Quelltext der Seite Cropfaktor

[[Bild:CMOS-Sensor_Wikimedia.jpg|thumb|right|500px|[[APS-C]]-[[Sensor]] ([http://de.wikipedia.org/wiki/Cmos_Bildsensor CMOS] - aus der [http://commons.wikimedia.org/wiki/Hauptseite Wikimedia Foundation]) ]]
[[Bild:SensorSizes.png|thumb|right|500px|Größenvergleiche der bekannten [[Sensor]]en - [http://en.wikipedia.org/wiki/File:SensorSizes.svg Quelle] ]]
== Begriffserklärung ==
Der '''Cropfaktor''' gibt das Längenverhältnis zwischen den [http://de.wikipedia.org/wiki/Diagonale_%28Geometrie%29 Diagonalen] zweier Aufnahmeformate (flächenmäßige Bildgröße) an. Als Basis (also die "1") wurde von der Fachpresse das [[Kleinbild]]format ([[Kleinbild|24 x 36 mm]]) festgelegt.

Dies bedeutet:
*Bei einem Cropfaktor '''größer als "1"''' ist das Aufnahmeformat kleiner als das (als Basis) festgelegte [[Kleinbild]]format.
*Bei einem Cropfaktor '''kleiner als "1"''' ist das Aufnahmeformat größer als das (als Basis) festgelegte [[Kleinbild]]format.

Eine Aussage über die Qualität der Aufnahme (in Abhängigkeit des Aufnahmemediums ([[Sensor]] bzw. [[Film]])) kann vom Cropfaktor nicht abgeleitet werden, da die Größe des [[Sensor]]s nur einer von vielen Faktoren zur Bestimmung der Bildgüte ist. Erst im Zusammenwirken aller Einflussgrößen - wie [[Objektiv]] (hierbei ist die Korrektur der [[Abbildungsfehler]] entscheidend), Güte der Mikrolinsen, interne Bildverarbeitungsalgorithmen, entsprechende [[Bildbearbeitung]] und vieles Andere mehr - wird die gewünschte hervorragende Bildgüte erreicht.   

Da Aufnahmeformat, [[Bildwinkel]] und [[Brennweite]] über den [http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlensatz Strahlensatz] zusammenhängen, kann der [[Cropfaktor]] (besser: Formatfaktor) dazu genutzt werden, zu berechnen, welche [[Brennweite]] ein [[Objektiv]] haben müsste, um auf einem anderen Aufnahmeformat den gleichen [[Bildwinkel]], also bei gleicher [[Fokussierung|Entfernung]] zum Motiv den gleichen Bildausschnitt zu zeigen.

Der [[Cropfaktor]] ist auch ein [[Brennweite]]nverlängerungsfaktor. Um denselben [[Bildwinkel]] und die gleiche [[Perspektivische Tiefe]] zu erhalten benötigt man bei [[Kleinbild]] bezogen auf [[FourThirds]] die doppelte [[Brennweite]]. Ein 400 mm [[Teleobjektiv]] bei [[Kleinbild]] entspricht im [[Bildwinkel]] einem 200 mm bei [[FourThirds]].

Der [[Cropfaktor]] hat über die [[Brennweite]] auch einen Einfluss auch die [[Schärfentiefe]], die beim [[Four Thirds System]] größer ist, als bei [[Kleinbild]].

== Zitate ==
Ein Zitat von Dr. Hubert Nasse ([[Carl Zeiss]] - Geschäftsbereich Photo-Objektive) aus seiner Veröffentlichung "[https://lenspire.zeiss.com/photo/app/uploads/2018/04/Article-Bokeh-2010-DE.pdf Schärfentiefe und Bokeh]", [https://lenspire.zeiss.com/photo/en/article/overview-of-zeiss-camera-lenses-technical-articles/ Camera Lens News 35] (März [[:Kategorie:2010|2010]]):
:''"Wenn wir ein Objektiv von einer alten analogen Kamera abnehmen und stattdessen an eine Digitalkamera des gleichen Systems ansetzen, die aber den etwas kleineren APS-C-Sensor enthält, dann sprechen wir ja von einem "Crop-Faktor", wir hätten auch einfach sagen können, dass der kleine Sensor automatisch eine Ausschnittsvergrößerung macht, wenn wir am gleichen Standpunkt stehen bleiben. Den Ausdruck "Brennweitenverlängerung" wollen wir lieber nicht benutzen, denn die gibt es nicht - das Objektiv weiß ja nicht, wie viel von seinem Bildkreis wir mit unserem Sensor einfangen."'' 

Ein sehr schönes Zitat von [http://m43blog.dthorpe.net/ David Thorpe] über Sinn und Unsinn des Vergleichs von [[Objektiv]]en mit unterschiedlichen [[Bildkreis|Bildkreisen]] ([[FT]], [[Kleinbild]], [[Mittelformat]] etc.) u.a. hinsichtlich der [[Schärfentiefe]]:
:''"Equivalence. It’s the bugbear of anyone who reviews Micro Four Thirds lenses. You are being conned says the incoming mail. Your f/1.4 lens is really an f/2.8. And your so called shallow depth of field is commensurate with f/2.8, too, not f/1.4. It’s an argument I’ve heard so many times and while factually true, is pointless and irrelevant. The only rational response is -so what?"<br>"Put simply, a native Micro Four Thirds lens is just that. A native Micro Four Thirds lens. It isn’t a Full Frame lens. It won’t fit a DSLR and if it did it wouldn’t cover the whole frame. I’ve tried more and more to describe lenses according to their angle of view since that is universal. If you know what angle of view you want, you can choose a lens to get it. Thus, I know that I like as a standard prime a lens with a moderate wide angle, around 54° horizontal. A quick calculation at Points In Focus Photography tells me that for a DSLR it would be 17mm, for FF 35mm and for Medium Format 55mm. Easy."<br>"Not so easy for depth of field. I hear from people who are quite obsessed with getting shallow depth of field. Medium Format is the real answer as anyone who has used Hasselblads will know. The Sonnar 150mm f/4 short tele let you photograph someone full length and splat the background totally. But for most with that obsession, Micro Four Thirds is the wrong choice of format. A more practical and adequate choice would be a DSLR with its 36x24mm sensor. But human nature doesn’t work that way. Come to think f it, nor does animal nature. I remember photographing some sheep grazing in a grassy field. I was there a couple of hours and noticed how some of the sheep would try to get under the wire fence to get to the next field. If they couldn’t, they would stretch themselves out and eat the grass the could reach under the fence."<br>"The point was, the field next door was exactly the same as the field they were in. It was just as grassy and it was just as green. That I reckon, is why photographers buy Micro Four Thirds and then complain about too much depth of field. What do I want? Whatever I can’t have!"''  

== Cropfaktoren gängiger [[Sensor]]größen relativ zum [[Kleinbild]]format ==
{| border="1" cellspacing="0px" cellpadding="4px" style="border-collapse:collapse;"
!Faktor (1)
![[Sensor]]größe
!Typische [[Auflösung]]
![http://de.wikipedia.org/wiki/Diagonale_%28Geometrie%29 Diagonale] 
!Fläche bezogen auf [[Kleinbild]]
|-
|8,7 || 1/3,2" || ca. 2 - 3 [[Megapixel]] || 5 mm (2) || 1,3%
|----
|8   || 1/3"  (Manche Videokameras) || || || 1,5%
|----
|7,2 || 1/2,7" || ca. 3 - 5 [[Megapixel]] || 6 mm (2) || 1,9%
|----
|6,8 || 1/2,5" || ca. 3 - 12 [[Megapixel]] || 6,4 mm (2) || 2,2%
|----
|4,9 || 1/1,8" || ca. 4 - 15 [[Megapixel]] || 8,9 mm (2) || 4%
|----
|4   || 2/3"   || ca. 8 [[Megapixel]] || 11 mm (2) || 6,5%
|----
|2   || 4/3" entsp. [[FourThirds]]  || ab 5 [[Megapixel]] || 21,3 mm (2) || 25%
|----
|1,6 || entsprechend [[APS-C]] ([[Canon]])|| ab 6 [[Megapixel]] || 27,1 mm || 39%
|----
|1,5 || entsprechend [http://de.wikipedia.org/wiki/DX-Format DX] ([[Nikon]] etc.)|| ab 6 [[Megapixel]] || 28,3 mm || 44%
|----
|1,3 || entsprechend [http://de.wikipedia.org/wiki/APS-H APS-H] (z. B. [http://de.wikipedia.org/wiki/Canon_EOS_1D_Mark_IV Canon EOS 1D MKIV])|| ab 8 [[Megapixel]] || 34,7 mm || 59%
|----
|1 || [[Kleinbild]]-[[Vollformat]], [http://de.wikipedia.org/wiki/FX-Format FX] || ab 6 [[Megapixel]] || 43,3 mm || 100%
|----
|0,55 || [[Mittelformat]] (56 x 56 mm)|| - || 79,2 mm || 205%
|----
|0,49 || [[Mittelformat]] ([[Pentax 6x7]], 55 x 70 mm) || - || 89,0 mm || 205%
|}
<br>
(1) Der Cropfaktor entspricht hier dem Verhältnis der [http://de.wikipedia.org/wiki/Diagonale_%28Geometrie%29 Diagonalen] des [[Kleinbild]]formates zur [http://de.wikipedia.org/wiki/Diagonale_%28Geometrie%29 Diagonalen] der lichtempfindlichen Fläche des [[Sensor]]s. Manche Autoren beziehen diesen stattdessen auf die größere Seite des Aufnahmeformats, um den unterschiedlichen Seitenverhältnissen (2:3 bei [[Kleinbild]] und [[DSLR]], 3:4 bei den meisten Sensoren für kompakte Digitalkameras, 16:9 bei einigen neueren Modellen) gerechter zu werden.
<br>
(2) Die Größenangaben in Zoll-Bruchteilen beziehen sich traditionell auf die nutzbare Fläche von Video-Aufnahmeröhren. Eine Ein-Zoll-Vidicon-Bildröhre hat zwar 25,4 mm Außendurchmesser, jedoch nur eine nutzbare [http://de.wikipedia.org/wiki/Diagonale_%28Geometrie%29 Bilddiagonale] von etwa 16 mm.

==[[Cropfaktor]] als "Systemstreit"==

Der [[Cropfaktor]] ist ein Punkt im Disput von Anhängern unterschiedlicher Hersteller. Hier eine Sammlung von Argumenten und Scheinargumenten im Zusammenhang mit dem [[Cropfaktor]] und der Versuch, Missverständnisse und verdrehte Tatsachen klarzustellen.

=== Ein großer Cropfaktor bedeutet (automatisch) eine schlechtere Bildqualität ===

==== Gründe für das Argument ==== 
Auf den ersten Blick scheint das korrekt zu sein:
*kleine Fläche des [[Sensor]]s (bzw. [[Film]]s) - schlechte Bildqualität
*große Fläche des [[Sensor]]s (bzw. [[Film]]s) - gute Bildqualität
Als Indiz dafür werden sehr gerne Erfahrungen aus der "analogen Zeit" hinzugezogen - man denke an die Erfahrungen mit den ominösen "[http://de.wikipedia.org/wiki/Pocketkamera Pocket-Kameras]" im Vergleich zum [[Kleinbild]]format. Hierbei war die Bildqualität augenscheinlich viel schlechter als die des [[Kleinbild|24 x 36 mm]]-Formats.

==== Analog: Vergleich des "[http://de.wikipedia.org/wiki/Pocketkamera Pocket]-" und des [[Kleinbild]]-Formats ====
Hierzu ist aber eine genauere Betrachtung einzelner Faktoren - die zur entsprechenden Bildqualität führen - notwendig:
*gängige "[http://de.wikipedia.org/wiki/Pocketkamera Pocket]"
**[[Film]]-Format 13 x 17 mm
**[[Objektiv]] minderer Qualität (wenige [[Linse]]n, Material Kunststoff)
**normal [[Auflösung|auflösender]] [[Film]]
**schlechte [http://de.wikipedia.org/wiki/Planlage Planlage] des [[Film]]s durch die [http://de.wikipedia.org/wiki/Pocketfilm Kassette]
Alle genannten Faktoren ließen Prints bis zu einer Größe von 10 x 15cm ("Postkartenformat") zu, dies war für die damalige Käuferschicht vollkommen ausreichend.
*gängige [[SLR]]-Kamera (z. B. [[Olympus]] [[OM-1 (analog)|OM-1]] mit dem [[Normalobjektiv]] ([[Zuiko Auto-S 1:1,8/50 mm]]) - eine gängige und vielfach verkaufte Kombination aus der Zeit)
**[[Film]]-Format [[Kleinbild|24 x 36 mm]]
**[[Objektiv]] hervorragender [[Abbildungsfehler|Qualität]]
**normal [[Auflösung|auflösender]] [[Film]]
**hervorragende [http://de.wikipedia.org/wiki/Planlage Planlage] des [[Film]]s 
Durch das Zusammenwirken dieser Faktoren konnten ohne Probleme Prints in einer Größe von 50 x 75 cm produziert werden.
'''Hier stimmt also die obrige Aussage: Kleine Fläche - schlechte Qualität / große Fläche - gute Qualität.'''

==== Digital: Vergleich des [[FourThirds|FT]]- und des [[APS-C]]-Formats ====
Nun wenden wir diesen Vergleich auf die derzeitige digitale Technik an:
*[[FourThirds|FT]]-[[DSLR]] (z. B. die [[Olympus]] [[E-620]])
**[[Sensor]] des [[FourThirds|FT]]-Formats mit ca. 12 [[Megapixel]]
**Kit-[[Objektiv]] mit abgestimmter Qualität (Korrektur der [[Abbildungsfehler]], [[Auflösung]], [[Kontrast]], [[Schärfe]] etc.) exakt auf den o. a. [[FourThirds|FT]]-[[Sensor]]
*[[APS-C]]-[[DSLR]] (z. B. die [http://de.wikipedia.org/wiki/Canon_EOS_450D Canon EOS 450D]) 
**[[Sensor]] des [[APS-C]]-Formats mit ca. 12 [[Megapixel]]
**Kit-[[Objektiv]] mit abgestimmter Qualität (Korrektur der [[Abbildungsfehler]], [[Auflösung]], [[Kontrast]], [[Schärfe]] etc.) auf den o. a. [[APS-C]]-[[DSLR]]-[[Sensor]]       
Vergleicht man - anhand von "Groß-Prints" (ab 80 x 120 cm) die resultierende Bildqualität, so wird man nur sehr kleine Unterschiede feststellen, diese resultieren eher aus den herstellerspezifischen Vorlieben bei der Gewichtung der Parameter in den internen Bildverarbeitungsalgorithmen - Geschmackssache also.
<br>
'''Hier stimmt also die obrige Aussage '''nicht''': Kleine Fläche - schlechte Qualität / große Fläche - gute Qualität.''' Die Qualität ist - bis auf die o. g. kleinen (herstellerspezifischen) Unterschiede - vergleichbar.

==== Fehlerhaftes Zusammenspiel der Faktoren zur Erzielung der Bildqualität ====
Stimmt das Zusammenwirken aller Faktoren nicht, so resultiert eine schlechte Bildqualität - hierzu zwei Beispiele:     
*Es kann noch so ein guter [[Sensor]] in der [[Kamera]] vorhanden sein, bei einer schlechten Abbildungsleistung des [[Objektiv]]es (d. h. fehlerhafte Korrektur der [[Abbildungsfehler]]) kann kein vernünftiges Bildergebnis entstehen - ich denke hier z. B. an die "Billig-Kompakt-Kameras", die trotz eines 12-[[Megapixel]]-[[Sensor]]s nur ca. 6 [[Megapixel]] effektiv auflösen können (vergleichbare "Marken-Kameras" erreichen dagegen effektiv ca. 10 [[Megapixel]]). 
*Ein nicht auf den [[Bildkreis]] abgestimmtes [[Objektiv]] - wie z. B. ein [[Mittelformat]]-[[Objektiv]] - kann bei einem ungeeigneten [[Sensor]] (z. B. ein [[FourThirds|FT]]-[[Sensor]]) kein "[[Auflösung]]swunder" erzielen, da es gar nicht auf die Auflösung des [[FourThirds|FT]]-[[Sensor]]s gerechnet ist - die Auflösung ist einfach viel zu gering!

Bei sehr kleinen [[Sensor]]en (z. B. in "Handy-Kameras") resultiert die schlechte Bildqualität - trotz "sehr viel [[Megapixel]]" - meist aus ungeeigneten "[[Objektiv]]en", die solch kleine Strukturen einfach nicht auflösen können.    

==== Schlussfolgerung ====
'''Der Cropfaktor ist eigentlich nur dafür geeignet, die [[Bildwinkel]] der [[Objektiv]]e bei verschiedenen [[Sensor]]größen zu vergleichen - nicht mehr und nicht weniger. Eine Aussage über die Bildqualität ist so nicht möglich.'''

=== [[FourThirds|FT]] hat einen wesentlich kleineren Cropfaktor gegenüber [[APS-C]] ===
Der Unterschied zwischen einem [[FourThirds|FT-Sensor]] und einem [[APS-C]]-[[Sensor]] (Cropfaktor 1,5 bis 1,7) ist nicht so dramatisch, wie oft dargestellt, Einzelheiten s. in der o. a. Tabelle. 

=== Äquivalenzbrennweite und -blende ===
Hierzu einige Zitate aus dem [https://oly-e.fotografierer.com/?q=node/2137 hervorragenden Artikel von Reinhard Wagner in oly-e.de]:
:''"Die Brennweite eines Objektivs ist bei seiner Konstruktion festgelegt. Sie ändert sich nicht dadurch, dass man es an eine Kamera mit beliebig großem Sensor schraubt. Auch ohne Kamera hintendran hat das Objektiv genau diese Brennweite.<br><br>Die Blendenzahl eines Objektivs berechnet sich durch das Verhältnis von Brennweite zu Öffnung. Die Öffnung des Objektivs ändert sich nicht, egal, ob man das Objektiv nicht anschließt, oder an einen großen Sensor oder an einen kleinen Sensor anschließt. Sie ist eine Konstante des Objektivs, genauso wie die Brennweite.<br><br>Die Lichtstärke eines Objektivs wird durch die Blendenzahl angegeben. Sie ändert sich nicht dadurch, dass man ein anderes Aufnahmemedium dahintersetzt.<br><br>Was ändert sich durch die Änderung der Größe eines Aufnahmemediums?<br>Am Objektiv: gar nichts.<br>Am Bild in der Bildebene: gar nichts.<br><br>Der einzige Unterschied besteht darin, dass unterschiedliche Sensoren unterschiedliche Ausschnitte des Bildes wiedergeben. Ein 50mm f/1,4 hat an allen Sensoren die identische Abbildung. Es liefert nicht auf einmal eine größere Freistellung, nur weil es an einen Kleinbildsensor angeschraubt wird.<br><br>Um nun zu betrachten, welche Auswirkungen die Sensorgröße auf das Bild hat, das auf der Speicherkarte landet, nehmen wir Sensoren mit gleicher Gesamtauflösung an und gleicher Sensortechnologie.<sup>*)</sup><br>Wir nehmen des weiteren an, dass es sich beim betrachteten Objektiv um ein Objektiv handelt, dessen Bildkreis groß genug ist, um alle in Frage kommenden Sensoren auszuleuchten.<br><br>Wir betrachten als erstes die jeweiligen Schärfentiefen bei 2m Motiventfernung und 50mm f/1,4:<br>FT-Sensor: 0,031m<br>KB-Sensor: 0,062m<br>Der Kleinbildsensor liefert also eine doppelt so große (!) Schärfentiefe bei identischem Objektiv. Das hat den Grund darin, dass der zulässige Zerstreuungskreis bei einem deutlich größeren Sensor natürlich auch entsprechend größer ist.<br><br>Wir betrachten den Bildwinkel: da der FT-Sensor nur die Mitte des Bildkreises abbildet und der KB-Sensor die vierfache Fläche hat, ändert sich scheinbar (!) der Bildwinkel. In Wirklichkeit ist der Bildwinkel des Objektivs natürlich konstant. Diese scheinbare Änderung durch den Ausschnitt sieht wie folgt aus:<br>FT-Sensor: 24°<br>KB-Sensor: 48°<br><br>Damit nun eine Vergleichbarkeit gegeben ist, werden nun jeweils Objektive mit anderem Bildwinkel verwendet.<br>FT-Sensor: 25mm<br>KB-Sensor: 50mm, jeweils f/1,4<br><br>Die Schärfentiefen sehen nun folgendermaßen aus:<br>FT-Sensor: 0,126m<br>KB-Sensor: 0,062m<br><br>Um mit dem KB-Sensor die Schärfentiefe von FT zu erreichen, muss man nun auf f/2,8 abblenden. Damit wird das Bild aber nicht nur schärfer, sondern auch dunkler - und zwar genau zwei Blendenstufen. Es erreicht nur noch ein Viertel des Lichtes die einzelne Photodiode. Um diesen Lichtverlust auszugleichen, muss die Kamera die Signalverstärkung am Sensor erhöhen - also von ISO 200 auf ISO 800. Das sorgt für mehr Rauschen.<br>Prinzipbedingt hat der Kleinbildsensor aber größere Photodioden, er kann also rauschärmer gebaut werden - und zwar genau um zwei Blendenstufen. Durch das notwendige Abblenden zur Erlangung der gleichen Schärfentiefe ist aber dieser Rauschvorteil egalisiert. Ein sogenanntes Nullsummenspiel.<br><br>Fazit: Bei gleichem Bildwinkel und gleicher Blende ist die Schärfentiefe bei Kleinbild geringer. Bei gleicher Brennweite und gleicher Blende ist die Schärfentiefe bei FT geringer. Um eine identische Freistellung bei gleichem Motiv und gleicher Blende wie bei einem Kleinbildsensor zu erreichen, benötigt man bei FT eine um den Faktor ca 1,4 kleinere Brennweite. Beispiel:<br>FT: 36mm, f/2, Schärfentiefe 0,086m<br>KB: 50mm, f/2, Schärfentiefe 0,088m<br><br>Dies ist zwar eine identische Schärfentiefe, nicht jedoch ein identisches Bild, weil der Bildwinkel unterschiedlich ist. Identische Bilder wurden aber bereits einen Absatz höher behandelt. Es wird jedoch deutlich, warum es mit FT durchaus problemlos möglich ist, freizustellen.<br><br>Zur Berechnung der Schärfentiefen wurden übrigens für den FT-Sensor ein Zerstreuungskreis von 0,0071mm und für den KB-Sensor von 0,014 verwendet. Dies entspricht einer Sensorauflösung von 16MP.<br><br>Steigt nun die Sensorauflösung an, sinkt die Schärfentiefe, weil der zulässige Zerstreuungskreis sinkt.<br><br>*) Unterschiedlich große Sensoren mit gleicher Auflösung und gleicher Sensortechnologie gibt es nicht. Sie sind eine physikalische Unmöglichkeit."''

== Interne Verweise ==
* [[Bildwinkel]]

== Weblinks ==
* [https://de.wikipedia.org/wiki/Formatfaktor "Formatfaktor" in wikipedia.de]
* [https://pen-and-tell.de/2024/04/aequivalenz-diskussion/ "Äquivalenz-Diskussion" in pen-and-tell.de] (lesenswert) 
* [https://lenspire.zeiss.com/photo/app/uploads/2018/04/Article-Bokeh-2010-DE.pdf "Schärfentiefe und Bokeh" von Dr. Hubert Nasse (Carl Zeiss - Geschäftsbereich Photo-Objektive), März 2010] (PDF - lesenswert)
* [https://www.dslr-forum.de/threads/zur-brennweite-und-zum-crop.21047/#post-196926 Ausführliche Erklärung im dslr-Forum] (lesenswert)
* [https://www.youtube.com/watch?v=om5iffxLYPM "Brennweite bei MFT, APS-C und VF - Der Cropfaktor" bei Krolop & Gerst] (Video - sehenswert)
* [https://www.dpreview.com/articles/2666934640/what-is-equivalence-and-why-should-i-care "What is equivalence and why should I care?" bei dpreview.com] (englisch)

[[Category:Fachbegriffe]]
[[Kategorie:Altglas]]