Diskussion:Eintrittspupille

Versionen und Autoren

Die Abschnitte Panoramafotografie und Nodalpunktadapter wurden von mir aus dem Artikel Knotenpunkt (Fotografie) (Version vom 15:35, 10. Feb. 2007) hierher verschoben und überarbeitet. Mschcsc 21:33, 20. Mai 2007 (CEST)

Der Begriff »Nodalpunktadapter«.

Ich wäre dafür, daß man auf Wikipedia nicht von Nodalpunktadaptern, sondern zum Beispiel von Panoramaköpfen spricht. Man kann ein solches Ding zwar dafür verwenden, Kamera und Objektiv um einen der Nodalpunkte zu drehen, aber in den meisten Fällen wird wohl gedreht werden, um Panorama-Bilder zu machen. Wozu sollte man um einen der Nodalpunkte drehen? Der Begriff »Nodalpunktadapter« sollte irgendwo kurz erwähnt werden, mit der Erklärung, daß es nicht »den« Nodalpunkt gibt, sondern einen vorderen und einen hinteren, und daß man für Panoramen um die Eintrittspupille drehen muß, nicht um Nodalpunkte. Es gibt einen Artikel zu den Nodalpunkten, auf den kann man verweisen. Dort sollte aber auch nur kurz erwähnt werden, daß man für Panoramabilder nicht um einen Nodalpunkt dreht, mit Link hierher. Der Nodalpunktartikel wäre dann erstmal ziemlich leer, da müßte man irgendwann erklären, wozu man die Nodalpunkte brauchen könnte. Im Moment wird in beiden Artikel so getan, als sei die Bezeichnung »Nodalpunktadapter« ganz normal. Theoretisch ist sie nicht falsch, aber sie fördert eben die falsche Vorstellung, man müsse »den Nodalpunkt finden«, um Panoramen zu erstellen. --88.217.100.47 12:04, 8. Okt. 2015 (CEST)

Parallaxenfehler

Wenn zwei Punkte im Objektraum auf einer Linie mit der Mitte der Eintritspupille liegen, dann geht ein Strahl, der durch beide Punkte geht, durch das System hindurch, und beide Punkte werden auf die Stelle der Bildebene abgebildet, wo der Strahl nach Durchgang durch das System die Bildebene trifft. Wenn man nun das System um die Mitte der Eintritspupille schwenkt, gilt das für diese beiden Punkte nach wie vor. Sie werden jetzt nur an eine andere Stelle des Bildes abgebildet. Das heißt, es tritt beim Schwenken kein Parallaxenfehler auf. --Megatherium (Diskussion) 19:39, 8. Apr. 2020 (CEST)

Der erste Satz ist trivial, der zweite zunächst nur eine Behauptung. Man sollte nicht alles kritiklos übernehmen, was man im Netz findet. Solange wir von einem paralaxenfreien Drehpunkt sprechen, machen wir keinen Fehler, die Frage ist halt, wo dieser liegt. Machen wir ein kleines Gedankenexperiment und stellen uns ein Zoomöbjektiv vor, bei dem die Blende fest mit der Vorderlinse verbunden ist. Beim zoomen werden nun die Linsengruppen der Vorder- und Hinterlinse gegeneinander verschoben, dadurch ändern sich die Lagen der Nodalpunkte und somit auch die Brennweite. Da die Vorderlinse aber fest mit der Blende verbunden ist, bleibt die Geometrie des Objektivs von der Frontlinse bis zur Blende unverändert somit auch deren virtuelles Bild, die Eintrittspupille. Trotzdem muß ich für ein Zoomobjektiv der paralaxenfreien Drehpunkt für jede Brennweite neu bestimmen. Das steht im Widerspruch zur Annahme, das Zentrum der Eintrittpupille sei der paralaxenfreie Drehpunkt. Ein weiteres Gedankenexperiment: Der Durchmesser der Vorderlinse sei etwas zu klein geraten. Dann übernimmt die Einfassung der Vorderlinse beim Aufblenden plötzlich die Funktion der Eintrittspupille und deren Lage ändert sich. Dann wäre der paralaxenfreie Drehpunkt plötzlich auch noch von der Blende abhängig. Also wenden wir uns lieber Fakten zu als Spekulationen: Um den Bildpunkt eines Objektpunktes zu konstruieren, können wir drei Strahlen nutzen:

1. den Strahl, der objektseitig parallel zur optischen Achse und bildseitig durch den Brennpunkt verläuft,
2. den Strahl der objektseitig durch den Brennpunkt und bildseitig parallel zur optischen Achse verläuft und
3. den Hauptstrahl, der bei dünnen Linsen gradlinig durch das Zentrum der Linse verläuft.

alle drei Strahlen kreuzen sich sowohl imobjektpunkt als auch im Bildpunkt. Für die dünne Linse gilt, daß Objektpunkte die an die gleiche Stelle der Bildebene abgebildet werden auf einem gemeinsamen Hauptstrahl liegen. Für die dünne Linse liegt das Zentrum der Eintrittpupille auch in deren Zentrum, ebenso der paralaxenfreie Drehpunkt. Nur kommt die isealisierte Vorstellung der dünnen Linse in der Realität nicht vor. Für die dicke Linse oder für Linsensysteme sieht die Situation etwas anders aus. Auch hier können wir zu idealsierten Hilfskonstruktionen greifen um den Strahlengang zu beschreiben. Dazu werden zwei Hauptebenen angenommen, an denen sich das Licht in einem idealisierten Strahlengang bricht. Die Schnittpunkte der Hauptebenen mit der optischen Achse werden Nodalpunkte genannt. Zwischen den Hauptebenen verlaufen die Strahlen dann parallel zur optischen Achse. Der Strahl durch den objektseitigen Brennpunkt bricht dann an der ersten Hauptebene, der Strahl durch den bildseitigen Brennpunkt bricht an der zweiten Hauptebene. Der Haupstrahl läuft objektseitig auf den ersten Nodalpunkt zu und bildseitig vom zweiten Nodalpunkt weg. Bei einer Drehung der Kamera muß diese Geometrie erhalten bleiben. Nun ist es aber grundsätzlich egal, ob ich die Kamera um einen bestimmten Winkel im Uhrzeigersinn um der paralaxenfreien Drehpunkt drehe, oder die Welt um die Kamera herum entgegen den Uhrzeigersinn. Ich kann also den Hauptstrahl, auf dem meine beiden Punkte liegen um den zweifachen Einfallswinkel drehen und erhalte dann (solage ich nur diese beiden Punkte der Welt und meine Kamera betrachte) ein an der optischen Achse gespiegeltes Bild. Der paralaxenfrei Drehpunkt liegt dort, wo der reale Hauptstrahlstrahl die optische Achse kreuzt. Dies ist der einzige Punkt, den beide Strahlenverläufe gemeinsm haben, also kann nur er der gesuchte paralaxenfreie Drehpunkt sein. Leider ist dieser Punkt in unserer idealisiereten Darstellung nicht eindeutig, da der idealisierte Hauptstrahl ein Stück weit auf die Hauptachse fällt. Dennoch kann ich einen Schnittpunkt konstruieren, indem ich den Hauptstrahl an den fiktiven Positionen der Vorder- und Hinterlinse brechen lasse. Mit der Eintrittpupille kann der paralaxenfreie Drehpunkt schon deshalb nicht gemein haben, als daß die Blende, dessen virtuelles Bild er ist, an beliebiger Stelle im Objektiv angeordnet sein könnte. (nicht signierter Beitrag von Okinawa3 (Diskussion | Beiträge) 00:11, 10. Apr. 2020 (CEST))

Parallaxe bedeutet, dass beim Schwenken der Kamera sich Vorder- und Hintergrund gegeneinander verschieben. Man muss also erreichen, dass zwei hintereinander liegende Punkte A, B im Objektraum nach dem Schwenken noch aus der gleichen Perspektive gesehen werden und somit noch immer hintereinander liegen. Die Mitte der Eintrittspupille (EP) ist aber der Punkt, von dem aus die Kamera das Motiv sieht. Von A und B geht jeweils ein Kegel von Lichtstrahlen aus, der durch die EP begrenzt wird, und dieser Lichtkegel (bzw. der Strahl in der Mitte des Kegels) bildet den Punkt ab. Wenn A, B und die Mitte M der EP auf einer Linie liegen, dann werden beide Punkte von dem Strahl durch A, B und M abgebildet, und somit dahin, wo dieser Strahl die Bildebene nach Durchgang durch das System schneidet. Die Bildpunkte liegen also übereinander.

Daran ändert sich offensichtlich nichts, wenn man das System um M schwenkt, also ist M der gesuchte parallaxenfreie Drehpunkt.

Wenn man andererseits um einen anderen Achspunkt schwenkt, verschiebt das die EP und damit M seitlich. Der Strahl von A zu M und der von B zu M fallen nicht mehr zusammen. Die von der Mitte der Austrittspupille (der zu M konjugierte Punkt) kommenden Bildraumstrahlen fallen somit auch nicht zusammen und schneiden die Bildebene an verschiedenen Punkten, auf die A und B somit abgebildet werden.--Megatherium (Diskussion) 13:37, 10. Apr. 2020 (CEST)

Ich glaube jetzt verstanden zu haben worin der Fehler in Deiner Denkweise besteht: Du vermutest offenbar, daß der Strahl in der Mitte des Kegels durch das Zentrum der Eintrittpupille geht, dem ist aber nicht so, denn das würde bedeuten, daß der Tangens des Einfallswinkels proportional zum Einfallswinkel wäre, ein aberwitziger Gedanke. Auch sind die Mittelstrahlen der von A und B ausgehenden Kegel nicht identisch, also läuft Deine Argumentation ins Leere. Es geht bei der Paralaxenfreiheit hinsichtlich einer Drehung auch nicht um den gesamten Lichtkegel (der begrenzt nur die Lichtmenge), sondern lediglich um den Hauptstrahl, auf dem nach wie vor die Punkte A, B, A' und B' liegen müssen. Daß dies nach einer Drehung um M offensichtlich auch der Fall sein soll ist ein Killerargument und keinesfalls offensichtlich. Der Hauptstrahl ist auch nicht mit dem Zentralstrahl des Kegels identisch. Bitte gehe demnächst auf meine Argumente ein oder liefer Belege für Deine Aussagen. (nicht signierter Beitrag von 2003:F6:3F1B:22B9:4186:98D1:6E89:A9E3 (Diskussion) 02:51, 11. Apr. 2020 (CEST))

Licht, welches von den Punkten A und B ausgehend durch das Objektiv verläuft und dann denselben Punkt der Bildebene kreuzt nimmt nur dann den gleichen Weg, wenn es auf den ersten Nodalpunkt zuläuft, es also den Hauptstrahl der Abbildung bildet. Da es aber auch durch den zweiten Nodalpunkt laufen muß, können die beiden Nodalpunkte nicht der paralaxenfreie Drehpunkt sein, da sich dann der jeweils andere Nodalpunkt aus der optischen Achse herausdrehen würde. Bei einer Drehung, um welchen Punkt auch immer, können nicht zwei Punkte gleichzeitig auf der optische Achse gehalten werden. Also gilt es den Punkt zu finden, in dem der reale Hauptstrahl vor und nach der Drehung die optische Achse kreuzt. Wie ich diesen Punkt finden kann habe ich oben gezeigt. Die Annahme, daß das Zentrum der Eintrittspupille generell dieser Punkt sein könne, ist aus prinzipielle Erwägungen zu verwerfen, weil die Lage der Eintrittspupille die Lichtbrechung und damit den Strahlenverlauf im Objektiv nicht beeinflußt. Natürlich gilt die Aussage für die dünne Linsen, aber nur, weil das System so stark idealisiert wurde, daß da alle Punkte (die beiden Nodalpunkte, der paralaxxenfreie Drehpunkt und das Zentrum der Eintrittspupille) zusammenfallen. Natürlich kann man ein Objektiv auch so konstruieren, daß das Zentrum der Eintrittspupille mit dem paralaxenfreien Drehpunkt übereinstimmt, aber abgesehen von der Frage, warum man das tun sollte, gilt das nur für Festbrennweiten. Bei Zoomobjektiven gelänge es nur für eine Brennweite, da sich die Nodalpunkte und somit der paralaxenfreie Drehpunkt beim Zoomen verschiebt. Daß es konstruktiv theoretische (praktisch kann es schon an anderen Randbedingungen, wie die Position der Linsen scheitern) möglich ist, das Zentrum der Eingangspupille auf den paralaxenfreien Drehpunkt zu legen, darf keinesfalls zu der generellen Aussagen führen, daß diese beiden Punkte grundsätzlich identisch sind.

Die Aussage, daß das Zentrum der Eintrittspupille der paralaxenfreie Drehpunkt ist, ist an keiner Stelle belegt. Solange dies nicht nachgewiesen wurde hat es auch thematisch nichts mit diesem Artikel zu tun und die Aussage muß schon aus redaktionellen Erwägungen entfernt werden.

Allein der Gedanke, daß eine willkürlich im Strahlengang anbringbare Blende Einfluß nehmen könne auf den paralaxenfreien Drehpunkt, ist schon so abwegig, daß er von vornherein verworfen werden muß.

Solange niemand nachweisen kann, daß die Position der Eintrittspupille den Verlauf des Hauptstrahls durch das Objektiv beeinflußt, können die Abschnitte über die Rolle der Eintrittspupille in der Panoramafotografie und den Nodalpunktadapter nicht im Artikel erscheinen. (nicht signierter Beitrag von Okinawa3 (Diskussion | Beiträge) 10:49, 11. Apr. 2020 (CEST))

Okinawa3, Deine Art zu "Diskutieren" kommt hier nicht weiter. Entweder Du schaffst es, Deine Inhalte zu belegen und die anderen Benutzer nicht vor den Kopf zu stoßen, oder Du bleibst auf der Stelle stehen. Aktuell begehst Du Vandalismus (Editwar). Der Artikel wird zu 100% gesperrt werden, bis die Diskussion beendet wird und es zu einer Einigung kommt. (Ich habe Deinen letzten Beitrag eingerückt)--Mrdaemon (Diskussion) 11:57, 11. Apr. 2020 (CEST)

Ich versuche mein Argument nochmal ausführlicher und klarer zu bringen. M sei wie oben die Mitte der EP. Nehmen wir Objektpunkte A und B an, die auf einer Geraden mit M liegen. Wenn man die Kamera um M schwenkt, dann muss der Strahl A-B-M in jedem Fall inerhalb der von A und B ausgehenden Strahlenkegel liegen, welche A und B abbilden, denn diese Kegel werden von der EP begrenzt und M liegt in der EP. Der Strahl A-B-M geht durch das System (weil er die EP trifft und somit nicht von der Blende aufgehalten wird) und trifft auf die Bildebene im Punkt Q. Wenn auf den Punkt A fokussiert ist oder A zumindest im Schärfebereich liegt, dann treffen auch die übrigen von A ausgehenden Lichtstrahlen, die im Strahlenkegel verlaufen, auf Q (im Rahmen des Auflösungsvermögens). Das gilt genauso für B (falls im Schärfebereich), und somit werden A und B in jedem Fall auf Q abgebildet, egal wie man schwenkt (Q liegt dann natürlich immer an einer anderen Bildstelle). Durch das Schwenken werden die Bildpunkte von A und B also nicht gegeneinander verschoben: kein Parallaxenfehler.

Wenn B aber deutlich außerhalb des Schärfebereichs liegt, dann gilt zumindest näherungsweise, dass das Bild von A, also Q, in der Mitte des Zerstreuungsscheibchens liegt, das der von B kommende Lichtkegel auf der Bildebene erzeugt, denn weil M in der Mitte der EP liegt, liegt auch der Strahl B-M etwa in der Mitte des Kegels (nicht genau, weil i. Allg. eine nichtlineare Pupillenaberration auftritt, aber das kann man vernachlässigen).

Deine Argumentation verstehe ich nicht ganz, ich glaube, Du gehst von der Vorstellung aus, dass der Hauptstrahl maßgeblich ist, der vom Objektpunkt zum objektseitigen Nodalpunkt N geht, und nach Durchgang von N' zur Bildebene. Liegen A, B und N auf einer Geraden und schwenkt man um N, geht in jedem Fall der Hauptstrahl durch A und B und bildet beide auf der Bildebene übereinander ab. Aber das gilt für jeden Punkt P auf der Achse: schwenkt man um P, werden zwei Punkte A, B, die auf einer Geraden mit P liegen, aufeinander abgebildet, da sie vom gleichen Strahl A-P bzw. B-P abgebildet werden. Da stimmt offenbar etwas nicht, denn es kann nicht egal sein, um welchen Punkt P man schwenkt.

Der Fehler ist, dass der Strahl vom Objektpunkt nach P nicht unbedingt durch das System gehen muss, er kann nämlich die EP verfehlen. Wenn P nicht in der EP liegt, dann verschiebt sich die EP beim Schwenken seitlich. Die Strahlen von A und B zur Mitte der EP fallen nicht mehr, wie vor dem Schwenken, zusammen. Das habe ich oben schon erklärt.--Megatherium (Diskussion) 14:47, 11. Apr. 2020 (CEST)

Hier außerdem eine Referenz (aus dem englischen WP-Artikel): Littlefield: Theory of the "No-Parallax" Point in Panorama Photography --Megatherium (Diskussion) 17:37, 11. Apr. 2020 (CEST)