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Der Formatfaktor ist ein Begriff aus der Fotografie Er gibt das Verhaltnis zwischen den Diagonalen zweier Aufnahmeformate an Inhaltsverzeichnis 1 Anwendung 2 Alternative Begriffe 2 1 Crop Faktor 2 2 Brennweitenverlangerungsfaktor 2 3 Kleinbildformat aquivalente Brennweite 2 4 Bildwinkelfaktor 3 Beispiel 4 Gangige Formatfaktoren 5 Zusammenfassung 6 Siehe auch 7 Quellen 8 WeblinksAnwendung BearbeitenDa Aufnahmeformat Bildwinkel und Brennweite uber den Strahlensatz zusammenhangen kann der Formatfaktor dazu genutzt werden zu berechnen welche Brennweite ein Objektiv haben muss um bei einem anderen Aufnahmeformat Bildgrosse bei gegebener Brennweite und bei gleicher Entfernung zum Motiv Objektgrosse den gleichen Bildausschnitt zu zeigen Bei digitalen Spiegelreflexkameras die auf Kleinbild Vorgangern basieren wird das Kleinbildformat von 24 mm 36 mm als Vergleichsformat verwendet was einer Diagonale von rund 43 mm entspricht Die Diagonale der lichtempfindlichen Flache des Bildsensors multipliziert mit dem Formatfaktor ergibt hier die Diagonale des Kleinbildformats Die Diagonale des Aufnahmeformats ist in der gleichen Grossenordnung wie die Normalbrennweite fur dieses Aufnahmeformat siehe auch Normalobjektiv Bei einem Formatfaktor von 1 5 bezogen auf das Kleinbildformat betragt die Bilddiagonale 43 mm 1 5 29 mm Dasselbe Phanomen tritt beim Ubergang von Gross und Mittelformat zu Kleinbildkameras auf Statt den Formatfaktor anzugeben klassifiziert man die Kameraobjektive anhand ihrer Bildwinkel fur das jeweilige Format als Weitwinkel Normal oder Teleobjektiv wobei die Telekonstruktion allein nicht den Bildwinkel beeinflusst aber haufig Objektive mit geringem Bildwinkel und langer Brennweite Telekonstruktionen sind nbsp Brennweiten fur einen Bildwinkel von 69 bei unterschiedlichen Aufnahmeformaten Kleinbild 32 mm Alternative Begriffe BearbeitenFolgende Begriffe werden im Zusammenhang mit dem Phanomen der Bildwinkelveranderung bei gleich bleibender Brennweite aber unterschiedlicher Bildgrosse synonym verwendet Crop Faktor Bearbeiten Eine Verkleinerung der lichtempfindlichen Flache bewirkt einen Beschnitt des Bildfeldes Verkleinerung des Bildwinkels Der Formatfaktor wird auch Crop Faktor genannt von englisch to crop beschneiden Eine Verkleinerung des Aufnahmeformates entspricht einer Ausschnittvergrosserung Brennweitenverlangerungsfaktor Bearbeiten Der Begriff Brennweitenverlangerungsfaktor wird synonym zu Formatfaktor verwendet obwohl er irrefuhrend ist Die Brennweite eines Objektivs ist durch seine Bauart vorgegeben und kann sich nicht durch eine Verkleinerung des Aufnahmeformats andern Durch eine Veranderung des Aufnahmeformats andert sich lediglich der Bildwinkel nbsp Zoomobjektiv einer Digitalkamera mit einer tatsachlichen Brennweite f von 6 2 bis 66 7 mm Am Einstellring werden die aquivalenten Brennweitenwerte von 28 bis 300 mm bezogen auf das Kleinbildformat angegeben Kleinbildformat aquivalente Brennweite Bearbeiten Der Begriff Kleinbildformat aquivalente Brennweite wird fur das Produkt aus der tatsachlichen Brennweite und dem Formatfaktor bezogen auf das Kleinbildformat ermittelt Er bezeichnet die Brennweite die beim Kleinbildformat denselben Bildwinkel ergibt wie die tatsachliche Brennweite eines Objektivs am jeweiligen Aufnahmeformat Auch dieser Begriff ist irrefuhrend da sich die Aquivalenz nur auf den Bildwinkel bezieht Beispielsweise sind der Verlauf der Scharfentiefe die kritische Blende die erreichbare Kuhlleistung am Bildsensor die Stellwege der Objektivmotoren oder die Auswirkung des Fokussierungsfehlers und vieler anderer Abbildungsfehler nicht vom Bildwinkel sondern von der Grosse der Bildsensorflache abhangig Bildwinkelfaktor Bearbeiten Der gelegentlich anzutreffende Begriff Bildwinkelfaktor ist ein Versuch der Tatsache Rechnung zu tragen dass es nicht die Brennweite ist die sich mit dem Aufnahmeformat andert sondern der genutzte Bildwinkel Es wird jedoch oft falschlich angenommen Format und Bildwinkelfaktor seien identisch das ist jedoch nicht der Fall Beim Variieren der Brennweite andert sich der effektive Bildwinkel eines Objektives siehe auch Zoomfaktor auch bei verandertem Aufnahmeformat unterschiedlich stark Das heisst beim Ubergang von einer Kleinbildkamera zu einer Digitalkamera mit kleinerem Sensor andert sich zum Beispiel der genutzte Bildwinkel eines 20 mm Weitwinkelobjektives weniger stark als etwa der eines 400 mm Teleobjektives Daher kann die durch den Ubergang auf ein anderes Aufnahmeformat verursachte Veranderung des genutzten Bildwinkels nicht durch einen fur alle Brennweiten gultigen Faktor beschrieben werden Die Ursache liegt im Zusammenhang zwischen Aufnahmeformat Brennweite und Bildwinkel uber die nichtlineare Tangensfunktion Beispiel Bearbeiten nbsp Der Bildsensor vieler gangiger digitaler Spiegelreflexkameras ist um den Faktor 1 5 bis 1 6 kleiner siehe Abschnitt Gangige Formatfaktoren als das gewohnte Kleinbildformat von 24 mm 36 mm also beispielsweise lediglich 15 7 mm 23 5 mm sog APS C Format Bei einem Objektiv mit 50 mm Brennweite sieht der Bildsensor nur einen Ausschnitt dessen was der Kleinbildfilm sahe Vergleicht man 9 13 cm Abzuge von Fotos die mit diesem Objektiv an einer Kleinbild und einer gangigen Digitalkamera geschossen wurden so wirkt es als sei das Bild aus der Digitalkamera mit einer langeren Brennweite entstanden Mochte man mit der Kleinbildkamera den gleichen Ausschnitt wie mit der digitalen Kamera erzielen so muss eine um den Formatfaktor langere Brennweite hier also 50 mm 1 6 80 mm verwendet oder eine entsprechende Ausschnittsvergrosserung angefertigt werden Andere Werte wie z B die Scharfentiefe andern sich ebenfalls um den Formatfaktor bzw dessen Kehrwert wenn man mit dem gleichen Objektiv aufnimmt aber das Aufnahmeformat verandert So wird beim Ubergang von Kleinbild zu kleinerem Bildsensor die Scharfentiefe bei gleicher Brennweite um den Formatfaktor reduziert Aber Bei gleichem Bildausschnitt d h bei entsprechend kurzerer Brennweite steigt die Scharfentiefe proportional zum Formatfaktor an Gangige Formatfaktoren Bearbeiten nbsp Vergleich gangiger SensorformateFormatfaktoren gangiger Sensorgrossen relativ zum Kleinbildformat Faktor a Typische Bezeichnungder Sensorgrosse b Verwendung Breite mm Hohe mm Diagonale mm Flache mm Flache bezogen auf KB0 14 0 1 6 0 17 Standard alter 4 3 Camcorder 00 2 5 00 1 8 00 3 1 00 4 5 00 0 50 9 6 1 4 0 25 manche Smartphones 00 3 6 00 2 7 00 4 5 00 9 7 00 1 10 7 7 1 3 2 0 31 manche Smartphones 00 4 5 00 3 4 00 5 6 00 15 3 00 1 80 7 2 1 3 0 33 manche Smartphones und Videokameras 00 4 8 00 3 6 00 6 0 00 17 3 00 2 00 6 3 1 2 6 0 38 manche Smartphones 00 5 5 00 4 1 00 6 9 00 22 6 00 2 60 6 1 Super 8 kein Digitalformat 00 5 7 00 4 2 00 7 1 00 23 9 00 2 80 6 0 1 2 5 0 40 manche Smartphones und altere 4 bis 9 MP Kompaktkameras 2005 bis 2011 00 5 8 00 4 3 00 7 2 00 24 7 00 2 90 5 6 1 2 3 0 43 manche Smartphones und Kompaktkameras 00 6 2 00 4 6 00 7 7 00 29 00 3 30 5 4 1 2 0 5 Kompaktkameras z B Fujifilm FinePix F770EXR mit 16 MP von 2012 00 6 4 00 4 8 00 8 0 00 31 00 3 60 4 85 1 1 8 0 56 altere 3 bis 10 MP Kompaktkameras 2002 bis 2008 00 7 2 00 5 3 00 8 9 00 38 00 4 40 4 6 1 1 7 0 59 manche Smartphones 00 7 6 00 5 7 00 9 5 00 43 00 5 00 3 9 2 3 0 67 EB und Studiokameras beim Fernsehen manche Smartphones 00 8 8 00 6 6 0 11 0 00 58 00 6 70 2 7 1 CX d Edelkompaktkameras und altere Systemkameras 0 13 2 00 8 8 0 15 9 0 116 0 13 50 2 38 0 94 Quelle BlackMagic Cinema Camera 0 15 8 00 8 9 0 18 1 0 141 0 16 20 2 4 3 1 33 Four Thirds Micro Four Thirds Edelkompaktkameras und Systemkameras 0 17 3 0 13 0 0 21 6 0 225 0 26 00 1 94 1 5 Canon Multi Aspect bei 4 3 0 17 9 0 13 4 0 22 4 0 240 0 27 80 1 92 Canon Multi Aspect bei 3 2 0 18 7 0 12 5 0 22 5 0 234 0 27 10 1 85 Canon 0 18 7 0 14 0 0 23 4 0 262 0 30 3 1 6 APS C vornehmlich Canon 22 5 15 0 27 335 39 1 5 vornehmlich Nikon DX Format Sony Fujifilm X Serie Konica Minolta Pentax Ricoh Samsung 23 7 15 6 28 370 430 1 3 APS H altere Profi DSLR Digitale Spiegelreflexkameras 0 27 9 0 18 6 0 33 5 0 519 0 600 1 Kleinbild Vollformat FX d Profi DSLR 0 36 0 0 24 0 0 43 3 0 864 1000 0 8 Mittelformat c S Format Leica 3 2 0 45 0 0 30 0 0 54 1 1 350 1560 0 79 Digitalversionen einiger 645 Kameras Fujifilm GFX Serie Pentax 0 43 8 0 32 9 0 54 8 1 441 1670 0 72 z B Mamiya ZD 0 48 0 0 36 0 0 60 0 1 728 2000 0 55 Rollfilm 120 220 6 6 typisch 0 56 0 0 56 0 0 79 2 3 136 3630 0 43 Rollfilm 120 220 6 9 typisch 0 56 0 0 83 0 100 1 4 648 538a Der Formatfaktor entspricht in dieser Tabelle dem Verhaltnis der Diagonalen des Kleinbildformates zur angegebenen Diagonalen der lichtempfindlichen Flache des Bildsensors Manche Autoren beziehen diesen stattdessen auf die grossere Seite des Aufnahmeformats um den unterschiedlichen Seitenverhaltnissen 2 3 bei Kleinbild und DSLR 3 4 bei den meisten Sensoren fur kompakte Digitalkameras 16 9 bei einigen neueren Modellen gerechter zu werden daher konnen Differenzen zu Angaben in anderen Quellen auftreten b Die Grossenangaben in Zoll Bruchteilen beziehen sich traditionell auf die Grosse von Video Aufnahmerohren Eine Ein Zoll Vidicon Bildrohre hat zwar 25 4 mm Aussendurchmesser jedoch nur eine nutzbare Bilddiagonale von etwa 16 mm c Wie beim herkommlichen Rollfilm gibt es in der Digitalfotografie nicht das eine Mittelformat sogar innerhalb der Produkte eines Herstellers schwanken die Mittelformatsensoren in ihren Abmessungen Beispiele Pentax 645Z 43 8 32 8 mm Pentax 645D 44 0 33 0 mm Hasselblad H5D 40 32 9 43 8 mm Hasselblad H5D 50 36 7 49 1 mm Hasselblad H5D 50 40 2 53 7 mm Hasselblad H5X 41 5 56 0 mm d CX DX FX sind Formatbezeichnung des Herstellers NikonZusammenfassung BearbeitenAndert sich das Aufnahmeformat zum Beispiel beim Anschluss eines Objektivs fur eine Kleinbild Spiegelreflexkamera an eine digitale Spiegelreflex mit kleinerem Sensor oder durch die Anfertigung einer Ausschnittsvergrosserung so gilt 1 Brennweite Bleibt konstant Die tatsachliche Brennweite eines Objektivs andert sich nicht Ebenso der Abbildungsmassstab der vom Aufnahmeformat unabhangig ist 2 Blendenzahl Blendenzahl Offnungsweite respektive Lichtstarke des Objektivs Lichtstrom durch das Objektiv sowie die Beleuchtungsstarke die photometrische Lichtstarke und die Leuchtdichte im Bild bleiben konstant und damit auch der Belichtungswert und die fur eine korrekte Belichtung notige Kombination aus Belichtungszeit Blendenzahl und Empfindlichkeit 2 nbsp Vergleich von grossem Bildausschnitt blau und kleinem Bildausschnitt orange im Bildkreis schwarz eines Objektivs Die effektive Verzeichnung die effektiven Offnungsfehler und die Anzahl der optisch aufgelosten Linien sind im kleinen Bildausschnitt kleiner als im grossen Bildausschnitt Bildwinkel Bildausschnitt Der genutzte Bildwinkel verkleinert sich bei einem Formatfaktor gt 1 und vergrossert sich bei einem Formatfaktor lt 1 aber nicht linear zu diesem uber verschiedene Brennweiten sondern nach der Tangensfunktion Je langer die Brennweite desto geringer die Veranderung des genutzten Bildwinkels Der maximal nutzbare Bildwinkel des Objektivs Bildkreis bleibt konstant Der Bildausschnitt verringert sich entsprechend dem genutzten Bildwinkel 50 mm Brennweite bei einem Formatfaktor von 1 6 ergeben einen Bildausschnitt wie 80 mm bei einer Kleinbildkamera Durch den Beschnitt wirken sich Abbildungsfehler die eher an den Bildrandern auftreten zum Beispiel bei der Vignettierung umso weniger stark aus je grosser der Formatfaktor ist Auflosungsvermogen Das optische Auflosungsvermogen des Objektivs andert sich nicht Da jedoch ein kleinerer Bildausschnitt verwendet wird andert sich die effektive Auflosung in der registrierten Abbildung um den Formatfaktor Wird zum Beispiel beim Vollformat bei einer Ortsfrequenz von 480 Linienpaaren pro Bildhohe also bei 40 Linienpaaren pro Millimeter noch eine bestimmte Kontrastubertragung erreicht wird beim kleineren Bildformat APS C nur die um den Formatfaktor 1 5 reduzierte Ortsfrequenz von 360 Linienpaaren pro Bildhohe also nach wie vor bei 40 Linienpaaren pro Millimeter erreicht Verwackeln Bewegungsunscharfe Die Faustregel fur Kleinbild 1 Brennweite Sekunde geht noch muss erweitert werden zu 1 Brennweite Formatfaktor geht noch Die Anderung der Faustregel ergibt sich durch den geanderten Bildausschnitt siehe oben Hierbei ist zu beachten dass diese Faustregel fur Abzuge gedacht ist die mindestens im Abstand der Bilddiagonalen betrachtet werden Auch eine eventuelle Bildstabilisierung wird nicht berucksichtigt Auch die Bewegungsunscharfe andert sich entsprechend dem geanderten Bildausschnitt Die Bewegungsunscharfe nimmt zu bei einem Formatfaktor grosser als eins Scharfentiefe Bei gleicher Brennweite und gleicher Blendenzahl verringert sich die Scharfentiefe bei einem Formatfaktor gt 1 Der absolute Durchmesser der Zerstreuungskreise bleibt konstant im Verhaltnis zum kleineren Aufnahmeformat und Bildwinkel werden diese jedoch grosser Dadurch nimmt die Scharfentiefe ab Um dennoch die gleiche Scharfentiefe zu erreichen muss die Blendenzahl mit dem Formatfaktor multipliziert werden Ein 50 mm Objektiv erzeugt bei gleicher Objektweite an Kleinbild bei Blende 2 die gleiche Scharfentiefe wie mit Blende 3 bei Formatfaktor 1 5 oder Blende 3 2 bei Formatfaktor 1 6 Bei gleichem Bildausschnitt und gleicher Blendenzahl also gleiche Objektweite gleicher Bildwinkel kurzere Brennweite vergrossert sich die Scharfentiefe bei einem Formatfaktor gt 1 Um den gleichen Bildausschnitt abzubilden muss die Brennweite des Objektivs um den Formatfaktor verringert werden Die Anderung der Brennweite wirkt sich bei gleichbleibender Blendenzahl starker auf die Scharfentiefe aus als die Anderung des Aufnahmeformats sodass die Scharfentiefe insgesamt zunimmt Um neben dem Bildausschnitt die gleiche Scharfentiefe beizubehalten muss die Blendenzahl durch den Formatfaktor geteilt werden Ein 50 mm Objektiv erzeugt an Kleinbild bei Blende 2 etwa die gleiche Scharfentiefe und den gleichen Bildausschnitt wie ein 35 mm Objektiv bei Blende 1 4 bei Formatfaktor 1 5 jeweils auf ubliche Werte gerundet Beugungseffekte vernachlassigt Bei gleichem Bildausschnitt und gleicher Offnungsweite also gleiche Objektweite gleicher Bildwinkel verandert sich die Scharfentiefe nicht und es resultiert auf dem Bildsensor auch die gleiche Beugungsunscharfe Die Blendenzahl verringert sich dementsprechend um den Formatfaktor Siehe auch BearbeitenVerlangerungsfaktorQuellen Bearbeiten Zusammenfassung zum Cropfaktor a b Markus Bautsch Auswirkung der Bildgrosse auf Abbildungsparameter Wikibooks Digitale bildgebende Verfahren siehe Tabellenspalten 1 bis 3 abgerufen am 21 Mai 2015Weblinks BearbeitenAusfuhrliche Erklarung im DSLR Forum Brennweitenvergleich Tamron analog 24 36 mm und digital 16 26 mm Sensor Sizes dpreview englisch Massstabsgerechte Ubersicht der Sensorgrossen von Digitalkameras Brennweite Crop Faktor und KB Aquivalent Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Formatfaktor amp oldid 237402956