Forum Übersicht - Gibt es den F-Stop Blues (mangelnde Lichtnutzung)?

DXO hatte 2010 festgestellt, dass Kamerasensoren unterhalb f2,8 und insbesondere unterhalb f2,0 nicht mehr vollständig von dem Lichtgewinn durch lichtstärkere Objektive profitieren können.
http://www.dxomark.com/index.php/en/Public...ts/F-stop-blues
Luminous Landscape hatte sich des Themas auf Grundlage des DXO Artikels ebenfalls angenommen. Es wurde herausgefunden, dass die Kameras diesen Effekt durch heimliche, in den Exif-Daten nicht erkennbare Anpassung des ISO-Wertes in diesem Bereich kompensieren.

Ich wollte nun wissen, wie es sich bei meinen Kameras verhält und ob das Problem auch bei der A99 noch auftritt. Dazu habe ich eine Aufnahme mit dem ROM-losen Samyang 24mm f1,4 bei ISO 1600, f1,4 mit 10 Sekunden Belichtungszeit gemacht. Da das Objektiv auch keinen Blendenhebel hat, weiß die kamera nicht, welche Blende das angeschlossene Objektiv hat. Danach habe ich die Aufnahme zum Vergleich mit den Sony Carl Zeiss Distagon 24mm f2,0 bei f2,0 wiederholt. Neben der identischen Belichtungszeit (10s) habe ich auch 13, 15 und 20 Sekunden belichtet. Nutzt der Sensor das Licht aus dem 1,4er Objektiv vollständig aus, dann sollte das Bild bei f2,0 und 20s in der Helligkeit dem Bild mit f1,4 und 10s entsprechen.

Im angehängten Bild habe ich einen 1:1 Crop aus einem Bild mit dem Samyang 24mm f1,4 bei f1,4 als Hintergrund genommen. In diesen habe ich Quadrate aus den Bildern mit dem 2,0/24mm hineinkopiert.

Alle Kameras waren übrigens auf 4400K Farbtemperatur eingestellt. Die Ausschnitte stammen aus der Bildmitte von Kamera-JPGs. Die Bilder mit den SLTs waren manuell fokussiert (mit Vergrößerungsfunktion). Die Bilder mit der A700 waren nicht genau fokussiert.

[attachment=12658:Zusammen..._F_Stop2.jpg]

Die Auswertung ist allerdings etwas schwierig, da die Bildhelligkeit schwankt (Vignettierung). Für die A99 habe ich in der Bildmitte zwei deutlich unterschiedliche Ergebnisse bekommen. In einem weiteren Bild habe ich den Helligkeitsverlauf quer durch das gesamte Bild der A99 verglichen:

[attachment=12659:A99_gesamt.jpg]

Hauptbild: Samyang f1,4; Streifen Zeiss in der o.g. Abstufung.

ZITAT(Reisefoto @ 2013-05-05, 3:40) DXO hatte 2010 festgestellt, dass Kamerasensoren unterhalb f2,8 und insbesondere unterhalb f2,0 nicht mehr vollständig von dem Lichtgewinn durch lichtstärkere Objektive profitieren können.
http://www.dxomark.com/index.php/en/Public...ts/F-stop-blues
Luminous Landscape hatte sich des Themas auf Grundlage des DXO Artikels ebenfalls angenommen. Es wurde herausgefunden, dass die Kameras diesen Effekt durch heimliche, in den Exif-Daten nicht erkennbare Anpassung des ISO-Wertes in diesem Bereich kompensieren.

Ich wollte nun wissen, wie es sich bei meinen Kameras verhält und ob das Problem auch bei der A99 noch auftritt. Dazu habe ich eine Aufnahme mit dem ROM-losen Samyang 24mm f1,4 bei ISO 1600, f1,4 mit 10 Sekunden Belichtungszeit gemacht. Da das Objektiv auch keinen Blendenhebel hat, weiß die kamera nicht, welche Blende das angeschlossene Objektiv hat. Danach habe ich die Aufnahme zum Vergleich mit den Sony Carl Zeiss Distagon 24mm f2,0 bei f2,0 wiederholt. Neben der identischen Belichtungszeit (10s) habe ich auch 13, 15 und 20 Sekunden belichtet. Nutzt der Sensor das Licht aus dem 1,4er Objektiv vollständig aus, dann sollte das Bild bei f2,0 und 20s in der Helligkeit dem Bild mit f1,4 und 10s entsprechen.

Im angehängten Bild habe ich eine 1:1 Crop aus einem Bild mit dem Samyang 24mm f1,4 bei f1,4 als Hintergrund genommen und Quadrate aus den Bildern mit dem 2,0/24 hineinkopiert.

Alle Kameras waren übrigens auf 4400K Farbtemperatur eingestellt. Die Ausschnitte stammen aus der Bildmitte von Kamera-JPGs. Die Bilder mit den SLTs waren manuell fokussiert (mit Vergrößerungsfunktion), die Bilder mit der A700 nicht.

[attachment=12658:Zusammen..._F_Stop2.jpg]

Die Auswertung ist allerdings etwas schwierig, da die Bildhelligkeit schwankt (Vignettierung). Für die A99 habe ich in der Bildmitte zwei deutlich unterschiedliche Ergebnisse bekommen. In einem weiteren Bild habe ich den Helligkeitsverlauf quer durch das gesamte Bild der A99 verglichen:

[attachment=12659:A99_gesamt.jpg]

Hauptbild: Samyang f1,4; Streifen Zeiss in der o.g. Abstufung.[/quote]

Bezieht sich dieser Effekt des Sensors nur auf Weitwinklelobjektive also bei schräg einfallenden Licht oder auch bei Teleobjektive?
mfg

Hallo Reisfoto,

wenn ich mir die Bilder anschaue (z.B. A99) dann bin ich ziemlich sicher, dass die JPGs da wenig bis keine Aussagekraft haben. Vermutlich genügt da schon eine nur minimale Verschiebung der hellen Bildpunkte um im JPG eine Verschiebung der in der Kamera angewandten Gradations- bzw. Tonwertkurven auszulösen.
So ganz sicher bin ich mir auch nicht, ob bei deinem gewählten Beispiel mit Belichtungszeiten von 10 bis 20s nicht auch schon eine gewisse Beeinflussung, wie früher beim Film als "Schwarzschildeffekt" bezeichnet, nicht auch bei den heutigen Sensoren auftreten könnte. Die Quanteneffizienz könnte durchaus bei geringen Lichtmengen abnehmen.

des weiteren gehe ich davon aus, dass das Samyang auch nicht wirklich die f1.4 schafft (etwa eher 1:1.6), und stärker vom nominellen Wert abweicht als das Zeiss bei f2.

BG Hans

moin, ZITAT(Hans-J. @ 2013-05-05, 13:31) des weiteren gehe ich davon aus, dass das Samyang auch nicht wirklich die f1.4 schafft (etwa eher 1:1.6), und stärker vom nominellen Wert abweicht als das Zeiss bei f2.[/quote]
für den Vergleich der Helligkeit ist die Transmission T der wichtige Parameter, die geometrische Öffnung κ spielt hier keine (! Rolle. Sieht man extrem am STF, geometrisch κ2.8 aber Transmission T4.8 = 1.5 EV Lichtverlust (die "offiziellen" T4.5 sind "falsch".

Wir kennen weder vom Samyang 24 f/1.4 noch vom Sony (Zeiss) 24 f/2.0 die Transmission noch die wahre geometrische Öffnung (die Typ-Angaben sind mit dem Verkehrsfehler behaftet, m.W. sind das für Fotoobjektive ±6% bei der Brennweite, und so vmtl. auch für die geometrische Öffnung). Bei den Cine-Objektiven wird die Transmission angegeben, die optisch baugleich als ZE/ZF und CP.2 erhältlichen Zeiss sind z.B. 35 f/1.4 T1.5, 50 f/1.4 T1.5, 85 f/.4 T1.5, 15 f/2.8 T2.9 und 135 f/2.0 T2.1. Zeiss "schafft" offenbar eine sehr hohe Transmission, vmtl. wird auch das nach Zeiss-Kriterien entwickelte Sony 24 f/2.0 auch T2.1 schaffen. Aber wie sieht dies bei dem Samyang aus?

Um da Klarheit zu bekommen, müsste man die Objektive auf der optischen Bank vermessen. Die dafür nötige Ausrüstung dürfte keiner von uns zur Verfügung haben. Daher ist der Vergleich verschiedener Objektive zur Klärung der Frage weniger geeignet, immerhin bewegen sich die Abweichungen im Bereich von 1/3 EV und damit an der Grenze dessen, was mithilfe der Kamera-Belichtungssteuerung "aufgelöst" werden kann.

Besser geeignet zur Entscheidung, wie groß die "innere" Vignettierung in den Pixelzellen des Sensors ist, wäre ein Vergleich des Samyang bei f/1.4 und f/2.0 und f/2.8 in der Bildmitte. Am Rand treten auf jeden Fall bei diesem Objektiv Vigenttierungen durch Geometrie und "zu kleine" Frontlinse auf. Aufnahmen unbedingt im Modus "M" und alle Parameter manuell vorgeben, da in allen Halbautomatiken die Kamera auch Zwischenstufen ansteuern kann, die aber weder im Display noch in den EXIFs angezeigt werden. Und am besten auf 1/2EV umschalten, da die interne Steuerung in 1/8EV erfolgt, die Drittelstufen somit mit einem Fehler von ca. 5% genähert werden. Dann Serien mit jeweils 20 Bildern pro Einstellung, 3-5 verschiedenen Helligkeitswerten des Motivs und statistisch auswerten. Damit dürfte die Frage bei üblichen Kriterien (95% Konfidenz) bis runter zu 3-5% Abweichung klärbar sein, zumindest für die gewählte Farbtemperatur. Will man auch noch die Wellenlängenabhängigkeit charakterisieren, dürfte man schnell bei ein paar Hundert Serien anlangen

gruesze, thomas

Die beiden Vergleiche mit der A99 haben ja schon gezeigt, wie heikel die Einschätzung des Unterschieds ist. Interessant ist auch das Unterschiedliche Verhalten der beiden Objektive bei der Abbildung von Sternen. Das Koma des Zeiss formt die Sterne in den Bildecken (ziemlich großer Bereich) zu Flugzeugen um. Das passiert beim Samyang nicht. Dafür haben einige sehr helle Sterne auf der gesamten Fläche einen komartigen Saum.

ZITAT(ddd @ 2013-05-05, 15:51) ...Dann Serien mit jeweils 20 Bildern pro Einstellung, 3-5 verschiedenen Helligkeitswerten des Motivs und statistisch auswerten. Damit dürfte die Frage bei üblichen Kriterien (95% Konfidenz) bis runter zu 3-5% Abweichung klärbar sein, zumindest für die gewählte Farbtemperatur. Will man auch noch die Wellenlängenabhängigkeit charakterisieren, dürfte man schnell bei ein paar Hundert Serien anlangen [/quote]
Dann begnüge ich mich wohl besser damit, diese Frage nicht so genau klären zu können. ardon:

DXO ermittelt für Objektive die T-Werte. Für das 24er Samyang fehlen sie leider:
http://www.dxomark.com/index.php/Publicati...III/Wide-Angles

Wie für Kameras gibt es dort auch ein Objektivvergleichstool:
http://www.dxomark.com/index.php/Lenses/Co...%28camera3%29/0
So manche Ergebnisse passen aber nicht zu meinen Praxiserfahrungen. Die Aussagekraft der Ergebnisse halte ich für sehr begrenzt.