Brennweitenverlängerung – Crop – Verlängerungsfaktor – Formatfaktor
Jede Menge Begrifflichkeiten, die immer wieder Verwirrung stiften. Auf vielen digitalen Kompakten stehen verwirrende Werte auf den Objektiven. Einerseits steht da die offenste Blende am Objektiv, welche z.B. 2.8 oder 4, 4.5 oder 5.6 haben kann. Dann gibt es die Zoomobjektive, bei denen meist (nicht immer) ein Blenden-Bereich “von – bis” angeben wird. Nehmen wir als Beispiel eine ganz kleine Kompakte, die Panasonic DMC-LX1: 1:2.8-4.9. Gemeint ist die offenste Blende von 2.8 bei Weitwinkel und 4.9 bei Tele. So hat man also im Telebereich mit einer offensten Blende von 4.9 zu tun. Die Kamera kann eine kleinste Blende von 8.0 (oder F 8.0) einstellen. Diese kleinste Blende ist sowohl bei Weitwinkel als auch Tele möglich, nimmt dann mehr Licht weg und hat längere Belichtungszeiten zur Folge.
Spielreflexkameras können kleinste Blenden von 22 oder sogar 32 einstellen. Das hat damit zu tun, daß bei den kleinen Kompakten ganz andere Objektiv Brennweiten (und Abstände vom Objektiv bis zum Sensor) verbaut werden und die mit Blende 8.0 schon super knackig scharf von Vordergrund bis Hintergrund sind. Das hat leider auch zur Folge, daß eine offenste Blende von 2.8 nicht wirklich unscharf ist, also das Motiv nicht gut freistellt. Die Kompakten sind in anderen Worten immer sehr knackig scharf. Das ist nicht immer erwünscht, denn im Portraitbereich zum Beispiel, hat man gerne nur den Menschen scharf und den Hintergrund unscharf.
Zurück zum “Verlängerungsfaktor”, “Brennweitenverlängerung” und “Formatfaktor” oder “Crop”. Ein Formatfaktor ist der
Faktor, mit der man die Brennweite multiplizieren muß, um auf das analoge Pendant zu kommen. Wir alle haben früher ja nur Film (in anderen Worten: analoges Material) zur Verfügung gehabt. Daher kennen wir die alten Brennweiten der Objektive. Ein “Normalobjektiv” auf einer SLR (Spiegelreflexkamera) war ein 50mm Objektiv. Daß das nicht ganz stimmte, wissen nur wenige, denn 50mm Brennweite war im Grunde ein bißchen Weitwinkel. So bei 60-85 mm war ein Objektiv im Verhalten damals im Grunde ähnlich wie das menschliche Auge. Es vergrößerte nicht und verkleinerte nicht. Wir reden nicht über den Blickwinkel, der beim menschlichen Auge weiter ist als bei einem Normalobjektiv, sonder über die Vergrößerung. Wenn man heute eine preiswertere digitale SLR kauft, dann hört man immer wieder vom Begriff Brennweitenverlängerung, Crop oder Verlängerungsfaktor. Crop ist noch der treffendste Ausdruck, denn die Objektive bleiben die selben, sie verlängern sich nicht wirklich. Man kann zu Deutsch auch Formatfaktor sagen. Auch das trifft es gut. Es handelt sich um den Umrechnungsfaktor zwischen den Aufnahmeformaten der neuen digitalen Spiegelreflexkameras und den alten analogen Spiegelreflexkameras.
Was passiert denn da? Die meisten heutigen Volks-SLRs wie die Canon 350D, 300D, 10D, 20D, 30D oder gar 1D (Mark II) oder Nikon D50, D70s, Pentax, Minolta etc. haben kleinere Chips hinten drin, als der Kleinbildfilm groß ist. Also kleiner als 24*26mm. Im Moment (Stand Juli 2006) sind die einzigen Vollformatchips in der Canon 1Ds Mark II oder der 5D verbaut. Diese letztgenannten sind 24*36mm groß und entsprechen dem Filmmaterial, also z.B. der Diagröße. Damit sind letztgenannte Kameras mit den Originalangaben auf den Objektiven korrekt angegeben. Ein 50mm Objektiv auf einer 5D entspricht genau 50mm wie mit einer analogen SLR.
Tip Objektive und Brennweiten an der Kompakt-, Kleinbild-, SLR-Kamera (am Standart der analogen Fotografie orientiert):
- Fisheye Objektiv (rundes Foto): 10-15mm
- Weitwinkelobjektiv: 14-50mm
- Normalobjektiv: 50-60mm (es gibt Fotografen, die bezeichnen ein 80mm-Objektiv als Normalobjektiv)
- Teleobjektiv: ab 100mm bis zum Beispiel 1.000mm
- Zoomobjektive sind Objektive, die man in der Brennweite verändern kann (z.B. 70-200mm oder 18-55mm)
- Shiftobjektive sind seltene Objektive, mit deren Hilfe man stürzende Linien in der Produkt- oder Architekturfotografie ausgleichen kann, aber auch die Schärfeebene verändern kann
- Makroobjektive dienen z.B. der Tierfotografie (Insekten) oder auch Blumen, Produkte etc.. Diese Objektive sehen kleine Dinge ganz groß, wie eine Lupe
Wenn man ein 50mm Objektiv auf eine 350D setzt, erhält man allerdings eine entsprechende Brennweite (im Vergleich zur analogen SLR) von 80mm. Das liegt nicht daran, daß das Objektiv jetzt länger würde, oder mehr vergrößern würde, sondern daran, daß ein kleinerer Chip in der Kamera verbaut ist. Das kann man auch bei einer Reinigung des CMOS (der Sensor) der Kamera prima sehen. Der Sensor der 20D z.B. ist gerade mal 15*22.5mm (im Vergleich zum Kleinbildfilm von 24*36mm) klein. Wenn man das Verhältnis umrechnet dann ergibt sich der Faktor 1.6 (24mm/15mm=1.6 genauso wie 36m/22.5m=1.6).
Der Sensor der Kamera erfaßt also nur einen Teil des Bildes was hinten in die Kamera fallen würde, wenn es sich um eine analoge Kamera oder einen Vollformatsensor handeln würde. Der Sensor hat einen CROP, einen Beschnitt der technisch möglichen Aufnahmefläche, die durch das Objektiv möglich wäre. Warum man das durch den Sucher nicht sieht, also kein größeres Bild hat, als der Sensor festhält, liegt daran, daß auch der Spiegel und der Sucher auf den kleineren Ausschnitt begrenzt sind. Man sieht also durch die Vollformatkameras einen größeren Ausschnitt, ein größeres Bild.
Durch den Crop, den Beschnitt, erhält man nur einen Teil des Bildes, was das Objektiv eigentlich aufnehmen könnte. Somit hat man einen Verlängerungsfaktor, der bei den meisten digitalen SLRs 1.6 beträgt. Somit wird es mit solchen SLRs die einen kleineren Sensor haben schwierig, ein echtes Weitwinkelfoto zu machen. Selbst ein 10mm Objektiv entspricht dann “nur” noch 16mm Brennweite. Dafür hat der Crop den Vorteil, daß man mit einem 300mm Objektiv (einem Teleobjektiv) dann schon 480mm Brennweite zur Verfügung hat. Das ist viel. Deshalb sind die Kameras mit Crop- auch im Sport und bei Wildlife-Fotografen so beliebt. Man kann leichtere und preiswertere Objektive einkaufen, als man es sonst müßte, um dieselbe Brennweite zu erreichen. Ein Vergleich: ein Canon 300mm Objektiv mit offenster Blende 4.0 kostet etwa EUR 1.400,-, ein 500mm Objektiv mit offenster Blende 4.0 kostet EUR 6.200,-. Kleiner Unterschied.
Es gibt aber noch einen Unterschied. Hätte man einen Sensor in der Kamera, der die Größe von Canons 350D hat und einen Sensor im Vollformat und hätten beide die gleichen 8 Millionen Pixel, dann würde der Vollformatchip weniger Rauschen produzieren. Vor allem bei höheren ISO Werten wie 800 ASA oder 1.600 ASA. Mit der Erhöhung der Empfindlichkeit der Aufnahme, produziert ein Sensor immer mehr Rauschen. Das wird schlimmer je enger die Pixel beieinander liegen oder je kleiner die Pixel sein müssen. Auf einem Vollformatchip ist mehr Platz, der hat weniger Rauschen. Ein Vorteil der teuren Vollformatchips.
Tip: Unter Rauschen versteht man bei der digitalen Kamera ein “digitales Korn”, ähnlich dem Filmkorn bei empflndlichen analogen Filmen. Das Rauschen, welches vorwiegend im Blaukanal auftritt, erhält man oft bei Nachtaufnahmen oder Aufnahmen mit hoher Empfindlichkeit (ab 400 ASA geht das los, bei 3.200 ASA wird es ganz schlimm)
Ein Vergleich:
Eine Vollformat-SLR hat
- weniger Rauschen
- höhere Kosten der Kamera
- bessere Unschärfe bei großer Blende als bei Sensoren mit Crop
- bessere Weitwinkelwirkung und einen größeren Bildausschnitt im Sucher
Eine SLR mit kleinerem Sensor mit “Crop” hat
- weniger Gewicht bei Teleobjektiven
- besseren Preis und
- weniger Probleme mit Randunschärfe
Größenvergleich Sensor 20D (Crop 1.6 innen Dunkelgrau) mit Vollformatsensor (außen, helleres Grau)
Tip: die meisten SLRs haben ein Seiten-Verhältnis des Fotos von 2:3 (der Sensor hat z.B. wie bei der 20D 15*22.5mm = 2:3). Die digitalen Kompakten haben meist ein Seiten-Verhältnis von 3:4, sind also quadratischer anmutend. Das ist auch wichtig bei der Bestellung von Abzügen zu beachten, sonst wird ständig etwas vom einen oder anderen Foto abgeschnitten. Es gibt auch bei einigen Kompakten (z.B. bei der Panasonic DMC-LX1) ein echtes 16:9 Panoramaformat. Das verlangt auch andere Abzüge, die aber in der Regel ohne Aufpreis erstellt werden.
Tip: Bei der Panasonic DMC-LX1 ist die genaue Angabe auf dem Objektiv folgende: “Leica, DC Vario=Elmarit 1:2.8-4.9/6.3-25.2 ASPH”. Das heißt das Objektiv hat eine Brennweite von 6.3-25.2mm, das entspricht bei dieser Kamera beim Format 16:9 (dem Originalseitenverhältnis des Sensors) einer analogen Brennweite von 28-112mm (wie man im Handbuch nachlesen kann).
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- Objektive für Hochbildfotografie - [...] 15 mm x 1,6 rechnen also 24 mm Brennweite . Wer mehr zu diesem Thema wissen möchte sollte den ...
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Exklusive Hochzeitsfotos
Vielen Dank für die umfassenden Informationen, kann ich gut gebrauchen.
Das durch das Dunkelstromverhalten und Grundrauschen der Kamera verursachte Gesamtrauschen kann wesentlich vermindert werden, wenn der Chip bzw. die Kamera gekühlt werden. Hochauflösende Kameras, etwa für die Astrofotografie werden durch flüssigen Stickstoff auf bis zu 35 Grac unter Umgebungstemperatur herabgkühlt, damit das Rauschen so gering wie möglich ist.
Besonders bei den derzeitigen Temperaturen kann ein in mehrere Lagen Küchenpapier eingewickelter Kühlakku in der Fototasche wahre Wunder wirken.
Auch der Akku wird das mit längerer Laufzeit danken.
Die Sensorgrößen werden immer kleiner. Um die angestrebten >= 10 Mio. Auflösungen zu erhalten müssen also die Pixelgrößen kleiner werden. Leider hängt die Beugungsunschärfe von der Blende ab. Die Beugungsunschärfe wird wirksam, wenn das resultierende abgebildete Beugungsscheibchen die Pixelgröße übersteigt.
In einem Artikel waren vor kurzen die sogenannten Grenzblenden dazu veröffentlicht. Interessanterweise hat sich m.W.bislang niemand dazu ausgelassen, dass bei vielen modernen hochauflösenden, digitalen Kompaktkameras und Setobjektiven die größte Anfangsblende bereits bei der o.g. Grenzblende liegt. D.h.wenn man abblended wird bereits die Beugungsunschärfe wirksam. Aber wie man mir bei einer Beratung kürzlich sagte, sei Lichtstärke heute kein Thema mehr. Leider gings es bei dem Gespräch nicht um eine Vollformatsensorkamera.
Mich würde noch interessieren, ob die Lichtstärke durch den Formatfaktor auch verringert wird? Habe ein 1:2,8 70-200er das bei 1,6 ca. ein 112-320er ergeben würde mit 4,5 Lichtstärke?
Der Format-Faktor wurde zunächst richtig erklärt, aber die späteren Ausführungen zeigen, dass der Autor (und auch Andreas Rahofer, der einen Nachfrage stellte) das Prinzip doch nicht ganz verstanden hat.
So schreibt er “Dafür hat der Crop den Vorteil, daß man mit einem 300mm Objektiv (einem Teleobjektiv) dann schon 480mm Brennweite zur Verfügung hat.”
Das ist nicht ganz richtig. Man hat “dank” des Format-Faktors den selben Bildwinkel wie ein 480 mm Objektiv, aber es liegt natürlich keine Brennweitenverlängerung vor! Das Ergebnis entspricht nur dem Bild des 300 mm Objektives, dessen Ränder abgeschnitten wurden. Und das ist natürlich ein ganz erheblicher Unterschied – da der Effekt des “Näher heranholens” nicht gegeben ist.
Man kann sich also nicht – so wie hier vorgerechnet wurde – die Anschaffung teurer Tele-Objektive sparen. Es muss einem also klar sein, dass die schönen und teils sehr teuren Objektive dank des Format-Faktors gar nicht richtig genutzt werden können. Es ist nicht möglich die selben Bild-Ergebnisse zu erzielen wie mit einer Vollformatkamera!
Der Format-Faktor ist also ein erhebliches Handicap, der gerne im Fotogeschäft heruntergespielt wird!
Chriss, was Du sagst ist technisch richtig. Ich kann von einem Vollformatfoto mit gleichem Objektiv die Ränder abschneiden und habe damit das selbe Ergebnis (oder sagen wir ein ähnliches).
Aber in der Praxis ist es für einen Sportfotografen oder einen Tierfotografen wohl so, daß er sich wenn´s schnell gehen und leichter sein soll, keine Canon 1Ds Mark II mit 500mm Objektiv kaufen wird, sondern eine 1D Mark II mit 400mm Objektiv. Das ist hinterher tatsächlich so, daß die 1Ds das Foto nicht hätte machen können, weil sie dank zu großer Daten zu langsam ist. Und dann unterhalten wir uns nicht mehr über den maginalen Qualitätsunterschied zwischen diesen beiden Möglichkeiten, sondern über ein Foto, welches mit Vollformat nach heutigem Stand der Übertagungszeiten nicht zustande gekommen wäre. Oder?
Tatsächlich hast Du technisch recht: das Objektiv wächst nicht physikalisch mit dem Cropfaktor des Bodies.
Was ich nur nicht verstehe ist, dass nicht jede D – SLR einfach ein Vollformatsensor hat. Das ganze Umrechnen hätte endlich ein Ende und mein 18mm Superweiwinkel könnte ich auch als Superweitwinkel benutzen. Der Preis des Vollformatsensors sollte hier eine untergeordnete Rolle spielen, da es sich ja in der Praxis erwiesen hat dass die Produktionsmenge den Preis verfallen lässt und wenn jeder Kamerahersteller Vollformatchips einbauen würde, der Preis sich bestimmt in kurzer Zeit in einem normalen Rahmen ansiedeln würde.
Für mich kommt zuwenig heraus, dass sich die Brennweite das Objektives auf keine Art und Weise ändert. Das kann man schön sehen wenn man noch tiefer in die Materie eindringt. Wenn ich ein 85 mm für Objektiv für ein 6×6 cm Mittelformatkamera nehme ist das dort eine Normalobjektiv. Sollte ich es fertig bringen dieses Objektive an eine Kleinbildkammera zu montieren, hat das Objektiv immer noch eine Brennweite von 85mm ist dort aber eine leichtes Tele. (Wenn man als Normalbrennweite die Formatdiagonale nimmt). Wenn wir das Spiel noch weiter Treiben und für unser Ojektiv eine Kamera mit Minoxfilm (8 x 11 mm) basteln ist es ein Supertele, aber immer noch ein 85 mm. Den Gleichen efekt ereicht mann wenn man einefach eine Teil des Bildes einfach herausvergrössert. (Zu sehen häufig bei Paparazibilder)
Hallo Michael,
die Brennweite ändert sich nicht aber je nach Aufnahmeformat wird ein Tele oder Weitwinkel draus. Das mit dem Teil des Bildes einfach herausvergrössern ist genauso wenn du deinen Standort nicht wechselst, und verschiedene Brennweiten auf deine Kamera schraubst.
Mit dem Standpunkt wird die Perspektive entschieden und mit der Brennweite der Ausschnitt.
Und die ist bei einem kleineren Chip genau das gleiche.
VG Dirk
Nochmal zum Thema am “Objektiv Sparen durch Crop”…
Ich finde hier wird aus dem sonst sehr guten Artikel irgendwie der falsche Schluss gezogen. Tatsächlich wäre das eine Möglichkeit hätten beide Sensoren die selbe Auflösung. Es ist aber wesentlich eher davon auszugehen dass der kleinere Sensor und der Vollformat gleicher Generation die gleiche Pixeldichte haben und daher der Vollformatsensor im selben Vehältnis mehr Pixel ingesamt.
Der Crop schneidet also schon beim Fotografieren Pixel weg die man auch gleich “wegzoomen” oder später am PC selber wegschneiden könnte.
Kommt natürlich immer darauf an welche Modelle man vergleicht, ein aktuelles Beispiel das zwischen beiden “Extremfällen” liegt wäre zB der Vergleich der aktuellen Canon Sensoren mit 15MP (500D, 50D) und 21MP (5d, 1Ds MkIII). Fotografiert man hier mit 15MP, 1,6er Crop und 300mm ist das lange nicht das selbe wie 480mm und 21MP. Da kombinieren sich sogar noch die Vorteile des Vollformatchips, zum einen die geringere Pixeldichte (weniger Rauschen) und dann noch zusätzlich 6MP mehr für den selben Bildausschnitt.
Der einzige Vorteil den man den kleinen Sensoren zugestehen kann wenn man ganz davon absieht zwanghaft irgendwelche Vorteile zu erfinden ist der wesentlich geringere Preis (der Kameras, die ja noch andere Unterschiede außer dem Sensor aufweisen).
“Somit hat man einen Verlängerungsfaktor, der bei den meisten digitalen SLRs 1.6 beträgt”
Wieso bei den meisten Digitalkameras? Das ist ausschließlich bei Canon der Fall. Alle anderen Hersteller haben andere Faktoren. Sonst ein guter Beitrag, Lob für die Mühe!