Zoomobjektiv

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Vivitar Series 1 1:3,5/70-210 mm - mit freundlicher Genehmigung von camerafoxx
Strahlenverlauf in einem Zoomobjektiv (vereinfachte Prinzipdarstellung) - mit freundlicher Genehmigung von Rainer Knaepper

Begriffserläuterung

Zoomobjektiv (oder als Kurzform "Zoom") bezeichnet ein Objektiv mit variabler Brennweite.

Bei der Wort-Herkunft gehen die meisten Quellen davon aus, dass es sich um die englische lautmalerische Umschreibung einer schnellen Bewegung handelt - de.wikipedia.org vergleicht es mit dem deutschen Wort "Husch".

Gebräuchlich sind auch Bezeichnungen wie Vario-Objektiv oder Vario-System, Gummilinse (in den 1970ern gebräuchlich, mittlerweile unüblicher), seltener (das) Transfokar oder (der) Transfokator. Die technisch korrekte Bezeichnung für derartige Objektive ist pankratisches System (von altgriechisch pan = alles und kratos = Macht, das heißt also: eine „allmächtige“, über alle Vergrößerungen, das heißt Brennweiten verfügende optische Konstruktion).

Die Größe des Arbeitsbereichs eines Zoomobjektives wird mit dem Zoomfaktor beschrieben.

Das Verschieben von Linsenelementen im Objektiv - siehe dazu das Prinzipbild - bewirkt eine Veränderung der Brennweite. Dies kann z. B. durch Drehen (Drehzoom) oder Verschieben (Schiebezoom) eines Rings am Objektiv oder Drücken einer Zoomtaste bei motorisch gesteuerten Zooms (zum Beispiel von Digitalkameras) erfolgen.

Bei Wechselobjektiven oder eingebauten Objektiven hochwertiger Kameras ist damit eine stufenlose Anpassung des Bildausschnitts an das Motiv möglich, bei manchen einfacheren Modellen ist dies oft nur mehr oder weniger nur grob möglich (Stufenzoom).

Zoomobjektive sind eine kostengünstige und gewichtssparende Alternative zu einem Satz von Festbrennweiten, denn es wird nicht eine einzelne Brennweite, sondern ein ganzer Brennweitenbereich abgedeckt.

Zu beachten ist aber, dass Zoomen nur den Bildausschnitt verändert, nicht jedoch die Aufnahmeperspektive (die ja durch den Abstand zum Motiv bestimmt wird).

Zoomobjektive mit elektromechanischer Verstellung des Brennweitenbereichs werden von einigen Herstellern Power Zoom genannt.

Varianten

Auch wenn die Bezeichnungen Zoom und Vario umgangssprachlich gleich angesehen werden, so beschreiben sie - bei den Zoomobjektiven - zwei grundsätzlich verschiedene Varianten:

Varioobjektive

OM-Vivitar Series 1 1:2,8/35-85 mm - Photos courtesy of 3rdpartylens-om

Hier handelt es sich (i.d.R.) um ein Objektiv veränderlicher Brennweite, dessen Fokus (d. h. die Entfernungseinstellung) nach jeder Brennweitenänderung neu eingestellt werden muss. Diese Konstruktion ermöglicht den Entwicklern größere Freiheitsgrade, bedeutet aber für den Anwender eine Einschränkung in der Bedienbarkeit des Objektives.

Im Beispielbild ist sehr gut zu erkennen, wie die Linien der Entfernungseinstellung "auseinander laufen".

Vier (historische) Vertreter dieses Prinzips werden im Bildteil beispielhaft nachgewiesen:

Diese Variante wird zurzeit nur noch vereinzelt in Kompaktkameras mit AF eingesetzt, im SLR-Bereich sind keine neuzeitlichen Objektive aufgetaucht. Im Bereich der spiegellosen Systemkameras erlebt dieses Objektivdesign wieder eine Renaissance, die - vorgeblich vorliegende - konstante Bildweite wird durch eine motorische Nachregelung der Fokussierung beim Zoomen erreicht.

Zoomobjektive mit konstanter Bildweite

"Hilfslinien" zur Schärfentiefe bei einem manuell zu fokussierenden Zoom mit konstanter Bildweite

Bei diesem Typ ändert sich im Gegensatz zu den Varioobjektiven - bei einer Änderung der Brennweite - der Fokus nicht, diese Objektive werden auch als Panfokale Zoomobjektive bezeichnet.

Da beim Design eines solchen komplexen Objektivtyps immer Kompromisse in der Konstanz der Bildweite über den gesamten Brennweitenbereich existieren (müssen), kann sich die Fokussierung sehr gering ändern. Die konstanter Bildweite wird - bei manuell zu fokussierenden Zoomobjektiven - durch aufwändige Steuerkurven erreicht.

Bei vielen neuzeitlichen Konstruktionen - insbesondere für die spiegellosen Systemkameras - erfolgt die Verstellung der Brennweite motorisch anhand der Drehung des Zoomrings. Die Konstanz wird dann über ein Korrekturprofil simuliert, es erfolgt also eine Nachregelung der Bildweite über den Zoommotor; ein Beispiel hierfür ist z.B. das M.ZUIKO DIGITAL ED 12-50mm F3.5-6.3 EZ (für das mFT-System).

Im rechts stehenden Beispielbild eines manuell zu fokussierenden Zoomobjektives sind - im Gegensatz zum oben genannten Varioobjektive - die Schärfentiefelinien zu erkennen, es existiert auch nur eine Linie der Entfernungseinstellung für alle Brennweiten. Bei neuzeitlichen Objektiven wird heutzutage in der Regel auf die Gravur dieser Hilfslinien verzichtet.

Bauformen

Zwei Bauformen sind bekannt:

Dreh-Zoomobjektive

Hierbei wird die Brennweite über einen zusätzlichen Einstellring durch eine Drehung verstellt.

Schiebe-Zoomobjektive

Hierbei wird die Brennweite durch eine axiale Verschiebung eines Einstellrings (oder des Objektives) verstellt.
Beide Bauformen haben Vor- und Nachteile, die Gewichtung sollte aber jeder Nutzer für sich selbst vornehmen.

Gegenüberstellung Dreh-/Schiebe-Zoom

Hier eine Gegenüberstellung zweier bekannter Dreh-/Schiebe-Zoomobjektive:

Canon EF 1:4/70-200 mm L USM
Brennweite 70 mm
Brennweite 100 mm
Brennweite 135 mm
Brennweite 200 mm
 -
Canon EF Canon 1:4,5-5,6/100-400 mm L USM1)
Brennweite 100 mm
Brennweite 150 mm
Brennweite 200 mm
Brennweite 300 mm
Brennweite 400 mm

Anmerkung: 1) Hierbei handelt es sich um ein Zoomobjektiv, welches beim "Zoomen" die Baulänge verändert, es existieren aber auch Konstruktionen, deren Länge bei der Brennweitenverstellung gleich bleibt.


Abbildungsqualität in Vergleich zu Festbrennweiten

Geht man von der heutigen Situation (März 2010) aus, so können Zoomobjektive für den allgemeinen Gebrauch uneingeschränkt empfohlen werden.
Die wesentlichen Unterschiede zu vergleichbaren Festbrennweiten sind:

Die optische Leistung ist bei neuzeitlichen Zoomobjektiven kein Kriterium mehr, schon für relativ wenig Geld wird eine hervorragende Leistung geboten. Festbrennweiten sind nur noch in Spezialfällen (z. B. im Makro-Bereich, Lichtstärke) erforderlich. Als Musterbeispiel für eine exzellente Abbildungsqualität wird in vielen Quellen das Canon EF 1:2,8/70-200 mm IS L USM II genannt, hier ein aussagekräftiger Testbericht auf photozone.de.

Bei älteren Zoomobjektiv ist dies i.d.R. nicht der Fall, hier kommt die optische Leistung nur selten an das Niveau von hochwertigen Festbrennweiten heran. Insbesondere in der Randschärfe, dem Kontrast und der Verzeichnung sind sie diesen bei weitem unterlegen. Außerdem konnten sie nicht - wie bei den neuzeitlichen Objektiven - kompakt konstruiert werden; siehe hierzu u. a. die Beispielbilder zum Schneider Variogon 1:4/80-240 mm und dem Zeiss Vario-Sonnar 1:4/85-250 mm.

Klassifizierung nach Brennweitenbereich und Zoomfaktor

In den verschiedenen Quellen werden die Zoomobjektive in folgende Klassen eingeteilt:

Weitwinkel-Zoomobjektive

Canon FD 1:3,5/24-35 mm L Aspherical - mit freundlicher Genehmigung von team-foto.com
Nikon AF-Nikkor 1:2,8/14-24 mm - mit freundlicher Genehmigung von team-foto.com

Entgegen der Klassifizierung bei den Weitwinkelobjektiven (Trennung in Superweitwinkel- und Weitwinkelobjektive) werden hier diese beiden Gruppen zusammengefasst, da sich die Brennweitenbereiche überlappen.

Erst viel später als die Tele-Zoomobjektive und die Standard-Zoomobjektive kamen die ersten Vertreter im Weitwinkelbereich auf den Markt. Zwar gab es Anfang der 70er-Jahr erste Versuche der - mittlerweile nicht mehr bekannten japanischen - Firma Sun Optical (ein 1:3,5/24-40 mm), die optische Leistung dieser Objektive war aber nicht ausreichend.

Entsprechend vieler Quellen war es das Canon FD 1:3,5/24-35 mm L Aspherical (1978), welches erstmals - hinsichtlich der Abbildungsleistung - mit Festbrennweiten gleichziehen konnte. In der Folgezeit wurden von allen Anbietern Objektive ähnlicher Art auf den Markt gebracht.

Mittlerweile gibt es am Markt extrem leistungsfähige Objektive dieser Klassifizierung, die sich - auch hinsichtlich der Lichtstärke - nicht vor den entsprechenden Festbrennweiten "verstecken müssen" - insbesondere das Nikon AF-Nikkor 1:2,8/14-24 mm ist hier beispielhaft zu erwähnen. Dies führt so weit, dass Adaptionen vom Nikon- auf das Canon-EOS-Bajonett (mit Blendeneinstellmöglichkeit am Adapter) angeboten werden, um dieses außergewöhnliche Objektiv auch "fremd zu nutzen"; das Objektiv zeichnet das volle Kleinbildformat aus.

Hier eine kleine Auswahl mit bekannten und ungewöhnlichen Weitwinkel-Zoomobjektiven:


Standard-Zoomobjektive

Zuiko Auto-Zoom 1:2,8/35-80 mm - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com
Minolta Rokkor-X 1:2,8/40-80 mm - mit freundlicher Genehmigung von team-foto.com
OM-Angénieux 1:2,5-3,3/35-70 mm - Photos courtesy of 3rdpartylens-om
Carl Zeiss Vario-Sonnar 1:2,8/40-120 mm - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com
Vario-Zenitar 1:2,8/35-100 mm - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com

In den späten 70er-Jahren konnten erstmals recht kompakte Zoomobjektive konstruiert werden, die als Alternative zum Normalobjektiv angeboten wurden. Der Zoombereich lag "um die Normalbrennweite herum", d. h. meistens im Bereich von 35-70 mm. Diese Objektive waren aber wesentlich lichtschwächer (ca. 1:3,5-1:4,5), konnten aber wegen der Weiterentwicklung im Filmbereich - es waren gute Filme mit höheren ISO-Zahlen verfügbar - problemlos eingesetzt werden.

Erst später waren dann lichtstärkere Objektive in diesem Brennweitenbereich verfügbar, das (bekannte) lichtstärkste für den Kleinbildbereich ist das Angénieux 1:2,6/28-70 mm. Diese Konstruktionen sind aber wesentlich größer und schwerer als vergleichbare Festbrennweiten, bieten aber vergleichbare optische Leistungen.

Heutzutage würde man diese Objektive als "Kit-Objektive" bezeichnen.

Eine kleine Auswahl mit bekannten und ungewöhnlichen Standard-Zoomobjektiven:

Weitere Bildbeispiele sind (demnächst) in den Artikeln

zu finden.

Tele-Zoomobjektive

Canon FDn 1:4/80-200 mm L - mit freundlicher Genehmigung von www.grainlab.com
Leica Vario-Elmar-R 1:4/80-200 mm - mit freundlicher Genehmigung von Foto Brell, Frankfurt
Nikon Zoom-Nikkor 1:4,5/80-200 mm - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com
Canon EF 1:2,8/70-200 mm IS L USM II - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com
Novoflex-Tamron SP 1:3,8-5,4/60-300 mm (23A) - mit freundlicher Genehmigung von team-foto.com

Hierbei handelt es sich um Objektive, deren Brennweitenbereich etwa über der Normalbrennweite (Kleinbild über ca. 60 mm) beginnt und im Telebereich endet (Kleinbild ca. 200-300 mm).

Dieser Typ war - siehe hierzu den kleinen geschichtlichen Exkurs - der meist verbreitetste, er wurde von den Anwendern sehr gut angenommen. Hier war es u. a. die Firma Vivitar die ein hervorragendes Marketing betrieb - das Vivitar Series 1 1:3,5/70-210 mm wurde z. B. im Bundle mit dem (sehr guten) Vivitar Series 1 1:1,9/35 mm sehr gut - als (auch noch nach heutiger Sicht) praxisorientierter Lösung - vermarktet.

Eine kleine Auswahl mit bekannten und ungewöhnlichen Tele-Zoomobjektiven:

Weitere Bildbeispiele sind (demnächst) in den Artikeln

zu finden.

Supertele-Zoomobjektive

Olympus Zuiko Digital ED 1:2,8/90-250 mm - mit freundlicher Genehmigung von team-foto.com
OM-Tokina AT-X 1:5,6/150-500 mm - Photos courtesy of 3rdpartylens-om
Sigma 1:2,8/120-300 mm - mit freundlicher Genehmigung von team-foto.com

Insbesondere Tier- und Naturfotografen forderten von den Herstellern, den Brennweitenbereich noch weiter in Richtung Tele zu verlängern. Hier war es - Mitte der 70er-Jahre - die Firma Nikon, die ein ganzes Arsenal von Objektiven dieser Kategorie in das Programm übernahmen. Leider waren diese Objektive für den "Normalanwender" viel zu teuer, erst die vergleichbaren Objektive der Fremdhersteller waren (einigermaßen) bezahlbar.

Erst aber die neuzeitlichen Objektive - wie das Sigma 1:5-6,3/150-500 mm oder das Canon EF 1:4,5-5,6/100-400 mm L USM - mit eingebautem Stabilisator sind "wirklich" bezahlbar und anwendungsfreundlich.

Hier eine kleine Auswahl mit bekannten und ungewöhnlichen Supertele-Zoomobjektiven:


Spiegel-Zoomobjektive

SMC Pentax Reflex-Zoom 1:8-12/400-600 mm - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com

Hierbei handelt es sich um eine Konstruktion eines Zoomobjektives auf Basis eines Spiegelobjektives. Zurzeit sind nur zwei Objektive bekannt bzw. aufgetaucht. Über die Abbildungsqualität dieser Objektive ist leider sehr wenig bekannt, was wahrscheinlich an der extrem geringen Verbreitung dieses Objektivtyps liegt.

Hier eine kleine Auswahl der bekannten Spiegel-Zoomobjektive:

  • DOI Zoom-Mirror-Lens 1:8-12/500-800 mm - mit freundlicher Genehmigung von camerafoxx

  • DOI Zoom-Mirror-Lens 1:8-12/500-800 mm - mit freundlicher Genehmigung von camerafoxx

  • DOI Zoom-Mirror-Lens 1:8-12/500-800 mm - mit freundlicher Genehmigung von camerafoxx

  • Starblitz Zoom-Mirror-Lens 1:8-12/500-800 mm - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com

  • SMC Pentax Reflex-Zoom 1:8-12/400-600 mm - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com


Mega-Zoomobjektive

Canon EF 1:3,5-5,6/35-350 mm L USM - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com
Tamron 1:3,5-6,3/28-300 mm - mit freundlicher Genehmigung von camerafoxx

Dieser Objektivtyp wird auch Superzoom genannt. Erstmals wurden hier Objektive angeboten, die einen Brennweitenbereich vom Weitwinkel- über den Normal- bis zum Telebereich in einem Objektiv zur Verfügung stellten. Diese "Universalität" wird - teilweise heute noch - durch einige Nachteile "erkauft":

Die Streitgespräche über Sinn und Unsinn dieser Objektive stehen bei den Anwendern "hoch im Kurs", letztendlich bleibt es jedem selbst überlassen, ob er mit den Vor- und Nachteilen dieses Objektivtyps "leben kann".

Vom Hersteller Canon sind drei Objektive bekannt, bei denen die oben genannten Nachteile extrem minimiert wurden - dadurch sind diese aber groß, schwer und sehr teuer:

In der Historie von Objektiven dieser Kategorie streiten sich die diversen Quellen: Genannt werden die Firmen Kiron, Tamron und Tokina, welche die ersten Objektive dieser Kategorie Ende der 70er-Jahre vermarktet hatten.

Hier eine kleine Auswahl mit bekannten und ungewöhnlichen Mega-Zoomobjektiven:


Digitalzoom

Das Digitalzoom ist (meistens) eine eingebaute Funktion in einfachen Digitalkameras mit fest eingebautem Objektiv. Diese Funktion "simuliert" ein Zoomobjektiv, in dem sie aus dem tatsächlichen Bild einen Ausschnitt entnimmt. Dies führt aber zu einer (teilweise drastisch) reduzierten Auflösung des resultierenden Bildes, die auch durch eine - bei manchen Kameras automatische Interpolation nicht verbessert werden kann.
In der Regel sollte auf das Digitalzoom verzichtet werden, mittels der Funktionen von Bildbearbeitungsprogrammen (wie z. B. Adobe Photoshop) sind (etwas) bessere Ergebnisse zu erzielen.

Kleiner geschichtlicher Exkurs

Voigtländer Zoomar 1:2,8/36-82 mm - Photos courtesy of Rama

Das erste (wirklich) bekannt gewordene Zoomobjektiv für den Fotobereich war das Voigtländer Zoomar 1:2,8/36-82 mm von 1959, welches zunächst nur für die Voigtländer SLR-Kamera Bessamatic verfügbar war. Kurze Zeit später wurde es auch mit anderen Anschlüssen - wie z. B. M42-Schraubgewinde und dem Exakta-Bajonett produziert.
Nach den diversen Quellen handelt es sich nicht um eine Rechnung der Firma Voigtländer, sondern wurde in Zusammenarbeit mit der Firma Kilfitt entwickelt (Konstrukteur war Dr. Frank G. Back aus den USA, der 1968 auch Eigentümer von Kilfitt wurde). Die Fertigung erfolgte bei Voigtländer in Braunschweig.
Die optische Leistung war für die damalige Zeit sehr gut, kam aber nicht an das Niveau von Festbrennweiten heran. Aus heutiger Sicht handelt es sich um ein kontrastarmes, unscharfes und relativ stark verzeichnendes Objektiv, welches sehr schlecht für die neuzeitliche digitale Fotografie geeignet ist - trotzdem ein historischer Meilenstein in der Geschichte der Fotografie.

Im Film- und Fernsehsektor lösten Objektive mit variabler Brennweite die zuvor häufig eingesetzten Objektivrevolver (d.h. mehrere Objektive können über einen Schieber oder eine Scheibe in den Strahlengang eingeschwenkt werden) ab.
Hier waren es die Firmen Pierre Angénieux (von ihr stammt auch das Retrofokus-Objektivmodell für den Weitwinkelbereich) und Schneider Kreuznach, die hierfür Objektive mit großen Zoombereich entwickelten.

Ende der 60er-Jahre waren es (u. a.) japanische Fremdhersteller, die die ersten Zoomobjektive für diverse SLR-Anschlüsse zur Verfügung stellten, meist im Brennweitenbereich von ca. 70-210 mm (d. h. im Bereich der Tele-Zoomobjektive). Ein typisches Objektiv dieser Zeit war das Vivitar Series 1 1:3,5/70-210 mm - siehe hierzu den Bildteil - welches von der Firma Vivitar vermarktet wurde (Hersteller waren - je nach Version - Kiron, Tokina, Komine oder Cosina).
Die optische Leistung dieser Objektive war für die damalige Zeit beachtlich, kam aber nicht an das Niveau von Festbrennweiten heran. Trotzdem waren sie von den Anwendern "heiß begehrt" und wurden in hohen Stückzahlen verkauft. Die "Originalhersteller" distanzierten sich - bis auf wenige (sehr hochpreisige) Ausnahmen - von "diesen Objektiven", erst viel später nahmen sie Zoomobjektive in ihr Programm auf - die zeitgenössische Presse sprach vom "Druck des Verbrauchers".

Heutzutage ist dieser Objektivtyp in der Praxis nicht mehr wegzudenken, es ist "ganz normal", eine Kamera mit einem Zoomobjektiv zu nutzen, sei es eine Kompaktkamera, eine "Evil" oder eine DSLR. Festbrennweiten sind eher die Ausnahme, sie werden nur von "Liebhabern" oder für einen speziellen Zweck (z.B. hohe Lichtstärke) genutzt.

Die optische Leistung der neuzeitlichen Zoomobjektive ist mittlerweile auch auf dem Niveau von (hochwertigen) Festbrennweiten, dadurch liegt es in der Entscheidung des Anwenders, welchen Objektivtyp er wählt. In der professionellen Fotografie sieht man z.B. nur noch wenige Festbrennweiten (meist in der Sport-Berichterstattung), die überwiegende Anzahl der Kollegen nutzen (ein oder mehrere) Zoomobjektive, mit denen "sie ihr Geld verdienen".

Weblinks


Zeitgenössische Testberichte

Hier einige Scans von zeitgenössischen Testberichten, die uns freundlicherweise zur Verfügung gestellt wurden:

  • Standard-Zoomobjektive - ein Test von Walter E. Schön von 1979 (aus der Zeitschrift "Color Foto") - Wertung


Interne Verweise


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