4k Tiefenschärfe bei 4K Material

macromaster (Beitrag #1) schrieb:

Man kann noch mehr Details dann sehen als wenn ich irgendwann 4K Material auf einen FHD faktisch runterrechne bzw. nur 1080p Material schaue.

Ja, und zwar bist zu dem Abstand, bis zu dem deine Augen die höhere Schärfe des nativen 4K-Bildes auflösen kann.
Dieser Abstand liegt bei 4K bei etwa der 1,5-fachen Bildhöhe des Fernsehers.

Der Bgriff "Tiefenschärfe" kommt übrigens aus der Fotografie und bezieht sich auf den Umfang der Bildtiefe (Abstand zum Betrachter) in der Objekte scharf dargestellt werden.

Slati

Der Bgriff "Tiefenschärfe" kommt übrigens aus der Fotografie und bezieht sich auf den Umfang der Bildtiefe (Abstand zum Betrachter) in der Objekte scharf dargestellt werden.

Stimmt. Und die Tiefenschärfe ist von der gewählten Blende, der Brennweite des Objektives und vom Abstand zum fokussierten Objektives abhängig und nicht von der Pixelzahl

d.h. wenn ich in Zukunft mit mehr 4K Material rechne, dann sollte ich trotz Abstand von ca, 2,5M einen 4K Fernseher kaufen? Oder reicht dann FHD weiterhin?

Ich dachte auch immer mehr Pixel umso besser. Jedenfalls war das auf dem Tablet & Co mit Retina usw. schon alles deutlich zu sehen.

Ob sich ein 4K-TV lohnt bei 2,5m Abstand, hängt von der gewählten Bilddiagonale ab. Bei 2,5m sollten es schon ca. 80" sein, damit ein Unterschied zwischen 4K und HD erkennbar wird.

Ein Tablet hast du übrigens direkt vor der Nase, daher können deine Augen die höhere Auflösung erkennen.
In 2,5m Abstand sieht das ganz ander aus. Um hier die höhere Schärfe gegenüber HD zu erkennen, must Du dann entsprechend näher heran gehen. Das ist wie im richtigen Leben. Ab einer bestimmten Entfernung kannst Du auch nicht mehr alle Details eines Öl-Gemäldes erkennen, auch wenn der Maler die Linien besonders fein gezogen hat.

Slati

danke!
Das hilft schon sehr.

Das Thema 4k ist echt tricky.

Andregee (Beitrag #3) schrieb:

Und die Tiefenschärfe ist von der gewählten Blende, der Brennweite des Objektives und vom Abstand zum fokussierten Objektives abhängig und nicht von der Pixelzahl

Von der Anzahl der Pixel hängt es auch ab. Die entsprechenden Kalkulatoren fragen deshalb den Zerstreuungskreisdurchmesser ab.

Richtig heißt es übrigens "Schärfentiefe".

https://de.wikipedia...4rfentiefe_berechnen

Die Schärfentiefe ist von der Pixelzahl unabhängig. 2 identische Objektive ,die 2 identisch große Sensoren ausleuchten bei gleichem Motivabstand und gleicher Blendenöffnung ergeben eine identische Schärfentiefe unabhängig davon, ob die 2 Sensoren unterschiedliche Pixelzahlen aufweisen.
Die Zerstreungskreise oder Beugungsscheibchen, wie man sie auch nennen mag, begrenzen die Auflösung global über den gesamten Schärfentiefebereich, jedoch erst ab bestimmten Blendenwerten mit abnehmender Tendenz bei kleiner werdenden Blendenzahlen, bzw größer werdenden Blendenöffnung.
Ich kann auch ein Bild von 20 auf 2Mp herunterrechnen, an der Ausdehnung der Schärfezone, sprich Schärfentiefe ändert das nichts, einzig die Bildgröße wird verringert, was zumeist auch eine veringerte Auflösung zur Folge hat.

Andregee (Beitrag #8) schrieb:

Die Schärfentiefe ist von der Pixelzahl unabhängig. .... Ich kann auch ein Bild von 20 auf 2Mp herunterrechnen, an der Ausdehnung der Schärfezone, sprich Schärfentiefe ändert das nichts, ...

Dann mache mal ein Gedankenexperiment. Wie ändert sich die Schärfentiefe wenn man das Bild auf 100 Pixel bzw. 0,0001 MPixel runterrechnet?

Man kann kein Bild auf Pixel im Nachkommabereich herunterskalieren. Die Begrifflichkeit Schärfentiefe wird hier völlig fehlplatziert eingesetzt.Die Schärfentiefe beschreibt die abnehmende Schärfe mit zunehmender Distanz von der Fokusebene. Das hat mit Pixeln mal garnichts zu tun, das Thema war schon zu Analogfotografiezeiten wichtig und diente durch gezielten Blendeneinsatz als GEstaltungsmittel.
Deinem Beispiel folgend wäre selbst die Fokusebene selbst schon unbrauchbar unscharf.
Verringert man durch die Pixel die Bildauflösung außerhalb der Fokusebene, verringert man die Auflösung der Fokusebene dazu. Folglich bleibt die Schärfentiefe identisch.
Aber wenn du schon so nette Formeln verlinkst hättest du auch selbst drauf kommen können, denn keine der zur Berechnung der Schärfentiefe nötigen Variablen stellt die Pixelzahl dar,

https://de.wikipedia...4rfentiefe_berechnen

Für eine Annäherung an Z kann folgende Formel mit d als Formatdiagonale des Aufnahmeformates in mm und N als Anzahl der zu unterscheidenden Punkte entlang der Diagonalen verwendet werden:

Z = \frac{d}{N} \approx \frac{d}{1500}

Dieser Näherung liegt die Annahme zugrunde, dass das menschliche Auge über die Bilddiagonale maximal 1500 Punkte auflösen kann, wenn der Sehabstand etwa gleich der Bilddiagonalen ist. Für technische Anwendungen mit höherer Bildauflösung muss N gegebenenfalls deutlich höher gewählt werden.

Das ist ist eine nicht kontextbezogene Variable.

http://www.flashlens.de/schaerferechner/dofcalc.html

http://www.striewisch-fotodesign.de/lehrgang/anmerk/ts_kb.htm

http://www.erik-krause.de/schaerfe.htm

Schon komisch das keiner der anerkannten Rechner die MP Zahl abfragt.

Und noch komischer wie beim ersten Link konkret ergründbar, dass eine 350d mit 8 MP eine identische SChärfetiefe aufweist wie eine 600d mit 18MP.

Rein technisch jedoch jedoch unabdingbar, da Sensorgröße Blende Brennweite und Objektdistanz entscheiden, sonst nichts.

Rein pysikalisch hat die Schärfentiefe nichts mit der Pixelzahl zu tun, sondern mit der maximal tolerierbaren Unschärfe wenn man sich von der Schärfeebene entfernt... bestimmt durch Blende, Brennweite, Objektdistanz...

Genau genommen gibt es gar keine Schärfentiefe, da nur eine Ebene per Defintion "scharf" ist, bzw. so scharf wie es die Beugungsunschärfe des optischen Systems zulässt, also gibt es genau genommen auch keine Schärfeebene

Wenn ich jetzt die Abbildung mit unterschiedlichen Bildauflösungen abtaste, dann werde ich mit einer geringen Auflösung (z.B. Pixel größer als telorierte Unschärfe) die Schärfe-Unterschiede weniger gut auflösen können als mit einer hohen Auflösung...

Also kann man durchaus argumentieren, dass die Schärfentiefe bei UHD geringer ist, wenn ich nah genug am Bild dran bin, um die Pixelgröße per Auge gut auslösen zu können - durch das näher rangehen verringere ich ja die Schwelle der tolerablen Unschärfe es Bildmaterials (-> Schärfentiefe geringer)

Dasselbe Phänomen gibt es ja bei der Digitalfotografie. Je höher die Auslösung des Sensors, desto eher werden kleinste Fokusfehler sichbar - zumindest in der 100% Ansicht, die ja bei unerschiedlichen Auslösungen einem unterschiedlichen Sehabstand gleichkommt.

Meiner Meinung nach wird die Schärfentiefe mit steigender Bild-Auflösung geringer, wenn man die höhere Auflösung ausnutzt, also näher ans Bild rangeht. Ab einem gewissen Sehabstand zum Bild ist die Schärfentiefe bei SD, HD, UHD etc... gleich und wird dann von der Sehauflösung des Auges bestimmt, die natürlich individuell unterschiedlich ausfällt...

Ich glaube das Thema kann aus sehr sehr vielen Blickwinkeln betrachtet werden... der Knackpunkt ist hier wohl, dass man bei unterschiedlichen Bild-Auflösungen meist den Betrachtungsabstand ändert und somit die die tolerable Unschärfe.

Slatibartfass (Beitrag #5) schrieb:

Ob sich ein 4K-TV lohnt bei 2,5m Abstand, hängt von der gewählten Bilddiagonale ab. Bei 2,5m sollten es schon ca. 80" sein, damit ein Unterschied zwischen 4K und HD erkennbar wird. Ein Tablet hast du übrigens direkt vor der Nase, daher können deine Augen die höhere Auflösung erkennen. In 2,5m Abstand sieht das ganz ander aus. Um hier die höhere Schärfe gegenüber HD zu erkennen, must Du dann entsprechend näher heran gehen. Das ist wie im richtigen Leben. Ab einer bestimmten Entfernung kannst Du auch nicht mehr alle Details eines Öl-Gemäldes erkennen, auch wenn der Maler die Linien besonders fein gezogen hat. Slati

Von dieser Faustformel, die ständig durch die Foren geistert, halte ich persönlichnicht so viel, da sie eine relativ geringe Sehauflösung zugrunde legt. Die durchschnittliche Sehschärfe liegt meist höher und ist von der Adaptationsleuchtdichte abhängig:

http://www.spektrum.de/lexikon/optik/sehschaerfe/3000
Siehe Bild "Sehschärfe 3". Bei ca. 50-100 cd/m² beträgt die Sehscharfe (Visus) zwischen 1 und 2 - im Mittel ca. 1,5...

Ich sitze ca. 3,5 m von 70" entfernt und ein astreines Full HD Bild ist für mich nicht 100%ig scharf, also würde mir UHD hier was bringen.

Hab mal einen nicht ganz wissenschaftlichen Visus-Test am PC-Monitor gemacht und habe bei mir einen Visus von ca. 1,3 bis 1,6 ermittelt:


Für mich bedeutet dass für Full HD und 70 Zoll einen idealen Betrachtungsabstand von 4,5 m (keine Pixelstruktur mehr erkennbar)

Ergänzung:
Bei "realem UHD", also geschätzt ungefähr 1700 Pixeln vertikal Auslösung, wäre meine Ideale UHD-TV Größe 84 Zoll



Wer spendet?

Rein pysikalisch hat die Schärfentiefe nichts mit der Pixelzahl zu tun, sondern mit der maximal tolerierbaren Unschärfe wenn man sich von der Schärfeebene entfernt... bestimmt durch Blende, Brennweite, Objektdistanz..

Wozu die erneute Aufzählung wenn ein entscheidener Faktor, das Sensorformat fehlt?

enn ich jetzt die Abbildung mit unterschiedlichen Bildauflösungen abtaste, dann werde ich mit einer geringen Auflösung (z.B. Pixel größer als telorierte Unschärfe) die Schärfe-Unterschiede weniger gut auflösen können als mit einer hohen Auflösung...

Durch eine Verringerung der Pixelzahl veringere ich die Unterschiede zwishcen Schärfezone und Unschärfezone gleichermaßen. Man kann nicht durch verringern der PIxelzahl eine unscharfe Bildebene unschärfer erscheinen lassen ohne den Rest des Bild ebenfalls zu beeinflussen.Die Schärfentief ist nun einmal ein Verhältniswert

Also kann man durchaus argumentieren, dass die Schärfentiefe bei UHD geringer ist, wenn ich nah genug am Bild dran bin, um die Pixelgröße per Auge gut auslösen zu können - durch das näher rangehen verringere ich ja die Schwelle der tolerablen Unschärfe es Bildmaterials (-> Schärfentiefe geringer)

Nein. Die Schärfentiefe ist einzig und allein vom Quellmaterial vorgegeben und wurde durch die genannten Aufnahmebedingungen festgelegt

Genug der Theorie


APS-C 18MP F1.4 30mm

https://www.dropbox.com/s/7drd1b131o7kg77/IMG_2292.JPG?dl=0

gleiches Bild jedoch nur mit ca 4MP ausgeben

https://www.dropbox.com/s/8w77eii27gzhiou/IMG_2292klein.jpg?dl=0

An der Schärfentiefe ändert sich nichts.

Von dieser Faustformel, die ständig durch die Foren geistert, halte ich persönlichnicht so viel, da sie eine relativ geringe Sehauflösung zugrunde legt. Die durchschnittliche Sehschärfe liegt meist höher und ist von der Adaptationsleuchtdichte abhängig:

Zu Zeiten in denen 50% der Einwohner Deutshclandes eine Sehhilfe benötigen, wobei selbst unter EInsatz derer es schwerlich möglich ist 100% Sehvisus zu erreichen, halte ich das für eine gewagte These.
Ich habe 100% und ich kann nicht 1080p von 720p auf 46 ZOll bei 2,5 Distanz unterscheiden, sofern die Quelle höchstwertig ist. Damit meine ich nicht den Vergleich von den öffentlich rechtlichen mit der Avatar Blu ray, sondern den Direktvergleich einer Bildquelle die einmal nativ in 1080p und einmal herunterksaliert auf 720p ausgegeben wurde. Als Quelle diente Baraka.

Unter anwendung der Verhältnisrechnung würden mir also bei 3,75 Distanz auf 79Zoll 720p ausreichen

Da kann ich nur zu den Adleraugen gratulieren. ;Massenrelevant ist dieses Phänomen aber sicher nicht, wobei ich doch bezweifel das das Quellmaterial üer die nötige Güte verfügt wenn man meint, das man bei 3,5 und 75 Zoll noch Unschärfen erkennen würde.

Zu Zeiten in denen 50% der Einwohner Deutshclandes eine Sehhilfe benötigen, wobei selbst unter EInsatz derer es schwerlich möglich ist 100% Sehvisus zu erreichen, halte ich das für eine gewagte These.

Dem kann ich so nicht zustimmen - gerade mit Sehhilfe wird ja das Optimale rausgeholt, und das kann deutlich über 100% liegen. Ist natürlich bei jedem unterschiedlich und ich kenne da auch keine Zahlen (wie wievel Leute das betrifft), aber aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass es so ist.

Das ist aber Quatsch. Eine Sehhilfe korrigiert nur die Fehlsichtigkeit, erhöht aber nicht die Sehleistung im Vergleich zu nicht fehlsichtigen.
In dem Zusammenhang kann man schlecht vom Optimum herausholen reden, zumal Sehhilfen wie jedes optische System Fehler aufweisen, die die Schärfe mindern. Es existieren genug Menschen die trotz Sehhilfe keine 100% Sehvisus erreichen, ich kenne genug davon und Ich selbst kann als kurzsichtiger sagen, das ich mit Kontaktlinsen besser sehen kann, als mit Brille, da diese das Bild verkleinert, aufgrund des größeren Abstands von Korrekturglas und Auge.
Und das der Sehvisus über 100% liegen kann ist wohl klar, genauso wie er auch bei 5% liegen kann. Die eigene Erfahrung ist dabei als belanglos zu erachten, denn wenn ich von meiner ausgehe, sind 75% Brillenträger