Brennweite und Bildwinkel
So ziemlich jeder, der sich ein bisschen mit der Fotografie beschäftigt, kennt die Brennweite, sie ist auf jedem Objektiv angegeben und "macht den Bildausschnitt", um es etwas unorthodox auszudrücken. Beschäftigt man sich näher damit, wird man feststellen, dass die gleichen Brennweiten auf unterschiedlichen Kameras unterschiedliche Bildausschnitte (genauer Bildwinkel) produzieren.
Das entscheidende Kriterium für den Bildausschnitt ist nämlich der Bildwinkel, dieser hängt nicht nur von der Brennweite, sondern auch von der Länge der Diagonale des Sensors.
Der Bildwinkel beschreibt den Winkel, den die Aufnahme, die durch die Abmessungen des Sensors begrenzt ist, abdeckt und wird durch die Abmessungen des Sensors (hier ausgedrückt durch die Diagonale) und die Brennweite der Optik beschrieben.
Z. B. ergibt eine kleine Brennweite, z. B. 10mm auf einer Kamera mit Kleinbildformat einen Bildwinkel von ca. 130°, es wird also ein großer Raumbereich abgedeckt. Eine kleinere Digitalkamera mit z. B. einem 1/2,3 Zoll-Sensor, kann mit 10mm Brennweite einen Bildwinkel von ca. 43° erzielen, was in etwa dem des menschlichen Auges entspricht.
Was bedeutet das also für die Fotografie?
Die Brennweitenangabe auf einem Objektiv kann also leicht in die Irre führen, wenn man nicht die Abmessungen des Sensors dazu kennt. Deshalb sollte man sich beim Kauf einer Kamera / eines Objektivs im Klaren sein, welchen Bildwinkel dadurch abgedeckt wird.
Damit das Bild einen natürlichen Eindruck erhält, sollte der Bildwinkel etwa dem Sehwinkel des Auges entsprechen, der bei ungefähr 53° liegt. Mit einem 50mm-Objektiv auf einer Kleinbildkamera ergibt sich ein Bildwinkel von 46,8°, was also ziemlich nahe am Sehwinkel liegt. Deshalb wird das 50mm-Objektiv auch als Normalobjektiv bezeichnet, was aber, wie wir gelernt haben, nur für Kleinbildkameras zutrifft.
Für Kameras mit anderen Sensorgrößen als Kleinbildformat wurde der sogenannte Crop-Faktor eingeführt, dieser beschreibt das Verhältnis der Sensordiagonalen. Aus diesem kann man die äquivalente Kleinbildformatbrennweite berechnen. Kleines Rechenbeispiel: Unsrere 550D hat z.B. einen APS-C Sensor mit Diagonallänge von 26,8mm. Im Verhältnis zum Kleinbild erhalten wir also einen Crop-Faktor von rund 1,6. Das bedeutet, wenn man nun ein 50mm-Objektiv benutzt, erhält man den selben Bildwinkel wie wenn man mit 1,6 x 50mm = 80mm Brennweite und einer Kleinbildformatkamera fotografieren würde.
Mathematisch ergibt sich der Bildwinkel bei der Fokuseinstellung auf unendlich zu:
d: Sensordiagonale in mm, f: Brennweite in mm
Das entscheidende Kriterium für den Bildausschnitt ist nämlich der Bildwinkel, dieser hängt nicht nur von der Brennweite, sondern auch von der Länge der Diagonale des Sensors.
Der Bildwinkel beschreibt den Winkel, den die Aufnahme, die durch die Abmessungen des Sensors begrenzt ist, abdeckt und wird durch die Abmessungen des Sensors (hier ausgedrückt durch die Diagonale) und die Brennweite der Optik beschrieben.
Z. B. ergibt eine kleine Brennweite, z. B. 10mm auf einer Kamera mit Kleinbildformat einen Bildwinkel von ca. 130°, es wird also ein großer Raumbereich abgedeckt. Eine kleinere Digitalkamera mit z. B. einem 1/2,3 Zoll-Sensor, kann mit 10mm Brennweite einen Bildwinkel von ca. 43° erzielen, was in etwa dem des menschlichen Auges entspricht.
Was bedeutet das also für die Fotografie?
Die Brennweitenangabe auf einem Objektiv kann also leicht in die Irre führen, wenn man nicht die Abmessungen des Sensors dazu kennt. Deshalb sollte man sich beim Kauf einer Kamera / eines Objektivs im Klaren sein, welchen Bildwinkel dadurch abgedeckt wird.
Damit das Bild einen natürlichen Eindruck erhält, sollte der Bildwinkel etwa dem Sehwinkel des Auges entsprechen, der bei ungefähr 53° liegt. Mit einem 50mm-Objektiv auf einer Kleinbildkamera ergibt sich ein Bildwinkel von 46,8°, was also ziemlich nahe am Sehwinkel liegt. Deshalb wird das 50mm-Objektiv auch als Normalobjektiv bezeichnet, was aber, wie wir gelernt haben, nur für Kleinbildkameras zutrifft.
Für Kameras mit anderen Sensorgrößen als Kleinbildformat wurde der sogenannte Crop-Faktor eingeführt, dieser beschreibt das Verhältnis der Sensordiagonalen. Aus diesem kann man die äquivalente Kleinbildformatbrennweite berechnen. Kleines Rechenbeispiel: Unsrere 550D hat z.B. einen APS-C Sensor mit Diagonallänge von 26,8mm. Im Verhältnis zum Kleinbild erhalten wir also einen Crop-Faktor von rund 1,6. Das bedeutet, wenn man nun ein 50mm-Objektiv benutzt, erhält man den selben Bildwinkel wie wenn man mit 1,6 x 50mm = 80mm Brennweite und einer Kleinbildformatkamera fotografieren würde.
Mathematisch ergibt sich der Bildwinkel bei der Fokuseinstellung auf unendlich zu:
d: Sensordiagonale in mm, f: Brennweite in mm
Für Fokuseinstellungen kleiner unendlich wird der Bildwinkel stehts kleiner sein. Interessierte können diese Formel mit Hilfe dieser Skizze und den trigonometrischen Funktionen leicht selbst herleiten: