MFT-Objektive "lichtstärker" als (D)SLR-Objektive ?

[Ernst Barz]

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Hallo Lumixer,
da ich weder Physiker noch Optiker pp. bin, wird mein Beitrag sicher "wissenschaftlich wenig fundiert" sein, ich versuche aber trotzdem einmal, meinen Gedankengang halbwegs verständlich darzulegen.
Bekanntlich verliert eine Lichtquelle/Lichtstrahl (hier: Hinterlinse eines Objektives) ihre Intensität im Quadrat der Entfernung zum Lichtempfänger (hier: Sensor/Film), d. h. beim Lichtempfänger kommt bei doppelter Entfernung nur noch 1/4 der Lichtstärke an. Das erklärt, warum z. B. eine Makroobjektiv 2,8/100mm ohne Innenfokussierung bei vollem Auszug auf 1:1 in praxi nur noch eine Lichtstärke von etwa 5,6 hat, weil ja die Hinterlinse sich auf das Doppelte vom Sensor/Film entfernt und dieser nur noch 1/4 des Lichtes empfängt.
Nun haben ja spiegellose Systemkameras wie MFT nur noch ein Auflagemaß von 20mm, während (D)SLR`s eines von ca. 40mm haben. Demnach müsste doch ein Objektiv mit gleichen Daten (Lichtstärke/Brennweite) zumindest theoretisch an einem MFT-Gehäuse eine "höhere Lichtstärke" aufweisen als an einem (D(SLR-Gehäuse, weil ja die Strecke von der Hinterlinse bis zum Sensor/Film nur halb so groß ist und dieser eine größere Beleuchtungsstärke (mehr Licht) empfängt.

Sind meine Gedanken unsinnig oder wissenschaftlich nicht haltbar oder pure Theorie oder gibt es andere Gründe, die sie ad absurdum führen ? Euere Meinungen oder Kenntnisse hierzu würden mich sehr interessieren.
Liebe Grüße und viel Spass beim brain-storming
Ernst

[Lenno]

Im habe leider keine Ahnung von den ganzen Berechnungen, aber ich könnte mir denken das auf Grund von der Größe der Objektive, die ja bei MFT um ein vielfaches kleiner sind, weniger Licht hindurch lassen, also da ganze sich damit wieder ausgleicht. Sprich der Vorteil von der Entfernung des Auflagemaßes, wird wieder durch den kleineren Durchmesser des Objektives kompensiert.

[ehenkes]

@Herr Barz: Ich denke schon, dass die geometrischen Überlegungen richtig sind. Das führt gerade zu der Kompaktheit der MFT-Serie.
In der Praxis bewähren sich lichtstarke Objektive enorm an der G-Serie: Pana 20 f1.7, Oly M.Zuiko 45 f1.8
Im Low Light Video Vergleich siegt die GH2 vor Nikon und Canon: http://www.slashcam.de/artikel/Test/Pan ... lles-.html

[bilderknipser]

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Der Vergleich mit dem Makro hinkt deshalb, weil natürlich bei ein und demselben Objektiv mit (erheblich) größerem Auszug als bei unendlich ein Lichtverlust auftritt. Bei üblichen Einstellentfernungen - normalerweise bis 1:10 - tritt kein nennenswerter Verlust durch den Auszug auf, deshalb bleibt unabhängig vom Aufnahmeformat oder Auflagemaß die Formel gültig: Lichtstärke bzw. Blende ist der umgekehrte Wert der Brennweite geteilt durch den wirksamen Objektivdurchmesser. Also bei einem wirksamen Objektivdurchmesser von 2,5cm und 50mm Brennweite ist die Lichtstärke 1:2,0 und zwar ganz egal ob es ein Tele an MFT, ein Normalobjektiv an Kleinbild oder ein Weitwinkel am Mittelformat ist.

[Ernst Barz]

Der Vergleich mit dem Makro hinkt deshalb, weil natürlich bei ein und demselben Objektiv mit (erheblich) größerem Auszug als bei unendlich ein Lichtverlust auftritt. Bei üblichen Einstellentfernungen - normalerweise bis 1:10 - tritt kein nennenswerter Verlust durch den Auszug auf, deshalb bleibt unabhängig vom Aufnahmeformat oder Auflagemaß die Formel gültig: Lichtstärke bzw. Blende ist der umgekehrte Wert der Brennweite geteilt durch den wirksamen Objektivdurchmesser. Also bei einem wirksamen Objektivdurchmesser von 2,5cm und 50mm Brennweite ist die Lichtstärke 1:2,0 und zwar ganz egal ob es ein Tele an MFT, ein Normalobjektiv an Kleinbild oder ein Weitwinkel am Mittelformat ist.

Hallo Jochen,
vielen Dank für Deine Stellungnahme. Du hast natürlich Recht, nach der auch mir bekannten Formel für die Berechnung der Lichtstärke eines Objektives bleibt ein 2,0/50mm- ein 2,0/50mm-Objektiv, egal ob es für (M)FT, KB oder Mittelformat gerechnet und gebaut wurde. Diese Werte sind objektivgebunden, unabhängig davon, an welchem Gehäuse sie verwendet werden. Aber das war nicht der Hintergrund meiner Gedanken und deshalb habe ich den Begriff "lichtstärker" in meinem Beitrag auch in Anführungszeichen gesetzt. Mir geht es ausschliesslich um das Auflagemass, um den Weg der Lichtstrahlen nach dem Austritt aus der Hinterlinse bis zum Sensor, das sind bei MFT nunmal 20mm und bei SLR´s je nach Hersteller etwa 40mm. Und nach einem unumstösslichen physikalischen Gesetz verringert sich die Beleuchtungsstärke, das einfallende Licht auf einen Gegenstand (hier: Sensor) bei einer Verdoppelung des Weges des Lichtstrahles auf 1/4 (Verringerung im Quadrat der Entfernung).
Von daher konntest Du mir bei der Lösung meines "Problems" noch nicht weiterhelfen, aber trotzdem vielen Dank.

Gruß Ernst

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Und nach einem unumstösslichen physikalischen Gesetz verringert sich die Beleuchtungsstärke, das einfallende Licht auf einen Gegenstand (hier: Sensor) bei einer Verdoppelung des Weges des Lichtstrahles auf 1/4 (Verringerung im Quadrat der Entfernung).
Von daher konntest Du mir bei der Lösung meines "Problems" noch nicht weiterhelfen,

"noch nicht" aber jetzt: dieses physikalische Gesetz gilt nur für punktförmige Lichtquellen. Das ist z.B. ein Blitz zwar auch nicht, aber im Verhältnis zur Entfernung schon. Da müßtest Du also den wirsamen Objektivdurchmesser zum Abstand in Relation setzen. Bei "unserem" Beispiel wären das 2,5cm Durchmesser zu 4cm Abstand. Da kann man wirklich nicht von punktförmig sprechen.

[Ernst Barz]

Jochen,
es tut mir leid, Deine Theorie kann so nicht stimmen, denn dann dürfte das von mir als Beispiel genannte Makro-Objektiv 2,8/100mm (ohne Innenfokussierung) bei vollem Auszug auf 1:1 nicht auf eine reale Lichtstärke von ca. 5,6 sinken. Das ist aber auch unbestritten (s. Wikipedia und Thema in diversen Foren). Auch hier entfernt sich die Hinterlinse etwa auf die doppelte Entfernung vom Sensor, und die Hinterlinse ist wahrlich keine punktförmige Lichtquelle.
Gruß
Ernst

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Das, was ich sagte, ist keine Theorie sondern Physik.

Die Sache mit dem Makro hat einen anderen Grund. Die Berechnung der Lichtstärke eines Objektivs ergibt sich laut Formel aus der Brennweite, die bei unendlich der Bildweite entspricht und sich auch bei normaler Naheinstellung also bis 1:10 kaum davon unterscheidet. Bei einem Makroobjektiv mit größerem Auszug ist aber die Bildweite erheblich größer als die Brennweite. Deshalb stimmt da die Formel nicht mehr.

Ganz abgesehen davon machst Du ohnehin einen Denkfehler. Es kommt nicht auf den Abstand der Hinterlinse zum Chip oder Film an, sondern auf den Abstand der rechnerischen oder theoretischen Linsenmitte zum Film bzw. Chip, und der ist bei einem 50mm-Objektiv immer 5cm egal an was für einer Kamera. Bei kurzen Brennweiten ist der Spiegel natürlich im Weg und deshalb werden die Objektive als Retrofokusobjektive berechnet. Dann liegt die rechnerische/theoretische Linsenmitte sogar hinter der Hinterlinse. Umgekehrt gibt es das berühmte russische Jupiter-12 2,8/35 für Meßsucherkameras, das so weit in die Kamera hineinragt, daß es fast den Verschluß berührt. An manchen Kameras wie z,B. Leicas mit Innenmessung oder den Bessas kann man es nicht benutzen, weil es gegen den Hilfsverschluß der Bessas bzw. den Belichtungsmesserarm der Leica stößt. An der Lumix geht es auch nicht, weil die Hinterlinse einen zu großen Durchmesser hat und nicht in das Gehäuse paßt.