Verzeichnung durch Sensor-Deckglas

[Rico Hofmann]

Falls sich jemand dafür interessiert, weswegen auch gute Objektive verzeichnen - es liegt am Sensor-Glas! Siehe unter: http://rico.themac.de/sharing/verzeichng.pdf

[Rico Hofmann]

<a href='http://rico.themac.de/sharing/verzeichng.pdf' target='_blank'>Der Link</a>

[Micha67]

... sollte man berücksichtigen, daß die meisten Weitwinkeloptiken auch ohne Schutzglas schon leicht tonnenförmig verzeichnen. Der Grund: andere Abbildungsfehler, wie die sphärische Abberration sowie Astigmatismus und Koma lassen sich deutlich einfacher korrigieren, wenn man in der Linsenrechnung etwas Verzeichnung zulässt. Ausnahmen, wie ein Zeiss Distagon 21/2.8, welches ausgeprägt wellenförmig verzeichnet, bestätigen diese Regel.

Weiterhin ist der Aufsatz in seiner Grundannahme unrichtig, daß Zoomobjektive bei einer bestimmten Brennweite *nicht* verzeichnen. Die Tonnenverzeichnung geht über Wellenform in Kissenverzeichnung über. Bereiche, in denen *keine* Verzeichnung vorliegt, gibt es so gut wie nie.

BTW: wie dick sind denn die Schutzgläser bzw. IR-Filter in der Realität? Es könnte durchaus sein, daß eine *zusätzliche* Verzeichnungskomponente durch solche, nicht im Strahlengang der Optik berücksichtigte Schichten bedingt sind. Allerdings wäre bei dickeren Schichten der Fokusfehler gegenüber der Verzeichnung nicht dominanter?

[Rico Hofmann]

Der Fokusfehler lässt sich ja einfach ausgleichen, indem der Sensor im Abstand zu Bajonett justiert wird. Bei der EOS DCS 520 gab es den Fokusfehler durch den einfach in den Strahlengang geschraubten IR-Filter tatsächlich.
Es mag schon sein, dass es keine verzeichnungsfreien Objektive gibt, das glaubt ja auch niemand. Allerdings Lässt sich selbst das gute EF 50/1,4 analog wunderbar einsetzen und digital verzeichnet es, besonders an den vollformatigen Modellen.

[Micha67]

[Rico Hofmann]

... sollte es ja nicht werden. Mir ist heute beim Sprung in den Pool nur aufgefallen, dass selbst die geraden Kanten unter Wasser bei Betrachtung aus einem entsprechenden Winkel mächtig gebogen werden. Da habe ich das nur mal fix durchgerechnet.

[Rico Hofmann]

..., die Unterschiede machen - im Vergleich.

[GS2]

welchen Brechungsindex individuell verwendetes Schutzglas hat und wie groß der Abstand zu den Mikroprismen ist? Einfaches Fensterglas dürfte es sicherlich nicht sein.

Zudem ist ein möglichst großer Abstand der Austrittspupille eine elementare Forderung an digitaugliche Linsen, um bereits im Vorfeld schräg einfallende Strahlen - auch in Hinblick auf die Ausrichtung der Mikroprismen - weitestgehend zu vermeiden. Moderne WW-Optiken produzieren heutzutage jedenfalls Einfallswinkel, die teils deutlich unter 10° liegen.

Außerdem verzeichnen im Cropbereich viele Optiken stärker, als es ihre KB-orientierte Randkorrektur vermuten läßt.


lg Gerhard

[Micha67]

... durch Strahlengang-Variation seitens des Schutzglases/AA-Filters. Hast Du Daten zu realen Dicken und Brechungsindices dieser Elemente? Oder alternativ: gibt es Vergleichsaufnahmen zur Verzeichnung identischer Linsen an analog- und digital-Sensorik? Es wäre ja schon interessant zu wissen, in welchen Größenordnungen zwischen 'vernachlässigbar' und 'inakzeptabel' dieser Effekt rangiert.

[jar]

du schreibst möglicherweise schon im Sucher sichtbar,

kann nicht sein, bis zum Verschluss ist der Aufbau EOS1v und EOS 1D gleich, also im Sucher sollte da absolut kein Unterschied zu sehen sein, der ja deiner Meinung nach vom Sensorglas kommt, also hinter dem Verschluss.

Du übersiehst das die Lichtstrahlen optimiert werden auf Parallelität, es findet bei WW wine Projektion aud den Sensor statt, weil eben die Hinterlinse nicht möglichst dicht an den Sensor kommt, das 24-70 L fährt zu dem Zwecke, vermute ich auf die längste Tubuslänge bei 24mm heraus, eine Eigenschaft die eher einer längeren Brennweite zugeschrieben wird.
Die Hinterlinsen sehen schon abenteulich gekrümmt aus was den Projektionsgedanken verstärkt, also nix mit viel schiefe Lichtstrahlen, auch der Sensor mag keine schiefen Lichtstrahlen und du vergisst die Sensormicrolinsen die vor jedem Pixel sind.

Scheint also so das der interessante Ansatz einige kleinere Fehler hat.

Gruß
Jar

[Rico Hofmann]

Der Effekt der Verzeichnung mag natürlich recht klein sein, allerdings ist es nicht richtig, dass die Strahlen senkrecht auf den Sensor treffen, denn dann müsste die Hinterlinse ja einen Mindestdurchmesser haben, der an die Kleinbild-Diagonale herankommt. Allerdings ist der Einfallswinkel im Randbereich natürlich kleiner, als von mir angenommen, denn es die Meisten KB-Objektive kürzerer Brennweite sind Retrofokus-Konstruktionen. Auch weiß ich nicht, wie dick das Glas vor dem Sensor wirklich ist. Einen direkten Vergleich zwischen Film und Digital habe ich noch nicht gemacht, aber ich musste immer wieder feststellen, dass die Verzeichnung bei digitalen Aufnahmen mir subjektiv stärker erschien - viel stärker! Alle Kritiker (ist ja meist auch berechtigt - keine Schelte) könne ja mal folgenden Versuch durchführen. Eine EOS 1V hatte ich leider nicht zur Verfügung, aber möglicherweise hat ja jemand Zugriff auf ein solches Modell. Als analoge Modelle benutzte ich eine EOS 5 und eine EOS 1N RS, als digitale Modelle eine EOS 1Ds und eine DCS 520. Nun habe ich das 24-70/2,8 an die Analogen angesetzt und eine Brennweite gewählt, bei der die Verzeichnung am geringsten war. Dann das Objektiv an die digitalen und Sucher, wie auch Datei zeigen recht gut sichtbare Verzeichnungen. Mit dem Sucher ist es mir auch ein Rätsel, aber wer kann mir das erklären, oder kommt ihr zu anderen Ergebnissen. Weitere Objektive, die ich getestet habe: TS-E 24 und TS-E 45, sowie EF 50/1,4. Analog fand ich die immer super, aber digital irgendwie nicht so recht.

[GS2]

und nicht für den gecropten Digi-Bildkreis. Recht häufig setzt die optische Gegenkorrektur erst jenseits des von uns genutzten Formates ein und ist somit für Digi mehr oder weniger wirkungslos.

Auf folgende GIF-Datei habe ich die Verzeichnungskorrektur von Andromeda Lensdoc für das EF 24/2.8 auf ein planparalleles Gitterkreuz angewandt. Wie man sieht, ist nicht nur der Bildrand von der Softwarekorrektur betroffen.

<a href='http://www.pbase.com/image/32963126/original' target='_blank'>Lensdocprofil für EF 24/2.8 als animierte GIF-Datei</a>

lg Gerhard

[GS2]

das von Haus aus im Randbereich hervorragend korregierte <a href='http://www.pbase.com/image/32963987/original' target='_blank'>Nikon AIS 18/3.5</a>

lg Gerhard

[Micha67]

... und zwar leicht kissenförmig bei den allermeisten Vollformatkameras.
Wie das bei den Crop-Kameras aussieht, weiß ich nicht.

Der von GS2 erwähnte Effekt der nicht mehr mit aufgezeichneten Gegenkorrektur ist sicherlich sehr wichtig.
Meist sind die 'Vollformatobjektive' so gerechnet, daß bei KB-Vollformat an kantennahen Geraden möglichst wenig Verzeichnung sichtbar wird, also bei Bildhöhen um 11-21,6 mm. In Bezug auf das Gesamtbildformat kann daher ein Objektiv bei croppenden Digitalkameras *mehr* verzeichnen als bei Vollformat.

[Rico Hofmann]

... des Bildes finde ich recht unlogisch, denn diese Verzeichnung wäre ja auch im Vollformat sichtbar. Je weiter es zur Mitte geht, um so geringer ist die Verzeichnung doch.

[GS2]

die auf orig. KB-Korrekturkurven beruhen, nicht deutlich genug aus?

lg Gerhard

[Micha67]

... Du ja das beschnittene Bild nachher wieder auf das gleiche Format bringen möchtest, also stärker nachvergrößerst.

EIn typisches Verhalten ist z.B. eine zentrale Tonnenverzeichnung, die in Richtung der Vollformat-Bildkanten und -ecken durch eine Gegenbewegung hin zu einer Kissenverzeichnung teilweise kompentiert wird (im Fachjargon eine Bildhöhen-abhängige Schwingung aus einem Maximum im Negativen zurück zur 0 bzw. zu einer positiven Verzeichnungszahl).

Eine Tonnenverzeichnung von -2,5% (bezogen auf KB-Bildhöhe) bei Bildhöhe 18mm würde bei Cropfaktor 1,6 a) vergrößert, da die Verzeichnung in % der KB-Bildhöhe angegeben wird und b) in Richtung der Bildkanten bzw. -ecken verlagert und könnte dort durchaus stärker auffällig werden, als dies im Vollformat der Fall ist. Ein Beispiel für ein solches Verhalten ist das Canon EF 28/2.8.

Ein Beispiel, welches dieses Verhalten klar verdeutlicht, ist das Datenblatt des <a href='http://www.zeiss.de/de/photo/home.nsf/3187a822cd4605b7c125670900704e24/7849633b618a41d7c12567a8004469b9/$FILE/Distagon_2_8_21_d.pdf' target='_blank'>Zeiss Distagon 21/2.8</a>
Ganz unten rechts findet Ihr die Verzeichnungsdaten mit einem Maximum bei 16 mm Bildhöhe mit einer Verzeichnung von -2,7%. Bei Einsatz dieser Optik an Crop 1,3 würde die Verzeichnung auf -3,5% ansteigen und auch noch im Bildfeld bleiben bzw. dort weiter in Richtrung der Ecken verlagert. Die Gegenkorrektur bei Bildhöhe 18-21,6mm fällt hingegen nicht mehr auf den Sensor, sodaß das Objektiv an Crop 1,3 (und auch 1,6) durchaus stärker und visuell unangenehmer verzeichnen würde.

[Power-shopper]

Sagt mal, bei all der Rechnerei, hat schon mal jemand daran gedacht, daß
1. Auch der FILM aus mehreren Schihcten besteht, einen Brechungsindex hat, und mit nichten plan liegt?
2. in der Natur nur sehr selten Strukturen vorkommen, bei denen man den Unterschied sehen könnte,
3. die hälfte aller Menschen Brillenträger ist, und die Brille (einlinsiges System) das Bild erheblich verschlechtert
4. Die Hornhaut eine wahre Hügellandschaft ist, und somit kaum jemand gerade sieht (wird erst im Gehirn geradegerichtet
5. ...

Das sind doch (fast) alles nur messtechnische Unterschiede, und sind im fertigen Bild von den wenigsten Menschen zu sehen (sofern überhaupt vor allem Messen und Ärgern, daß da 0,005% Abweichung vom Ideal ist noch fotografiert wird )....

Gruß,
Carsten

[GS2]

zu uns bekannten 'fernöstlichen Markenlinsen'. Keine 30 lpmm, sondern stattliche 40 lpmm werden hier öffentlich preisgegeben, zudem restliche Meßwerte bei den japanischen Kollegen gleich unter den Tisch fallen - von den Marken Billig & Co. ganz zu schweigen ...

lg Gerhard