.at ()

    • f-Nummer oder im Englischen f-stop ist ein theoretischer Wert, der üblicherweise bei Zooms angepasst wird - da hat der Hersteller die notwendigen mechanischen und elektrisch/elektronischen Mechanismen eingebaut.

      T-Stop, wie er beim Film üblich ist, gibt dagegen die real (gemessene) Lichtmenge an, die hinten herauskommt - und dabei ist es egal, wie da irgendein Verhältnis von Öffnung und Blende oder sonst was weiss ist.

      Und warum? Weil es viel billiger und einfacher ist ein Objektiv mit einem groben Schätzwert zu bauen als eine Blendensteuerung, die überall auf mindestens 1/10 Blende genau funktionieren muss.

      Und ja, normale Objektive für Fotografie sind teilweise recht ungenau was das angeht. Auch Festbrennweiten.

      Im realen Leben ist das egal, für alles andere gibt es RAW und testen, testen, testen.

    • GRUBERND schrieb:

      f-Nummer oder im Englischen f-stop ist ein theoretischer Wert, der üblicherweise bei Zooms angepasst wird - da hat der Hersteller die notwendigen mechanischen und elektrisch/elektronischen Mechanismen eingebaut.

      Ich haette eine weitere Frage dazu: Wie funktionieren diese mechanischen und elektrisch/elektronischen Mechanismen, wenn man mit einem Objektiv einen Tele-Konverter verwendet?
      Bekanntlich aendert sich ja die Blende um eine Stufe, wenn man einen 1.4-fach Konverter, bzw um 2 Stufen, wenn man einen 2-fach Konverter verwendet.

      Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von everythingisfine ()

    • everythingisfine schrieb:

      Wenn Du von vorne in das Objektiv schaust und gegen das Licht hältst (...), die eingestellte Blende gleich lässt, und zoomst, ändert sich dann die Blendenöffnung, so wie Du die siehst?

      Ich wette ‚ja‘, und das ist Deine Antwort.
      Ich hoffte, aus dieser Andeutung einer Antwort wuerde hier eine Loesung gesponnen werden.
      Ich versuche weitere Andeutungen:

      Es gibt die Oeffnung, die durch die Blendenlamellen erzeugt wird - nennen wir es "das Loch". Wir nehmen an, es gibt keine Umpalumpa's, die die Groesse des Lochs veraendern, wenn man bei einem Zoom-Objektiv die Brennweite veraendert. Ich habe jedenfalls noch keine gesehen.

      Die optischen Elemente des Objektivs bilden einen optischen Vergroesserungsfaktor.

      Die optisch effektive Blende haengt von der Groesse des Lochs ab, sowie von diesem Vergroesserungsfaktor.

      Daher die urspruengliche Frage: "Wenn Du von vorne in das Objektiv schaust und gegen das Licht hältst (...), die eingestellte Blende gleich lässt, und zoomst, ändert sich dann die Blendenöffnung, so wie Du die siehst?"

      Anders formuliert: Bei einem Zoom-Objektiv aendert sich die optisch effektive Blende, weil sich dieser Vergroesserungsfaktor mit der Brennweite aendert, waehrend das Loch gleich bleibt.

      Es gibt Zoom-Objektive, die haben eine konstante Offenblende (z.B. 24-70 f/2,8 oder 70-200 f/4).
      Diese sind so konstruiert, dass sich der Vergroesserungsfaktor mit dem Aendern der Brennweite genau so veraendert, dass die optisch effektive Blende eben konstant bleibt.
      Es ist optisch aufwendiger, ein Zoom-Objektiv so zu konstruieren, deshalb sind Zoom-Objektive mit konstanter Offenblende in der Regel teurer.

      Bei billigeren Zoom-Objektiven, wo dies nicht beruecksichtigt wird (ueblich auch bei Kit-Objektiven), hast Du eine variable Offenblende, z.B. 28-70 f/3,5-5,6.

    • everythingisfine schrieb:

      Ich haette eine weitere Frage dazu: Wie funktionieren diese mechanischen und elektrisch/elektronischen Mechanismen, wenn man mit einem Objektiv einen Tele-Konverter verwendet?
      Bekanntlich aendert sich ja die Blende um eine Stufe, wenn man einen 1.4-fach Konverter, bzw um 2 Stufen, wenn man einen 2-fach Konverter verwendet.
      Das ist relativ einfach nachdem man sich angeschaut hat, was ein Telekonverter eigentlich macht .. er verdoppelt die Brennweite, dh er vergrössert den inneren Bereich des Bildes. Am Ende ist bei einem 2fach Konverter nur noch die Hälfte vom Bild am Sensor, es kommt also auch nur die Hälfte vom Licht dort an. Und zack, 2 Blenden weg.

      Ein 1,4fach Konverter verliert eine Blende, weil 1,4 ist circa Wurzel 2 .. man vergleiche die Abstände in den Blendenreihen.

    • GRUBERND schrieb:

      everythingisfine schrieb:

      Ich haette eine weitere Frage dazu: Wie funktionieren diese mechanischen und elektrisch/elektronischen Mechanismen, wenn man mit einem Objektiv einen Tele-Konverter verwendet?
      Bekanntlich aendert sich ja die Blende um eine Stufe, wenn man einen 1.4-fach Konverter, bzw um 2 Stufen, wenn man einen 2-fach Konverter verwendet.
      Das ist relativ einfach nachdem man sich angeschaut hat, was ein Telekonverter eigentlich macht .. er verdoppelt die Brennweite, dh er vergrössert den inneren Bereich des Bildes. Am Ende ist bei einem 2fach Konverter nur noch die Hälfte vom Bild am Sensor, es kommt also auch nur die Hälfte vom Licht dort an. Und zack, 2 Blenden weg.
      Ein 1,4fach Konverter verliert eine Blende, weil 1,4 ist circa Wurzel 2 .. man vergleiche die Abstände in den Blendenreihen.
      Das ist richtig, also Vergrößerungsfaktor verändert effektive Blende.

      Man vergleiche meinen Beitrag hier zum Zoomobjektiv.

    • GRUBERND schrieb:

      everythingisfine schrieb:

      Das ist richtig,
      Danke. /Sarkasmus
      Was sollte dann die Frage wenn du es eh weisst? Ich helfe ja gerne komplexe Zusammenhänge zu verstehen, aber Beschäftigungstherapie brauch ich wirklich keine. Also "Danke für garnix".
      Klar wusste ich das, aber ich habe konkret in diesem Zusammenhang nach jenem Teil deiner ersten Aussage gesucht, und das blieb ja unbeantwortet. Ich wiederhole Dein Statement, zu dem ich nachfragte, zur Gänze: „f-Nummer oder im Englischen f-stop ist ein theoretischer Wert, der üblicherweise bei Zooms angepasst wird - da hat der Hersteller die notwendigen mechanischen und elektrisch/elektronischen Mechanismen eingebaut.„

      Du erklärst auf meine Nachfrage hin zwar korrekt das optische Phänomen, aber ich sehe den Zusammenhang mit ‚mechanischen und elektrisch/elektronischen Mechanismen‘ nicht. Welche sollen das sein, und wie funktionieren diese?

      Oder meinst Du, die Erklärung für Telekonverter ist eine andere als für Zoom-Objektive? Doch wenn ja, warum und wie?

      Vielen Dank! (Ohne Sarkasmus.)

    • Ich hab die Firmware von einem Objektiv noch nie angeschaut, aber üblicherweise macht man sowas mit einer simplen Wertetabelle .. wenn Zoom auf 41mm dann Blendensteuerung auf 179 .. was dabei 179 heisst hängt dann vom Objektiv ab, ist aber auch egal, weil 179 so berechnet und getestet wurde, dass es passt. Voraussetzung ist natürlich eine irgendwie geartete elektronische Blendensteuerung.

      Der Telekonverter ist degegen komplett dumm, der macht seine Blendenänderung .. Verhältnis!! .. immer gleich, da muss man am Objektiv nichts anpassen.

      Mechanisch könnte man das zB mit einem Mitnehmer realisieren, der je nach Brennweiteneinstellung die Blendenöffnung mehr oder weniger beeinflusst.

      Wenn du kein Problem mit Englisch hast empfehle ich das Blog von Roger Cicala bei Lensrentals zu lesen .. der zerlegt immer wieder Linsen. Und auch ohne Text sind die Bilder gut gemacht.

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    • GRUBERND schrieb:

      Ich hab die Firmware von einem Objektiv noch nie angeschaut, aber üblicherweise macht man sowas mit einer simplen Wertetabelle .. wenn Zoom auf 41mm dann Blendensteuerung auf 179 .. was dabei 179 heisst hängt dann vom Objektiv ab, ist aber auch egal, weil 179 so berechnet und getestet wurde, dass es passt. Voraussetzung ist natürlich eine irgendwie geartete elektronische Blendensteuerung.

      Der Telekonverter ist degegen komplett dumm, der macht seine Blendenänderung .. Verhältnis!! .. immer gleich, da muss man am Objektiv nichts anpassen.

      Mechanisch könnte man das zB mit einem Mitnehmer realisieren, der je nach Brennweiteneinstellung die Blendenöffnung mehr oder weniger beeinflusst.

      Wenn du kein Problem mit Englisch hast empfehle ich das Blog von Roger Cicala bei Lensrentals zu lesen .. der zerlegt immer wieder Linsen. Und auch ohne Text sind die Bilder gut gemacht.

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      Ich lese Roger's Blog seit Jahren regelmaessig und Englisch ist kein Problem :) kann mich aber nicht entsinnen, dass dieses Thema in einem Beitrag konkret behandelt worden waere. Gibt es einen Link zu einem konkreten Artikel, wo es genau darum geht?
      Ich vermute, um die Frage des TO zu beantworten, muss man dennoch alles zusammen betrachten, ich kannte bisher als Haupterklaerung den Vergroesserungsfaktor.

    • Wenn du eh schon länger Rogers Blog liest, dann wird dir vielleicht aufgefallen sein wie teilweise extrem unterschiedlich verschiedene Objektive gebaut sind. Und das ist es auch worauf ich hier hinweisen möchte. Die Entscheidungen, die in die schlussendliche Konstruktion eines Objektivs gehen, sind so mannigfaltig, dass jedes Objektiv für sich leicht das Ausmass einer Doktorarbeit darstellen würde. Ob die gleichbleibende Blendenöffnung durch einen Schieber an den Blendenlamellen, durch eine Werteanpassung am Blendenmotor oder durch eine clevere Kombination von optischen Elementen und Gruppen zustande kommt weiss man erst, wenn man alles reverse engineered hat.

      Falls jemand sowas machen will, könnte er/sie zB mit dem Urvater der schlechten Zooms - dem Nikkor 43-86mm f3.5 anfangen. Und wenn dabei ein makellos - also herrlich schlechtes - Modell der allerersten Serie auftaucht würde ich mich freuen, wenn das nicht zerlegt wird sondern bei mir im Briefkasten landet. :)

    • everythingisfine schrieb:

      GRUBERND schrieb:

      f-Nummer oder im Englischen f-stop ist ein theoretischer Wert, der üblicherweise bei Zooms angepasst wird - da hat der Hersteller die notwendigen mechanischen und elektrisch/elektronischen Mechanismen eingebaut.
      Ich haette eine weitere Frage dazu: Wie funktionieren diese mechanischen und elektrisch/elektronischen Mechanismen, wenn man mit einem Objektiv einen Tele-Konverter verwendet?
      Bekanntlich aendert sich ja die Blende um eine Stufe, wenn man einen 1.4-fach Konverter, bzw um 2 Stufen, wenn man einen 2-fach Konverter verwendet.
      Die Frage hast Du Dir ganz am Anfang schon selbst mit der Formel B = f/D beantwortet!

    • GRUBERND schrieb:

      Urvater der schlechten Zooms - dem Nikkor 43-86mm f3.5
      ich glaub da hats verschiedene Versionen gegeben, vor langen Jahren hab ich eines gehabt und das war leidlich scharf und hat schöne Farbe gezeichnet.
      Was die Blenderei angeht, ich hab mir darüber noch nie den Kopf zerbrochen aber ist ja richtig spannend, wenn ich die Blende an der Kamera verändere muss im Objektiv irgendein Motor sein der diese Veränderung in Realität umsetzt, eigentlich eh logisch, früher ist das mechanisch abgenommen worden, beeindruckend, ab wann geht das elektrisch?

    • M_Martin_M schrieb:

      ich glaub da hats verschiedene Versionen gegeben, vor langen Jahren hab ich eines gehabt und das war leidlich scharf und hat schöne Farbe gezeichnet.
      Die erste Version hat eine Beschichtung, die aus heutiger, nostalgischer Sicht herrliche Überstrahlungen und Reflexe erzeugt - Romantik Deluxe. Ich hab ein v3 mit Ai-Anschluss, das ist nicht ganz so wild mehr.


      M_Martin_M schrieb:

      früher ist das mechanisch abgenommen worden, beeindruckend, ab wann geht das elektrisch?
      Meine grobe Vermutung wäre, dass mit dem Verschwinden von Blendenringen auch die Steuerung der Blende elektrisch gemacht wurde. Also schon ab der Einführung des Canon EF Bajonetts. Immerhin gibt es dort nur elektrische Kontakte und keine mechanischen Mitnehmer mehr.

    • morgenrot schrieb:

      GRUBERND schrieb:

      Verschwinden von Blendenringen
      Der fehlende Blendeneinstellring ist sicher Gewöhnungssache, aber mir fehlte der total.Ich möchte gerne sehen, was ich einstelle, ohne im Sucher nachzuschauen.
      Bei alten Objektiven findet sich sogar noch der Tiefenschärfebereich drauf ...
      Ich steh auch auf den Ring.
      Beim Systemwechsel von DSLR auf mirrorless gelang es, diesbezüglich wieder an die gute alte Zeit der Film-Ära anzuschließen, die haben nun alle wieder einen Blendeneinstellring.

      Also es geht schon heute auch noch, wenn der Hersteller nicht nur an die Shareholder, sondern auch an die Kunden denkt :)

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