Warum gilt der Crop-Faktor bei APS-C-Objektiven und warum sind diese bei gleicher Blende nicht heller als FF-Objektive?

Ihre Logik ist solide. Wenn Ihre Annahmen richtig waren, dann wäre Ihre Schlussfolgerung richtig.

Lassen Sie mich eine Ihrer Fragen umdrehen. Du fragst:

Warum gilt der Crop-Faktor bei APS-C-Objektiven, während es so klingt, als ob der Bildkreis auf den APS-C-Sensor komprimiert wird (wodurch ein breiteres Sichtfeld entsteht)?

Tatsächlich wird der Bildkreis nicht komprimiert und erzeugt kein breiteres FOV. Es erstreckt sich nur nicht so weit über den Rahmen hinaus wie der Kreis, der von einem Objektiv projiziert wird, das für ein größeres Format ausgelegt ist. Der erste Teil ist also natürlich wahr: Das tatsächlich projizierte Bild innerhalb dieses Kreises ist für jede Brennweite gleich, und wenn Sie also weniger davon nehmen, beschneiden Sie – oder „der Zuschneidefaktor gilt“.

Warum sind APS-C-Objektive aufgrund der angenommenen Lichtkompression nicht heller auf APS-C-Sensoren als FF-Objektive bei gleicher Blende?

Nochmals, weil es keine gibt. Entfernen Sie also diese schlechte Annahme und ersetzen Sie sie durch "Der Bildkreis ist ein Designparameter, der nicht direkt mit der Sensorgröße zusammenhängt". Um nochmal zu zitieren:

Ich weiß, dass der Bildkreis von FF-Objektiven größer ist, als er bei APS-C-Sensoren sein müsste, daher erscheint das FOV schmaler.

Das ist nicht wahr. Das FOV erscheint nur schmaler, weil der kleinere Sensor weniger vom Bildkreis aufnimmt, unabhängig davon, wie groß dieser Bildkreis ist. Mehr dazu unter Führen dieselben Kameraeinstellungen zu derselben Belichtung bei unterschiedlichen Sensorgrößen? .

Es gibt jedoch Objektivadapter, die im Grunde so funktionieren: "Speedbooster" (siehe Wie kann ein Speedbooster die Lichtleistung eines Objektivs verbessern? ). Diese "komprimieren das Licht" auf einen kleineren Kreis. Beachten Sie jedoch, dass sie dadurch auch die Brennweite ändern . Wenn Sie die Belichtung pro Bereich des Ergebnisses unter Berücksichtigung der neuen Brennweite und der neuen effektiven Blende berechnen, unterscheidet es sich nicht von einem Vollformat- (oder Großformat!) Objektiv mit derselben effektiven Blende.

Der von einem Objektiv erzeugte Bildkreis ist unabhängig von der Brennweite. Es ist die Kombination aus Brennweite und Sensorgröße, die das effektive Sichtfeld bestimmt. Beispielsweise hat ein 90-mm-Objektiv, das für eine Fachkamera mit einem Film der Größe 4 x 5 Zoll entwickelt wurde, ein Weitwinkel-FOV auf dieser Kamera. Aber nehmen Sie dasselbe Objektiv und montieren Sie es auf einer DSLR mit einem APS-C-Sensor, und die Kombination aus Objektiv und Sensor erzeugt ein schmales Sichtfeld. Sie können sich vorstellen, ein Stück Papier mit einem Ausschnitt in der Größe eines APS-C-Sensors zu nehmen und es über das 4x5-Negativ zu legen. Das passiert im Wesentlichen bei Kameras mit unterschiedlichen Sensorgrößen (obwohl die Objektive selbst mit kleineren Bildkreisen konstruiert werden können, wenn die Sensorgrößen kleiner sind, was das Design der Objektive einfacher oder leichter machen kann).

Das Gleiche passiert mit DSLRs zwischen FF und APS-C, Sie können dasselbe 50-mm-Objektiv an einer FF- und APS-C-Kamera montieren – wobei der einzige Unterschied die Größe des Sensors ist – und das Sichtfeld der APS-C-Kamera wird schmaler sein als die FF-Kamera.

Die Blendenzahl eines Objektivs ist auch unabhängig von der Sensorgröße (idealerweise ... gibt es einen gewissen Lichtabfall an den Rändern). Dies ist eine unvollkommene Analogie, aber stellen Sie sich vor, ein kleines Stück Papier zu beleuchten. Wenn Sie das Papier halbieren würden, würde sich die Intensität des Lichts verdoppeln?

Wenn das Objektiv auf eine höhere Lichtdurchlässigkeit ausgelegt wäre, hätte es auch andere Blendenstufen. Wenn das Objektiv so konstruiert wäre, dass es näher an der Kamera sitzt, hätte es (im Allgemeinen) eine geringere Brennweite.

Sie missverstehen ein paar Dinge, die Sie verwirren. Der einzige Unterschied zwischen einem Objektiv, das für einen Vollformatsensor entwickelt wurde, und einem Objektiv, das für einen APS-c-Sensor entwickelt wurde, besteht darin, dass das APS-c-Objektiv weniger Licht sammelt, da es einen kleineren Bildkreis erzeugt. Das Licht pro Fläche des Bildkreises ist gleich, aber der Kreis ist kleiner. Ein APS-c-Objektiv sitzt nicht unbedingt näher am Sensor, tatsächlich sind bei demselben Objektiv ein APS-c-Sensor und ein Vollformatsensor genau gleich weit entfernt, obwohl einige APS-c-Objektive davon Gebrauch machen kleinerer Spiegel, damit sie sich weiter in die Kamera hinein erstrecken können.

Außerdem hat die Brennweite, nach der Objektive allgemein kategorisiert werden, nichts mit dem Crop-Faktor zu tun. Es gibt keine Komprimierung eines APS-c-Bildes auf dem Sensor. Ein APS-c-Objektiv beschneidet den Bildkreis selbst, und der Grund für den Beschneidungsfaktor liegt darin, dass der Sensor nur einen Teil eines Vollbild-Bildkreises abdeckt. Bei einem Vollformatobjektiv würde das Licht von den Rändern des Sensors weg fokussiert, da mehr Licht gesammelt wird als benötigt wird. Bei einem APS-c-Objektiv mit gleicher Brennweite ist die Vergrößerung in einer bestimmten Entfernung gleich, es sammelt und projiziert jedoch nur das Licht, das zum Abdecken des Sensors erforderlich ist.Wenn Sie ein 35-mm-APS-c-Objektiv auf eine APS-c-Kamera setzen und das Bild auf dem Sensor betrachten würden, wäre es genau dasselbe, als ob Sie ein Vollformatobjektiv einsetzen würden, aber das Vollformatobjektiv hätte ein Bild Kreis größer als der Sensor.

Die Tatsache, dass das Licht nicht komprimiert wird, ist auch der Grund dafür, dass es nicht heller wird. Das APS-c-Objektiv sammelt zunächst einfach weniger Licht. Deshalb heißt es, dass FF-Kameras bei schwachem Licht im Vorteil sind, weil das Vollformat-Objektiv mehr Licht einzieht als das APS-c-Objektiv und der FF-Sensor alles nutzen kann.

Während die Frage eigentlich schon gut beantwortet ist, wollte ich nur den Begriff Auflagemaß (auch Auflagemaß genannt) erwähnen, siehe zB Wikipedia. Grundsätzlich haben Kamerahersteller wie Nikon und Canon ihre ersten DSLRs mit Bildsensoren entwickelt, die kleiner als die beleuchtete Filmfläche eines 135er Films sind. Da sie keine völlig neuen Objektive entwickeln wollten, verwendeten sie weiterhin die gleiche Flanschbrennweite, nämlich den Abstand zwischen Film- / Digitalsensor und dem Flansch des Kamerabajonetts. Wenn also ein FF-Objektiv (mit größerem Abbildungskreis im Vergleich zu einem Objektiv für Crop-Sensoren) auf eine Crop-Sensor-Kamera montiert wird, geht das Licht des größeren Abbildungskreises „verloren“.