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Humbug mit Telezentrischen Objektiven?


hexoral

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Diskutier wieder mal mit einem Verfechter von Nikon (D700 Besitzer) zum Thema: Die Lichtstrahlen treffen senkrecht auf den Sensor oder nicht. Nachdem das ja in jedem Olympus-Prospekt als einer der Vorteile angepriesen wird (kein überstrahlen/Pixel ist wie ein "Brunnen", daher muß Licht senkrecht auftreffen,...), mein Schwager aber behautet, dass das völliger Blödsinn ist (Würde ja bedeuten, Der Abstand Objektiv-Sensor ist egal, da ja die Lichtstrahlen parallel und daher unabhängig vom Abstand überall auf der Achse ein scharfes Bild erzeugen ), frag ich mich jetzt: Hab ich ihm das falsch erklärt/hab ich was falsch verstanden? Bin diesbezüglich ja auch Laie. Weitere Argumente wo mir nix dazu einfällt: Die Austrittslinse vom z.B. ZD 7-14mm ist kleiner als der Sensor-> Licht muß daher im Randbereich schräg auf den Sensor auftreffen. Der Abstand Bajonett-Sensor ist kleiner und nicht gleich wie beim Kleinbildformat-> also ist auch dieser Gewinn an Winkelverkleinerung verloren... Wäre dankbar, wenn mir wer schonend beibringen könnte, das ich was mißverstanden hab, bzw. brauch ich schlagkräftige Argumente für die nächste Diskussionsrunde *g* Wenn das so weitergeht, muß ich noch zum Nikonianer konvertieren...;-)

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Hallo hexoral! Die Wikipedia hat zum Thema telezentrisch enen recht guten Artikel. Dort wird zwischen bildseitiger und objektseitiger telezentrie unterschieden. Es ist nicht egal wie weit das Objektiv vom Sensor entfernt ist. Die Schärfe sitzt trotzdem in einer eng begrenzten Ebene. Olympus bezeichnet die Objektive als "nahezu telezentrisch". Die Strahlen fallen also ziemlich senkrecht auf den Sensor. Bei für analog gerechneten Weitwinkelobjektiven waren die filmseitigen Strahlen am Rand gelegentlich recht schräg. Die Rechnungen von Olympus versprechen dass es besser gelöst ist. Das mus es auch sein, alleine schon um die Distanz des Spiegelkastens zu überbrücken. Ich halte die Aussagen in den Prospekten für eine Gratwanderung zwischen Technik und Marketing. Das senkrechte Auftreffen der Strahlen auf den Sensor soll Abcsahttungen verhindern. Die lichtsensitiven Flächen liegen in mikroskopischen Mulden deren Kanten bei zu schräg einfallenden Strahlen Schatten verursachen. Während achsennahe Strahlen meist nahe der Senkrechten sind können achsenferne schon mal in Schräglage kommen. Wie arg, hängt von der Rechnung ab.
Bevor du konvertierst: man kann mit jeder Kamera sch*** Bilder machen. Habe cih schon erfolgreich gemacht. Man kann aber auch mit jeder der aktuellen Kameras brauchbare Ergebnisse erzielen wenn man sich mühe gibt.
In diesem Sinn: geh raus, mach Fotos und hab' Spass dran. Das Ergebnis zählt.
Helge ;-)=)

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Die Strahlen sollen aus mehreren Gründen senkrecht auftreffen: Die Mikrolinsen haben den besten Wirkungsgrad, wenn die Strahlen senkrecht auftreffen und - noch viel wesentlicher: Der Sensor verarbeitet nur den senkrechten Bewegungsvektor der Photonen. Der Waagrechte Bewegungsvektor fällt unter den Tisch. Ein Lichstrahl, der von der Seite in den Brunnen fällt, wird also nur zu einem Bruchteil am resultierenden Ergebnis teilhaben. Aus diesem Grund ist es wesentlich, dass die Objektive bildseitig so telezentrisch wie möglich gerechnet sind. Hat eigentlich irgendjemand bei N eine offizielle Aussage über die telezentrischen Eigenschaften ihrer Objektive gefunden? Auf der (deutschen) N-Website wird nichts davon erwähnt.

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Hallo Hexoral Eine Zusammenfassung findest du hier: http://boch35.kfunigraz.ac.at/~sta/galerie/ausruestung/info/FourThirds_Standard.pdf Und hej, geht mal nach draussen an die frische Luft und macht ein paar schöne Aufnahmen. Macht von mir aus mal einen Kameratausch (besprecht vorher den Versicherungswert *grins*) oder was auch immer. Wie's Helge so treffend sagte: Es gelingt mit jeder Kamera, schlechte UND gute Fotos zu machen... ;-) Viel Spass bei der nächsten Diskussion! Christian PS: dein Schwager ist doch blos neidisch auf die vergleichsweise kleinen Objektive! ;-)

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Hallo. Zu dem Thema gibt es eine ganze Reihe Artikel im Internet, vor allem in Englisch. Dein Schwager täuscht sich zum grossen Teil. Der Hintergrund der Geschichte ist, dass Film alle Lichtstrahlen, egal aus welchem Winkel kommend, gut verarbeitete. Bei den Sensoren geht das nicht mehr. Deswegen die aufwendige Geschichte mit den Mikrolinsen, die das Licht auf jeden Pixel gerade einfallen lassen sollen. Und deswegen macht es auch Sinn, dass das Objektiv telezentrisch ist. In einer D700, wo die Objektive nur schlecht als telezentrisch beschrieben werden können, kann man gut beobachten, wieviel stärker die Vignettierung (Kisseneffekt) und die Abdunklung in den Ecken ist. Richtig schlimm wird es, wenn man ein altes Film-Nikkor Objektiv auf eine D700 schnallt. Dann wird alles auch noch weichgezeichnet. Noch ein anderer Punkt: Die Bildqualität einer D700 ist trotzdem besser als bei einer E-3, aber das hat nichts mit den Objektiven zu tun, sondern mit den Sensoren. Jede Kamera ist ein Kompromiss.

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Valentin hat völlig recht. ...Optiken vs. Optiken... ...Gehäuse vs. Gehäuse... Der alte grundsätzliche Fehler beim Testen (u.a. Testzeitschriften), Vergleichen und Diskutieren ist das weithin existierende Missverständnis, Testsieger-Objektiv A und Testsieger-Gehäuse B einfach nur kombinieren zu müssen, um die bestmögliche (Bild-)Qualität zu bekommen. Die KOMBINATION aus Body und Objektiv macht das Bild. Und da sind zwei vermeintliche Mitläufer eines Testfeldes (Gehäuse+Objektiv) in Kombination im Ergebnis oft besser als "die Testsieger-Kombination". KOMBINATIONEN aus Objektiv und Gehäuse muss man also vergleichen, um wahren Aufschluss über die PRAKTISCHE Leistungsfähigkeit bzw. Qualität einer Kamera bekommen zu können. Und genau das ist ja auch ein Vorteil unseres E-Systems - man kann viel bedenkenloser kombinieren als anderswo und bekommt fast immer eine unterdurchschnittlich viel wiegende, überdurchschnittlich gut abbildende Kombi. Bleiben wir in der Realität und in der Praxis! Ab Offenblende scharfe und kontrastreiche Bilder - und das (ohne notwendige elektronische Korrektur in Kamera oder Software!) mit geringen Verzeichnungs- und geringsten Vignettierungswerten - wo bekommt man das schon anderswo zu verträglichen Preisen...? Gruß, Ulf.

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 Durbin said:
Bleiben wir in der Realität und in der Praxis! Ab Offenblende scharfe und kontrastreiche Bilder - und das (ohne notwendige elektronische Korrektur in Kamera oder Software!) mit geringen Verzeichnungs- und geringsten Vignettierungswerten - wo bekommt man das schon anderswo zu verträglichen Preisen...? Gruß, Ulf.
Guter Punkt. Das war auch für mich der Hauptgrund auf das E-System zu wechseln. Preis-Leistungs-Verhältnis ist sehr gut. Ich habe eine E-420, E-3 und ein paar schöne Objektive. Vorher war ich bei Canon und ganz früher bei Nikon. Alle drei haben Vorteile, aber für mein Budget bin ich am besten bei Olympus aufgehoben. Valentin.
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Hallo, @doktorfisch Deine Antwort ist so hilfreich wie .... Ich finde es traurig das du so Antwortest. @Alle Es ist hier schon teilweise angesprochen worden. Die Prospekte sollen selbst einem Koch, Mikrotechnik erklären und gleichzeitig den Kunden zum Kauf anregen. Im großen und ganzen klappt das Telezentrische Verhalten der ZD Objektive schon ganz gut. Du darfst jetzt nicht glauben, das die Lichtstrahlen wirklich im 90° Winkel auf dem Chip ankommen. Das Verhalten wird im Vergleich zu KB Objektiven verbessert. Weiterhin darfst du dir den Chip nicht wirklich wie eine Ansammlung von vielen kleinen Brunnen Vorstellen. Das wurde nur zur Veranschaulichung so dargestellt. Die Chips werden ja auch immer weiter entwickelt. In den Prospekten wird ja auch noch von CCD´s gesprochen. In der E-3, E-510, E-410, E-420, E520 und E-30 werden bereits Highspeed Live MOS Sensoren verwendet. Die Oberflächen der Sensoren hat sich im laufe der Zeit ebenfalls verbessert. Über jedem Pixel ist eine kleine Linse, die (bis zu einem bestimmten Winkel) das einfallende Licht einfängt und nochmals etwas senkrechter auf das einzelne Pixel fallen lässt. Die Summe des ganzen ermöglicht das gute Telezentrische Verhalten bei FT Kameras. Das soll nicht bedeuten, das die anderen Hersteller das nicht können, oder nicht daran Forschen. Nur derzeitig hat das FT-System hierbei die Nase vorne. Das kann aber in ein zwei Jahren anders aussehen. Meiner Meinung nach bauen heutzutage alle Hersteller sehr leistungsstarke DSLR Kameras mit denen man sehr gute aber auch sehr Bescheidene Fotos machen kann. Die eine Kamera kann das eine besonders gut (und wenn es sich auch nur um Messtechnische Werte handelt, das sind eh die am meist umstrittenen) und die andere liegt dem Fotografen besser in der Hand, oder so. Ist es nicht viel mehr eine Frage wie gut man mit einem System klar kommt und wie gut das Preis Leistungsverhältnis ist? Das muss jeder für sich selbst entscheiden. Ich für meinen Teil möchte nicht zurück nach "C" obwohl mich die relativ geringe Pixelzahl des FT Systems nervt. Nicht weil ich mehr bräuchte, aber ich bin die ewigen Diskussionen darüber leid. Gruß Peter

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 Peter Pipka said:
Ich für meinen Teil möchte nicht zurück nach "C" obwohl mich die relativ geringe Pixelzahl des FT Systems nervt. Nicht weil ich mehr bräuchte, aber ich bin die ewigen Diskussionen darüber leid.
Hallo Peter, zu einer Diskussion gehören natürlich immer mindestens zwei... ;-) Wer mit "Andere-Systeme-sind-besser-Wissern" über so Nebensächliches nicht diskutieren mag, muss es ja nicht. Ich tue es nicht. Meine persönliche Sicht: Die Pixelzahl von 10-12 MP nervt mich nicht. Sie reicht mir voll und ganz, wo mir 8 MP (E-500) manchmal noch einen Tick zu wenig Bildgröße und Auflösung (angesichts der guten Optiken) boten. Meinetwegen "darf" Olympus noch bis 14-16 MP "mitentwickeln", dann sollten sie spätestens aus dem Rennen aussteigen. Denn dann steht der Qualitätszuwachs in zunehmend geringerem Verhältnis zum Aufwand, und die Stärken des FT-Systems (geringes Gewicht, Kompaktheit, Preis-Leistungs-Relation) werden dann zunehmend verwässert. Einige Objektive (Standard- und evtl. Pro-Serie) werden auch die 14-16 MP nicht mehr adäquat hoch auflösen können. Außerdem wachsen die Dateigrößen massiv mit (ja, die Speicherkapazitäten in Rechnern auch, aber das Wettrüsten dient nicht dem Kunden, sondern hauptsächlich der Industrie...), und wenn man wirklich 20-50 MP braucht, sollte man sich lieber MF- oder GF-Kameras zulegen, keine portable FT-Kamera. Für abnorme Pixelzahlen ist das System einfach nicht gedacht (gewesen). Wenn in FT-Kameras zukünftig 10-16 "gute" (!) MP zur Verfügung stehen, ist das imho optimal. Dringender und lieber sollte an einer höheren Eingangsdynamik der Sensoren und an noch größerer Rauschfreiheit gearbeitet werden als am Pixelzuwachs. Gruß, Ulf.
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Hallo Ulf. Im laufe der Zeit wird sich das FT System vor mehr MPix nicht wehren können. Allerdings gebe ich dir recht. Im Augenblick brauchen die meisten einschließlich mir nicht mehr als 10 MPix. Jedoch teile ich deine Bedenken, das einige der heutigen Objektive die 14-16 MPix nicht mehr schaffen nicht! Den sie sind derzeitig alle auf 20 MPix Spezifiziert. Das ist auch die derzeitige Offizielle Grenze für das FT System. Gruß Peter

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@peter Bei den Mikrolinsen irrst Du Dich. Die sind nicht dazu da, die Strahlen "senkrechter" einfallen zu lassen, sondern überhaupt die Strahlen, die sonst "nebenaus" gegangen wären, auf das Pixel zu konzentrieren. Dabei werden sie in Richtung des Pixels gebrochen. Aus einem eventuell senkrecht einfallenden Strahl, der aber knapp daneben gegangen wäre, wird nun ein schräg einfallender Strahl, der aber wenigstens ein bißchen trifft. Und je senkrechter die Strahlen treffen, umso mehr davon werden von der Mikrolinse korrekt auf das Pixel gebündelt. Wenn Strahlen schräg auftreffen werden die Strahlen nicht mehr zum Mittelpunkt der Linse hin gebrochen, sondern etwas versetzt, so daß Strahlen "daneben" landen -> verringerter Wirkungsgrad der Mikrolinse.

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 Peter Pipka said:
Jedoch teile ich deine Bedenken, das einige der heutigen Objektive die 14-16 MPix nicht mehr schaffen nicht! Den sie sind derzeitig alle auf 20 MPix Spezifiziert.
Wer sagt das? Das höre/lese ich zum ersten Mal.
 Peter Pipka said:
Das ist auch die derzeitige Offizielle Grenze für das FT System.
Offiziell? Derzeitig? Bitte kläre mich auf, Peter. Da muss ich irgend etwas verpasst haben. Gruß, Ulf.
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@Peter -Über jedem Pixel ist eine kleine Linse, die (bis zu einem bestimmten Winkel) das einfallende Licht einfängt und nochmals etwas senkrechter auf das einzelne Pixel fallen lässt. -Die linsen sind gekrümmt. Sie lenken das Licht um. Das obere ist falsch, das untere richtig. Mal Dir eine Linse auf, lass von oben ein Bündel Strahlen senkrecht drauffallen und breche die Strahlen an der Linsenoberfläche. Nur noch ein einzgier Strahl wird senkrecht aus der Linse herauskommen: der Mittelpunktsstrahl. Alle anderen werden mehr oder weniger gebrochen und mehr oder weniger schräg auf die Unterlage auftreffen. Die Linse ist dafür da, die Strahlen zu bündeln. Sie kann sie nicht "senkrechter" ausrichten.

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Hi Peter, Emil hat recht. Die Microlinsen sind eigentlich nichts anderes als Lupen, die dafür sorgen sollen, dass eine größere Menge Licht auf einen kleineren Pixel fallen kann. Das ist der Tribut daran, dass MOS-Sensoren recht viel "blinde" Bauteile enthalten und somit die eigentliche lichtempfindliche Fläche kleiner ausfällt (als etwa beim FF-CCD). Um diesen Nachteil auszugleichen, werden Microlinsen so angebracht, dass sie auch das Licht, dass eigentlich auf die "blinde Nachbarschaft" gefallen wäre zum "sehenden Auge" lenken. Das dabei die Strahlen wieder schräg werden, ist übrigens nicht so tragisch, da durch die Linse kein Schatten entsteht und gerade die schrägsten Strahlen würden ohne Linse den Pixel ja gar nicht treffen. Aber (und das ist wahrscheinlich das was Du meinst): die Linsen sind durchaus zum Rand hin anders konstruiert - und das genau damit die dort nicht mehr ganz senkrecht ankommenden Strahlen trotzdem den Pixel treffen (wären die Linsen gleich, würde sich der Randabfall sogar noch verstärken). Insofern hast Du natürlich auch ein Stück weit recht. Nur der ursprüngliche und eigentliche Zweck der Microlinsen hat nichts mit den nicht telezentrischen Strahlen zu tun, das ist eher eine (durchaus nicht unerwünschte) Nebenwirkung. Andy lichtbrechend

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Hallo @Ulf Die Spezifikation habe ich noch nicht wieder gefunden. Allerdings einen Link nach Wikipedia. Hier ein kleiner Auszug: "Anforderungen an die Objektive Objektive des Four-Thirds-Standards sollen für Auflösungen bis zu 20 Millionen Pixel ausgelegt sein." Hier der gesamte Link. Dort steht auch einiges zur Tiefenschärfe und noch so einiges was einen FT User interessieren könnte. http://de.wikipedia.org/wiki/Four-Thirds-Standard @Andy und Emil. Ja klar haben diese Linsen noch mehr Funktionen. Einige davon sind schöne Nebeneffekte. Ich mache mal eine Zeichnung, dann wird es vielleicht deutlicher. Ihr dürft nicht nur von den Mittigen Pixeln ausgehen. Bei denen habt ihr schon recht. Aber bei den äußeren Pixeln, da sind die Linsen so gearbeitet, das sie in ihrem oberen Teil die Strahlen dann wieder etwas senkrechter auf das eigentliche Pixel lenken. Und das ist auch so gewollt. Das es sich dabei um eine Bündelung handelt, ist schon klar. Anders geht es ja nicht. Durch diese unterschiedlichen Linsen, je nachdem wo sie auf dem Chip angebracht sind, verändern sie ihre Eigenschaften. Das erhöht viele Faktoren. Aber wie schon gesagt, ich werde da noch etwas ausarbeiten und dann einstellen. Gruß Peter

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Hallo, hier die Versprochene Zeichnung. Ich brauche sie nicht einmal selber zu erstellen, das hat Oly für mich gemacht;-) Der Bericht erklärt es zwar nicht so 100%´tig was ich rüberbringen will, aber er zeigt die Verbindung der Micro linsen und dem Telezentrischen Verhalten ganz gut. Lest den Abschnitt " Objektivauflösung & Vignettierung" mehrmals durch. Dann werdet ihr sehen, das ihr die Micro linsen von Vollformat und APS-C beschrieben habt aber nicht von FT. Dadurch, das dass Licht fast Parallel aus dem Objektiv austritt, trift es schon fast Mittig und senkrecht auf jedem einzelnen Pixel des Chips. Jetzt kommen die Linsen des Sensor´s und Bündeln, oder wie ich es ausgedrückt habe, lenken das Licht nochmals um, so das es noch mittiger und Senkrechter auf dem einzelnen Pixel auftrift. http://www.olympus.de/digitalkamera/915.htm#959 Ich hoffe ich konnte einige Missverständnisse aufklären. Gruß Peter

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Jain, Peter ;-) Ich hatte das schon richtig gesagt (und Dein Link bestätigt das auch noch). Die Linsen dienen primär dazu das Licht auf die lichtempfindliche Fläche zu bündeln, da diese beim MOS (egal ob CMOS oder NMOS) von "blinder" Fläche umgeben ist. So und nun kommst Du: natürlich müssen die Linsen am Rand anders beschaffen sein, als in der Mitte und somit kommt der von Dir erwähnte Effekt zustande - nämlich die schrägen Strahlen werden etwas weniger schräg auf den Sensor projeziert. Und nun kommt die Telezentrik: da die Microlinsen "starr" sind, können sie nur eine gewisse Winkelabweichung ausgleichen, werden die Winkel größer, wird das Ergebnis schlechter. Und genau hier liegen die Grenzen der Microlinsen, um wirklich effektiv zu funktionieren, brauchen sie Licht das in einem möglichst konstanten Winkel einfällt - dass soll die "nahezu telezentrische" Auslegung gewährleisten. Das Problem bei Deinen Ausführungen (weiter oben) war, dass man den Eindruck gewinnen konnte, Du meinst, dass die Microlinsen schon alles geradebiegen werden was da schräg aus dem Objektiv kommt - was im Übrigen einer (älteren) Werbung von Canon entspricht... Mehr Winkel (also schräger) wird es vor allem bei Weitwinkelobjektiven - und genau hier liegt dann die Stärke einer telezentrischen Rechnung. Ist also der oben genannte Freund ein Supertele-Fan, hat er durchaus eine gewisse Berechtigung von "Humbug" zu reden, denn je mehr Tele, desto mehr telezentrisch, quasi automatisch. Aber prinzipioell meinen wir schon alles das gleiche :-) Andy telezentrisch

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Hi Andy, Peter schrieb: -Aber bei den äußeren Pixeln, da sind die Linsen so gearbeitet, das sie in ihrem oberen Teil die Strahlen dann wieder etwas senkrechter auf das eigentliche Pixel lenken. Die Mikrolinsen sind auf der gesamten Sensorfläche identisch. Da ist an den äußeren Pixeln nichts anderes als in der Mitte. (Wäre auch Humbug. Was man im WW gewinnt, verliert man im Telebereich wieder.) Dass eine Linse am Rand flacher ist als in der Mitte, liegt in der Natur der Linse, sonst wär's keine. Und mittlerweile gibt's sogar asphärische Mikrolinsen, die sogar den von Peter beschriebenen Effekt liefern könnten (Die Strahlen "senkrechter" zu leiten) Nur sind die schweineteuer weil heftig aufwendig und werden vor allem bei Lasern eingesetzt - und nicht mal eben zu 12 Millionen auf dem Sensor einer Digicam. C setzt Mikrolinsen mit anderer Brennweite ein, (sozusagen Weitwinkelmikrolinsen) um noch mehr Licht auf das Pixel zu bündeln. Leider sind die am Rand noch empfindlicher auf Schräglicht. Die resultierenden Bilder halten grinsende Oly-Promotoren auf Hausmessen den Interessenten vor die Nase... Nene, um die telezentrische Rechnung der digitalen Objektive führt nix aussenrum. Das haben auch schon N und C eingesehen.... (Ach ja: Peter, das Oly-Dokument fängt an mit: "Film ist ein sehr tolerantes Bildaufzeichnungsmedium. Aus diesem Grund war es bislang nicht notwendig, Kameras mit sehr hoch auflösenden Objektiven zu bestücken" Interessant, dass trotzdem Filme vom Hersteller mit MTF-Kurven bestückt wurden und man durchaus selbst an einem billigen Film den Unterschied zwischen einem Soligor 28-300 und selbst einem Minolta 35-70 sehen konnte. )

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 Peter Pipka said:
"Anforderungen an die Objektive Objektive des Four-Thirds-Standards sollen für Auflösungen bis zu 20 Millionen Pixel ausgelegt sein."
Dieser Satz ist zwar bemerkenswert, nennt aber im Grunde keine Fakten, sondern Wünsche. Übersetzt heißt das eigentlich nur: "Es ist erwünscht, dass FT-Optiken bis 20 MP auflösen." Wie gesagt, einigen Top-Pro- und vielleicht wenigen Pro-Optiken traue ich das ja sogar zu. Aber ein Großteil der FT-Optiken wird - meiner Einschätzung nach - keine 20 MP auflösen können. Sei mir nicht böse, Peter: Gegenteiliges glaube ich erst, wenn es mir offiziell irgendwo von Olympus bestätigt werden kann. Gruß, Ulf.
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Gast Mann an Fremdrechner

Es ist relativ einfach, nachzusehen, was es damit auf sich hat. Man untersuche die MTF-Charts die die Linsenhersteller ins Netz stellen. Selbst wenn man davon ausgeht, dass diese nicht getürkt sind, gibt es reihenweise FT-Optiken, die nie und nimmer 20Mpix auflösen. (Beispiel: Sigma 55-200). Zudem ist noch zu definieren, ob diese Auflösung bei Offenblende oder bei Blende 8 gilt. Und wo auf dem Sensor. Selbst einige Zuiko-FT-Optiken rutschen am Rand bereits bei 60 l/mm in die 20%. Für 20 Mpix braucht's aber mindestens 100l/mm. Wenn man sich die Sigma MTF-Charts ankuckt - wo die bei 30l/mm liegen, dann sind 100l/mm illusorisch. (Sind halt auf KB gerechnet) Ich neige zu Durbins Meinung: die obere Hälfte der FT-Optiken macht das mit, der Rest nicht. (Ja, MTF-Charts sind nicht aussagekräftig. Aber in gewissen Bereichen dann eben doch wieder.)

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