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Hinweise zur idealen Kamera und zu deren optimaler Einstellung

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27. Januar 2008 23:49
Zunächst zu Ihrer Frage nach einer geeigneten Kamera zum Fotografieren durch ein Fernglas oder ein Spektiv. Ideal wäre eine speziell dafür konzipierte Digitalkamera mit Objektiv fester Brennweite und relativ weit vorn liegender Eintrittspupille sowie mit einem fest am Gehäuse montierten rohrähnlichen Stutzen, an dem mittels Adaptern (passend zum jeweiligen Okular) die Kamera an Ferngläsern oder Spektiven befestigt werden kann.

Eine solche Kamera gibt es derzeit noch nicht. Genauer gesagt, es gibt eine, die aber für die meisten Anwender solcher Digiskopie ein zu weitwinkeliges Objektiv hat, nämlich die Ricoh GR digital II. Deren sehr kurzbrennweitiges Objektiv entspricht im Aufnahmewinkel etwa einem 28-mm-Objektiv bei Kleinbild, so daß die Bilddiagionale größer ist als der Durchmesser des runden Bildes, somit also die Bildecken schwarz bleiben. Wer daran interessiert ist, möglichst das vollständige Sehfeld seines Spektivs oder Fernglases im Foto festzuhalten, wäre mit dieser Kamera gut bedient. Das Objektiv ist ganz ordentlich (Randunschärfe und Farbsäume in den Bildecken sind erst außerhalb des runden Sehfeldes in den Bildecken störend stark), und es gibt zu dieser Kamera einen speziellen Tubus, der an einem Bajonett am Gehäuse (abgedeckt durch einen abnehmbaren, geriffelten Ring) befestigt wird und dazu gedacht ist, daß eine Streulichtblende, Filter oder ein Weitwinkel- oder Televorsatz daran montiert wird. Man kann den Tubus aber auch zur stabilen Befestigung am Okular (mittels eines selbstgemachten Adapters) nutzen.

Die vorherige Kameraversion Ricoh GR digital (ohne II) ist für diesen Einsatz ungeeignet, weil sie noch eine Fokussierung über ein externes AF-Modul mit einem kleinen Doppelfensterchen rechts oberhalb des Objektivs hat, ähnlich wie es die allererste Konica-AF-Kleinbildkamere der Welt hatte (es war damals ein Honeywell-AF-Modul). Diese vorherige Ricoh GR digital konnte also nicht TTL (= durchs Objektiv) die Schärfe kontrollieren, also gar nicht „sehen“, ob das Bild im Fernglas oder Spektiv scharf ist. Die neue GR digital II dagegen prüft die Schärfe TTL, weshalb ihre Reaktionszeit jetzt nicht mehr sensationell kurz ist wie beim Vorgängermodell, aber kann dafür beim Digiskopieren korrekt fokussieren.

Die meisten Anwender möchten jedoch ein vollformatiges Rechteckbild ohne dunkle Ecken haben, und deshalb muß der Aufnahmewinkel enger sein, was bei gleicher oder ähnlicher Sensorgröße eine längere Brennweite verlangt. Aber das gibt es nur bei Digitalkameras mit Zoomobjektiv. Dort aber besteht ein gravierendes Problem im Wandern der Eintrittspupille beim Zoomen: Normalerweise ist die Einstrittspupille des Objektivs (deren Lage im Idealfall in der Ebene der Fernglas- oder Spektiv-Austrittspupillenebene ist) nur bei Weitwinkeleinstellung nah genug vorn und wandert mit länger werdender Brennweite beim Zoomen nach hinten. Bis zu einem gewissen Abstand ist das noch ohne Vignettierung tragbar, aber wenn die Pupille zu tief im Objektiv liegt, werden wieder die Ecken abgeschattet. Ich hatte deshalb erst vor wenigen Wochen hier eine geeignete Digiskopier-Kamera gefordert, die eine ideale Festbrennweite mit optiomaler Pupillenlage, TTL-Fokussierung und stabilem Befestigungstubus verbindet.

Ich werde demnächst Gelegenheit haben, die Canon Powershot G9 zu prüfen, die mir zunächst sehr geeignet erscheint, allerdings auch relativ teuer ist (Listenpreis ca. 540 Euro). Sie hat ein sehr gutes Objektiv, ihre Weitwinkelbrennweite entspricht 35 mm bei Kleinbild (das ist noch ein bißchen zu wenig), aber mit nur geringem Zoomen sollte schnell eine geeignete Brennweite entsprechend etwa 40 mm bis 50 mm bei Kleinbild gefunden sein, bei der einerseits das rechteckige Aufnahmefeld vollständig im kreisförmigen Sehfeld des Fernglases oder Spektivs liegt und andererseits die Eintrittspupille noch nicht zu weit nach innen gewandert ist. Ideal wäre es für die meisten Digiskopierer, wenn das Aufnahme-Rechteck mit den vier Bildecken gerade knapp den Sehfeldkreis berührt. Bei einem mal mit 60° angenommenen scheinbaren Sehwinkel wäre das rechnerisch schon bei ca. 38 mm Kleinbildbrennweite der Fall. Es müßte also bei der Canon G9 schon minimales Zoomen genügen, um ein voll ausgeleuchtetes Rechteckbild zu bekommen. Mal sehen.

Wie weit man dann zur Erhöhung des Teleeffekts weiter zoomen kann, hängt vor allem davon ab, wie weit sich die Eintrittspupille dabei ins Objektiv hinein versenkt. Deshalb kann man hier keine allgemeingültige Regel angeben, sondern muß das für jede Objektivkonstruktion individuell überprüfen. So um 100 mm KB-Äquivalentbrennweite sollte es bei vielen Digitalkameras noch möglich sein. Ob es bis 150 mm noch klappt, wie Sie es sich wünschen, ist fraglich.

Nun zu Ihrer zweiten Frage, bei der es letztlich darauf ankommt, welche „relative Öffnung“ (oder in der Fotografensprache: welcher Blendenwert) sich dabei ergibt. Es liegt nahe (und Sie scheinen, obwohl Sie sich nicht näher dazu geäußert haben, es so gemacht zu haben, weil Sie Ihre Skepsis ausdrücken), ist aber falsch, den Fernglas-Objektivdurchmesser in Relation zur resultierenden KB-Äquivalentbrennweite zu setzen. Sie hätten, so gerechnet, nämlich eine Öffnung von 42 mm und eine effektive KB-Äquivalentbrennweite von 8,5 · 150 mm = 1275 mm. Das ergäbe dann eine relative Öffnung von 1:30,4 (nämlich 42 mm : 1275 mm), und das entspricht dann, wenn man auch noch die Verschlechterung der Transmission durch die zusätzlichen Fernglaslinsen und -prismen berücksichtigt, einer Blende 32 oder gar noch etwas kleiner. Das bedeutete bei Tageshelligkeit eine Verschlußzeit von 1/8 s oder länger. Keine gute Voraussetzung für unverwackelte Fotos. Die Bildstabilisierung der Kamera, falls vorhanden, nutzt in diesem Falle gar nichts, weil sie nur die Zitterbewegung der Kamera kompensiert, die jedoch bei einem vorgesetzten Fernglas mit 8,5facher Vergrößerung 8,5mal so groß wie die Kompensation ist, sofern Fernglas und Kamera wirklich starr miteinander verbunden sind, und noch viel mehr, falls das Fernglas ohne starre Verbindung zur Kamera anders zittert oder wackelt als die Kamera.

Nun sagte ich aber vorhin, daß eine solche Rechnung sowieso falsch ist, und so wollen wir mal richtig rechnen: Man muß die relative Öffnung aus der effektiven Fernglas-Öffnungsgröße und der mit dem Vergrößerungsfaktor des Fernglases bzw. Spektivs multiplizierten tatsächlichen Brennweite des Kameraobjektivs (und nicht der entsprechenden KB-Äquivalentbrennweite) berechnen.

Fangen wir mit der Brennweite an. Wenn wir Ihre Wunsch-KB-Äquivalentbrennweite 150 mm hätten, wäre das bei einer Digital-Kompaktkamera mit relativ großem Sensor (also z.B. bei der Canon G9 oder der Leica D-Lux 3) eine tatsächliche Brennweite von ca. 32 mm. Bei Kameras mit kleinerem Sensor könnte es auch nur 28 mm oder 25 mm sein. Bleiben wir aber mal bei 32 mm, weil Sie eine gute Bildqualität haben möchten und dann eine Kamera mit möglichst großem Sensor wählen sollten. Bei einer Fernglasvergrößerung von 8,5fach ergibt das dann eine effektive Brennweite des Gesamtsystems von 8,5 · 32 mm = 272 mm.

Dann kommt die effektive Öffnung. Da können wir zunächst noch gar nicht sicher sein, ob das wirklich 42 mm ist – nicht etwa, weil Swarovski so schummeln würde, wie es Canon beim 10x42 L IS WP macht, sondern weil die vollen 42 mm des Swarovski-Fernglases nur dann voll zur Geltung kommen, wenn die Eintrittspupille des Kameraobjektivs mindestens so groß wie die AP des Fernglases ist und auch annähernd am selben Ort liegt. Wenn wir bei der Canon G9 bleiben, so hat die ein Öffnungsverhältnis von 1:2,8 in der Weitwinkelposition und von 1:4,8 in der Teleposition (entsprechend einer KB-Äquivalentbrennweite von 210 mm). Wir können also grob annehmen, daß das Öffnungsverhältnis bei der Wunsch-KB-Äquivalentbrennweite 150 mm günstigstenfalls etwa bei 1:4,2 liegen dürfte. Also ist der Durchmesser der Eintrittspupille dann 32 mm : 4,2 = 7,6 mm. Das wäre also groß genug, alles durch die AP des Fernglases fallende Licht durchzulassen, falls die Eintrittspupille nicht zu tief sitzt. Nehmen wir an, sie liege nicht zu tief. Dann können wir also mit dem vollen Öffnungsdurchmesser von 42 mm rechnen. Das ergibt dann als Blendenwert 272 mm : 42 mm = 6,5. Phantastisch, das reicht bei Tageslicht etwa für 1/125 s. Das ist bei Freihandaufnahmen nicht mehr sicher (würden Sie mit einer 1275-mm-Kleinbild-Telekanone eine 1/125 s freihändig wagen?), wäre aber mit Stativ mit einer akzeptablen Ausbeute scharfer Fotos machbar.

Ich vermute aber, daß wir mit der G9 wohl nicht bis zu einer so langen Brennweiteneinstellung kommen, weil die Eintrittspupille dann schon zu tief liegen könnte. So um 80 mm bis 100 mm KB-Äquivalentbrennweite könnte aber drin sein, und dann entschärft sich unser Wackelproblem wegen der geringeren Vergrößerung. Allerdings sollten wir dann auch noch die effektive Öffnungsgröße überprüfen:

Wenn wir z.B. eine KB-Äquivalentbrennweite von 80 mm als sicher möglich annehmen, entspräche das bei der G9 einer tasächlichen Brennweite von ca. 17 mm. Bei dieser Brennweite dürfte das Öffnungsverhältnis des Objektivs (bei offener Blende) bei etwa 1:3,4 liegen, was einem Eintrittspupillendurchmesser von 17 mm : 3,4 = 5 mm entspricht. Glück gehabt! Das ist fast exakt des AP-Durchmesser des 8,5x42-Fernglases, und so bleibt es beim effektiven Öffnungsdurchmesser von 42 mm. Die effektive Brennweite ist nun 8,5 · 17 mm = 144,5 mm und die effektive Blende somit 144,5 mm : 42 mm = 3,45. Man hätte sich die letzte Rechnung auch sparen können, denn wenn die EP der Kamera identisch mit der AP des vorgesetzten Fernglases ist, dann bleibt der effektive Blendenwert derselbe wie der der Kamera ohne Fernglas, also wie oben angenommen ca. 3,4. Damit kommen wir bei Tageslicht zu einer schon ganz guten Verschlußzeit von knapp 1/500 s – sofern die Belichtungsautomatik der Kamera dann nicht die Blende ein bißchen schließt und eine längere Zeit einstellt. Daher sollte man zum Digiskopieren eine Kamera bevorzugen, bei der man keiner Programmautomatik auf Gedeih und Verderb ausgesetzt ist, sondern alternativ die Blende manuell wählen kann und nur die Zeit von der Automatik angepaßt wird (also eine Kamera, die auch Zeitautomatik bietet, die meistens mit dem Kürzel Av = Aperture value für den vorzuwählenden Blendenwert gekennzeichnet ist). Dann bitte beim Digiskopieren die Kamerablende grundsätzlich immer ganz öffnen! Das ich auch deshalb zur Vermeidung von Vignettierung zu empfehlen, weil eben oft die Eintrittspupille doch nicht exakt in der Ebene der Fernglas-AP, sondern etwas dahinter liegt.

Fazit: Nehmen Sie eine Digitalkamera mit möglichst großem Sensor, mit stabilem Befestigungsring am Kameragehäuse und mit Vorwahlmöglichkeit der Blende. Stellen Sie das Zoom nur so weit über der Weitwinkelgrenze ein, wie nötig ist, um keine abgedunkelten Bildecken mehr zu bekommen. Dann sollte alles ganz gut funktionieren.

Vielleicht kann ich in ca. drei Wochen hier berichten, ob das alles so mit der Canon Powershot G9 funktioniert.

Walter E. Schön
Thema Autor Klicks Datum/Zeit

Swarovski Snapshot-Adapter Erfahrungen gesucht

Alex 2283 27. Januar 2008 19:37

Hinweise zur idealen Kamera und zu deren optimaler Einstellung

Walter E. Schön 1768 27. Januar 2008 23:49

Re: Hinweise zur idealen Kamera und zu deren optimaler Einstellung

Alex 930 28. Januar 2008 08:57

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Walter E. Schön 1022 28. Januar 2008 09:47



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