Discussion:
Vignettierung und Lichtabfall bei Weitwinkel-Objektiven
(zu alt für eine Antwort)
Frank Mechelhoff
2005-10-05 10:39:10 UTC
Permalink
So, nun mal zu einem anderen Thema.

In einer anderen community hab ich mich jüngst über einen ignoranten
poster geärgert und daher beschlossen, ein-für-allemal, ein paar
Dinge aufzuschreiben die immer wieder verwechselt werden, so dass man
elend lang über Begriffe diskutiert - bekanntermassen die
unfruchtbarsten und ärgerlichsten Diskussionen - und dann wenn man
sich einig ist und nun der eigentlich spannende Teil beginnen könnte,
schon abgekämopft, müde oder verärgert ist.... In künftigen
Diskussionen kann ich dann cut&paste machen oder gleich verlinken und
mir viel Energie sparen...

Leider gibt ja weder Cosina, Voigtländer, oder Sigma oder andere
Anbieter von Weitwinkelobjektiven mit 80° und mehr Bildwinkel
Anleitungen heraus wie man ihre Objektive benutzen soll, oder legt ein
Büchlein "Optische Grundregeln für Anfänger" bei. Das würde viel
Geheul in Foto-Foren und Mehrfach-Postings ersparen...

Denn anders als die Frau mit dem Mixer und dem Backrezept im
ausgezeichneten Vergleich von Sascha im Contax-139 thread, suchen wir
Männer ja zunächst immer bei anderen die Schuld wenn etwas nicht
klappt. Besonders gern in der Technik!

In diesem Sinne, viel Spass beim Lesen, und Danke für kritische
Anmerkungen im Voraus:

http://www.taunusreiter.de/Cameras/vignettes_dt.html

Gruss, Frank
Rainer Ziegenbein
2005-10-05 14:42:19 UTC
Permalink
Post by Frank Mechelhoff
In diesem Sinne, viel Spass beim Lesen, und Danke für kritische
http://www.taunusreiter.de/Cameras/vignettes_dt.html
Na denn: Grundsaetzlich finde ich den Hinweis, dass nicht jeder
Lichtabfall zum Rand hin automatisch Vignettierung sein muss,
sehr vernuenftig.
Andererseits habe ich das Gefuehl, Du schieszt im Kommentar zu
dem Beispieldiagramm uebers Ziel hinaus. Ein Helligkeitsabfall,
der sich durch Abblenden vermindern laesst, MUSS meiner Meinung
nach durch echte Vignettierung (d.h. unerwuenschte Buendel-
begrenzung im Objektiv) hervorgerufen werden. Nur laesst sich
dieser Abfall eben nicht bis auf Null vermindern - da ist das
cos^4-Gesetz davor.


Grusz,
Rainer
Frank Mechelhoff
2005-10-05 16:08:47 UTC
Permalink
Post by Rainer Ziegenbein
Andererseits habe ich das Gefuehl, Du schieszt im Kommentar zu
dem Beispieldiagramm uebers Ziel hinaus. Ein Helligkeitsabfall,
der sich durch Abblenden vermindern laesst, MUSS meiner Meinung
nach durch echte Vignettierung (d.h. unerwuenschte Buendel-
begrenzung im Objektiv) hervorgerufen werden. Nur laesst sich
dieser Abfall eben nicht bis auf Null vermindern - da ist das
cos^4-Gesetz davor.
Da ist von der Logik her was dran. Aber wenn man sich daraufhin ein
paar Zeiss-Digramme anschaut, kommt man darauaf dass ausgerechnet die
"Riesen-"Distagone (für SLR) die grössten Vignettierer von allen
sind, denn da ist der Unterschied zwischen offener Blende und 2 Stufen
abgeblendet am grössten, und bei offener Blende ist der Lichtabfall
nicht etwa geringer sondern gleich hoch wie bei den Biogonen (für RF)
oder dem Leica-Elmarit M. Und das versteh ich nicht.

Andererseits zeigen die Distagone auch, dass die Vergrösserung der
Frontlinse schon was bringt um den Lichtabfall gegenüber den
"kleineren" Biogonen bei *mittleren Blenden* kleiner zu halten. Das
versteh ich schon besser.

Die 35mm Summicrone und Summiluxe "vignettieren" nach dieser Definition
auch recht übel bei grössten Blenden, egal ob -lux oder -cron. Nicht
viel besser wie die SuperWW. Nur bessert sich deren Verhalten bei
Abblendung stärker.

Wenn man diese Erklärung akzeptiert wären die Weitwinkel von ZEISS
und LEICA, was deren eigenen veröffentlichte Zahlen angeht, mit ihren
hohen Lichtstärken (was den Lichtabfall betrifft) eigentlich heillos
überfordert.
Die um eine Stufe lichtschwächeren Cosina/ Voigtländer WW sind dies
kaum, Ihr Lichtabfall entspricht aufgeblendet etwa der Konkurrenz: 3
Blendenstufen fürs 12er, 2.6 fürs 15mm, 1.8 fürs 25mm - E. Puts
schreibt übers 25mm "Lichtabfall vorhanden aber nicht störend" -
viele Neubesitzer von Superweitwinkeln stört es allerdings doch! Beim
Abblenden bessert sich das 15mm um eine halbe, das 12er kaum und das
25mm um weniger als eine halbe Stufe (laut FotoMagazin-Tests) - obwohl
der Vorteil immer noch so deutlich spürbar ist dass zumindest ich beim
15mm nur ungern drauf verzichte. Deren vergleichsweise kleine
Frontlinsen lassen ja schon vermuten dass man seitens der Konstrukteure
weniger kostenträchtige Massnahmen ergriffen hat als bei Leica/Zeiss,
um Lichtabfall konmstruktiv auszuschliessen. Dennoch zeigen die Zahlen,
dass sie sich selbst auf diesem Gebiet so schlecht nicht schlagen.

Was mich jetzt natürlich interessiert, wäre ein direkter Vergleich
mit einem Topogon-artigen symmetrischen Design der 50'er Jahre. Deren
Frontlinsen sind ja noch viel kleiner. Ich würde erwarten dass deren
Lichtabfall signifikant höher ausfällt als alles vergleichbare heute,
und eigentlich einen Centerfilter verlangt (den manche Hersteller ja
auch anboten). Vielleicht sind sie aber auch nicht soo schlecht...

Gruß Frank
http://www.taunusreiter.de/Cameras
Helmut Faugel
2005-10-05 19:55:19 UTC
Permalink
Post by Frank Mechelhoff
Post by Rainer Ziegenbein
Andererseits habe ich das Gefuehl, Du schieszt im Kommentar zu
dem Beispieldiagramm uebers Ziel hinaus. Ein Helligkeitsabfall,
der sich durch Abblenden vermindern laesst, MUSS meiner Meinung
nach durch echte Vignettierung (d.h. unerwuenschte Buendel-
begrenzung im Objektiv) hervorgerufen werden. Nur laesst sich
dieser Abfall eben nicht bis auf Null vermindern - da ist das
cos^4-Gesetz davor.
Da ist von der Logik her was dran. Aber wenn man sich daraufhin ein
paar Zeiss-Digramme anschaut, kommt man darauaf dass ausgerechnet die
"Riesen-"Distagone (für SLR) die grössten Vignettierer von allen
sind, denn da ist der Unterschied zwischen offener Blende und 2 Stufen
abgeblendet am grössten, und bei offener Blende ist der Lichtabfall
nicht etwa geringer sondern gleich hoch wie bei den Biogonen (für RF)
oder dem Leica-Elmarit M. Und das versteh ich nicht.
Die Verhältnisse beim Distagon sind nunmal sehr anders als beim
Biogon. Beim Distagon ist der Neigungswinkel der Randstrahlen die
auf die Bildebene treffen nur moderat gegen die optische Achse
geneigt, beim Biogon sind diese Strahlen etwa so stark wie beim
Eintritt ins Objektiv geneigt sind. Ich denke das reduziert die
die Vigenttierung schon sehr deutlich, zumindest wenn soweit
abgeblendet wird das die künstliche Vignettierung, die durch
beschränkte Linsen- oder Fassungsdurchmesser hervorgerufen wird
beseitigt wurde.

Wie die Vignettierung mit der Konstruktion zusammenhängt beschreibt
Stüpper in "Die photographische Kamera" nach dem das cos^4 Gesetz
genannt hat kurz und knapp mit: "Die streng richtigen Verhältnisse
in moderenen photographischen Objektiven sind etwa verwickelter".

Und was Zeiss als "Distagon" bezeichnet liese sich wohl in
weitere unterschiedliche Objektivtypen aufspalten, ähnlich
wie deren Tele-Tessare.
Post by Frank Mechelhoff
[..] Deren vergleichsweise kleine
Frontlinsen lassen ja schon vermuten dass man seitens der Konstrukteure
weniger kostenträchtige Massnahmen ergriffen hat als bei Leica/Zeiss,
um Lichtabfall konmstruktiv auszuschliessen. Dennoch zeigen die Zahlen,
dass sie sich selbst auf diesem Gebiet so schlecht nicht schlagen.
Also nur als Beispiel: Das Zeiss Biogon 4,5/38 müsste am Rand
(45 Grad "Halb"bildwinkel) zwei Blenden Vignettierung zeigen,
bei f/8 sind es aber Dank der Bauweise aber nur 1 1/3.

Und das Super Wide Heliar 4,5/15 müsste in der Ecke 3,2 Blenden
vignettieren. Gut, das Distagon 3,5/15 vignettiert bei f/8 nur
*1/3* Blende!
Post by Frank Mechelhoff
Was mich jetzt natürlich interessiert, wäre ein direkter Vergleich
mit einem Topogon-artigen symmetrischen Design der 50'er Jahre. Deren
Frontlinsen sind ja noch viel kleiner. Ich würde erwarten dass deren
Lichtabfall signifikant höher ausfällt als alles vergleichbare heute,
und eigentlich einen Centerfilter verlangt (den manche Hersteller ja
auch anboten).
Deine Vermutung ist richtig, die Topogon-Objektive vignettieren
stark, dh. sie entsprechen weitestgehend der natürlichen
Vignettierung. Naumann hat irgendwann zwischen 1949 - 1952
in der Fachzeitschrift "Optik" einen Artikel über den Einsatz
eines Centerfilters an einem Topogon(ich denke das 25er für
Kleinblid) verfasst hat. Leider hab ich den Artikel nicht kopiert,
aber als Fazit schreibt Naumann das Farbdiaaufnahmen mit dem Topogon
nur mit Centerfilter ein ausgewogenes Bildergebnis liefern.
--
Helmut Faugel
Frank Mechelhoff
2005-10-05 20:13:29 UTC
Permalink
Post by Helmut Faugel
Und das Super Wide Heliar 4,5/15 müsste in der Ecke 3,2 Blenden
vignettieren.
Du erstaunst mich immer wieder. Sag mir bitte nicht dass Du sowas
selber berechnen kannst. Das Fotomagazin (4/99) kam auf ca. 2,6 bei
f/4.5 und 2,1 bei f/8 für das 4.5/15mm. Das 5.6/12mm wurde (in
12/2000) mit ca. 3,2 und 3,1 getestet...

Gruß, Frank
Helmut Faugel
2005-10-05 20:30:57 UTC
Permalink
Post by Frank Mechelhoff
Post by Helmut Faugel
Und das Super Wide Heliar 4,5/15 müsste in der Ecke 3,2 Blenden
vignettieren.
Du erstaunst mich immer wieder. Sag mir bitte nicht dass Du sowas
selber berechnen kannst.
Sicher, man nehme 55 Grad und setzte in die Formel cos^4 ein,
und dann ist rechnen mit Logarithmen angesagt ;-)

Ist also nur der Wert wie hoch die natürliche Vignettierung
bei diesem Bildwinkel ist.
Post by Frank Mechelhoff
Das Fotomagazin (4/99) kam auf ca. 2,6 bei
f/4.5 und 2,1 bei f/8 für das 4.5/15mm. Das 5.6/12mm wurde (in
12/2000) mit ca. 3,2 und 3,1 getestet...
Hört sich realistisch an, auch die WW-GF-Objektive von LINOS ähm
Rodenstock "tricksen" abgeblendet die natürliche Vignettierung
am Rand um 1/2 bis 2/3 Blenden aus. Den Rest muss ein Center-
filter erlegen.
--
Helmut Faugel
Dieter Lefeling
2005-10-05 23:23:21 UTC
Permalink
Post by Frank Mechelhoff
Post by Helmut Faugel
Und das Super Wide Heliar 4,5/15 müsste in der Ecke 3,2 Blenden
vignettieren.
Du erstaunst mich immer wieder. Sag mir bitte nicht dass Du sowas
selber berechnen kannst.
Wie jetzt? Die Cosinus-hoch-vier-Formel hast Du doch selbst genannt?!?

Eine Brennweite von 15 mm ergibt an der Kleinbildkamera einen halben (!)
diagonalen Bildwinkel von arctan (Wurzel 468 / 15) = 55,26 Grad.
Und cos^4 55,26 = 0,1054. In der Ecke kommt also rund 10% des Lichts in
der Mitte an. Der Zweierlogarithmus davon ergibt -3,24... Blendenstufen.
Post by Frank Mechelhoff
Das Fotomagazin (4/99) kam auf ca. 2,6 bei
f/4.5 und 2,1 bei f/8 für das 4.5/15mm. Das 5.6/12mm wurde (in
12/2000) mit ca. 3,2 und 3,1 getestet...
Die Rechnung gibt natuerlich nur die natuerliche Vignettierung aufgrund
des Bildwinkels wieder, nicht aber die Einbussen durch Fassungsvignet-
tierung oder auch die Gewinne durch winkelabhaengige Vergroesserung der
nutzbaren Eintrittspupille. Das Ergebnis realer Objektive kann also
sowohl darunter als auch darueber liegen. Bei Weitwinkeln ab 24 mm sehe
ich jedenfalls abgeblendet selbst auf Diafilm praktisch *nix*. <8)

Dieter
--
Suche: Canon Standard-Prismensucher FN (nicht AE-FN) fuer new F-1.
Gebrauchsspuren kein Problem, solange Optik sauber und Mechanik 100% ok.
Dennis Lohmann
2005-10-06 01:26:40 UTC
Permalink
Post by Dieter Lefeling
Eine Brennweite von 15 mm ergibt an der Kleinbildkamera einen halben (!)
diagonalen Bildwinkel von arctan (Wurzel 468 / 15) = 55,26 Grad.
Moment... 468? Was ist das?
Post by Dieter Lefeling
Die Rechnung gibt natuerlich nur die natuerliche Vignettierung aufgrund
des Bildwinkels wieder, nicht aber die Einbussen durch Fassungsvignet-
tierung
Meinst Du damit das, was Van Walree als 'optical vignetting'
bezeichnet? Er sagt aber, das sei bei cos4 schon mit eingepreist...?
Post by Dieter Lefeling
oder auch die Gewinne durch winkelabhaengige Vergroesserung der
nutzbaren Eintrittspupille.
Ist das der Effekt, den ich bei meinem 24er ganz am Rand sehen kann, wo
die abgeblendete Eintrittspupille scheinbar wieder größer wird?

Dennis.
Helmut Faugel
2005-10-06 06:45:21 UTC
Permalink
Post by Dennis Lohmann
Post by Dieter Lefeling
Eine Brennweite von 15 mm ergibt an der Kleinbildkamera einen halben (!)
diagonalen Bildwinkel von arctan (Wurzel 468 / 15) = 55,26 Grad.
Moment... 468? Was ist das?
Die halbe Diagonal 12^2 + 18^2 ;-)

Wurzel 468 ist schliesslich genauer als 21,633307652783935758715327604823...
--
Helmut Faugel
Dennis Lohmann
2005-10-06 08:35:26 UTC
Permalink
Post by Helmut Faugel
Die halbe Diagonal 12^2 + 18^2 ;-)
Wurzel 468 ist schliesslich genauer als 21,633307652783935758715327604823...
Oh mann (*andiestirnklatsch*)... ich habe Wurzel (468/15) gelesen,
statt (Wurzel 468)/15

Dennis.
Dieter Lefeling
2005-10-06 11:39:43 UTC
Permalink
Post by Dennis Lohmann
Post by Dieter Lefeling
Eine Brennweite von 15 mm ergibt an der Kleinbildkamera einen halben (!)
diagonalen Bildwinkel von arctan (Wurzel 468 / 15) = 55,26 Grad.
Moment... 468? Was ist das?
Das Quadrat der halben Formatdiagonale. Wurzel vor Punkt vor Strich. <8)
Post by Dennis Lohmann
Post by Dieter Lefeling
Die Rechnung gibt natuerlich nur die natuerliche Vignettierung aufgrund
des Bildwinkels wieder, nicht aber die Einbussen durch Fassungsvignet-
tierung
Meinst Du damit das, was Van Walree als 'optical vignetting'
bezeichnet? Er sagt aber, das sei bei cos4 schon mit eingepreist...?
Ich weiss nicht, was Herr van Walree so bezeichnet, ich jedoch meine
damit den Einfluss der drei Faktoren, die Du in einem anderen Beitrag
schon naeher erklaert hast. Also der winkelbedingte Einfluss. Ohne jede
kuenstliche Vignettierung, weder durch bildfeldbegrenzende zu enge Gelis
noch durch die allseits ueblichen zu engen Objektivfassungen. Also das,
was ohne Filter und Geli auch bei Blende 16 noch als Vignettierung
uebrig ist.

Dazu kommt noch die Fassungsvignettierung (sichtbar bei grossen Blenden)
und Abschattungen durch ungeeignete Filter und Gelis o.ae. Ersteres kann
man durch Abblenden beheben, zweiteres durch Wahl geeigneten Zubehoers.

Selbst die natuerliche, rein winkelbedingte Vignettierung laesst sich
Post by Dennis Lohmann
Post by Dieter Lefeling
oder auch die Gewinne durch winkelabhaengige Vergroesserung der
nutzbaren Eintrittspupille.
Ist das der Effekt, den ich bei meinem 24er ganz am Rand sehen kann, wo
die abgeblendete Eintrittspupille scheinbar wieder größer wird?
Genau das. Durch diesen segensreichen Effekt kannst Du auch mit dem 24er
bei Abblendung eine weitgehend perfekt ausgeleuchtete Aufnahme machen,
obwohl der physikalisch bedingte cos^4-Effekt eigentlich um 1,7 Stufen
verdusterte Ecken verspraeche.

Dieter
--
Suche: Canon Standard-Prismensucher FN (nicht AE-FN) fuer new F-1.
Gebrauchsspuren kein Problem, solange Optik sauber und Mechanik 100% ok.
Dennis Lohmann
2005-10-06 14:46:49 UTC
Permalink
Post by Dieter Lefeling
Also der winkelbedingte Einfluss. Ohne jede
kuenstliche Vignettierung, weder durch bildfeldbegrenzende zu enge Gelis
noch durch die allseits ueblichen zu engen Objektivfassungen.
...
Dazu kommt noch die Fassungsvignettierung (sichtbar bei grossen Blenden)
Genau, und das ist alles lt. VanWalree bereits im cos4-Faktor mit drin.
Wobei er die einfache cos(b) als Nährung für diese
Fassungsvignettierung nimmt, und diese außerdem auf den
Objektraumwinkel bezieht, und nicht auf den Bildraumwinkel. Schau Dir
doch mal den Artikel an, ist wirklich interessant.

Gruß,
Dennis.
Dieter Lefeling
2005-10-06 16:20:46 UTC
Permalink
Post by Dennis Lohmann
Post by Dieter Lefeling
...
Dazu kommt noch die Fassungsvignettierung (sichtbar bei grossen Blenden)
Genau, und das ist alles lt. VanWalree bereits im cos4-Faktor mit drin.
Eine solche Darstellung waere unzutreffend. Ich glaube es aber kaum:
Das Mass der Fassungsvignettierung ist schliesslich von der Blende
abhaengig, waehrend cos^4 ausschliesslich auf den Winkel abhebt.

Dieter
--
Suche: Canon Standard-Prismensucher FN (nicht AE-FN) fuer new F-1.
Gebrauchsspuren kein Problem, solange Optik sauber und Mechanik 100% ok.
Dennis Lohmann
2005-10-06 19:13:47 UTC
Permalink
Post by Dieter Lefeling
Das Mass der Fassungsvignettierung ist schliesslich von der Blende
abhaengig, waehrend cos^4 ausschliesslich auf den Winkel abhebt.
Er macht ja auch leicte Einschränkungen und definiert es als
Näherung. Einfach mal anschauen. Oder wie kommen Deiner Meinung nach
die 4 Kosinüsse zusammen?

Dennis.
Dieter Lefeling
2005-10-06 23:08:55 UTC
Permalink
Post by Dennis Lohmann
Er macht ja auch leicte Einschränkungen und definiert es als
Näherung. Einfach mal anschauen.
Ich hab's gerade mal gelesen. Hoert sich fuer meine Begriffe korrekt an
und entspricht auch der ueblichen Darstellung und Terminologie.

Der Autor unterscheidet zwischen drei Arten von Vignettierung:

- "natural" = natuerliche Vignettierung, die ausschliesslich vom
Bildwinkel abhaengt und somit auch bei Abblendung unvermeidlich ist.
Das ist die Sache mit dem cos^4-Gesetz.

- "optical" = kuenstliche Vignettierung Typ A, naemlich solche durch
eine zu enge Objektivfassung (vgl. Beispielaufnahmen realer Objektive
und ihrer von schraeg vorn aufgenommenen Eintrittspupillen, offen und
abgeblendet). Die ist durch Abblendung behebbar.

- "mechanical" = kuenstliche Vignettierung Typ B, also solche durch un-
geeignetes Zubehoer, das das Bildfeld einengt, etwa eine zu lange Geli
oder ein zu enges Filter.

Im deutschen Sprachraum werden die beiden letzten Arten unter dem
Oberbegriff "kuenstliche Vignettierung" zusammengefasst, der Autor
differenziert das lediglich noch in zwei Unterarten ("kuenstlich" =
"optical" + "mechanical").

Der Begriff der natuerlichen Vignettierung wird gleich verwendet.
Post by Dennis Lohmann
Oder wie kommen Deiner Meinung nach die 4 Kosinüsse zusammen?
Der Cosinus gibt das Laengenverhaeltnis von Randstrahl und Mittenstrahl
an. Weil sich die Intensitaet mit dem Quadrat dieser Laenge aendert,
entsteht schon mal eine Schwaechung auf den cos^2 des Winkels.

Ein Strahlenkegel in der Bildmitte projiziert einen Kreis auf den Film.
Ein Kegel am Rand wuerde hingegen eine Ellipse projizieren, deren
Groesse in etwa um einen weiteren Kosinus des Winkels kleiner ausfaellt.

Und schliesslich ist es so, dass ein Lichtstrahl in der Bildecke nun mal
nicht senkrecht, sondern schraeg auf den Film trifft. Genauso wie die
schraege Beleuchtung eines flachen Gegenstandes "dunkler" ausfaellt als
die senkrechte, frontale Beleuchtung mit der selben Lampe, aendert sich
auch hier noch einmal die nutzbare Intensitaet um einen Kosinus.

So kommen die bekannten "vier Kosinen" zusammen.

Alle diese Einfluesse sind rein winkelabhaengig und beschreiben somit
ausschliesslich die natuerliche Vignettierung ("natural"), nicht aber
die kuenstliche Vignettierung durch eine zu enge Objektivfassung und der
damit einhergehenen Pupilleneinengung ("optical") oder durch ungeeignete
Zubehoerteile ("mechanical").

Es werden dann noch weitere Aspekte diskutiert, etwa die Frage, welcher
Winkel ueberhaupt heranzuziehen ist (Distagon vs. Biogon) und dass eine
bessere Abschaetzung des Effekts resultiert, wenn man *einen* Kosinus
fuer einen bestimmten Winkel im Gegenstandsraum (statt sonst Bildraum)
annimmt.

Interessante Darstellung BTW. Eine Grafik wie die mit der falschen Geli
zum 28er Distagon habe ich selbst vor Jahren fuer die Konstruktion einer
richtigen (tm) Bluetenkelchgeli fuer FD-Chromring benutzt. Mit Kenntnis
der vorderen Hauptebenenlage kann man sowas sehr genau konstruieren.
Dann wirkt es wenigstens. <8)

Dieter
--
Suche: Canon Standard-Prismensucher FN (nicht AE-FN) fuer new F-1.
Gebrauchsspuren kein Problem, solange Optik sauber und Mechanik 100% ok.
Dennis Lohmann
2005-10-06 23:57:31 UTC
Permalink
Aukäi, jetzt habe ich verstanden, was ich da zusammengeschmissen habe:
Einmal die Vignettierung der runden Eintrittspupille durch die Fassung
zum Ellipsoid (künstliche V.) und einmal die Verformung des
Strahlenbündels von rund nach elliptisch. Also gut, cos4 ist
winkelabhängiger Lichtabfall, und Vignettierung ist Vignettierung :-)

Gruß,
Dennis.

Dennis Lohmann
2005-10-05 15:11:46 UTC
Permalink
Post by Frank Mechelhoff
So, nun mal zu einem anderen Thema.
Hallo Frank!

Ich kann mich dem nicht ganz anschließen. Du unterscheidest zwischen
Vignettierung und Lichtabfall, und beschreibst die cos4-Regel als nur
für den Lichtabfall geltend. Das stimmt so nicht, aber eigentlich nur,
weil Du Vignettierung letzten Endes nicht oder nur wachsweich
definierst, und das auch nicht korrekt:

"Vignettierung bedeutet dass der Lichtstrom ...durch Hindernisse
physisch eingeschränkt wird - also entweder vor dem Objektiv ... im
Objektiv selbst ... oder hinter dem Objektiv"

Du solltest zuerst mal zwischen einer Vignettierung bedingt durch eine
zu kleine Streulichtblende oder Vorsatzfilter ("vor dem Objektiv") und
einer Vignettierung des Strahlenganges "im Objektiv" unterscheiden, und
nicht alles in einen Topf schmeissen. Ersteres ist natürlich einfach
zu vermeiden, letzteres aber immer der Fall. Denn genau daher rührt ja
die Art der Vignettierung, die Du im Kasten neben dem Schaubild
beschreibst: Bei geöffneter Blende finden Randstrahlen eine kleinere
Eintrittspupille vor, als die Mittelstrahlen, da die Eintrittspupille
vom Tubus/Linsenfassungen beschnitten = vignettiert wird. Den Effekt
kann man gut beobachten, wenn man in das Objektiv ein wenig schräg
hinenschaut: Die beim geraden Durchsehen runde Eintrittspupille wird
schmaler und sieht wie die Schnittmenge zweier Kreise aus.

Somit stimmt dieser Satz nämlich nicht:

"Ich weiß von keinem Objektiv im derzeitigen Verkaufsangebot für SLR
oder RF-Cameras mit eingebauten Fehlern."

Abgesehen davon, daß natürlich *alle* Objektive über eingebaute
Fehler verfügen, haben nämlich eigentlich alle Objektive den Fehler
"im Objektiv selbst" eingebaut. "Vor dem Objektiv" und "hinter dem
Obejtiv" natürlich nicht, aber das ist ja wie gesagt auch eine andere
Kategorie. Letzters taufst Du "physikalische" Vignettierung, was ich
nicht ganz korrekt finde, da das hier alles Physik ist. Wie wär's mit
physischer Vignettierung? Und als Gegensatz dazu die optische
Vignettierung der Eintrittspupille durch die "Dicke" des Objektives?

Das mit dem Lichtabfall ist korrekt, nur beschreibt das cos4-Gesetz mW
nach die Kombination aus Lichtabfall und optischer Vignettierung:

- einmal einen cos2 Faktor, der den Abfall der Lichintensität in
Abhängigkeit der Entfernung beschreibt (Ecken weiter weg als Mitte)

- einmal einen cos Faktor, der die Querschnittsfläche des
Strahlenbündels beschreibt (Strahlen bündel bei Randstrahlen
"dünner" als bei Mittelstrahlen)

- einmal einen cos Faktor als Näherung für die optische Vignettierung

Das zusammen multipliziert ergibt einen cos4 Faktor. Habe ich da was
falsch verstanden?

Gruß,
Dennis.
Frank Mechelhoff
2005-10-05 16:32:45 UTC
Permalink
Post by Dennis Lohmann
Das mit dem Lichtabfall ist korrekt, nur beschreibt das cos4-Gesetz mW
- einmal einen cos2 Faktor, der den Abfall der Lichintensität in
Abhängigkeit der Entfernung beschreibt (Ecken weiter weg als Mitte)
- einmal einen cos Faktor, der die Querschnittsfläche des
Strahlenbündels beschreibt (Strahlen bündel bei Randstrahlen
"dünner" als bei Mittelstrahlen)
- einmal einen cos Faktor als Näherung für die optische Vignettierung
Das zusammen multipliziert ergibt einen cos4 Faktor. Habe ich da was
falsch verstanden?
Hallo Dennis, Du könntest recht haben, da muss ich nochmal genauer
recherchieren. Es gibt also 3, einen zum quadrat und zwei einfache? Das
würde das "praktisch auftretende" Lichtabfallverhalten von Objektiven
vielleicht sogar besser erklören als mein (zugegebenermassen
plakatives) Modell. Mir ist selber klar dass ich Vignettierung nicht so
sauber abgegrenzt habe - vielleicht aus dem Bemühen heraus auch von
Nicht-Physikern verstanden zu werden. Die erste Version war ohnehin die
englische, und mein Englisch ist nun mal etwas plakativ ;-)

Was die "genaue" Recherche angeht, bekommt man hier in D. natürlich
das präzisere Feedback :-) aber danach fragte ich ja.

Gruss Frank
Helmut Faugel
2005-10-05 20:07:12 UTC
Permalink
Post by Dennis Lohmann
[..]
"Ich weiß von keinem Objektiv im derzeitigen Verkaufsangebot für SLR
oder RF-Cameras mit eingebauten Fehlern."
Sagen wir so: Die Fehler sind meist gut versteckt ;-)
Post by Dennis Lohmann
[..] Letzters taufst Du "physikalische" Vignettierung, was ich
nicht ganz korrekt finde, da das hier alles Physik ist. Wie wär's mit
physischer Vignettierung? Und als Gegensatz dazu die optische
Vignettierung der Eintrittspupille durch die "Dicke" des Objektives?
Die Begriffe in der Literatur lauten natürliche und künstliche
Vignettierung.
Post by Dennis Lohmann
Das mit dem Lichtabfall ist korrekt, nur beschreibt das cos4-Gesetz mW
- einmal einen cos2 Faktor, der den Abfall der Lichintensität in
Abhängigkeit der Entfernung beschreibt (Ecken weiter weg als Mitte)
- einmal einen cos Faktor, der die Querschnittsfläche des
Strahlenbündels beschreibt (Strahlen bündel bei Randstrahlen
"dünner" als bei Mittelstrahlen)
Weil aus der kreisrunden Blendenöffnung durch die Neigung eine
kleinere Ellipse wird.
Post by Dennis Lohmann
- einmal einen cos Faktor als Näherung für die optische Vignettierung
Wegen des Einfallswinkels der Strahlen auf die Bildebene.
Post by Dennis Lohmann
Das zusammen multipliziert ergibt einen cos4 Faktor. Habe ich da was
falsch verstanden?
Nee.
--
Helmut Faugel
Dennis Lohmann
2005-10-05 21:28:20 UTC
Permalink
Post by Helmut Faugel
Die Begriffe in der Literatur lauten natürliche und künstliche
Vignettierung.
Aha, gut, dann spreche ich jetzt auch diese Sprache...
Post by Helmut Faugel
Post by Dennis Lohmann
- einmal einen cos Faktor als Näherung für die optische Vignettierung
Wegen des Einfallswinkels der Strahlen auf die Bildebene.
8-/ Äh... ich glaube, das ist jetzt ein Mißverständnis. Ich meinte
das, was Du oben als künstliche Vignettierung bezeichnet hast, also
die Abschattung der Eintrittspupille durch die Optik. Wäre die Linse
"dünn", gäbe es sie nicht. Das hat jetzt mE aber gar nichts
ursächlich mit dem Einfallswinkel der Strahlen auf der Bildebene zu
tun, das passiert vorher.

Mir ist jetzt auch wieder eingefallen, wo ich meine Weisheiten her
hatte:
Vom guten alten Paul Van Walree

http://www.vanwalree.com/optics/vignetting.html

Dort sind auch "Eure" beiden Objektive (Biogon und Distagon)
eingebunden. Er unterscheidet in:

- mechanical v. = natürliche V. (zu kleine Streulichtblende)
- optical v. = künstliche V. (Beschneidung der Eintrittspupille)
- natural v. = Lichtabfall(?) (Einfallswinkel auf Bildebene, unterteilt
in zwei Effekte).

Dennis.
Loading...