Warum Blende 2,8 so universell?

Weill Full-F-Stops verwendet werden. https://en.wikipedia.org/wiki/F-number nächst Tiefere Full-F-Stops wäre F2.0 oder die nächst grössere F4.0

1/2 Steps und 1/3Steps werden in einigen Objektiven auch genutzt (siehe Sigma 18-35mm f1.8), die meisten 2.8er Objektive sind bestehende LineUps von früher (60er Jahre und neuer), diese wurden über die Jahre zwar Updatet mit besseren Linsen Fokus etc pp. Das Grundsystem wurde aber beibehalten.

Hast du meine Beiträge eigentlich gelesen, oder ist das so eine Antwort auf die Argumente von denen du glaubst, ich hätte sie eventuell gebracht?

Ja, die Blendenreihe besteht aus Potenzen von sqrt(2) (Quadratwurzel aus zwei, falls dich das irritiert hat). Aber warum? Gibt es dafür einen sachlichen Grund, eine physikalische Notwendigkeit, oder ist das einfach Willkür? Nach allem was ich bisher weiß ist das einfach nur eine Skala wie Zentimeter oder Zoll. Warum wir unsere Blenden nun aber ausgerechnet so oder so groß bauen, die Frage beantwortet das nicht.

FidelZastro schrieb:

Es hat hier bisher niemand eine technologische/Physikalische Notwendigkeit aufgezeigt, weshalb die Blendenreihe ausgerechnet aus Vielfachen von sqrt(2) besteht.

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Physik? Physik!


Licht nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab. http://abenteuerdslrfotografie.de/licht-nimmt-mit-dem-quadrat-der-entfernung-ab/

Das sqrt(2) kommt aus der Physik, es gibt aber bei Objektiv noch andere physikalischen Reglen, die eingehalten werden müssen. z.B. Optiklehre

Mehr Physik: Physikalische Gesetze sind Gesetze, welche quasi nicht gebrochen werden können. Dein Körpergewicht setzt sich immer aus m*g zusammen. Hier auf der Erde hat das g einen ziemlich genauen Wert der fast Weltweit gültig ist 9.81m/s².

Die Blendenreihe besteht aus Vielfachen von sqrt(2), weil dann bei jeder Blendenstufe doppelt bzw. halb so viel Licht auf den Sensor (oder Film) fällt wie bei der nächsten/vorherigen Stufe. f/2 lässt doppelt so viel Licht durch wie f/2.8, und f/2.8 doppelt so viel wie f/4, usw.

Vielleicht findest du hier ja eine Antwort, ich wüsste ad hoc keine physikalische Notwendigkeit, aber ich bin auch kein Physiker :-)

Hallo,

man könnte natürlich auch eine beliebige Blendenskala festlegen, aber die aktuell hat schon eine gewisse Logik.
Zuerst einmal hat man wohl angefangen und überlegt, welche grundlegende Blendenzahl am sinnvollsten ist. Das wäre die 1, denn dann ist die Blende=Brennweite.
Dann hat man halt überlegt, welche Abstufungen am meisten Sinn ergeben und das wären wohl eine Halbierung der Lichtmenge und somit kommt man dann auf f/1.4, f/2 usw. und natürlich auch umgedreht auf eine Verdopplung der Lichtmenge mit Blendenzahlen kleiner 1.

Irgendwie macht es ja dann kaum Sinn, als Grundelement f/1.5736 zu wählen und dann die Lichtmenge mit jeder Blendenstufe um den Faktor 0.3673 zu ändern. Könnte man zwar theoretisch auch machen, aber das würde dann beim Umrechnen einfach ziemlich kompliziert werden.

Das sollte doch zumindest mal die Frage nach den Blendenstufen beantworten.

Die Frage bzgl. der Entwicklung und warum sich gerade f/2.8 Zoom durchgesetzt haben, habe ich bereits versucht zu erklären. Wie gesagt, früher gab es nicht mal f/2.8 Zoom Objektive.
Und wenn du jetzt fragst, warum nicht: Die Entwicklungs- und Marktforschungsabteilungen der Firmen haben sicherlich einiges durchgespielt. Eher mehr Brennweite oder mehr Lichtstärke und haben dann einfach versucht das aktuelle Optimum aus Produktionskosten und wahrscheinlichem Marktvolumen (wenn man das so sagt) abzuschätzen.

Ich behaupte mal, dass die Hersteller sicherlich auch ein 24-200 f/2.8 oder ein 24-70 f/2 herstellen könnten. Nur würde die Entwicklung dann viel Geld verschlingen und der Verkaufspreis des Objektivs entsprechend hoch, sodass es dafür keinen Markt geben würde.

Ganz einfach mal an dich gefragt:
Wie viel würdest du für ein 24-200 f/2.8 ausgeben? Wie viel darf es wiegen? Würdest du 10.000€ bezahlen, auch wenn es 5kg wiegt. Oder darf es maximal 2kg wiegen und nur 3000€ kosten?
Wie schaut es mit einem 24-70 f/2 aus?

Kenny [CH] schrieb:

Physik? Physik!

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Lol, was für ein wirrer Beitrag. Nicht einer deiner punkte hat etwas mit der Frage zu tun

TB30 schrieb:

weil dann bei jeder Blendenstufe doppelt bzw. halb so viel Licht auf den Sensor (oder Film) fällt wie bei der nächsten/vorherigen Stufe.

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Und genau das ist der missing link, bin ich auch gerade drüber gestolpert. Genau genommen verdoppelt bzw. halbiert sich die Pupillenfläche von einer Stufe zur nächsten. Und damit ist das auch ein vernünftiges Maß für die Blendenöffnung. Dass man sich dann bei der Objektivkonstruktion an sowas orientiert ist nachvollziehbar - zwar nicht notwendig, aber je näher man am Vokabular der Nutzer ist, desto besser können die einschätzen, was die technischen Parameter des Objektivs eigentlich in der Praxis für sie bedeuten.

Dann holen wir aus, wenn nicht gelesen werden möchte.

Thema 1:
Streckfaktor. Wenn ein Objekt eine Fläche von 1cm² hat und verdoppelt werden möchte auf 2cm². Wie muss sich die Länge und Breite verändern? Eine Verdopplung der Länge und Breite bewirkt eine Vervierfachung der Fläche!
Mathematisch hole ich mich hier nicht aus, aber der Streckfaktor ist K = sqrt(2). Also (x * sqrt(2) )* (y * sqrt(2)) = 2A
x = Länge
y = Breite
A = Fläche

Thema 2: (Physik)
Die Lichtstärke einer Lichtquelle nimmt mit der Entfernung Quadratisch ab. (im obigen Link denn du als Wirr bezeichnet hast, also meinen Text, findest du den Link mit einer Grafik). Was heisst das beim Objektiv?
Umso länger die Brennweite ist, umso Grösser muss der Durchmesser des Objektives sein, damit eine niedrige Blende erreicht werden kann. Eine 50mm f2.8 hat nicht denselben Durchmesser, wie ein 200mm mit f2.8. Die f Zahl ist gleich, aber der Durchmesser des Objektiv ist ein völlig anderer.

Formell zum errechnen des Durchmessers:

K (Kontante Blende) = f (Brennweite) / d (Durchmesser der Blende)
d (Durchmesser der Blende) = f (Brennweite) / K (Kontante Blende)

Errechnet man das mit 50mm Objektiv und einem 200mm Objektiv erhältst du einen anderen Durchmesser

50mm/2.8 = 17.85mm Durchmesser
200mm/2.8 = 71.42mm Durchmesser

Was ist der Unterschied zwischen den beiden Durchmessern in der Fotografie? Angenommen wir stellen ein Stativ auf und visieren ein Objekt an. Stellen die Kamera ein: Iso 100 Shutter 250 f2.8. Egal welches Objektiv ich verwende, 50mm oder 200mm an der Lichtstärke ändert sich nichts. Wir müssen nicht den Shutter oder ISO verändern damit das Bild gleich gut ausgeleuchtet ist. Nur der Ausschnitt verändert sich.

Was passiert, wenn wir ein 200mm Objektiv mit einem Durchmesser von 18mm haben (hier gerundet) das ergibt einen F-Stop von ungefähr 11. Das wären 4f-stops mehr. Ein F-Stop weniger = 2x so viel Licht.

Das Ganze ist auf den Gesetzten der Physik aufgebaut. Die Werte die dir die Herstelle mit f 2.8 etc angeben ist eine Vereinfachung, dahinter stehen ganze physikalische Gesetzte, welche das Licht berücksichtigen die Optik etc.
z.B ein 200mm Objektiv mit f1.8 muss eine Durchmesser von ungefähr 112mm haben (Front Linse) damit dieser F-Wert überhaupt erreicht werden kann. Dann müssen aber die Linsen ebenfalls noch errechnet werden, die Geometrie von den einzelnen Elementen und Gruppen zum eigentlichen Blendenring (diesen hier) gibt den Durchmesser der Blende im Objektiv selbst.
Das ist aber ein Zusammenspiel von den Linsen und der Art des Objektives (Zoom oder FB). In jeder Objektivreihe wird dies speziell für die verbauten Elemente errechnet.

Das ganze Thema geht extrem in die Physik, wer sich genauer informieren möchte sollte da nachschlagen. Themen sind Strahlenlehre, Optiklehre und Geometrie/Math Kenntnisse sind von Nöten.
Ein Punkt welcher hier, in diesem Text, völlig aussen vorgelassen wurde, ist die Schärfe. Theoretisch kann man jedes Objektiv bauen, es ist technisch nicht möglich ein Zoom zu bauen, welches z.b 18-200mm abdecken kann, eine fixe Blende hat wie f2.8 und in jeder Brennweite ein gestochen scharfes Bild erzeugen kann (Fehler in chromatische Aberration etc etc). (Für Interessierte gibt es hier einen Eintrag darüber


Hier kann man grundsätzlich sagen, umso grösser die Brennweite ist, umso weniger Licht dringt in die Kamera ein, sofern dem Licht nicht mehr Eintritts Möglichkeit gegeben wird.
Das 400mm Zoom Objektiv von Canon mit f2.8 hat ein Frontelement von 1630mm
Das 400mm Zoom Objektiv von Canon mit f4.0 hat ein Frontelement von 1280mm
Das 400mm Zoom Objektiv von Canon mit f5.6 hat ein Frontelement von 900mm

Wenn man sich noch die Grösse, das Gewicht und den Preis anschaut, sieht man eingie Unterschiede!

Das f2.8 bringt 3.85 kg auf die Waage und eine Länge von 34.30cm, das f4.0 dagegen ist 1.94 kg schwer und hat eine Länge von 23.27cm, im Verhältnis fast schon klein und leicht.

Liegt halt einfach daran, dass das so ein "Sweet Spot" ist, was Größe/Gewicht/Aufwand/Preis angeht.
Das ganze ist ja hochgradig nichtlinear. Das Filmformat (Sensorformat) mit dem entsprechenden Bildkreis sowie die Brennweite haben darauf einen Einfluss. 50mm bei KB/VF sind nicht nur deswegen das Standardformat, weil es den Sehgewohnheiten entgegenkommt, sondern auch weil die Konstruktion relativ einfach möglich ist.

Blende 2.8 hat sich als kleinste Blende etabliert, bei der man von "Lichtstark" reden kann. Etabliert ist eigentlich das richtige Wort, weil wirkliche physikalische oder konstruktive Gründe gibt es dafür einfach nicht. Natürlich steigt mit dem Aufwand auch Preis und Gewicht, aber letztlich sind das ja dann psychologische Barrieren. Also eher ein Erfahrungswert als eine physikalische Grenze.

Ich vermute mal, dass es einfach das maximale ist, was man im Alltag so braucht, immerhin bedeutet Offenblende auch geringeres DOF, wirkt sich dann also auch wieder möglicherweise negativ aus.

Danke für alle Erklärungen;

@FidelZastro: Du hast meine Frage verstanden

Vielen Dank auch an Neueinsteiger84 an den Überblick über die Historie.

Seitens der Hersteller wird 2,8 als lichtstark genug eingeschätzt, und man erweitert dann eher die Brennweite. Macht ja auch Sinn, die Sensoren werden ja immer besser, um man kann höhere ISO Zahlen nutzen

Ich stelle mal eine andere Theorie auf
Vielleicht ist es wie bei den Preisen 5,99€ statt 6€, Blende 2.8 sieht besser aus als 3.0 und vielleicht gab es ein paar gute 2.8er Linsen und alle Nachfolger wurden dann eben auch mit 2.8 gebaut, dass es auch eine "Vergleichbarkeit" gibt also quasi Blende 2.8 wegen Marketing

Zu den 3GB RAM, AMD verkauft 3 Kern CPUs, kommt einem total komisch vor aber eigentlich ist ja nichts dagegen einzuwenden, wenn Intel bei einem Vierkerner ein Kern in der Produktion kaputt geht machen sie noch einen kaputt und verkaufen da als dual Core.

Naja, ob man das so vergleichen kann? Die Blendenreihen haben ja schon eine gewisse Tradition und sie sind extrem nützlich; ohne wäre das "Handwerk" doch deutlich schwerer. Ist halt die Frage warum man gerade diese Zahlen hat, das hätte man auch anders lösen können. Hat man aber nicht.

Warum sollte man das anders lösen? Brennweite/max Eintrittspupille sind physikalische Größen. Wurzel von 2 bzw. halbierung der Eintrittspupille pro Blende auch. Was also sollte jemanden dazu veranlassen da was zu ändern?
Davon ab, es gibt auch reichlich f/1.8 Objektive. Quasi jede FB. Was ist daran anders universell? Und das ist eben keine glatte Blende.

Könnte heißt ja nicht, dass es sinnvoll ist.

Danke für diesen lehrreichen Thread, in dem viele die Frage nicht so richtig verstanden haben und am Ende doch noch mit der quadratischen Abnhame der Lichtstärke eine zufriedenstellende Lösung gefunden werden konnte.

Um die wirren Vorschläge einiger Nutzer hier noch auszuräumen, hier die technische Erklärung, warum man eben 8 256 MB Bausteine für RAM nimmt und nicht z.B. 12:
Die Anzahl der Bausteine leitet sich aus der Bitbreite der Leiterbahnen ab. Mit einer 1Bit breiten Bahn kann ich zwei Bausteine ansprechen, es gibt die Adressen 0 und 1. Bei 2Bit Adressbreite erhalte ich entsprechend vier Möglichkeiten (00,01,10,11). Und bei 3Bit sind es entsprechend 8 Bausteine. 12 wird deshalb kein Hersteller auf seinen RAM-Riegel setzen, weil es nicht der Maximalzahl an adressierbaren Teilen entspricht und damit Potential verschwendet wird. Die nächstlogische Option wäre 16.

Es gibt bzw. gab auch 12bit-Prozessoren Da hängen dann aber nicht alle Adressleitungen an einem RAM-Chip...

Man hat sich einfach für einen "geraden"/bekannten Blendenwert entschieden, weil das aus marketingtechnischen Gründen am sinnvollsten ist. Das lässt sich sehr gut an den realen Objektivdaten erkennen. Ein 24-70mm F2,8 ist real nämlich beispielsweise ein 24,35 bis 69,78mm mit F2,93 usw.
Natürlich haben sich die bekannten Blendenwerte aber auch in der Praxis als sinnvoll herausgestellt (Preis, Gewicht usw.), sonst würde die Wahl auch keinen Sinn machen. Dass es genau F2,8 sind, ist aber reines Marketing, bzw. man will dem Käufer damit etwas bekanntes liefern. Ein 26-68mm F3,0 käme einfach schlechter als ein 24-70mm F2,8 an.