Da es sich nicht um "Brennweite" handelt, wie lautet der Begriff für die Entfernung, in der die Dinge scharfgestellt sind?

Ich hatte den Eindruck, dass die „Brennweite“ eines Objektivs die Entfernung ist, in der Dinge scharf erscheinen. (Vielleicht stelle ich die Kamera beispielsweise so ein, dass Objekte in 3 Metern Entfernung scharf erscheinen und alles, was näher oder weiter entfernt ist, verschwommen ist.) Aber alles, was ich gelesen habe, scheint darauf hinzudeuten, dass die Brennweite tatsächlich eine etwas seltsame Art ist, das Feld zu beschreiben Blickwinkel des Objektivs und hat eigentlich überhaupt nichts mit dem Fokus zu tun. (?)

Was ist also der korrekte Ausdruck für „Sachen in dieser Entfernung werden im Fokus sein“? (Das heißt, das, was Sie mit dem Fokusring ändern.) Wenn ich möchte, dass Dinge in einer Entfernung von 3 Metern scharf erscheinen, welchen Parameter habe ich auf 3 Meter eingestellt?

Alles, was ich gelesen habe, scheint darauf hinzudeuten, dass die Brennweite tatsächlich eine etwas seltsame Art ist, das Sichtfeld des Objektivs zu beschreiben . Die Brennweite eines Objektivs hängt nur indirekt mit seinem Sichtfeld zusammen. Die Brennweite einer Linse wird durch die Gleichung für dünne Linsen definiert und kann als Maß für die inverse Stärke der Linse interpretiert werden. Wenn man die optischen Flächen eines Objektivs stärker krümmt oder seinen Brechungsindex erhöht, wird es stärker und die Brennweite sinkt.
Das Sichtfeld hat absolut nichts mit der Brennweite zu tun, bis es mit der Größe des projizierten Bildes kombiniert wird. (dh Sensorgröße oder Filmgröße). Ein 50-mm-Objektiv ist Ultraweitwinkel bei einer Großformatkamera, Weitwinkel bei einer Mittelformatkamera, Normal bei einer 35-mm/FF-Kamera, leichtes Tele bei einer APS-C- oder µ4/3-Kamera und Supertele bei einer Kamera mit a 1/3" oder kleinerer Sensor.
Personen, die gelegentlich surfen, sollten gewarnt werden, dass die am häufigsten gewählte und akzeptierte Antwort von ElendilTheTall falsch ist.
Es ist innerhalb der Einschränkungen der Standbildfotografie korrekt genug , genauso wie Newtons Bewegungsgesetze innerhalb der Einschränkungen von Geschwindigkeiten weit unter der Lichtgeschwindigkeit korrekt genug sind, ungeachtet Einsteins allgemeiner und spezieller Relativitätstheorie .

Antworten (3)

Die Brennweite ist der Abstand zwischen dem Objektiv und dem Sensor, wenn das Motiv fokussiert ist, nicht der Abstand zum Motiv.

Der Begriff für die Entfernung zum scharfgestellten Motiv ist die Fokusentfernung und wird von der Bildebene (Sensor-/Filmebene) aus gemessen. Als Arbeitsabstand wird der Abstand vom Objektiv zum Motiv bezeichnet, der im Kontext der Makrofotografie deutlich geringer sein kann. Die Zone, die auf beiden Seiten (vorne und hinten) des Motivs scharf erscheint, ist die Schärfentiefe . Dies variiert mit der Blende - die Schärfentiefe nimmt zu, wenn die Blende kleiner wird (die Blendenzahl wird größer). Wenn alles andere gleich ist, ist die Schärfentiefe bei Blende 4 größer als bei Blende 2.

Wenn Sie also mit einer Brennweite von 18 mm und einer Blende von f/11 auf ein Objekt in 3 Metern Entfernung fokussieren, ist alles von 1 m bis unendlich scharf. Fokussiert man jedoch bei gleicher Blende bei einer Brennweite von 135mm auf das gleiche Motiv, liegt die Nahschärfegrenze bei 2,9m und die Fernschärfegrenze bei 3,1m – die Schärfentiefe beträgt also nur 20cm.

+1, aber ein paar wichtige Klarstellungen. Erstens ist bei einem komplexen Objektiv (wie bei jedem ungiftigen Kameraobjektiv) der Punkt, von dem aus man die Brennweite misst, kompliziert – und nicht mit der Flanschbrennweite zu verwechseln. Und zweitens, beachten Sie, dass die Nennbrennweite eines Objektivs (die in den technischen Daten und auf dem Objektiv angegeben ist) die des Objektivs ist, das auf unendlich fokussiert ist.
"Brennweite" ≠ "Brennweite"? Oh mein Gott, das klingt nach exakten Synonymen! Verdammt, das ist verwirrend…
@mattdm "ungiftig"?
Eine weitere (kleine, aber wichtige) Klarstellung: Schärfentiefe ist nicht die Zone, die "im Fokus" ist; es ist die Zone, die " annehmbar im Fokus" erscheint. Unabhängig von der Blendeneinstellung ist immer nur eine Entfernung "perfekt" scharf. (Was in einem Bild scharf erscheint, hängt zumindest auch von der Vergrößerung und dem Betrachtungsabstand des endgültigen Bildes ab.)
@scottbb LOL-Autokorrektur. "Nicht-Spielzeug"
@MathematicalOrchid Beachten Sie die Brennweite , aber die Fokusentfernung .
Die Blende wird kleiner, wenn die Blendenzahl größer wird, da die Blendenzahl ein Teiler ist. Die physikalische Blende bei f/4 ist kleiner als bei f/2 bei gleichem Wert von f (Brennweite), weil ein Viertel von etwas weniger als die Hälfte derselben Sache ist. Die Schärfentiefe wird jedoch größer, wenn die physikalische Blende kleiner wird (größere Blendenzahl). Ich habe eine Änderung vorgeschlagen, um dies in der Antwort zu korrigieren.
Die Brennweite ist der Abstand zwischen dem Objektiv und dem Sensor, wenn das Motiv scharfgestellt ist. Nein, das ist falsch. Überprüfen Sie jedes Physik-Lehrbuch für Studienanfänger. Die von Ihnen definierte Entfernung wird als Objektentfernung bezeichnet und ist immer größer als die Brennweite (für ein reales Bild, was für die Fotografie von Interesse ist).
Mein Kopf schmerzt immer noch von diesem kurzen, aber intensiven Nachdenken darüber, wie dieser Kompromiss zwischen Toxizität und Komplexität funktionieren könnte ... oO
@BenCrowell In der Fotografie ist die angegebene Definition akzeptabel genau. Die nominelle "Brennweite" eines Objektivs ist die für ein Objekt im Unendlichen und ist außerdem im Allgemeinen nur eine Annäherung für Objekte in einer Entfernung >> (tatsächliche) Brennweite. In diesen Grenzen gilt die Definition. Selbst Festbrennweiten können aufgrund ihrer Fähigkeit, überhaupt zu fokussieren, natürlich keine absolut feste Brennweite haben (laut Physik), aber auch diese Definition ist im vorliegenden Kontext akzeptabel richtig. Wenn Sie gerne akzeptieren, dass Newton seinen Platz hat, wenn Einstein "richtiger" ist, können Sie dies auch als wahr ansehen.
Sehr entmutigend, dass die am besten bewertete und akzeptierte Antwort einfach falsch ist. Das ist einfache Erstsemester-Physik. (Und übrigens, ich habe einen Doktortitel in Physik und unterrichte das Fach seit 20 Jahren.)
@BenCrowell Es ist nicht falsch . Wie kann man in Physik promoviert haben und dennoch nicht erkennen, dass Gleichungen, Definitionen und Theorien innerhalb bestimmter Grenzen definiert sind? Mit Gegenstandsweite uund Bildweite ist vdie Brennweite . In einer Kamera ist die Brennweite also . Diese Art von Näherungsgleichungen sind in allen Zweigen der Physik so erschreckend verbreitet, dass ich mich frage, was Sie Ihren Schülern beibringen. Nach Ihrer Logik sind Newtons Bewegungsgesetze "einfach falsch", obwohl die ganze Welt sie gut verwendetf1/f = 1/v + 1/u1/u <<1/vf ≈ vv << c
@BenCrowell Natürlich könnte man argumentieren, dass sogar 1/f = 1/v + 1/u"einfach falsch" ist, da es eine Annäherung an ein dünnes Objektiv ist, und ein fotografisches Objektiv ist das sicherlich überhaupt nicht. 23 Linsenelemente in 19 Gruppen ... brechen Sie dafür besser Zemax aus. Diese Antwort sollte wahrscheinlich mindestens ein paar Kapitel lang sein, bevor jemand es wagt, eine Vorstellung davon zu riskieren, was eine Brennweite tatsächlich bedeutet. ;)
@BenCrowell Dieselbe Nomenklatur bedeutet in verschiedenen Disziplinen oft unterschiedliche Dinge. Dies gilt auch dann, wenn die Disziplinen verwandt sind. Die Ebene, auf der sich der Film oder Sensor befindet, als "Brennebene" zu bezeichnen, ist in der Laborphysik völlig falsch. Doch die weltgrößten Hersteller von Kameras (Canon und Nikon) bezeichnen beide die Sensor-/Filmebene als „Brennebene“. Ein Verschluss mit Vorhängen direkt vor der Film-/Sensorebene wird seit jeher als „Schlitzverschluss“ bezeichnet.

Die Gleichung für dünne Linsen lautet 1/ f = 1/ d o + 1/ d i , wobei

  • f = Brennweite
  • d i = Bildabstand = Abstand vom Objektiv zum Sensor
  • d o = Objektabstand = Abstand vom Objektiv zum Objekt.

Die Brennweite einer Linse wird durch die Gleichung für dünne Linsen definiert und kann als Maß für die inverse Stärke der Linse interpretiert werden. Wenn man die optischen Flächen eines Objektivs stärker krümmt oder seinen Brechungsindex erhöht, wird es stärker und die Brennweite sinkt. Wenn Sie d o und d i ändern , um den Fokus beizubehalten, bleibt die Brennweite f normalerweise konstant; dies rechtfertigt die Interpretation als feste Eigenschaft der Linse. (Wie in einem Kommentar erwähnt, enthalten einige Objektive bewegliche Teile, die es ihnen ermöglichen, ihre Brennweite automatisch zu ändern, aber dies ist ein Nebenproblem.)

Was ist also der korrekte Ausdruck für „Sachen in dieser Entfernung werden im Fokus sein“?

In der Optik wird dies allgemein als Objektentfernung bezeichnet. In der Fotografie wird sie auch als Brennweite bezeichnet.

Alles, was ich gelesen habe, scheint darauf hinzudeuten, dass die Brennweite tatsächlich eine etwas seltsame Art ist, das Sichtfeld des Objektivs zu beschreiben

Nicht wirklich. Die Brennweite hängt einfach mit der Vergrößerung und dem Sichtfeld zusammen.

Eine mögliche Quelle der Verwirrung ist, dass in vielen Fällen beim Fotografieren d o viel größer ist als d i . Unter diesen Bedingungen ist d i ungefähr gleich f . Manche Menschen könnten daher den Eindruck haben, dass die Brennweite als Abstand vom Objektiv zum Sensor definiert ist. Aber in Wirklichkeit ändert sich d i , wenn Sie den Fokus Ihrer Kamera ändern, während f gleich bleibt.

Die meisten Objektive, die für die Standfotografie verwendet werden, zeigen in gewissem Maße Fokusatmung . Wenn Sie den Fokus auf das Objektiv ändern, ändert sich die Brennweite des Objektivs, ebenso wie das Sichtfeld. Einige Objektive zeigen dies mehr als andere. Beispielsweise weist das Canon EF 70-200 mm f/2.8 L IS II sehr wenig Fokusatmung auf. Bei 200 mm und MFD liegt die tatsächliche Brennweite immer noch bei 195 mm. Das Nikon 70-200 mm f/2.8 VR bei Einstellung auf 200 mm und Fokussierung auf MFD beträgt die tatsächliche Brennweite nur etwa 140 mm und das Sichtfeld ist ähnlich größer als bei Fokussierung des Objektivs auf unendlich.
@MichaelClark: Danke für den Kommentar. Ich habe die Antwort bearbeitet, um dies widerzuspiegeln.

Die spezifische Antwort auf den Kern Ihrer Titelfrage, "der Begriff für die Entfernung", lautet: Unendlichkeit. Unendlich ist die (vorgestellte) Objektentfernung vor dem optischen Zentrum des Objektivs, die einem scharfen Bild auf dem Sensor entspricht, wenn dieser bei Nennbrennweite hinter dem Objektiv beabstandet ist. Die eingravierte „Brennweite“, die irgendwo auf dem Objektivgehäuse erscheint, ist eine hypothetische Angabe des nominellen Abstands vom Objektiv zum Sensor, wenn (vorgestellte) Objekte im Unendlichen auf dem Sensor „scharf“ erscheinen. Bei einer einfachen axialsymmetrischen Doppelkonvexlinse ist der Messbezugspunkt das optische Zentrum (auch geometrisches Zentrum genannt) der Linse. Um Bilder von realen Motiven näher als unendlich zu fokussieren, muss das Objektiv vom Sensor weg auf das Motiv zu bewegt werden. In dieser Situation, Die Fokusentfernung (nicht die Brennweite) ist immer länger als die auf dem Lauf eingravierte Zahl (die Brennweite). Somit ist die nominelle Brennweite ein geeignetes Etikett, um die Fokuseigenschaften der Linsenanordnung zu charakterisieren. Für zusammengesetzte Linsenanordnungen gibt es keinen leicht zu findenden Bezugspunkt. Bezugspunkt ist der Mittelpunkt eines hypothetischen Einzelelements mit gleicher Brennweite. In diesem Fall ist die Technik zur Bestimmung des Referenzpunktes sehr kompliziert. Es bleibt dem Leser überlassen, weiter zu recherchieren. Zur Beantwortung Ihrer zweiten Frage in Bezug auf: „Objekte in dieser Entfernung werden scharfgestellt“, lautet der Begriff „abhängig von der Objektiventfernung“. Bei f = Brennweite, u = Objektivabstand und v = Sensor-zu-Objektiv-Abstand, stellt die folgende Formel die Beziehung dar: 1/f = ( 1/u ) + ( 1/v ). Im Unendlichen nähert sich 1/u Null.

Entschuldigung, das war eine zweideutige Formulierung in meiner bearbeiteten Paraphrase. Ich habe es korrigiert.
Da es sich nicht um "Brennweite" handelt, wie lautet der Begriff für die Entfernung, in der die Dinge scharfgestellt sind?
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