Der Crop-Factor - Brennweite und Sensorgröße

Sensorformate Bildwinkel 1
Sensorformate Bildwinkel
Kameras mit unterschiedlichen Aufnahmeformaten benötigen, um mit dem gleichen Bildausschnitt aus gleicher Entfernung das volle Bildformat zu füllen, Objektive unterschiedlicher Brennweite. Genügt bei einer Kamera mit 35 mm – Vollformatsensor beispielsweise eine Brennweite von zirka 50 mm, so braucht eine Kamera mit Mittelformatsensor ein Objektiv mit zirka 80 mm Brennweite für den gleichen Bildausschnitt. Wird mit einem 80 mm-Objektiv im Kleinbildformat fotografiert, so liefert diese Kombination dem Fotografen den Bildwinkel eines Teleobjektivs mittlerer Brennweite.

Die gleichen Brennweiten erfassen an Kameras mit größeren Formaten einen größeren Bildwinkel als an Kameras mit kleineren Aufnahmeformaten. Häufig wird der Faktor, mit dem die Entsprechung zu einem anderen Format angegeben wird, fälschlicherweise als Verlängerungsfaktor bezeichnet. Unter Verlängerungsfaktoren versteht man in der Fotografie aber allgemein den Faktor für die erforderliche Verlängerung der Belichtung beim Einsatz von Objektivvorsätzen oder Zwischenringen für die Auszugsverlängerung.

Sensorformate Bildwinkel 2
Sensorformate Bildwinkel

Das Aufnahmeformat hat keinerlei Einfluss auf die Brennweite, sondern umgekehrt, die Brennweite definiert, welchen Bildausschnitt ein Objektiv aus welcher Entfernung erfassen kann. Je kleiner der Sensor, umso enger wird der Bildwinkel und damit der Bildausschnitt. Während eine Kompaktkamera mit Mini-Sensor 4,8 mm Brennweite die Bildwirkung eines Superweitwinkels liefert, wird mit 50 mm bereits eine starke Telewirkung erreicht.

Die Diagonale des Aufnahmeformats entspricht in etwa der Brennweite eines Normalobjektivs für dieses Format. Sie beträgt bei Kleinbildkameras 43 mm. Objektive mit einer Brennweite bis 50 mm gelten daher als Normal- oder auch Standardobjektive für das 35-mm-Aufnahmeformat.

Sensorformate Bildwinkel 3
Sensorformate Bildwinkel

Möchte der Fotograf wissen, welcher Bildwinkel erfasst wird, wenn er beispielsweise ein Mittelformatobjektiv an seiner APS-C- oder MFT-Kamera verwenden will, muss er die Diagonale des für den größeren Sensorformats durch die des kleineren Formats teilen. Soll also ein Kleinbildobjektiv an einer Micro-Four-Thirds-Kamera adaptiert werden, so ergibt sich ein Crop-Factor von zirka 2x. Das ergibt sich aus dem Verhältnis der beiden Sensordiagonalen, also 43,3 (KB) : 21,3 (MFT), macht etwa 2x. Wird das Kleinbildobjektiv dagegen an einer Kamera mit APS-C-Sensor verwendet muss dessen Diagonallänge durch die des APS-C-Formats, das je nach Hersteller zwischen zirka 27 mm und 28 mm variiert, geteilt werden. Im Fall von Canon ergäbe dies 48,3 : 27,1 oder zirka 1,6 während die etwa APS-C große DX-Sensoren von Nikon eine Diagonale von 28,3 mm aufweisen, woraus sich ein Crop-Factor relativ zum Kleinbildformat von rund 1,5x ergibt.

Da die meisten Hersteller von Kameras mit Wechselobjektiven zwar die Sensorgröße in Länge und Breite nicht aber die Formatdiagonale angeben, muss diese selbst berechnet werden. Das dürfte jeder in der Schule als den berühmten Satz des Pythagoras gelernt und mancher auch wieder vergessen haben. Hier zur Erinnerung noch einmal die Formel: a2 + b2 =c2. Die Diagonale eines Rechtecks ist demnach also die Wurzel aus c2. Wem das zu kompliziert ist, der kann sich das auch einfach im Internet, zum Beispiel bei www.mathepower.com in der Rubrik „Rechtwinkliges Dreieck“ oder unter dem Suchwort Pythagoras, über einen Kalkulator ausrechnen lassen.

Fotografieren in der Praxis 09 / 2012

7 Kommentare

@Armin Pfister, Hallo Herr Pfister. Auch ich besitze einen Eidg. Fachausweis in Fotografie. Dennoch, das ist ja genau die Aussage wie in meinem Bericht. Hinweis: wie im Bericht geschrieben habe, ändert sich die Bildgrösse bei einer Voll-Format (24x36mm Sensor) Kamera mit der APS-C (16x24mm) Einstellung nicht, wenn ich durch den Sucher über den Spiegel das Sujet betrachte, sondern erst mit dem Auslösen der Kamera wird das Bild hochgerechnet. Hier 2 Beispiele Metadaten von D7000 und D810: Beispiel 1: APS-C Sensor D7000, bitte beachten Sie in der Mitte des Bildes die Werte für die Brennweite. Brennweite: 52 Brennweite bei 35-mm-Film: 78 Beispiel 2: D810, bitte beachten Sie in unten im Bild die Werte für die Brennweite. Brennweite: 400 Brennweite bei 35-mm-Film: 400 Es geht nun nicht explizit über 50mm oder 75 mm sondern über die verbreitete Aussage das ein Objektiv welches für Vollformat (Kleinbild Spiegel-Reflex Film 35mm Kamera) keinen Gewinn von Beispielsweise 200mm bringt (400mm AF-s Nikon). Ich habe in der Schweiz verschiedene Fotogeschäfte besucht und mir die APS-C Kameras mit diesem 400mm Objektiv zeigen lassen. Leider kam dann immer wieder die Aussage vom Verkäufer, dass dieses Objektiv auf der APS-C (z.B. Nikon D7200) einen Gewinn von 200mm bringen würde und das stört mich einfach wenn z.B. ein 0815 Kunde schon in ein Fachgeschäft geht um sich beraten zu lassen und dann solche Aussagen bekommt. Genau da liegt das Problem. Ich habe dies bezüglich bei Nikon Schweiz nachgefragt und auch von dieser Seite wird meine Aussage bestätigt. Am besten macht jeder der eine D750, D3, D4, D5, D800 oder D810 von Nikon oder ähnliche Voll-Format-Kamera hat den Test wie ich im Bericht geschrieben habe. Dieses Problem hatten wir nie als ich noch analog mit Minolta fotografiert habe. Damals gab es Filme von Kodak mit 24x36 der bekannte 35mm Film mit 24 oder 36 Bilder für Spiegelreflex Kameras, wobei die Bezeichnung 24x36 nichts mit 24 oder 36 Bilder zu tun hatte sondern die Filmgrösse angegeben wurde. Es gab dann auch noch Filme für die Minox. Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Minox. Damals kam auch keiner auf die Idee eine Haselblatt 6x6 mit einer Kleinbild Kamera zu vergleichen. Das Format der Haselblatt 6x6 wurde hauptsächlich für Schallplatten Cover verwendet oder im Foto-Studio. Eine Schallplatten Hülle hat die Masse von 31,5 x31,5 cm und da hat dieses Haselblatt Format vorzüglich gepasst und es musst nicht viel zusammen geschnitten werden. Schauen wir nun einmal das Seitenverhältnis einer Haselblatt 6x6 an, das ist 1:1. Kleinbild-Kamera-Seitenverhältnis: (36 geteilt mit 24 ergibt 1,5) blöd nur dass genau dieser Faktor auch mit dem APS-C übereinstimmt. Warum ist dem So? Länge des Sensor ~36mm Höhe ~24mm, dagegen ist der APS-C ~24mm x 16mm und dies entspricht wieder einem Verhältnis von 1,5 zum Vollformat sensor 36/1,5 = 24 und 24/1,5 =16mm, Diesem Verhältnis zwischen 24x36mm und 16x24mm sagt man nun Crop-Faktor. Nun, wie schon gesagt wird der äussere Teil eines Vollformat Objektiv im APS-C Format auf dem Bild nicht abgebildet, somit entsteht beim Betrachter eine optische Vergrösserung, welche aber nichts mit der Brennweite sondern mit dem Bildausschnitt der Kamera zu tun hat, da das Bild erst wie schon gesagt nach dem Auslösen aufgerechnet wird. bitte beachten Sie auch die "die digitale Vergrösserung" in den Metadaten. Danke für Ihr Verständnis und dass ich diesen Mythos so einfach nicht stehen lassen kann. Bruno Walter

Bruno Walter

von Bruno Walter
30. März 2018, 14:51:37 Uhr

Der Beitrag macht korrekte Aussagen. Bruno Walter hat einzig recht, dass sich die Brennweite des Objektiv physikalisch nicht verändert. Aber eben, wenn man mit einem APS-C Sensor fotografiert, entspricht das Bild das der Sensor erfasst gegenüber einem KB Sensor einer Vergrösserung von 1.5x. Somit entspricht ein 50mm Objektiv auf einer APS-C Format Kamera einem Bildwinkel eines 75mm Objektiv. Gruss aus der Schweiz. Armin Pfister seit 25 Jahren im Fotofachhandel und ausgebildeter Fotograf mit eidg.Abschluss.

Armin Pfister

von Armin Pfister
29. März 2018, 15:40:39 Uhr

Ein sehr verständlich geschriebener Artikel, der anschaulich erläutert, dass je nach Sensorformat unterschiedliche Brennweiten nötig sind, damit der gleiche Bildwinkel erfasst wird. Bei mFT Kameras von Olympus oder Panasonic hat ein 25mm Objektiv den gleichen Bildwinkel wie ein 50mm Objektiv bei Kleinbildsensoren (in Werbedeutsch = Vollformat). Das hat zusätzlich den Vorteil, dass die Objektive bei kleineren Sensoren kompakter und gleichzeitig lichtstärker konstruiert werden können.

Georg Schuh

von Georg Schuh
28. März 2018, 21:45:07 Uhr

Man sollte endlich aufhören, dem Hobby Fotografen ein X für ein Y zu verkaufen, ganz besonders mit der Aussage der Brennweiten Verlängerung durch eine APS- C Kamera. Beweis: wenn man ein APS-C sprich DX-Objektiv auf einer Voll-Format Kamera einsetzt bekommt man eine sehr starke Vignettierung. Woher resultiert diese Vignettierung? Da der Sensor bei einer APS-C Kamera kleiner ist, ist auch die Öffnung am Objektiv (Bajonett) Anschluss zur Kamera kleiner, nämlich um den Faktor 1,5. Wird nun ein Objektiv welches für eine Voll-Format (Kleinbild 35mm-Kamera) hergestellt wurde, auf einer APS-C Kamera eingesetzt, so wird der Inhalt nur im Faktor 1,5 auf dem Sensor abgebildet. Der Teil welcher für den Voll-Format Sensor bestimmt ist, wird nicht abgebildet. Also hört einfach mal auf mit der Aussage Brennweiten Verlängerung etc. Auch gibt es keinen Gewinn wenn man das gleiche Bild mit einem Smart-Phone fotografiert. Hier wird einfach komplett vergessen das ein Smart-Phone nur einen Sensor von 2,5mm x4mm hat und der ist ausgerichtet auf 16:9 und nicht auf 3:2 wie bei einer Spiegelreflex. Eine Phase One, Haselblatt, Fuji oder andere Mittelformat Kamera hat einen Sensor von 56mm x 42mm, dies ergibt ein Seitenverhältnis von 1,33 und nicht 1,5 wie bei einer Kleinbild Kamera. Also bitte Äpfel mit Äpfel vergleichen. Ein Vergleich einer Kleinbild mit einer Mittelformat Kamera kann nicht gemacht werden. Die ganze Kamera Konstruktion, Sensor Abstand zum Objektiv etc. sind komplett anders aufgebaut. bitte beachten Sie meinen Artikel vom 27. März welchen Sie noch nicht veröffeentlicht haben. Es ist schwer, einen Mythos zu begraben, aber das ist 100% ein Mythos. Wo 400mm drauf steht können nicht 600mm werden. Bruno Walter - Foto-Reporter seit 43 Jahren.

Bruno Walter

von Bruno Walter
28. März 2018, 09:48:09 Uhr

Leider kommen immer wieder Hobby Fotografen auf die Idee, dass mit dem Crop-Faktor der APS-C Kameras auch die Brennweite verlängert wird. Das ist aber ein Mythos! Was passiert nun bei einer APS-C Kamera. Der Bildausschnitt ist kleiner als bei einer Kleinbild Kamera (24x36mm Sensor). In der Anleitung heisst es deutlich im Verhältnis zu einer Kleinbild-Kamera und nichts von Brennweiten Verlängerung. Eine Physikalische Brennweite kann sich nicht ändern nur wegen ein paar Grad Winkel verschiebung. Machen Sie einen Test. Nehmen Sie eine Vollbild (24x36mm Sensor) und z.B. ein 200mm Objektiv. Suchen Sie ein drei- oder vier-eckiges Sujet. Nun die Kamera haben Sie sicher auf einem Stativ. Nun fokussieren Sie das Sujet so, dass es unten und oben den gleichen Abstand hat im Sucher. Schalten Sie nun Ihre Vollbild Kamera um auf APS-C (16x24mm Sensor). Anhand der Theorie von den Freaks sollte nun das Bild im Sucher 1,5 fach grösser werden, tut es aber nicht. Warum? Bitte unbedingt beachten! Nicht über den Monitor, sondern über den Sucher betrachten, da der Monitor bereits das aufgerechnete Bild anzeigt! Der Ausschnitt des Bildes ist identisch wie im Vollformat, nur wenn man nun die Kamera im APS-C Modus auslöst, wird das Bild von 16x24 auf 24x36 hochgerechnet. Also ist es ganz klar, dass es nichts mit dem Objektiv zu tun hat. Wenn Sie einen Mac Rechner haben und das Vorschau Programm benutzen um die Bilder zu betrachten, achten Sie sich bitte einmal auf die Brennweite (Werzeuge - Information einblenden). Da steht z.B. Brennweite 50mm, Brennweite bei Kleinbild 35mm Kamera 75mm. Also wird hier nur ein Bezug darauf genommen, wenn ich den gleichen Bildausschnitt mit einer Voll-Format Kamera haben möchte benötige ich ein Objektiv mit 75mm Brennweite. Das heisst aber nicht dass Sie nun anstelle des 50mm Objektives nun eines mit 75mm in der Hand haben. Wo 50mm drauf steht sind maximal 50mm und wo 400mm steht sind max. 400mm möglich. Ansonsten haben Sie das Perfekte Objektiv gefunden und die ganze Physik über den Haufen geworfen. Ein Objektiv behält seine Brennweite, gleich welche Kamera dahinter steckt. Ich kenne viele, die sich etwas vormachen und immer noch daran glauben, dass sie ein 600mm Objektiv haben, auch wenn 400mm drauf steht. Frage: Warum gibt es noch Telekonverter, wenn es doch so einfach ist eine Brennweite zu verlängern? Also. Vergessen sie die Brennweiten-Verlängerung ist Physikalisch nicht möglich. Bruno Walter, Fotograf seit 43 Jahren.

Walter

von Walter
27. März 2018, 11:47:18 Uhr

vielen Dank für den Hinweis - Tipper ist korrigiert

Prophoto

von Prophoto
22. November 2012, 15:13:18 Uhr

Der Satz des Pyhtagoras lautet übrigens a2 + (plus) b2 = c2 und nicht a2 x (multipliziert mit) b2 = c2

Ralf Teufer

von Ralf Teufer
22. November 2012, 15:05:02 Uhr

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