Der Full Frame Kamerasensor hat eine vertikale Höhe von Bv=24mm und eine horizontale Breite von Bh=36mm, die Brennweite des gewählten Objektivs beträgt f=300 mm. Wie hoch ist das Bildfeld Gv bzw. wie breit ist das Bildfeld Gh in einer Entfernung von g=100m?

BrennweiteKamera

\(\eqalign{ & {G_v} = \dfrac{{{B_v} \cdot g}}{b} = \dfrac{{0,0156 \cdot 100}}{{0,303}} = 5,1m \cr & {G_h} = \dfrac{{{B_h} \cdot g}}{b} = \dfrac{{0,0236 \cdot 100}}{{0,303}} = 7,8m \cr} \)

Das Gewicht eines Objektivs kann entscheidend dafür sein, ob man es zu einem fotografischen Anlass mitnimmt oder es ungenutzt zu Hause liegen bleibt.

Die Brennweite (f) wird in Millimetern (mm) gemessen. Sie bestimmt den Bildwinkel und beeinflusst die Perspektive, die im Bild dargestellt wird. Die Angabe der Brennweite, die am Objektiv steht, gilt ausschließlich für Kameras mit einem Vollformat-Sensor. Bei Kameras, die etwa aus Kostengründen einen kleineren Sensor haben, verlängert sich die Brennweite und muss mit Hilfe eines Crop-Faktors umgerechnet werden. Bei einem Sensor im APS-Format verlängert sich die Brennweite um den Crop-Faktor von 1,6. Aus einem 50 mm Normalobjektiv wird gemäß 50mm *1,6= 80 mm, somit ein leichtes Teleobjektiv.

Die maximale Blendenöffnung, auch Offenblende genannt, wird durch einen Bruch angegeben, der das Verhältnis zwischen der Brennweite f in mm und dem maximalen von der Blende freigegebenen Durchmesser des Objektivs beschreibt. Die Blende bestimmt, wie viel Licht auf den Kamerasensor fällt und beeinflusst die Schärfentiefe, welche nicht nur ein technischer, sondern auch ein gestalterischer Aspekt ist.

Das bedeutet, dass die Fläche, durch die Licht auf den Sensor fällt, beim f/1,8 Objektiv nur 50 % und beim f/2,5 sogar nur 25% der Fläche vom f/1,2 Objektivs beträgt.

Man unterscheidet zwischen Objektiven mit fester und verstellbarer Brennweite (Zoom-Objektive). Zoom-Objektive bieten den Vorteil, den Bildausschnitt zu verändern, ohne den Standort zu wechseln. Nachteil sind oft das höhere Gewicht, eine geringere Lichtstärke und eine reduzierte Abbildungsqualität im Vergleich zu Festbrennweiten. Festbrennweiten verfügen oft über eine größere Offenblende, mit der man ein gefälligeres Bokeh erreichen kann.

Die Blende wird so gewählt, dass sie zusammen mit Belichtungszeit und ISO-Wert eine korrekte Belichtung sowie die gewünschte Tiefenschärfe und ein ansprechendes Bouquet (Unschärfe im Hintergrund) erzielt.

Bildfeld berechnen

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Der Durchmesser des Filtergewindes wird in mm angegeben und beeinflusst die Verwendung von aufgeschraubten Filtern. Bei Ultraweitwinkel- oder Fischaugen-Objektiven kann aufgrund der Krümmung der Frontlinse kein Filter aufgeschraubt werden. Alternativ kann bei manchen dieser Objektive ein Filter direkt vor dem Kameraanschluss in den Strahlengang geschoben werden.

BrennweiteKamera Beispiele

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Unerwünschte Veränderungen des Abbildungsmaßstabs. Man unterscheidet zwischen kissen- und tonnenförmigen Verzeichnungen, die insbesondere bei Weitwinkelobjektiven auftreten.

Brennweitein Meter umrechnen

Zusätzlich kann der kleinere Bildwinkel des Objektivs den Vorteil haben, dass er eine selektive Fokussierung ermöglicht. Der Fotograf kann sich auf bestimmte Motive konzentrieren und den Hintergrund unscharf gestalten, was dem Bild eine gewisse Tiefe und einen ansprechenden Look verleiht. Diese Möglichkeit zur Komposition trägt zur Natürlichkeit der Aufnahme bei, da sie den Fokus auf das Wesentliche lenkt, während das breite Sehfeld des menschlichen Auges samt dem permanenten umfokussieren dazu dient, die Umgebung zu erfassen und Informationen zu verarbeiten.

Objektive mit Autofokus nutzen einen Motor zur Unterstützung der Fokussierung. Ältere oder spezielle Objektive wie Spiegelteleobjektive oder Tilt-Shift-Objektive erfordern hingegen eine manuelle Fokussierung.

BrennweiteObjektiv

BildwinkelBrennweiteRechner

→ Das Bildfeld in 100 m Entfernung beträgt bei einem APS-C Kamerasensor und einer Brennweite des Objektivs von 300mm ca. 5x8 m. Das entspricht einer scheinbaren Verlängerung der Brennweite um das 1,6-fache. Dh dasselbe Objektiv hat auf einer APS-C Kamera „scheinbar“ eine größere Brennweite.

Umgekehrt formuliert, muss man beim f/2,5 Objektiv viermal so lange, bzw. beim f/1,8 Objektiv doppelt so lange belichten, als beim f/1,2 Objektiv, damit bei gleicher Helligkeit des Motivs dieselbe Anzahl an Photonen auf die Fotodiode im Kamerasensor fallen kann und folglich den gleichen Helligkeitswert in der Bilddatei erzeugen kann.

\(\eqalign{ & \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{b} + \dfrac{1}{g}\,\,\,\,\left| { \cdot b} \right. \cr & \dfrac{b}{f} = 1 + \dfrac{b}{g}\,\,\,\,\,\left| { - \dfrac{b}{g}} \right. \cr & \dfrac{b}{f} - \dfrac{b}{g} = 1 \cr & 1 = \dfrac{b}{f} \cdot \dfrac{g}{g} - \dfrac{b}{g} \cdot \dfrac{f}{f} \cr & 1 = \dfrac{{b \cdot g - b \cdot f}}{{f \cdot g}} = b\dfrac{{g - f}}{{f \cdot g}}\,\,\,\,\,\left| { \cdot \dfrac{{f \cdot g}}{{g - f}}} \right. \cr & b = 1 \cdot \dfrac{{f \cdot g}}{{g - f}} = \dfrac{{0,3 \cdot 100}}{{100 - 0,3}} = \dfrac{{30}}{{99,7}} \approx 0,301 \cr & \cr & \cr & \dfrac{B}{G} = \dfrac{b}{g} \cr & {G_v} = \dfrac{{{B_v} \cdot g}}{b} \approx \dfrac{{0,024 \cdot 100}}{{0,301}} = 7,97m \cr & {G_h} = \dfrac{{{B_h} \cdot g}}{b} \approx \dfrac{{0,036 \cdot 100}}{{0,301}} = 11,96m \cr} \)

Im Gegensatz dazu hat ein 50mm Normalobjektiv einen wesentlich kleineren Bildwinkel (39,6° horizontal, 27° vertikal und 46,8° diagonal). Trotz dieser Einschränkung empfinden wir Bilder, die mit einem Normalobjektiv aufgenommen werden, oft als gleichwertig oder "natürlich", weil die Brennweite dieses Objektivs in etwa dem menschlichen Sichtfeld entspricht und der der Perspektive unserer Augen ähnlich ist, insbesondere in Bezug auf die Proportionen und die Tiefenwahrnehmung.

Bei einem Full-Frame Kamerasensor und einer Brennweite des Objektivs von 300mm beträgt bei einer Entfernung von 100m das sichtbare horizontale Bildfeld 12 Meter.

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\(\dfrac{{{\alpha _h}}}{2} = \arctan \dfrac{{\frac{{11,9}}{2}}}{{100}} = \arctan \dfrac{{11,9}}{{200}} = 3,405^\circ \to {\alpha _h} = 6,810\)

Der Bildwinkel beim Sehen mit beiden Augen beträgt etwa 170° horizontal und 110° vertikal, da das menschliche Sehfeld durch die Position der Augen und die Fähigkeit des Gehirns, Informationen aus beiden Augen zu kombinieren, bestimmt wird. Bei starr gerade aus gerichteten Augen ist aber nur ein kleiner Teil des Bildwinkels scharf. In der Praxis des Sehen bewegt sich Augapfel und fokussiert ständig auf andere Bildteile. Diese weitreichende Sicht ermöglicht es uns, Bewegungen und Umgebungen umfassend wahrzunehmen, was für die Orientierung und Interaktion mit der Umwelt entscheidend ist.

Ein Kameraobjektiv sammelt das Licht, das von einem Motiv reflektiert wird, und fokussiert es mithilfe einer oder mehrerer Linsen auf die Sensorebene, um ein Bild zu erzeugen.

Brennweiteberechnen Physik

Wechselt man das Gehäuse auf eines mit dem kleineren APS-C Sensor mit Bv=15,6mm bzw. Bh=23,6mm so verkleinert sich das Bildfeld bei demselben Objektiv und derselben Entfernung wie folgt:

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→ Bei einem Full-Frame Kamerasensor und einer Brennweite des Objektivs von 300mm beträgt bei einer Entfernung von 100m das sichtbare Bildfeld ca. 8 x 12 Meter.

Objektiv berechnen Formel

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