Objektivblende und Beugung am Beispiel eines MFT-Objektivs

    Seit langem interessierte mich mal, was es mit der Beugung bei kleinen Blenden auf sich hat. Nimmt die Bildqualität (hier ist es die Schärfe) tatsächlich so dramatisch ab, je mehr man abblendet? Ich habe heute eine Testreihe gedreht. Kamera ist die GH4, Objektiv das Panasonic 1:2,8/12-35mm (ein anerkannt gutes Zoom) und das Ganze wurde in UHD/25p gedreht. Es handelt sich um eine durchlaufende Aufnahme mit konstantem Fokus. Das Video lud ich in Vegas rein, vergrößerte einen Ausschnitt etwa um den Faktor 2x (Crop) und machte jeweils einen Frameshot.


    Und hier ist das Ergebnis:


    Der Reihe nach zeige ich das Motiv mit Blende 1:2,8 - 4 - 5.6 - 8 - 11 - 16 - 22. Der Kamera überließ ich dabei die Belichtungskorrektur. Es war sehr hell und ich denke mal, die GH4 hat nicht gerade die ISOs auf die Spitze getrieben, sondern die Belichtungszeit entsprechend verlängert. Leider bekommt man das ja in den Anzeigen nicht mit (was ein totaler Schwachsinn ist). Das Rauschen nahm jedenfalls nicht erkennbar zu. Einen Gegencheck werde ich noch machen, um das auszuschließen.

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    Und hier noch eine Originalframe eines UHD-Videos(ohne Crop) mit Blende 4,0 (das Maximum an Schärfe, wie ich finde) und der in meinen Augen kleinsten sinnvollen Blende 11 (darunter wegen der Größe), die mir von der Qualität noch sinnvoll erscheint.

    Ich bin so frei die UHD Frames mal zur 1:1 Betrachtung zusammen darzustellen. Da sieht man die Wirkung der Blende 22 auf einen Blick ;)

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    • GH4_F11+F22.jpg

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    LG
    Peter

    Und hier noch F11 + F4.0. Man sieht deutlich, daß bei F4.0 nicht nur die Auflösung, sondern auch der Kontrast gegenüber F11 verbessert ist. Ich könnte mir vorstellen, daß das bei F5.6 auch noch so ist. Häufig stellen die P-Automatiken die beste Blende bei ausreichend Licht von selbst ein.

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    • GH4_F11+F4.jpg

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    LG
    Peter

    Danke, das ist wirklich sehr hilfreich. Dank Deines Tools ShowRecordDat konnte ich jetzt sicherstellen, dass die ISO bei 200 geblieben ist. Ich hatte eine Testreihe dabei, die aus einzelnen Szenen bestand. Und daraus konnte ich das für die jeweilige Szene dann gut ablesen (aus den langen Szenen geht das bekanntlich nicht). Die GH4 belichtete dabei bis zu 1/3200s und ging bei Blende 22 runter auf 1/50s (bei ISO 200). Der Verstärker konnte also nicht zuschlagen.


    Ich denke mal, bis Blende 11 ist dieses Objektiv durchaus noch für UHD zu gebrauchen. Dann geht's aber schnell bergab. Das reduziert die Wechselhäufigkeit eines ND-Filters drastisch! Also: ND8 drauf und mit einer Belichtungszeit von 1/50s bis 1/125s und einem Blendenspielraum von 1:2,8-11 steht einem bei Sonnenschein oder bedecktem Himmel nichts mehr im Wege. Bei Schnee oder sehr heller Beleuchtung dann eben ein ND64. Das ist wohl eher seltener nötig...


    Wer das Optimum sucht, der verwende eben einen Vario-ND-Filter... und erntet ggfs. mehr Unschärfe und einen nicht immer willkommenen Polfiltereffekt. Dieses Teil lege ich besser zu den Akten.


    Die obigen Aufnahmen entstanden übrigens im A-Modus /Blendenvorwahl). Beim P-Modus wäre ich eher skeptisch, denn da könnte die Belichtungszeit zu kurz für 25p werden. Die soll ja hier nicht auf 1/1000s verkürzt werden. Ich sehe mir das noch einmal an.


    Die FZ1000 z.B. dreht im P-Modus rigoros die Belichtungszeit herunter und versucht stets eine große Blendenöffnung zu erzielen. Dabei greift sie auch eifrig in die ISO-Verstärkung ein (wenn man das nicht begrenzt). Die P-Automatik arbeitet also nicht unbedingt "25p-konform". Sie hat dabei keine Skrupel, auch 1/500s zu wählen. Klar, sie muss ja irgendwie auf eine korrekte Belichtung kommen. Und die FZ1000 kennt keine Blende 16...

    Interpretietre ich das richtig?:


    bis Blende 11 ist alles ok, bei Blende 22 ist es schärfemäßig Mist.


    Das Bild von dem Herbstbaum finde ich super scharf. Die Landschaft weit weniger. Kommt das von dem Crop oder ist das Bild von Natur aus weniger scharf?


    Gruß Jürgen

    Zitat von HJS

    Interpretietre ich das richtig?:


    Ja, mit Blende 11 kann man hier m.E. leben. Das Landschaftsbild leidet natürlich durch den Crop, der außerdem innerhalb von Vegas entstand. Der Herbstbaum ist aus einem UHD-SW-Player (MPC-HC) heraus entstanden und dann auch noch in UHD 1:1. Daher auch die Größe der Datei.

    Zitat von Wenzi

    Beim P-Modus wäre ich eher skeptisch, denn da könnte die Belichtungszeit zu kurz für 25p werden.


    Es wäre dennoch mal interessant gewesen zu sehen, welche Blende die Automatik da gewählt hätte. Diese dürfte abbildungsmäßig das Optimum sein.


    Bei der RX10 und AX100E wird da meist F5.6 von der Automatik eingestellt. Das dürfte bei dem mFT Sensor der GH4 auch noch keine Probleme bereiten.

    LG
    Peter

    Ich werde das noch separat überprüfen. Wie schon erwähnt, "denkt" da z.B. die FZ1000 aus gleichem Hause ganz anders darüber.... und doch wieder nicht: Sie regelt die Belichtungszeit herunter (also zu kürzeren Zeiten) - denn ohne eingebaute Graufilter kann sie ja gar nicht anders handeln. Genau das ist ein großes Manko der Lumixe, welches die vergleichbaren Sonys so nicht kennen. Denn sie haben halt die ND-Filter einfach integriert. DAS hätte Pansonic sicher auch geschafft, wenn sie denn nur gewollt hätten. Die externe Graufilter-Aufschraubgeschichte ist alles andere als "modern". Und Panasonic schert es einen Teufel, ob wir bei 4k/UHD und 25p mit 1/1000s drehen oder nicht. DAS muss jeder selbst erkennen und danach handeln. Oder halt eben nicht...


    Aber: Die RX10 schraubt ihre Belichtungszeit ebenfalls gnadenlos herunter auf Werte bis zu 1/1000s, wie ich das neulich sehen konnte. Das ist doch auch um keinen Deut besser, selbst wenn das auf 50p zutrifft. Was treibt sie denn bei 24/25p, sofern sie das überhaupt anbietet?


    Semiprofessional ist das leider alles nicht, denn sonst würden mir die GH4 und die FZ1000 in allen Modi stets auf Wunsch anzeigen, was sie gerade einzustellen gedenken (Blende, Verschlusszeit, ISO). Das geschieht gerade mal im manuellen Modus "M" und das ist wahrlich mehr als "m"angelhaft für den, der sich intensiver damit beschäftigt - und das wissen will oder muss. Mich ärgert das maßlos, denn das wären (schon wieder einmal) nur ein paar Zeilen in der Firmware dieser ansonsten vorzüglichen Kameras. Und über ihren neuen UHD-Semi-Camcorder mit UHD/50p lese ich gerade in der aktuellen VAD nicht viel besseres... im Gegenteil: Der vergisst sogar seine Einstellungen. Ich verstehe diese Firma einfach nicht (mehr). Bei ihren letzten FW-Updates fügen sie völlig nicht-relevante Features hinzu, die kein Schwein wirklich braucht.


    Und das Wesentliche übersehen sie permanent. :grim:

    Zitat von Wenzi

    Die RX10 schraubt ihre Belichtungszeit ebenfalls gnadenlos herunter auf Werte bis zu 1/1000s,


    Das macht bei meiner Wiedergabekette und Einstellung mit 1080p50 keinerlei Probleme. Wie schon geschrieben, habe ich all die möglichen s.g. "Bildverbesserungs-Techniken" in meinem HDTV ausgeschaltet. Den Stuttering-Effekt kann ich bei 50p nicht sehen auch nicht wenn die Belichtungzeiten unter 1/1000s liegen.


    Zitat von Wenzi

    Was treibt sie denn bei 24/25p, sofern sie das überhaupt anbietet?


    Die RX10 erlaubt sowohl 25p als auch 23,97p aber diese verwende ich nicht und kann daher nichts dazu sagen, würde aber vermuten, daß es bezüglich der Belichtungszeit da auch keinen Unterschied gibt. Der eingebaute ND-Filter kann im Videomode auch nicht automatisch gesteuert werden, sondern nur gezielt vom Anwender.

    LG
    Peter

    Einmal editiert, zuletzt von elCutty ()

    Zitat von elCutty

    Den Stuttering-Effekt kann ich bei 50p nicht sehen auch nicht wenn die Belichtungzeiten unter 1/1000s liegen.


    Sieh dir mal mein Video hier bei 0:55 und 1:12 an. Da hatte ich meinen ND-Filter noch nicht. Der Shutter war bei etwa 1/300 Sek (beide Videos Nikon D800, 30fps).


    [media]http://vimeo.com/43799197[/media]


    Und hier mein Video bei jedem beliebigen Wasserlauf. Shutter 1/30 bzw. 1/50 (Heliopan Vario-ND-Filter).


    [media]http://vimeo.com/77858100[/media]


    Völlig klar ist, dass der Stuttering-Effekt nur bei bewegten Objekten auffällt. Ganz besonders bei Wasser.

    Zitat von Mr Jo

    Völlig klar ist, dass der Stuttering-Effekt nur bei bewegten Objekten auffällt.


    Ja, aber ich betrachte das auch nicht von Vimeo oder YT am PC-Monitor sondern am HDTV vom Mediaplayer aus 1080p50 Videos.


    Die Darstellung bewegten Wassers ist durchaus auch Geschmackssache. Ich sehe da sehr gern, wie hier auch schon gezeigt und kritisiert wurde, die einzelnen Tropen beim Ausbruch eines Geysirs ;)

    LG
    Peter

    Einmal editiert, zuletzt von elCutty ()

    Kaum ist man mal einen Tag nicht hier, startet ihr wirklich interessante Tests. Danke dafür.


    Also die Aufnahmen von dem Baum finde ich wirklich interessant - habe schon an Peters Gegenüberstellung klar gesehen, dass die Blnde 22 ja nur noch Mist liefert. Wer also noch immer glaubt, dass man sich den ND-Filter sparen kann und locker bei derart hohen Blendenzahlen ala 22 arbeitet, dem ist nach diesen Bildern nicht mehr zu helfen!
    :teufel:


    Beim Unterschied zwischen Blende 11 und Blende 4 war ich mir weniger sicher - Peters Gegenüberstelllung zeigt da einfach zu wenig Unterschied. Also habe ich mir die Bilder runter geladen und im Photoshop verglichen. Auch dort ist der Unterschied minimal. Es scheint also wirklich so zu sein, dass man im Bereich der Blendenzahlen 4-11 ohne allzugroße Beugungsverluste (=Auflösungsverluste in Zeilen) arbeiten kann. Zumindest mit der hier verwendeten Optik (die ich auch habe).


    Ist also offenbar eine Nicht-Lineare Funktion, wo bei höheren Blendenzahlen dann der Auflösungsverlust dramatisch ansteigt.


    Gut, zur Schlußfolgerung die Lothar daraus gezogen hat:

    Zitat von Wenzi

    Ich denke mal, bis Blende 11 ist dieses Objektiv durchaus noch für UHD zu gebrauchen. Dann geht's aber schnell bergab. Das reduziert die Wechselhäufigkeit eines ND-Filters drastisch! Also: ND8 drauf und mit einer Belichtungszeit von 1/50s bis 1/125s und einem Blendenspielraum von 1:2,8-11 steht einem bei Sonnenschein oder bedecktem Himmel nichts mehr im Wege. Bei Schnee oder sehr heller Beleuchtung dann eben ein ND64. Das ist wohl eher seltener nötig...


    Naja - also eigentlich ist es so, dass wir grundsätzlich immer gesagt haben, dass man für eine homogene Bewegungsdarstellung die Belichtungszeit auf einen Wert fixieren sollten. Der klassische Wert ist hier seit Jahren 1/50s. Persönlich würde ich daher nicht den Bereich 1/50s - 1/125s nehmen, sondern eher bei einem Wert bleiben - warum also nicht bei 1/50s? Einzig für längere Brennweiten könnte das weniger passend sein - vermutlich kann man auch locker 1/125s nehmen. Ob mans mischen kann ist eine interessante Frage. Ich neige aber dazu, beim klassischen 1/50s zu bleiben - dort stottert nämlich auch eine raschere Bewegung nicht.


    Die Arbeitsweise wäre dann mit festen ND-Filtern die, dass man 1/50s (oder auch 1/125s) fix vorgibt und dann über die Blende die Helligkeit justiert. Solange man in einem sinnvollen Bereich ist, ist alles ok - wenn nicht muss man den ND-Filter wechseln (grausam).


    Zitat von Wenzi

    Wer das Optimum sucht, der verwende eben einen Vario-ND-Filter... und erntet ggfs. mehr Unschärfe und einen nicht immer willkommenen Polfiltereffekt. Dieses Teil lege ich besser zu den Akten.


    Nein, diese Schlußfolgerung teile ich unverändert nur teilweise. Gerade bei den beiden hochwertigen Vario-NDs ala heliopan und dem von mir verwendeten Gnus zeigt die Verwendung dieser Filter keinen markanten Auflösungsverlust. Den Polfiltereffekt kann es natürlich in spezifischen Situationen geben, dort sind diese Filter nicht zu verwenden. Aber ich gehe schon davon aus, dann man einen hochwertigen Vario-ND sehr wohl verwenden kann.


    Die Arbeitsweise ist dann hier unverändert die, das 1/50s vorzugeben und einen tieferen Blendenwert in dem Bereich der Blendenzahlen unter 8 oder 11 - und dann mit dem Vario die Lichtmenge zu justieren.

    Lieben Gruß,
    Wolfgang


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    Der Rest ist meine Privatmeinung

    Zitat von wolfgang

    Wer also noch immer glaubt, dass man sich den ND-Filter sparen kann und locker bei derart hohen Blendenzahlen ala 22 arbeitet, dem ist nach diesen Bildern nicht mehr zu helfen!


    Und wer immer noch glaubt, dass er alle Objektive über einen Kamm scheren kann, dem ist auch nicht mehr zu helfen. :teufel:


    Es ist nicht so einfach, wie sich das manch einer vorstellt.
    Die MFT-Objektive sind für kleine Sensoren gerechnet und häufig auch noch für offene Blenden optimiert.
    Das sieht bei Vollformat-Objektiven und großen Sensoren schon wieder ganz anders aus.
    Zudem gibt es auch Objektive, die auf kelien Öffnungen gerechnet wurden.
    Das Objektiv von Wenzis Test zählt nach meinen Informationen auch nicht gerade zu den sehr gut abbildenden Objektiven.


    Wenn ich mich recht erinnere hast du, Wolfgang, die Blende 11 schon als "böse" bezeichnet und immer für größere Öffnungen plädiert.


    Es ist also alles nicht so einfach und platte Verallgemeinerungen bringen hier auch nichts.
    man muss da schon die einzelnen Objektive in Verbindung mit der jeweiligen Kamera testen, um wirklich aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen.


    Vergesssen sollte man auch nicht, dass es hier um Film geht und nicht um hochauflösende Fotos.

    Zitat von Hans-Jürgen

    Das sieht bei Vollformat-Objektiven und großen Sensoren schon wieder ganz anders aus.


    Zitat von Hans-Jürgen

    Und wer immer noch glaubt, dass er alle Objektive über einen Kamm scheren kann, dem ist auch nicht mehr zu helfen.


    Deswegen habe ich das alles a) auf die MFT-Sensorgröße bezogen und b) auf ein dort häufig verwendetes (und nach meinen Infos sehr hochwertigen) Zoom-Objektiv der 1000-Euro-Klasse bezogen. Klar, es gibt hier Festbrennweiten, die noch höher auflösen. Ist aber nicht Thema dieses kleinen Experiments gewesen. Und wenn es hier auch nicht geschrieben steht: Klar ist doch, dass man die Obergrenze für jedes Objektiv, das man benutzt, ausfindig machen muss. Und auf Tests anderer verlasse ich mich da (auch wie Du) nicht, sondern muss selbst sehen, ob und wie ich damit zurecht komme.


    Diese scharfen Wassertröpchen finde ich inzwischen nicht mehr so prickelnd, denn das sieht irgendwie unnatürlich aus. 1/1000s würde ich also nicht mehr verwenden (nur für Spezialzwecke, z.B. Zeitlupen mit Twixtor in der Nachbearbeitung). Ich machte neulich unterschiedliche Aufnahmen von einer kleinen Stromschnelle und da sahen die längeren Belichtungszeiten erheblich natürlicher aus. Gut, kann ja jeder so halten, wie er es gerne mag.

    Hallo,


    gilt die Regel "Shutter auf 1/50" auch für 50p?


    Gruß Jürgen

    Zitat von HJS

    gilt die Regel "Shutter auf 1/50" auch für 50p?


    Nein so fest wie bei 24/25p ganz sicher nicht. Man kann, wenn einem das besser gefällt, aber z.B. bewegtes Wasser mit lägerer Belichtungszeit aufnehmen, damit die Bewegung etwas verwischt und nicht einzelne Tropen sichtbar werden. Das macht man bei Fotos übrigens auch gelegentlich ;) Der Stuttering-Effekt, der am stärksten bei quer durchs Bild bewegten großflächigen Objekten bei 25p zu beobachten, tritt bei 50p so nicht in Erscheinung.

    LG
    Peter