Altweibersommer die DRITTE – 2020

(Alle Bilder Copyright fotosaurier 2020.)

Nach zwei knochen-trockenen Jahren (2018/19) im Raum Berlin hat dieser Herbst noch einmal genügend Feuchtigkeit gebracht, um einen Morgennebel zur richtigen Zeit zu produzieren.

Ohne die Nebel-Tautropfen – bei der richtigen Wetterlage – sieht man ja die Werke der Baldachinspinne kaum: den „Altweibersommer„. Am 1. Oktober war es endlich mal wieder so weit; zwar mit bescheidener Ausbeute aber immerhin sehr anregend und erkenntnisreich …

Anscheinend hatte der Tau auf den Spinnfäden schon lange gelegen bis ich das richtige „Foto-Licht“ hatte (Blitz kommt für mich nicht infrage!) – vielleicht hatten die Gespinnste auch schon vom Vortag gestanden, bis der Tau sie endlich sichtbar machte. Das Resultat sieht man auf dem ersten Bild: die „Perlenschnüre“ der Tautropfen sind nicht so regelmäßig wie sonst.

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Bild 1: Unregelmäßige Tautropfen-Ketten auf den Spinnfäden des Altweibersommers. 100%-Vergrößerung aus Bild 2.

Stellenweise sind sich einzelne Tautropfen zu größeren Tropfen zusammengeflossen – gleichzeitig sind (fast immer ÜBER den großen Tau-Perlen) Lücken in den Ketten entstanden.

Bei dem nächsten Bild hatte ich eine Assoziation – und dann ein Déjà vu:

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Bild 2: Ist dies der „Baldachin“ nach dem die Baldachinspinne ihren Namen bekommen hat? Oder auch: „Zu Ehren Frei Otto, dem Architekten des Münchner Olympiastadium-Daches!

Um ehrlich zu sein: meine erste Assoziation war ein Hochzeitskleid (wohl weil wir gerade eine Hochzeit in der engeren Familie hatten). Dann fiel es mir wie Schuppen von den Augen: genau das ist der „Baldachin“ nach dem die diese Gebilde produzierende Baldachinspinne ihren Namen haben könnte.

Etwas später hatte ich dann die Assoziation mit dem Dach des Münchner Olympiastadiums / Architekt Frei Otto – ausgelöst durch eine Kolumne von Götz Aly (Historiker in Berlin und Kolumnist der Berliner Zeitung)  in der er an den – kürzlich verstorbenen – Architekten Conrad Roland erinnerte. Conrad Roland seinerseits war Kollege von Frei Otto bei der Realisierung des Olympia-Daches. (Die Kolumne finden Sie hier.) Kurz danach erfand Conrad Roland dann derartige Seilstrukturen als Klettergerüste auf Spielplätzen – wo sie sich dann in den 1970er Jahren bis heute stark durchsetzten!

Deshalb widme ich das folgende Bild 3 Conrad Roland:

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Bild 3: „Zu Ehren Conrad Roland„, dem Erfinder der Klettergerüste aus gespannten Seilen.

Der Oleander ist neu in unserem Garten. Hier spannen vier Knospentriebe sozusagen ein Tetraeder auf – und die kleine Spinne hatte offensichtlich Probleme, aus dieser Geometrie wieder herauszufinden. Vielleicht ist das eine Analogie zu dem bekannten optischen Phänomen: egal aus welcher Richtung man mit einem Laser auf einen aus Glas geschliffene Tetraeder trifft: der reflektiert diesen Laserstrahl exakt in sich zurück (weshalb man mit dem auf den Mond aufgestellen Glas-Tetraeder den exakten Abstand des Mondes zur Erde messen konnte – über die Laufzeit des Lichtes hin und zurück!)

Möglicherweise finden Sie diese Assoziation etwas skurill?

Dann gehen wir doch einfach wieder zu den ästhethischen Aspekten – obwohl die Spinne natürlich keine Ahnung von unserer Ästhetik als Mensch hat …

Hier könnte die Spinne – angeregt von der klare Ästhetik der Oleander-Blätter (ja das haben Sie richtig erkannt: es sind Zweiecke!) zu einer schlichten und einfachen Struktur angeregt worden sein:

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Bild 4: Very basic – sehr minimalistisches Spinnweben-Design, passend zum Oleander-Blatt

Neu ist in diesem Jahr 2020 gegenüber Altweibersommer 2016 und Altweibersommer 2017 (Link zu den früheren Artikeln) noch, dass ich eine andere Kamera verwende: ein Fujifilm GFX100. Mit dem verwendeten Makroobjektiv 120 mm f/4 zusammen sind das „schlappe“ 2.481 Gramm am langen Arm (ohne Objektivdeckel!). Ich brauche nun kein Fitnessstudio mehr.

Über diese beeindruckende Kamera wird noch an anderer Stelle einmal ausführlich berichtet werden.

Ich nenne die Kombination auch „mein Garten-Mikroskop„. Mit 102 Mega-Pixel gibt es hier sehr große Reserven für Detailvergrößerungen und Details die man vorher durch den Sucher nicht gesehen hat. Hier ein Beispiel:

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Bild 5: Dieses Bild ist bereits ein Ausschnitt aus dem 102 MP-Bild von etwa einem Viertel der ursprünglichen Bildfläche.

Das folgende ist eine Teilansicht mit 100%-Vergrößerung (ein Pixel auf Ihrem Bildschirm entspricht etwa einem Pixel auf dem Kamerasensor).

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Bild 6: 100% Ansicht eines Ausschnittes aus Bild 5. Sensor-Empfindlichkeit ISO 800!

Der Sensor fügt dem Bild mindestens bis ISO 800 kein Rauschen hinzu – die Szene wirkt auch bei 100%-Vergrößerung noch überzeugend plastisch.

Ausser (kleinen) Nachjustagen an der Gradationskurve (meistens S-förmig) wurden die Bilder weder in Farbe noch in der Struktur nachbearbeitet (alle Parameter bei Aufnahme in Null-Stellung – Filmsimulation „Velvia“). Keinerlei Schärfung!

Das wirkt bei den letzten drei Bilder für mich ähnlich überzeugend.

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Bild 6: Dahlie

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Bild 7: Rose

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Bild 8: … einfach ein paar Rosenblätter …

Herbert Börger

Berlin, 20. Oktober 2020

Katadioptrische Foto-Objektive und ihre „Vorfahren“, die Spiegelteleskope – Teil I

Spricht man heute in der praktischen Fotografie von „Spiegelobjektiven“ (Wechselobjektive an Systemkameras) dann sind es grundsätzlich sogenannte „katadioptrische“ Systeme, die zur Bilderzeugung nicht nur Spiegel sondern zusätzlich auch Linsen verwenden.

Derartige Abbildungssysteme gehen ursprünglich zurück auf das Spiegelfernrohr (reflecting telescope), das der Physiker Issac Newton 1668 erfand – das Newton-Teleskop. Er baute seinerzeit Geräte meines Wissens bis zu 6 Zoll (153 mm) Spiegeldurchmesser. Vom über 350 Jahre zurückliegenden Newton-Spiegelteleskop zu den katadioptrischen Fotoobjektiven der vergangenen 70 Jahre bis heute war es allerdings ein langer Weg.

Hier möchte ich für Fotoamateure, die die Entwicklung der astronomischen Fernrohre bisher nicht  so sehr im Blick hatten, eine knappe Übersicht über diese optischen Systeme geben – sowie im Teil II dann die daraus abgeleiteten Foto-Objektive beschreiben.

In der Reihe „My Crazy Lenses“ werde ich danach einige besondere katadioptrische Foto-Objektive aus meinem Fundus detailliert vorstellen.

Vorbemerkung: Mit Ausnahme einer einzigen Sonder-Bauform (s. „Schiefspiegler“) liegt bei allen Spiegelteleskopen (und katadioptrischen Systemen) der primäre Fokus (d.h. das Bild) vor dem Hauptspiegel – mitten im einfallenden Strahlenbündel. Da dort zwangsläufig die Filmkassette oder der sekundäre Fangspiegel sitzen müssen, wird daher das einfallende Strahlenbündel in der Mitte abgeschattet (man nennt das „Obstruktion„, d.h. Blockade). Das genutzte einfallende Strahlenbündel (Apertur) hat einen ringförmigen Querschnitt. Dieser Umstand verschlechtert theoretisch grundsätzlich die Auflösung des Reflektors gegenüber einem (perfekten – also apochromatischen) Refraktor (Linsenfernrohr) mit gleichem Durchmesser.

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Bild 1: Vorderansicht eines Spiegel-Linsen-Objektivs mit der typischen ringförmigen Einfallsöffnung für die Lichtstrahlen – Im Zentrum ist der Sekundärspiegel auf der Rückseite der Frontlinse befestigt (Obstruktion). (Quelle: fotosaurier)

Teil I – Astronomische Fernrohe.

Definition: Als „Optik“ bezeichnen wir hier das gesamte optische System, das ein Bild erzeugt, das man mittels Film, Videcon oder Digital-Sensor registrieren/aufzeichen kann oder auch visuell durch ein Okular betrachten kann. Bei einem „Fernrohr“ gehört das Okular, mit dem man das Bild im Fokus visuell betrachtet, NICHT zur bildgebenden Fernrohr-Optik.

Bildrechte: Alle Bilder stehen unter Copyright. Die Lizenzrechte sind in der Bildunterschrift angegeben.

Vorteile der Spiegel-Optik:

a. Die vom Spiegel erzeugten Bilder sind prinzipbedingt ohne Farbfehler (Chromatische Aberration), da die optischen Reflexionsgesetze für alle Lichtwellenlängen gleich sind – während es bei Linsen eine wellenlängenabhängige Dispersion gibt, die aufwändig „bekämpft“ werden muss

b. Die Spiegeloptiken sind billiger herstellbar als achromatische oder erst recht apochromatische Linsen-Objektive. Insbesondere für Amateurastronomen ist dies selbstverständlich der ausschlaggebende Grund – man kann ein Spiegelteseskop für ein Taschengeld erwerben oder gar selbst herstellen. Gute Linsenfernrohre mit vergleichbaren Aperturdaten gehen dagegen richtig ins Geld und sind sehr viel schwieriger herstellbar!

c. Große Öffnungdurchmesser (mehrere Meter Öffnungs-Durchmesser!) lassen sich technisch  ausschließlich mit Spiegeln realisieren. (Meines Wissens ist nach dem großen Hale-Refraktor mit 102 cm Apertur am Yerkes-Observatorium in USA von 1897 kein größeres Linsentelsekop mehr gebaut worden.)

d. Da in allen Spiegelsystemen außer dem Newton-Fernrohr und seinen Varianten (besonders auch der Schmidt-Kamera) der Strahlengang „gefaltet“ wird – also die Lichtstrahlen den Weg zwischen zwei Spiegeln insgesamt zwei oder drei mal durchlaufen ehe sie zum Fokus gelangen! – sind diese Geräte meist sehr viel kürzer gebaut als Linsenfernrohre („Refraktoren“).

Nachteile der Spiegel-Optik:

a. Spiegelobjektive haben einen festen Blendenwert – sie können nicht „abgeblendet“ werden. Wer sich entschieden hat, mit einem solchen Objektiv zu arbeiten, weiß das natürlich vorab. Dennoch erfordert es eine Anpassung der Arbeitsweise. Man muss eben auch wissen, dass man mit einer gewissen Schärfentiefe zurecht kommen muss und diese nicht mehr beeinflussen kann. Ich halte das aber nicht für gravierend: da die Spiegelobjektive sich ja nicht so sehr durch hohe Lichtstärke hervortun (f/4 ist ein Lichtriese in diesem Bereich, f/5,6-f/8 der Standard!) und die Brennweite nach kurzen Belichtungszeiten verlangt, ist „Abblenden“ wohl eher der seltenerer Wunsch. Wenn das Licht reduziert werden soll, werden für katadioptrische Objektive ja meist die ND-Filter im Strahlengang angeboten. Mit den Digitalkameras von heute haben wir außerdem nun den Vorteil, dass wir den ISO-Wert in sehr weitem Bereich variieren können, um die Belichtungssteuerung zu unterstützen (sogar ohne nennenswerte Bilddefinition zu verlieren).

Generell wäre aus Sicht eines astronomischen Instrumentes das Reduzieren des einfallenden Strahlenbündeldurchmessers kontraproduktiv, da damit die erzielbare Auflösung sinken würde. Deshalb ist der Weg über neutraldichte Filter der physikalisch sinnvolle.

b. Der größte Nachteil liegt in der „Obstruktion“ im Zentrum der  Öffnung, wie oben in der Vorbemerkung beschrieben. Das Spiegelobjektiv hat dadurch bedingt bei gleichem Öffnungsdurchmesser theoretisch eine geringere Auflösung im Fokus als ein Refraktor bzw. ein Linsen-Teleobjektiv mit höchster apochromatischer Korrektur! Auch die Kontrastwiedergabe ist dadurch reduziert. Dieser Nachteil wird ggf. dadurch kompensiert, dass das kostengünstigere (und sehr kurz bauende) Spiegelobjektiv mit entsprechend größerem Öffnungsdurchmesser verwendet wird, wodurch der Auflösungsverlust kompensiert werden kann. Das gilt nach dem oben Beschriebenen natürlich nicht für die Schiefspiegler.

c. Bei terrestrischem Einsatz als Teleobjektiv für normale fotografische Zwecke, entsteht ein weiterer Nachteil aus der Obstruktion. Wegen der ringförmigen Eintrittsöffnung für die Lichtstrahlen, entstehen außerhalb der Fokusebene nicht die bekannten Unschärfebilder eines Lichtpunktes in Form einer Kreisscheibe, die in ihrer Fläche weitgehend gleichmäßig hell ist, sondern ringförmige Unschärfebilder. Bei Anwendungen in der Astronomie tritt dieses Phänomen nicht auf, da alle Objekte – gleich ob sie 384.400 km oder 1 Millionen Lichtjahre entfernt sind  – praktisch „unendlich“ weit entfernt sind! Bei der Benutzung als Teleobjektiv bei normalen fotografischen Anwendungen sind aber selten alle Bildpunkte in einer Ebene, sondern es gibt auch Bereiche vor und hinter der Schärfeebene. In diesen treten leuchtende Punkte als die beschriebenen Ringe auf – normale Objekte bekommen als unscharfes Bild eine unruhige bzw. abstrakte Struktur. So wird ein Zweig im Hintergrund nicht einfach als ein „unscharfes Bild des Zweiges“ wiedergegeben, sondern er wird in zwei unscharfe Bilder aufgespalten, die sich überlagern. Das alles ist nicht immer bildnerisch schön.

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Bild 2: Außerfokale „Unschärfe-Ringe“ (von Reflexen – wie hier im Bild – und Lichtquellen) im Spiegel-Linsenobjektiv (Olympus OM 500mm f8). Über Ästhetik kann man streiten … Warum die Ringe in den Eckenbereichen nicht mehr geschlossen sind, werde ich im Teil II erläutern. Quelle: fotosaurier

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Bild 3: „Unruhiger“ Hintergrund im Bild mit dem katadioptrischen Objektiv (Minolta RF 250mm f5.6), verursacht durch die „Obstruktion“ – Quelle: fotosaurier

Rubrik I. Spiegel-Optiken für die Astronomie

Die reinen Spiegel-Optiken ohne zusätzliche Korrektur-Linsen sind praktisch fast ausschließlich auf den Einsatz bei (meist astronomischen) Fernrohren beschränkt. Ich werde sie hier dennoch ausführlich behandeln, weil sie sozusagen die „Mütter der gesamten Geräteklasse“ sind. Interessant ist der Umstand, dass innerhalb von nur vier Jahren um 1670 herum alle drei grundlegenden Spiegeloptik-Typen erfunden wurden – Typ 3a ist dabei nur eine (sehr wesentliche!) Verbesserung des Grundtyps 3.

Typ 1: Der Newton-Reflektor:

Der von Isaac Newton 1668 erfundene und realisierte einfache bildgebende Hohlspiegel (aus Metall oder verspiegeltem Glas … oder aus flüssigem Quecksilber) wurde zunächst ausschließlich für visuelle Beobachtungen eingesetzt. Der Fokuspunkt liegt am Lichteintritt in das Teleskoprohr – mitten im einfallenden Strahlenbündel. Um das Bild zugänglich für Beobachtungen zu machen, wird ein planer Fangspiegel unter 45° vor dem Primärfokus im Strahlengang platziert, sodass der Strahlengang unter 90° seitlich aus dem Fernrohrtubus herausgeführt wird. Der Fangspiegel erzeugt die Obstruktion – also die Abschattung in der mitte des Lichtbündels. Beim Newton-Teleskop ist die Obstruktion generell am geringsten von allen Spiegelfernrohr-Typen.

Bild 4: Newton Teleskop, Strahlengang. Dies ist – bis heute –  das beliebteste (und kostengünstigste) astronomische Fernrohr für Amateur-Astronomen. Den Hauptspiegel kann ein Amateur sogar selbst herstellen. (Qelle: Wikipedia – Autor Krishnavedala, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Mit Auftreten der Fotografie, wurde später oft anstelle eines 45°-Fangspiegels genau in der Fokusebene eine Filmkasette (für Planfilm oder Glasplatten) im Fernrohrtubus positioniert. Ein schneller Verschluss ist dazu meist nicht notwendig, da die Belichtungszeiten eher sehr lang sind! Das ergibt eine Newton-Astrokamera, die mit einem Leitfernrohr geführt werden muß.

Der ideale Newton-Reflektor besitzt einen parabolischen Hauptspiegel. Präzise geschliffen liefert er punktförmige Sternbilder in der Bildmitte. Die Bildfläche ist gekrümmt. Bei größerem Bildfeld erhebliche Koma. Es werden deswegen Okulare speziell für die Nutzung am Newton hergestellt, die Koma korrigieren.

Newton verwendete noch einen sphärischen Hauptspiegel, der allerdings das gesammelte Licht nicht in einem Punkt, sondern auf eine „Katakaustik“ verteilt als leicht unscharfe Scheibe darstellt. Auch die kleinen billigen Spiegelfernrohre in unserem Handel heute – mit Spiegeldurchmessern von 3 Zoll bis 4,5 Zoll – haben meist nur sphärisch geschliffene Spiegel. Bereits Gregory soll auf die Vorzüge des parabolischen Spiegels hingewiesen haben, der aber erst ab 1721 nachweislich von John Hadley mit den dafür benötigten Schleif-Polier-Methoden eingeführt wurde. Schnell entstanden dann große Instrumente mit über 1 m Durchmesser (W. Herschel). So hat tatsächlich das Spiegelteleskop nach Newton und Hadley der astronomischen Forschung die größten Fortschritte im 18./20. Jahrhundert ermöglicht.

Bild 4a: Hooker-Teleskop Mt.Wilson (Newton mit 2,5 Meter Spiegeldurchmesser) – von 1917 – 1949 das größte Teleskop der Welt – wie es mit der Entwicklung der Großteleskope weiter ging kann man hier lesen.

Der Parabolspiegel hat eine praktisch perfekte Abbildung in der Bildmitte. (Eine Begrenzung der Auflösung ist bei erdgestützten Instrumenten grundsätzlich der Luftbewegung/den Luftschlieren,  genannt „Seeing“, zuzuschreiben – weniger der optischen Qualität des Spiegels.) Allerdings ist der Newton für größere Bildfelder nur eingeschränkt nutzbar, da außeraxial Astigmatismus und vor allem Koma auftreten.

Mit Hadleys Innovation war der Weg des Newton-Reflektors aber noch längst nicht zuende:

Allerdings dauerte es dann noch einmal über 200 Jahre (!) bis das Newton-Teleskop mit einer optischen Innovation aufgewertet wurde: mit der Erfindung der asphärischen Korrektorplatte durch Bernhard Schmidt 1930 – die Schmidt-Platte. Die daraus resultierende Schmidt-Kamera wurde sofort zum bedeutendsten Instrument für die Durchmusterung des Sterenenhimmels weltweit. Das fehlerfreie Bildfeld ist dramatisch erweitert – der Spiegel darf sogar sphärisch bleiben! Die Schmidt’sche Innovation kann man gar nicht hoch genug einschätzen – und sie wurde erbracht von einem einzelnen Selfmade-Spiegelschleifer (mit einem abgebrochenen Studium …) – und nicht durch die systematische Forschung in großen Optik-Firmen wie Zeiss! Haarstäubend darüberhinaus: Schmidt erfand nicht nur die Form der asphärischen Platte, sondern das elegante Herstellverfahren gleichzeitig!

Bild 5: Schmidt-Newton-Teleskop, Strahlengang (Quelle: Wikipedia – Autor: Tamasflex, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Als Hauptspiegel kann ein Kugelspiegel verwendet werden.

Allerdings ist das dann kein reines Spiegelobjektiv mehr – und gehört in die Rubrik der katadioptrischen Systeme (s.u.).

Typ 2: Gregory-Teleskop:

1670 – zwei Jahre nach Newtons Erfindung – schlug der schottische Mathematiker James Gregory (*1638) eine „geradsichtige“ Spiegeloptik aus zwei Hohlspiegeln vor:

Bild 6: Gregory-Teleskop, Strahlengang (Quelle: Wikipedia – Autor Krishnavedala, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Durch den Sekundärspiegel wird der Sekundärfokus durch eine Öffnung im Primärspiegel hinter den Hauptspiegel projiziert. Man blickt in die Richtung des Zieles – und das Bild ist seitenrichtig und aufrecht! Das erste Gerät wurde 1674 prakisch realisiert und bis ca. 1800 wurde diese Gerätebauweise sehr intensiv genutzt.

Nachteile sind: die wesentlich längere Bauweise als z.B. beim Cassegrain und der größere Sekundärspiegel, der die Obstruktion vergrößert.

Der Primär-Hohlspiegel ist parabolisch, der Sekundär-Hohlspiegel – VOR dem Primärfokus gelegen! – ist elliptisch. Primärfokus und Sekundärfokus liegen in den beiden Brennpunkten des Spiegel-Ellipsoids.

Der größte Vorteil des Gregory-Spiegelsystems für ein Fernrohr ist die Zugänglichkeit und Nutzbarkeit des Primärfokus bei eingebautem Sekundärspiegel. Dies führte dazu, dass auch bis in die jüngste Zeit das Gregory-Prinzip immer noch eingesetzt wird, z.B. bei dem wohl derzeit modernsten Spiegelteleskop weltweit: das deshalb auch zu Ehren des Erfinders gleich GREGOR-Teleskop genannte, 2012 in Betrieb genommene Solarteleskop des Kiepenheuer-Instituts für Solarphysik auf den Kanarischen Ineln. Hauptspiegeldurchmesser 1,5 m. Das Instrument ist vollgepackt mit Innovationen und nutzt (mit einem Tertiärspiegel hinter dem Hauptspiegel) die extrem gute simultane Zugänglichkeit zu dem Strahlengang dazu, ohne Umbau und gleichzeitig eine ganze Reihe von Analysengeräten durch ein Teleskop zu füttern. Der Hauptspiegel ist temperiert und besteht aus einer adaptiven Optik, die die störenden Einflüsse der Atmosphäre auf das Licht ausgleichen kann.

Beim großen Radioteleskop in Effelsberg wird das Gregory-Prinzip ebenfalls verwendet.

Newton- und Gregory-Teleskope sind vorrangig auf kurze Brennweiten und hohe Lichtstärken ausgerichtet.

Typ 3: Cassegrain-Teleskop:

Laurent Cassegrain (*1629) stellte das Teleskop 1672 vor.

Es ist ebenfalls geradsichtig und verwendet entsprechend eine zentrale Öffnung im Hauptspiegel, um den Sekundärfokus hinter den Hauptspiegel zu projizieren.

Der Primärspiegel ist wie beim Newton ein parabolischer Konkav-Spiegel. Der zwischen Primärfokus und Hauptspiegel liegende Sekundärspiegel ist ein hyperbolischer Konvex-Spiegel, dessen Brennpunkt im Primärfokus liegt. Dadurch ergibt sich eine sehr lange Brennweite bei sehr kurzer Bauweise!

Bild 7: Cassegrain-Teleskop, Strahlengang. (Qelle: Wikipedia – Autor: Krishnavedala, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0

Cassegrain-Spiegelteleskope sind auf längere Brennweiten bei typisch f/10 und größer ausgerichtet. Gerade wegen der kompakten Länge basiert wohl die große Mehrheit der modernen Spiegelteleskope auf der Bauweise. Das Prinzip erzeugt als reine Spiegeloptik nicht vernachlässigbare optisch Restfehler – besonders bei größeren Bildfeldern. Daher sind heute die meisten eingesetzten Cassegrain-Systeme katadioptrische Systeme, in denen asphärische Korrektoren (Schmidt-Platte) oder Linsengruppen die wichtigsten Fehler korrigieren: Öffnungsfehler, Koma und Bildfeldkrümmung – oder man setzt heute gleich auf den Typ 3a:

Typ 3a: Richey-Chrétien-Cassegrain-Teleskop

Der RC-Cassegrain-Teleskop (abgekürzt) wurde von George Willis Ritchey (*1864) und Henri Chrétien (*1879) Anfang des 20. Jahrhunderts aus dem Cassegrain-Grundtyp entwickelt. Die Schmidt-Platte war zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt. Ziel war die Eliminierung der optischen Restfehler, die das nutzbare Gesichtsfeld des Cassegrain doch sehr deutlich einschränkten.

Die weitgehende Korrektur der wichtigsten Bildfehler  erfolgte durch die Optimierung der Asphären-Gestalten BEIDER Spiegel (zusammen mit dem Abstand).

Bild 8: Richey-Chrétien-Cassegrain-Teleskop, Strahlengang. (Quelle: Wikipedia – Autor ArtMechanik, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

(Leider „Chrétien“ im Bild nicht korrekt geschrieben….)

Das Bildfeld des RC-Cassegrain-Systems kann bis zu 3-fach größer sein als das des Standard-Cassegrains.

Dabei blieb die Bildfeldkrümmung bestehen, da sie mit Spiegeln alleine nicht eliminiert werden kann – dazu wurden in der Folge Bildfeldebnungs-Linsensysteme hinter dem Sekundär-Spiegel verwendet – aber diese RC-Systeme gehören dann zu den katadioptrischen Systemen.

Diese Entwicklung war entscheidend für die Zukunft des Cassegrain-Systems: alle bedeutenden Großteleskope sind heute RC-Cassegrains – ebenso das erfolgreiche Hubble-Weltraumteleskop (2,4 m Durchmesser)!

Ein kurzer Exkurs zu den bemerkenswerten Erfinderpersönlichkeiten Ritchey und Chrétien:

Beide Männer waren geniale Optik-Ingenieure – wenn auch mit total unterschiedlichem Hintergrund.

Der Amerikaner Ritchey war ein handwerklich begnadeter Optik-Ingenieur, der in Zusammenarbeit mit dem berühmten Astrophysiker Hale z.B. die beiden großen Spiegelinstrumente für das Mount-Wilson-Observatorium baute (1,5 m und 2,5 m). Nach einem Zerwürfnis mit Hale zog er sich zunächst zurück, wurde aber aufgrund seines Weltruhmes als Instrumentenbauer nach Frankreich gerufen, wo er zusammen mit Chrétien (wohl um 1920 herum sieben Jahre lang) an Cassegrain-Spiegelsystemen arbeitete. Chrétien war seinerseits ein genialer Mathematiker und Optiker auf der wissenschaftlich-mathematischen Seite. Gemeinsam lösten sie die Bildfehler-Probleme des Cassegrain-Teleskops – nachhaltig, wie man heute weiß!

Chrétien war darüber hinaus der Erfinder des Breitbildverfahrens (Anamorphot-Optiken / Cinemaskop – wofür er kurz vor seinem Tod noch einen Technik-Oskar erhielt) und er war der Mentor von Pierre Angénieux! – hier schließt sich für mich ein Kreis: sehen Sie meine Texte zu Leben, Werk und Produkte von Pierre Angénieux.

Nach beiden Männern sind Mondkrater benannt – nach Richey auch ein Marskrater – nach Chrétien ein Asteorid.

Typ 4: Schiefspiegler – englisch als TCT bezeichnet: „Tilted Component Telescope“

Ich habe schon erwähnt, dass für lichtstarke astronomische Instrumente im Amateurbereich vorwiegend Spiegelinstrumente – besonders das Newton Teleskop – eingesetzt werden. Dabei spielt die Herstellbarkeit im Selbstbau eine große Rolle.

Immer wieder haben sich aber engagierte Amateure nicht damit abfinden wollen, dass die Auflösung (auf der Achse!) der Geräte durch die erhebliche Obstruktion (vor allem beim Cassegrain!) stark beeinträchtigt wird.

Schon Wilhelm Herschel hatte im Newton-Teleskop mit einem gekippten Hauptspiegel experimentiert, bei dem das Bild ohne Fangspiegel im Strahlengang seitlich außerhalb des Fernrohrtubus betrachtet werden konnte. Er konnte aber die dabei auftretenden großen Bildfehler nicht überwinden.

Typ 4a: Kutter-Schiefspiegler

Bild  9: Schiefspiegler nach Anton Kutter. (Quelle: Wikipedia – Von User:Eudjinnius – Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2116871)

Typ 4b: Jolo-Schiefspiegler

Bild 10 : Der Jolo-Schiefspiegler – Quelle: Wikipedia – Von Gengeli – Eigenes Werk, Gemeinfrei, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11277032

Typ 4c: Multi-Schiefspiegler

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Bild 11: Multi-Schiefspiegler nach Wolter: Drei Spiegel, wobei der 2. Spiegel 2-mal benutzt wird! – Quelle: EP0964283A1

Viele der Designer von Schiefspieglern sind kundige und erfahrene Amateur-Astronomen, die ihre Geräte selbst bauen. Es darf aber nicht der Eindruck entstehen, dass das Schiefspiegler-Prinzip in der wissenschaftlichen Astronomie keine Rolle spiele: es ist zwar ein „Exot“ aber es wird, wenn das sinnvoll ist – bis heute sogar bei Großteleskopen eingesetzt:

So wurde mit dem „Leviathan“ des 3. Earl of Ross in Irland von 1845 an immerhin die Spiralstruktur ferner Galaxien entdeckt! Bis 1917 war es mit 1,8 m Spiegeldurchmesser das größte je gebaute astronomische Instrument – und ein Schiefpiegler. Das größte – gerade in Betrieb genommene – Sonnenteleskop auf Hawaii (DKIST – Apertur 4 Meter!) ist ein Schiefspiegler – und jetzt natürlich mit adaptiver Optik! Und es wird geplant, am mit 6 Meter Apertur (f/1.5) größten Zenith-Spiegel-Teleskop in Kanada (LZT) eine Schiefspiegler-Option zu installieren um das normalerweise nur 24 Bogenminuten betragende Bildfeld auf +/-23° zu erweitern! Der Spiegel ist ein rotierender Topf, in dem flüssiges Quecksilber einen Parabolspiegel-Fläche bildet.

Bild 12: Der parabolische Newton-6 m-„Spiegel“ aus flüssigem Quecksilber des LZT in Kanada – am Winkel der aufsteigenden Streben sieht man, wie nah der Sensor im Spiegelfokus ist: Öffnungsverhältnis f/1,5 !!! Quelle; Wikipedia – Autor: NASA – Lizenz Gemeinfrei

In diesem Wikipedia-Artikel bekommt man einen Eindruck, dass es da einen großen Zoo von verschiedensten TCT-Lösungsvarianten gibt. Auf dieser Web-Site kann sich informieren, wer an Details der geometrischen Optik interessiert ist.

Zum Schluss die Anmerkung, dass in den 1960/70er Jahren (eine genaue Datierung war mir bisher nicht möglich) einmal tatsächlich versucht wurde, ein reines Spiegelinstrument für normale Fotozwecke als Wechselobjektiv an SLR-Kameras auf den Markt zu bringen:

Es war ein Schiefspiegler mit der Brennweite 500 mm f/8 bzw f/11 (mit einstellbarer Blende und motorischer Scharfeinstellung!), der in  drei unterschiedlichen mechanischen Ausführungen als „Meta Makowsky Katoptaron TSE 1:8/500“ und „Geoma Katoptar TS 8/500 E“ oder „Telespect 500 1:11„angeboten wurde. Hier sieht man Details und Spezifikationen eines der Geräte. Die Geräte gingen wohl alle auf das 1968 erteilte Patent des Erfinders Makowsky zurück.  Tatsächlich war das Gerät in der Lichteinfall-Apertur völlig offen und enthielt nur zwei Spiegel, eine Fokussiereinrichtung und eine Blende. Ich las darüber einen Test, der wenig Begeisterung widerspiegelte. So weit ich weiß war das ein einmaliger und auch gescheiterter Versuch, ein reines Spiegelinstrument für normale Fotozwecke zu etablieren.

Fazit: Reine Spiegelobjektive sind ausschließlich astronomische Instrumente!

Jedenfalls ist mir keines von den oben dargestellten Spiegel-Optik-Typen als „echtes“ (und erfolgreiches) Foto-Objektiv bekannt, obwohl man natürlich damit auch fotografieren kann – und es am Sternenhimmel auch tut.

Will man die typischen Bildfehler wie Koma und Bildfeldkrümmung – insbesondere für große Bildfelder – bekämpfen, dann landet man schnell bei einem katadioptrischen System. Kein 1- oder 2-Spiegelsystem kann gleichzeitig alle Bildfehler und die Bildfeldkrümmung eliminieren. RC-Cassegrains und Schiefspiegler sind vermutlich das Beste, was ausschließlich mit (passiven) Spiegeln erreicht werden kann. Um noch weiter zu kommen, fügt man Linsen-Korrektoren hinzu.

Diese Aussage ist allerdings in den Zeiten der sog. „adaptiven“ Spielgeloptik teilweise überholt, jedenfalls für große Instrumente, bei denen der immense Aufwand der adaptiven und segmentierten Spiegel leistbar ist. Für unser eigentliches Thema – die Foto-Objektive – sind wir derzeit von diesem Thema aber noch sehr-sehr weit entfernt (was nicht so bleiben muss …).

Rubrik II. Katadioptrische Systeme für die Astronomie

Welche Gründe gab es dafür, die Spiegeloptik mit Linsen („Korrektoren“) zu ergänzen?

  1. Kombinationen aus Linsen und Spiegeln entstanden weitgehend mit dem Ziel, das Bildfeld der Fernrohre mit hoher Abbildungsgüte zu vergrößen. Die Abbildungsqualität eines Newton-Teleskops mit parabolischem Spielgel ist auf der Achse perfekt – aber das Bildfeld mit akzeptabler Abbildungsleistung ist nicht größer als 0,25°.
  2. Herstellung hermetisch geschlossener Geräte zum Schutz gegen Staub, Spritzwasser und korrosive Gase, die auf Dauer die Spiegelflächen angreifen und degradieren können.
  3. Mechanische Robustheit generell.

Korrektor-Linsen in Katadioptrischen Instrumenten können

a) die volle Öffnung (Apertur) ausfüllen (Schmidt-Platte oder Maksutov-Meniskus)

b) oder im hinteren Strahlengang auf die schlanker gewordenen Strahlenquerschnitte wirken – dann werden sie „Sub-Apertur-Korrektoren“ genannt

Wir werden später bei den Foto-Objektiven sehen, dass dort meist BEIDE Verfahren gleichzeitig eingesetzt werden, um befriedigende Ergebnisse zu erzielen.

Typ 5: Schmidt-Kamera auf Basis eines sphärischen Spiegels

Bild 13:  Die Apertur der Kamera ist der Durchmesser der Korrektor-Platte links. Der sphärische Spiegel ist stets deutlich größer. Länge ist zweimal die Brennweite. Die Bildebene ist sphärisch gekrümmt. Typisches Öffnungsverhältnis f/2.     Quelle: Wikipedia, Autor: ArtMechanik – http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

Bild 14: Asphärische Form der Schmidt-Platte – Schnitt entlang des Durchmessers. Die genial-elegante Herstell-Methode fiel auch Bernhard Schmidt ein: die ebene Glasplatte wird mittels Vakuum vorgespannt und in diesem Zustand wird einseitig eine Fläche eingeschliffen und poliert: nach dem Entspannen der Platte ist die passende asphärische Kontur wie im Bild dargestellt entstanden. Quelle Wikipedia – Autor: Flying Jacket http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

1930 erfunden vom deutschen Optik-Ingenieur Bernhard Schmidt. Die asphärische Korrektur-Platte korrigiert den Öffnungs-Fehler des Kugelspiegels. Großes Bildfeld, aber die Fokus-Ebene ist gewölbt! Dazu kann z.B. ein Planfilm auf eine spärisch geformte Aufnahme mit Vakuum angesaugt werden. Die Kamera hat cirka die doppelte Länge der Brennweite. Der Spiegel ist deutlich größer als die Korrektor-Platte bzw. die Apertur-Blende – abhängig von der Größe des Bildfeldes, das man auszeichnen möchte. Dies ist seit den 1930er Jahren das wichtigste Instrument, mit dem der Sternenhimmel weltweit systematisch durchgemustert wird. Beispiele sind die Hamburger Schmidt-Kamera (Fertigstellung 1954 – Planung ab 1937) mit Apertur 80 cm, das berühmteste ist wohl der große Schmidt-Spiegel am Palomar-Observatorium mit 1,22 m Öffnung und 1,8 Meter Spiegel (1948). Weniger bekannt dürfte den meisten das folgend dargestellte Instrument sein – in JENER Zeit (um 1960) war die Optik-Industrie der DDR konkurrenzfähig auf Weltniveau – wenn nicht führend:

Bild 15: Größte Schmidt-Kamera der Welt in Tautenburg, Thüringen, D (Alfred-Jensch-Teleskop) – Apertur 1,34 m, Spiegeldurchmesser 2,00 m f/2,0 (gut, dass Menschen hinter der „Kamera“ standen! Das stellt den Maßstab her …) – erstellt 1960 von Carl Zeiss Jena.

Bemerkung: das heute nach Schmidt benannte Prinzip war bereits 1924 vom finnischen Physiker Yrjö Väisälä entdeckt – aber wegen der sphärisch gekrümmten Bildebene wieder verworfen worden. V. hat später sub-aperture Bildebnungskorrektoren für die Schmidt-Kamera entworfen.

Typ 5a: Schmidt- Newton Teleskop

Bild 16: Schmidt-Newton Teleskop mit dem an der Schmidt-Platte angebrachten 45°-Fangspiegel. Quelle: Wikipedia – Von Szőcs Tamás Tamasflex – Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8622001

Die Öffnungsblende mit der Schmidt-Platte rückt hier wieder nahe an den Diagonalspiegel (VOR dem Brennpunkt). Der Vorteil des sehr großen Bildfeldes geht dabei größtenteils verloren, aber die Koma und Astigmatismus am Bildrand sind gut korrigiert. Das Bildfeld bleibt (ohne zusätzlichen Linsen-Korrektor) gekrümmt. Vorteil: mit der Korrektor-Platte als Träger entfallen die Beugungen an der Tragspinne für den Diagonalspiegel. Gleiches gilt für die folgende Cassegrain-Variante 5b).

Diese Version scheint es zur Zeit aber als kommerziell gefertigte Amateurinstrumente nicht auf dem Markt zu geben. Es werden wohl derzeit katadioptrische „Newton-Astrographen“ mit hoher Lichtstärke (um f/3) bevorzugt, bei denen alle Bildfehler inclusive Bildfeldkrümmung durch  „Sub-Apertur“-Korrektoren direkt vor dem Okular beseitigt werden. Dann auch nicht mehr ganz billig … (Hauptspiegel dann wohl meist hyperbolisch!)

Typ 5b: Schmidt-Cassegrain Teleskop

Bild  17: Schmidt-Cassegrain-Teleskop – Qielle: Wikipedia – Von Szőcs Tamás Tamasflex – Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8632917

Dies ist heute eines der am weitest verbreiteten Amateur-Instrumente (bis 16″ oder 20″ Apertur im Extremfall) mit Öffnungsverhältnisen meist um f/10 herum. Es ist weniger kurz bauend als das Maksutov-Cassegrain-Teleskop, hat aber dafür ein größeres fehlerfreies Bildfeld.

Typ 5c: Flat-Field-Kameras mit Schmidt-Platte (Lichtenknecker)

Auch als Zweispiegelsystem bezeichnet. Ein konvexer Sekundärspiegel wirft das Bild durch eine Hauptspiegelbohrung in den zugänglichen Bereich hinter dem Hauptspiegel. Das Bildfeld ist eben.

Typ 5d:Super-Schmidt-Kameras

Die Kreativität der Optik-Ingenieure im 20. Jh. war hier fast grenzenlos. Sehr viele Varianten wurden entwickelt, um immer leistungsstärkere Schmidt-Kameras zu schaffen, meistens mit Aperturen zwischen 500 und 800 mm und Öffnungsverhältnissen bis zu f/0,67 ! Es wurden zum Beispiel zwei Menisken hinzugefügt die die Schmidt-Platte zwischen sich einschlossen.

Hier finden Sie ein Beispiel – die Hewitt Camera mit 630 mm Öffnung und Spiegeldurchmesser von 864 mm (f/1, Bildfeld 10°), die man in England sogar heute offentlich besichtigen kann.

Diese Kameras wurden meistens für Kometen- oder Asteoridensuche oder Vermessung von Satellitenbahnen eingesetzt (woraus man Erkenntnisse über dias Gravitationsfeld der Erde gewinnen kann …).

Typ 6: Maksutov-Teleskop

Das heute als Maksutov-Prinzip bekannte System wurde um das Jahr 1941 gleich vier mal erfunden – und zwar nachweislich unabhängig voneinander, da wegen des 2. Welt-Krieges Wissenschaftler oft nichts von den Arbeiten anderer Wissenschaftler wussten: Dimitri Maksutov (Sowjetunion), Albert Bouwers (Niederlande), Kurt Penning (Deutschland) und Denis Gabor (Ungar, der Erfinder des Hologramms!). Alle verwenden die Meniskus-Korrektor-Linse auch als Träger des Sekundär-Spiegels in leicht unterschiedlichen geometrischen Konfigurationen mit dem Hauptspiegel.

Wenn man allerdings nachvollzieht, wie intensiv Maksutov bereits seit 1929 in der Sowjetunion an seiner Lösung gearbeitet hatte und dass er fast alle denkbaren Konfigurationen (46 aus seinen Unterlagen bekannte, berechnete Varianten) schon selbst durchgespielt hatte, erscheint die Ehrung seines Namens für dieses optische Prinzip durchaus angemessen! Außerdem ist er der einzige, der schließlich zuerst die Massenfertigung kleiner Maksutov-Cassegrain-Teleskope angestoßen hat und selbst eine große MAK-Kamera (700 mm Öffnung), das AZT-16 auf dem Cerro El Roble in Chile, bauen konnte (Doppelmeniskus-Korrektor, Apertur 700 mm, f/3, Spiegeldurchmesser 1 m). Ein Bild des Teleskops finden sie hier.  Ähnlich große Maksutov-Kameras gibt es auch im Hohen Kaukasus und auf der Krim.

Typ 6a: Maksutov-Newton Teleskop

Relativ preiswerte Variante (alle Flächen sphärisch!) mit einer für Maksutovs hohen Lichtstärke bei f/4 – f/5 und wegen der geringen Obstruktion durch den Sekundär-Diagonalspiegel hoher Kontrast. Allerdings nicht so kurz bauend wie die typischen Mak-Cassegrains (s. 6b)). Nachteil für Astro-Anwendung ist die geschlosene Bauweise, daher meis mit Schlitzen an der Korrektor-Meniskus-Peripherie ausgestattet.

Typ 6b: Maksutov-Cassegrain-Teleskop

Bild 18: Maksutov-Cassegrain-Teleskop, wird in dieser Konfiguration oft als Spot- oder Gregory-Maksutov-Cassegrain bezeichnet. Stammt aber genau so aus Dimitri Maksutovs Entwürfen – Quelle: Wikipedia – Autor: Halfblue – http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Dies ist schlechthin DER Klassiker unter den astonomischen Amateur-Instrumenten – kompakt und stabil – mit Öffnungsverhältnis meist ab f/10 oder höher. Bereits ab 1945/46 wurden die Geräte unter D. Maksutovs kritischem Auge (mit Apertur 70 mm f/10) in der Sowjetunion in Massen produziert und an die Schulen des riesigen Landes geliefert! Kostengünstig (alle Flächen sphärisch) und stabil – und für den Einsatz in den Schulen war es Maksutov sehr wichtig gewesen, ein GESCHLOSSENES System zu schaffen, um Staub und Korrosion an den Spiegeln zu minimieren! Und das ist auch der Grund, weshalb es sich ab den 1950er Jahren weltweit als Foto-Teleobjektiv so stark durchsetzen konnte und noch bis heute gefertigt wird. Diese Hersteller liegen heute in der Ukraine und in Russland.

Ab 1954 wurden derartige Amateur-Instrumente, die auch als Teleobjektive für normale Fotografie geeignet waren, im Westen von der Firma QUESTAR geliefert (hier nenne ich ausnahmsweise einen Firmen-Namen eines Teleskop-Herstellers wegen des Pioniercharakters des Produktes außerhalb der Sowjetunion).

Typ 6c: Rutten-Maksutov-Cassegrain

Bild 19: Rutten-Maksutov-Cassegrain

Der Vorschlag des Niederländischen Optik-Designers Harrie Rutten  zielt darauf, dass für den Sekundärspiegel im Maksutov-System bis zu drei zusätzliche Freiheitsgrade möglich sind: a) ein anderer Krümmungsradius als die Rückseite des Front-Meniskus hat, b) möglicherweise noch eine Asphärisierung der Sekundärspiegelfläche, um die Bildfeldkrümmung und Koma zu verbessern und c) eine andere axiale Position der Sekundärspiegelfläche, wozu der Sekundärspiegel auf der Meniskus-Rückseite auf ein „Podest“ gesetzt wird.

Typ 7: Ritchey-Chrétien-Cassegrain mit Bildfeld-Ebnungslinse.

Bild 20: RC-Cassegrain-Teleskop mit Bildfeldebnungslinsen, die zwischen Sekundärspiegel und hinterem Fokus liegen – hier nicht dargestellt. Die Spiegelflächen sind Asphären, die weder parabolisch noch hyperbolisch sind. – Quelle: Wikipedia – Autor: ArtMechanic – http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

Typ 8: Cassegrain-Typen mit „Sub-Apertur“-Korrektoren: Argunov, Klevtsov (nach Popov)

Hier sind Linsengruppen (direkt) hinter dem Sekundärspiegel eingesetzt, wobei der Sekundärspiegel meistens als Mangin-Mirror ein Bestandteil dieser Linsengruppe ist:

Bild  21: Klevtsov-Cassegrain-Teleskop – Quelle Wikipedia, Autot HHahn, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0

Typ 8: Kutter-Schiefspiegler mit keilförmiger Korrekturlinse

Bild 22: Kutter-Schiefspiegler mit keilförmiger Korrekturlinse

Bei Spiegeldurchmessern über 4 Zoll ist der Fehler aus der „Schiefstellung“ nicht mehr tolerierbar und es muss eine spezielle, schwierig herstellbare keilförmige Linse in den strahlengang eingebracht werden, die den Fehler korrigiert. Damit können Schefspiegler dann aber eine höhere Auflösung erreichen als die besten Apochromatischen Linsenfernrohre. Es gibt professionelle Hersteller dafür und die Geräte können prinzipiell ideal für Volkssternwarten sein – falls sie in die vorhandenen Kuppeln passen.

Es gibt eine Ausnahme bei den Spiegelbaugruppen, bei der es sich nicht um eine Erfindung  für die astronomische Optik handelt, sondern eigentlich um die Umkehrung einer Fernrohr-Optik: ein optisches Element, das aus einer annähernd punktförmigen Lichtquelle ein möglichst enges, parallel gerichtetes und daher weit reichendes Lichtbündel erzeugt – der Reflektor eines Such-Scheinwerfers bzw.  und Leuchtturm-Lichtes. Dies ist der „Mangin-Spiegel“.

Bild 23: Mangin-Spiegel in einem Suchscheinwerfer zur Erzeugung eines möglichst parallelen Lichtstahlen-Bündels, mit der Lichtquelle bei dem roten Kreuz im Brennpunkt des Spiegels. Die rückseitig verspiegelte negative Meniskuslinse korrigiert den Öffnungsfehler des Kugelspiegels. Quelle: Wikipedia – https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

Hier geht es zu Die katadioptrischen Foto-Objektive – Teil II

Herbert Börger

Berlin, 18. Oktober 2020

My Crazy Lenses / Meine sehr speziellen Objektive: Focal-Length 40 mm / Die Brennweite 40 mm – Part I

40 mm/45 mm (or 43 mm) is one of my very favorite focal lengths: in fact it corresponds very close to the diagonal of the 35 mm still photo format!

… and it is the perfect focal length for street photography – and it may be the best, which can happen to you for all situations in which you have just one focal legth to choose, which means: you have no choice really …

The first camera, which very early „socialized“ me for Single Lens Reflex Cameras was the Contaflex II with Tessar 45mm f2.8 of 1953.

Contaflex-II_900

It was the time before the German photo industry „suddenly“ collapsed and when the local camera dealer still could repair a Contaflex II mechanically just within a day! (And there was nothing else really but mechanics – you will not seriously call a Selen photosensitive cell „electronics“?!)

This history may have strongly influenced me in my preference for this focal length – but you may also find one thousand good reasons for this focal length, which is the „real normal focal length = the diagonal of the 24 x 36-format“ indeed: longer than 35mm, shorter than 50mm.

In early times most of the point-and-shoot-cameras with fixed (built-in) normal lenses had 38mm to 45mm lenses … and there are still some today.

In fact this focal length was ALWAYS present in the photo industry for system cameras – and I own some of them:

Tessar 45mm f2.8 as fixed lens in the Contaflex II of 1953
„New“ Tessar 45mm f2.8 for Contax/Yashica-Mount – a 1983 design based on new glass
MD-Rokkor 45mm f2.0 – a pancace-type standard lens for Minolta SRT cameras of 1978
Minolta M-Rokkor 40mm f2.0 with Leica-M bayonet  (for the 1973 „CL“ Leica/Minolta)
Olympus 40mm f2.0 – an ultra compact pancake design of 1978 for OM cameras
Planar 45mm f2.0 for Contax G1/G2 of 1994

… and the modern available to-date lenses:
Fujinon 27mm f2.8 pancake design for APS-format X-trans sensors (correspond. to 43mm)
Panasonic 20mm f1.7 for Micro Fourthirds (corresponds to 40mm at FullFormat)
Batis (Distagon) 40mm f2.0 for Sony E-Mount (FullFormat) of 2018
Sigma 40mm f1.4 for Sony-E-Mount (FullFormat) of 2018
Fujinon 50mm f3.5 for Fujifilm GFX50/100 with sensor 44mm x 33mm

From this list of 11 lenses you can make the conclusion how important this focal length is to me!

… and there is an interval of 65 years in making betweeen all of these lenses!

There are other famous historical lenses, which are not available to me:

I once owned a Nikkor 45mm f2.8 pancake-lens of 1977 on the Nikon F3M – it was a just average Tessar design. The Pentax DA 45mm f2.8 Limited is famous (a Gaussian!). As far as I know, Canon never played around with something like that … nor did Leica! What a pitty!
There is as far as I know also a modern Voigtländer lens 40mm f2.0, which I never tried! As it is an „Ultron“-design (and also includes an aspherical lens) it should also be of top notch performance. About the Voigtländer Nokton 40mm f1.2 aspherical I know nothing but that it probably is a „Distagon“-type lens as my Batis is …

Now here is my odd couple of the week:

–> look at the Olympus 40mm f2.0 pancake vs the Sigma 40mm f1.4 !

OddCouple_OM+Sig_
Bild 1 / picture 1: Olympus OM 40mm f2.0 und Sigma 40mm f1.4 – David and Goliath?

The Olympus 40mm f2.0 is a modified (6 lens – 6 groups!) double Gauss design – but extremly sophisticated due to the extremely short physical length combined with a very respectable speed of 2.0 at a length of 26mm and weight of 146 grams – Filter diameter 49 mm … and the close-focusing ability to 0.3 meters in spite of its compactness! You must however consider, that the OM is made for an SLR: that means, to put it on the same mirrorless Sony-E-Mount-Camera, the adapter adds another 28 mm. But in spite of that – the optical construction is actually pressed into the 26 mm length – including space for a filter-thread… Sitting on my Olympus OM 3Ti camera body it is as perfect package!

The Sigma 40mm f1.4 DG HSM / Art for E-Mount is a monster weighing 1,200 grams and stretching over a length of 157mm. It is composed from 16 lenses, which are stacked nearly face-to-face in the volume of the assembly – including all types of modern glasses  … and even one aspherical lens! And it uses 82mm diameter filters … You could call this a „stretch-limousine“ of modern photo-technique … When you put it on a Sony A7R you feel crazy – and in the street everybody thinks, you are peeping into the crowd with a super-telephoto! That is somewhat embarrassing.

And no: it has NO tripod-thread somewhere near the lens+camera-center-of-gravity. So you have to balance the massive lens on one hand while you take care of that tiny miniaturized camera at the near end of it…

Could there be any rational sense in the making of the Sigma-Monster? Serving exactly the same purpose on the camera: taking a picture with an angle of view of circa 57 degrees?

O.k., lets try:

The lens has a very high speed – I do not know personally any other 40mm-lens with f1.4 so far  – at least for FullFormat. (There has been a 40mm f1.4 for Olympus Pen HalfFrame-Cameras in the nineteen-sixties and yes: there is even a Voigtländer Nokton 40mm f1.2 now for 35mm) … and this Sigma is the best photographic lens I know at present for 35mm-format (independent of focal length and brightness)  – a fact that might justify even the price … Beware: this is my personal ranking – nothing more nor less.

The optical qualitiy of the lens is overwhelming … I instantly saw the brilliant performance of this lens – just through the finder of my Sony camera! An extraordinary situation! At f1.4 !!!

So now let us look at the resolution facts measured with IMATEST. For this I use generally the Sony A7RM4. How much better is the super-ambitioned super-modern Sigma against the antique Olympus gem of 1978?

The spreadsheet shows some other historical and modern lenses for comparison purpose.

(Remark: As I cannot measure resolution with a fixed lens in an analog camera like the Contaflex II, I chose a typical 50mm-Tessar of the nineteen-fifty/sixties from Zeiss-Ikon for the first comparison-position. The „old“ Tessar from 1961 is what you expect from it (based on 1902 invention by Paul Rudolph): good anastigmatic design but a little bit soft.

Tabelle2_Odd-Couple-40mm

Bild2 / picture 2: Resolution, edge-profile width, distortion and  CA for a group of 40/45mm-lenses for 35mm-FullFormat (In the same range of FoV – 56 degrees –  I added data for the corresponding Fujinon 27mm-lens for APS-sensor format of X-H1 and the 50mm-lens for 33x44mm-Format of GFX)

(Bemerkung zu der hier neu hinzugefügten Spalte 4 – „Kantenschärfe“: das ist die Breite des Übergangs an einer standardisierten Hell-Dunkel-Kante von 10% bis 90% (in Bildmitte) – siehe untenstehendes Bild 2

Remark in reference to the column 4 width of „edge-profile“: this is the width of the transition from white to black at a standardized edge between 10% and 90% of brightness (in the center) – see picture 2 below, upper graph:

Kante_Sigma40f1,4

Bild 3 / picture 3: Edge profile (10-90% rise – upper picture) and MTF-curve (lower) for Sigma 40mm f1.4 fully open (f1.4). Absolute perfect performance! Remarkable MTF-result: MTF is stunning 0.403 at Nyquist-frequency and drops slowly stopping down! Excelent lenses like the Batis 40mm f2.0 start at 0.3 and reach 0.35 at optimum f-stop (f4.0).

Note: in this comparison I left out the potential options for 40-45mm focal length in zoom-lenses! This is a focal length, which is available in many zoom lenses, of course. And once you are using zoom-lenses, this is a viable option, too. But it would have led to an epic length of the article (adding about the same number of zoom-lenses to the test-field of fixed focal-lengths …)

The optical quality-results of the Sigma 40mm f1.4 / Art (on the 62 MP Sony A7R4 –  Nyquist frequency: 3.168 LP/PH):

  • At f1.4 the weightet mean resolution of MTF30 over full frame is 93% Nyquist-frequency (center 102%, corner 78%)
  • 10-90% rise of edge profile is 0.96 pixels at f1.4 – which is lowest at this f-stop
  • MTF at Nyquist-frequency is 0.403 at f1.4 – going down to 0.34 at f5.6.
  • Center resolution is max. at f2.0 with 110% Nyquist-frequency (3.472 LP/PH)
  • weighted mean resolution is max. at f5.6 with 99% Nyquist-frequency
  • at this f5.6 f-stop the corner-resolution (average over 4 corners!) reaches 88%
  • The differences of resolution between f2.0 and f8.0 are irrelevant under practical photographical aspects: 3.017 – 3.141 LP/PH weighted average over the full frame!
  • Distortion is -0.01% to -0.1% – at most f-stops around 0.05% – let’s say: „ZERO“
  • Lateral Chromatic Aberration (CA) is max. 0.1 mostly ca. 0.03 pixels around f5,6
  • Autofocus is excellent!
  • Due to the high image-contrast, manual focusing is very easy, fast and precise with this lens!

(LP/PH means: Line pairs per picture hight – picture hight für Sony A7R4 is 6336 pixels.)

Conclusion: The Sigma 40mm f1.4 is a highly convincing lens opticaly and in build quality. A bit closer focusing range would have been nice for its price (like the Batis 40f2.0 – and even the pancake OM-40mmf2.0 focuses closer!) – the handling on the Sony mirrorless camera is a serious task … I cannot recommend to put the camera with this lens on a tripod for day-to-day-work – just using the tripod-thread of the camera-body! (For my IMATEST test-frames it worked just o.k.). I would recommend to use this lens on a massive and solid D-SLR to be really happy with it! Personally I would use it for Street Photography and for Architecture – if there were not the handling restrictions.

And what about the optical merits of the compact side of the „Odd Couple„? —- The Olympus OM 40mm f2.0?

The merits are fantastic – even in comparison to modern lenses – especially under the aspect of its compactness. I was very amazed, when I read, that the lens was considered by Olympus as a low-cost alternative to other standard lenses (entered at just below 80 Dollars!). In spite of that (and the quality!) there were not so many sold … (good for the price on the second hand market – eh-yes, good for the seller only!).

This lens was designed just a few years before the exciting new glass-types (like ED-glass) entered the industry – delivered from 1978. In the center it is just about 3% behind the Batis – even open at f2.0. In the corners it starts low – typical for the time (see the MD 45mm f2.0). Stopped down to f8 it improves dramatically in the corners (at 90% of the FOV!) – resolving ca. 7% close to the corner performance of the Batis 40mm. This resolution-perfomance of the OM 40mm f2.0 is much better than it could be used practically on the normal analog film-emulsions of the 1970s times (or even today) – with good contrast at the same time.

The price, this Olympus OM-lens has to pay for its compactness is obviously the distortion (at -1.5% still really acceptable for the time) and the CA – twice as big than contemporary „standard-Lenses“ and 20 times larger than typical today (not to forget both properties could be corrected afterwards today as well!).

Stopped down this ultra-compact Olympus OM-gem  40mm f2.0 reaches results in practical picture-taking, which use the resolution of the 62 MP mirrorless sensor seriously! Look at the two comparison-shots of a Montbretia-colony below, which are taken free-hand, manual focussing. The depth of the scene allows to judge, where the sharpness-plane really is. And with a large number of similar objects you have the chance, to hit one of these with the focus-point exactly. At least you can tell: no – it is not the lens, which is not sharp: it is you, who focused wrong …

I chose a „nature-scene“, because in this you have the chance, that below the larger structure of the object there is still a sub-structure … and below that another sub-structure … and so on! The picture of a bicycle-frame does not offer too much of that … I did focus at the stamens of the highest upright blossoms near the center. (Natural sunlight came from the right side.)

DSC06004_HD

Bild 4 /picture 4: The scene for the comparison shot – here with Olympus OM 40mm f2.0 at f8  – distance ca. 0.9 m (on Sony A7R4) – MANUAL focussing

Following are sections at 100%-view-level (no corrections made on the data-file):

Here with the Sigma-lens I exactly hit the target, which I focused (blossom in the middle of the three) – on a big screen you see the wonderfull plasticity of the stamens-details even on this level of enlargment. Red is a difficult colour and the contrast within the blossom-leaves is very low.

DSC06000_Sigma100%

Bild 5 /picture 5: Detail of this scene – here with Sigma 40mm f1.4 at f8 (H:1325 pixel)

Next is taken with the Olympus OM 40mm f2.0: the focus sits about one cm more in front compared to the Sigma-shot: here it is the right blossom with stamens – nearly as sharp as with the sigma. I had not noticed, that a wasp had settled on the Montbretia flower – exactly in the focal plane …!

DSC06001_OM100%

Bild 6 / picture 6: Detail of the scene with Olympus OM 40mm f2.0 at f8 (H: 1300 pixel)

Next picture:  Look how the insect pops out from the picture with the Olympus OM-lens at 0.9 meters focusing distance, with a surprising plasticity even at 100% viewing-enlargement (see picture 7) – even the fine hairs on the insects body starting to show.

DSC06004_OM40_Wespe_100%

Bild 7 /picture 7: Detail of a second shot with the wasp taken with Olympus OM 40mm f2.0 at f8 (height: 763 pixel) – at 100%-enlargement (picture taken at distance 0.9 meters!)

Conclusion: if you like to stay nearly „invisible“ in the street (where corner-resolution rarely matters!) and if you are well used to and experienced with manual focusing (MF), this more than 40 years old Olympus lens-design still is a valid option to use – even on the Sony A7R4! My copy still is clear and contrasty (obviously!). Near the center, the detail-resolution is really comparable to the Sigma monster-lens stopped down (f5.6 … 8.0). The merits of the Sigma-lens are its phantastic performance between f1.4 and f2.8 and into the corners – at practically zero distortion and CA!

The closest modern competitor to the Sigma 40mm is the Batis 40mm f2.0 (Distagon), which is just slightly behind the Sigma in every single optical property – fortunately it is also somewhat behind in price … and very-very-much lower in weight. As mentioned already it focuses very close! In practical picture-taking situations, you would probably not be able to tell which picture is made with the Sigma and which with the Zeiss-Batis – if close focusing is not part of the game…

The optical properties of all the other historical lenses in the comparison show very well the typical development in optical quality of standard-lenses over the time since just shortly after World War II (from 1953 – when I was 8 years old).

Two of these lenses ar made not for SLRs but for Rangefinder-Cameras, with the typical short distance between the rear of the lens and the film/sensor (rear focus). Especially at wider field of view this leads to light-rays, hitting at very flat angles onto the picture-plane. That is no problem with analog film – but a desaster with digital sensors!

These RF-lenses are the Minolta-M 40mm f2.0 (for Leica-M-Mount, coming with the Minolta CL in 1973) and the Planar 45mm f2.0 for the legendary (Autofocus!) Contax G1/G2 – early 1990s. Both are suffering severely under the oblique-ray-problem on the Sony-Sensor leading to very low corner-resolution in my measurements! This does not reflect the real performance on analog film!

The Planar 45mm f2.0 was famous as one of the best standard-lenses of its time – and I can confirm, that there is no such corner-resolution issues on analog film with my Contax G2. Interesting, that the issue vanishes stopped down to f8. Together with the Sonnar 90mm f2.8 on the Contax G2 you had one of the best lens-sets  of the 90s (plus autofucus!) on one of the most beautiful cameras EVER… That you could additionally have a crazy HOLOGON 16mm f8 on this camera makes it even more remarkable.

Sensational is the „New Zeiss Tessar“ 45mm f2.8 for Contax SLR – an extreme pancake-lens  (length 16mm !) based on the new glass-types of the early 1980s. In this Zeiss has extended the performance of the famous 4-lens-Triplet (invented 1902) to the level of the best double-gauss designs (Olympus 40mm and Contax-G-Planar 45mm). Only the edge-profile-sharpness did not arrive at the level of the Gaussians. It was also edited as aniversary-lenses for both Contax-aniversaries 1992 (60th) and 2002 (70th) – the latter one together with the Contax Aria: a much beloved combination, which I owned once.

Stopped down (to f8-f11) it nearly reaches the performance of the modern Batis 40mm! This lens was very expensive for a 4-lens design (starting at DM 698,00 – later € 449,00)! Due to this probably not too many should have been sold – however, still today it is legendary! The legend is justified by the measured data.

The Angénieux-Zoom 45-90mm f2,8: I could not resist to put this first Photo-Zoom of Angénieux (designed ca. 1964 – delivered exclusively for Leica SL/Leica R from 1968 to 1980!) into this comparison. The reason: in the 1960-70s in Germany, the so called „German doctrine“ was common sense, which says: „No zoom-lens can ever reach the performance of a fixed-focal-length lens!“ I can testimony this myself: that is what I thought at that time, too. And it was unfortunately confirmed, after we bought the first cheap zoom-lenses for amateurs.

For the professional cine-lens sector, this was not true any more since 1956/1960 – when Pierre Angénieux launched the first 4x-cine-zoom-lenses in production … and 10x-zooms since 1964. (More details about this in my article about Pierre Angénieux – a detailed analysis about his photo-zooms will follow soon in this blog.)

Look at the resolution-data of the 45-90mm-Zoom at 45mm: it reaches 96% of Nyquist-frequency on the 62 MP-Sony in the center. It is on par with fixed-focals of that time – and even wide open it surpasses them in the corners!

Finally I put in at the end of the comparison list, the (in my opinion) most under-rated Fujinon-X pancake-lens 27mm f2.8 (corresponding to 43mm at full-frame). It reaches 125% Nyquist at f4.0 on the Fujifilm H-1 (24 MP), has low distortion and perfect CA and corner-sharpness values. It is a bit soft in the corners wide open. Perfect for street-photography!

Berlin, 7. August 2020

fotosaurier – Herbert Börger

P.S.: I personally own all lenses and cameras, about which I am writing here in my blog. There are no lenses, which the maker or distributer has given to me for free or temporarily. And as you see, there is no advertisement in my blog… and I do not ask for other „support“ from you than that you tell me, if you have found an error. Of course, you are welcome to share your own experience with us in comments.

PPS: Parallel to the Sony A7R4 I shot the same scene with the 50mm f3.5 lens on the Fujifilm GFX100 (also stopped down to f8.0) – which corresponds exactly to the 40mm focal lenth on 24x36mm. See the following detail of the Montbretia blossoms – here again the rightmost blossom with stamens is exactly in the focal plane. The structueres are recorded here even with higher smootheness and plasticity, which is the advantage of the 100 MP sensor, an excelent algorithm and a very good lens as well, which resolves up to 5.051 LP/PH (at f5.6) in the center!

DSCF7459_50mm100%

Bild 8 / picture 8: Detail of same scene with Fujinon 50mm f3.5 on Fujifilm GFX100 at the same distance of 0.9 meters. (height: 1439 pixel)

 

 

Die Rand-/Ecken-Auflösung historischer SLR-Objektive (Test-Targets)

Beim „Neustart“ der Foto-Objektiv-Produktion direkt nach dem 2. Weltkrieg lag die Rand-/Ecken-Auflösung typischer Objektive für das Kleinbildformat im Bereich von 300 … 400 … 500…600 Linienpaaren je Bildhöhe von 24 mm (entsprechend ca. 25 … 32 … 40 … 50 Linien/mm), während  diese Objektive in der Bildmitte (auch bei Offenblende) über 3.000 LP/PH liefern können. („Bildhöhe“ engl. „picture height“ – daher LP/PH in der IMATEST-Software!) Bei den damals neuen Retrofokus-Weitwinkelobjektiven konnten bei offener Blende die Auflösungswerte in den Ecken auch bei 200 LP/PH oder darunter liegen (entspr. 17 Linien/mm).

Das sind nüchterne Zahlen – der Fotograf „denkt“ aber in Bildstrukturen! Ihn interessiert, was er SIEHT.

Was bedeutet dieser Auflösungsabfall von der Bildmitte zu Rand/Ecke für die praktische Fotografie?

Zunächst möchte ich dieser Frage an reproduzuierbar verfügbaren ebenen Bildstrukturen in einem Testbild für Auflösungsmessungen nachgehen, in dem man außer dem allgemeinen Schärfeeindruck auch Erscheinungen wie (Rest-)Astigmatismus und Farbfehler beurteilen kann.

40 L/mm am Rand galten bei Fotoobjektiven der 1950/60er Jahre bereits als „sehr gut“. In den 50er Jahren erreichten Objektive nach den Stand der Technik am Rand ganz selten Werte über 50 … 60 Linien/mm nach den damaligen Tests auf üblichen, feinkörnigem und normal bildgebenden Filmemulsionen, wie sie auch vom Normal-Fotografen verwendet wurden. In der Bildmitte gemessen erreichte die „analoge“ Kombination Objektiv/Film selten Werte oberhalb 90 L/mm.  Auf Spezial-Platten mit hoch-auflösenden Emulsionen – ausgewertet unter dem Mikroskop – konnte man aber auch damals durchaus bis zu 500 Linien/mm messen, was „digital“ 6.000 LP/BH entsprechen würde.

Der Bild-Sensor in der hier verwendeten  Sony A7Rm4 erreicht 3.184 LP/PH (60,2 MP).

Schon in den ersten 25 Jahren des 20.Jh. konnte mit den ausgereiften Anastigmaten in der Bildmitte („axial“) praktisch „beliebig hohe“ Auflösungen erreicht werden und es standen dafür auch geeignete Glassorten zur Verfügung. Man betrachte die mit IMATEST ermittelte Auflösungskurve (über dem Bildradius aufgetragen) des 1923er Ernostar 100mm f2.0 bei nahezu voller Öffnung (f2.8) an der 60MP-Sony-Kamera:

Ernostar100f2_2,8_Vgl
Bild 1: Kantenprofil, MTF-Kurve in der Bildmitte und Auflösung (LP/BH) über Bildfeld des Ernostar 100 f2.0 bei Blende 2.8

Es ist ein 4-Linser mit vier einzel stehenden Linsen – ohne Vergütung! Dafür erscheint Kantenprofil und MTF-Kurve sehr gut. Aber die Auflösungskurve über dem Abstand von der Bildmitte (100% auf der Abszisse entsprechen einem Bildkreis von 21,5mm Radius!) zeigt einen beängstigenden „Absturz“ von über 2.600 LP/BH auf ca. 300 LP/PH an Rand/Ecken!

Hier die Situation dreißig Jahre später – dazwischen liegt der 2. Weltkrieg:

Ang90f2.8_Vgl
Bild 2: Angénieux 90mm f2.5 von 1951  – Auflösung Rand/Ecken liegt bei 400/600 LP/PH – bei f2,5 – immerhin leicht verbessert

Die deutlich größere Verbesserung gegenüber dem Ernostar zeigt sich erst abgeblendet:

Ernostar100f2+Ang90f2,5_f11_Lens_MTF
Bild 3: Ernostar 100f2.0 (links) und Angénieux 90f2.5 (rechts), jeweils abgeblendet auf Blende 11 (optimale Blende)

zwar hat sich das Ernostar noch einmal auf olympische 3.000 LP/PH in der Mitte gesteigert (was 93% der Nyquist-Frequenz der verwendeten Kamera entspricht!) aber am Rand bleibt es bei 700-800 LP/PH (allerdings: immerhin verdoppelt).

Das Angénieux 90mm f2,5 erreicht nun aber über die gesamte Bildfläche gemittelt 2.789 LP/PH.

Machen wir noch einmal einen Sprung 30 Jahre weiter in das Jahr 1987. Die Entwicklung neuer, leistungsfähiger Glastypen hat nun weltweit neue Voraussetzungen geschaffen und war die Voraussetzung für das folgende typische Ergebnis am Beispiel einer anderen Optik-Legende:

Apo-Macro-Elmarit100f2,8_f2,8_Vgl
Bild 4: Leitz Apo-Macro-Elmarit 100mm f2.8 volle Öffnung Blende 2.8 – die extrem nach unten streuenden Messpunkte im rechten Bild stammen von der linken-unteren Ecke des Bildes, in der die Auflösung lokal dramatisch abfällt – die Ursache kenne ich nicht (ein Leitz Apo sollte eigentlich keinen so großen Zentrierfehler haben…).

Dank der neuen Gläser ist das Apo-Macro-Elmarit nun „offenblendentauglich“ – obwohl Kantenprofil und MTF-Kurve in der Bildmitte sehr ähnlich den Kurven des über 60 Jahre älteren Ernostar 100mm f2,0 sind! Abgeblendet, bei optimaler Blende (5,6) ist der Mittelwert der Auflösung über das gesamte Bildfeld des Apo-Macro-Elmarit (2.907) dann gerade mal 120 LP/PH höher als der Wert des „ollen“ Angénieux – und die Maximal-Auflösung des Apo-Macro-Elmarit in der Bildmitte ist abgeblendet nicht höher als beim Ernostar ….

Noch eine für seine Entstehungszeit sehr bemerkenswerte Eigenschaft des Angénieux 90mm f2.5 sticht hervor – der sehr niedrige Farb-Fehler (CA):

Angén90f2,5_f11+Apo-Macro-Elmarit100f2,8_Radial_Vgl Kopie
 Bild 5: Achtung: unterschiedliche Nullpunktlage und Maßstäbe in den Ordinaten!

Auf sehr geringen Niveau ähnlich Apo-Macro-Elmarit bei blau, dreifach so groß bei rot! Aber immer noch ein Drittel vom Contarex-Sonnar 85mm – zehn Jahre später. Einen Kompromiss musste Angénieux aber seinerzeit offensichtlich eingehen, um das zu erreichen: eine relativ hohe Verzeichnung von -1,2% gegenüber +0,4 beim Ernostar und +0,17 beim Apo-Macro-Elmarit.

Man kann also sagen:

der Fortschritt in der optischen Technologie lieferte für die Foto-Objektive überwiegend verbesserte Randauflösung bei Offenblende bei gleichzeitig verbesserter Farbkorrektur, Verzeichnung und erhöhtem Kontrast und verbesserter Streulichtresistenz bei niedrigen Frequenzen – letzteres nicht zuletzt durch die dramatisch verbesserte Beschichtungs-Technologie.

In diesem Link finden Sie Vergleiche des Angénieux 90mm mit weiteren Objektiven über den gesamten Zeitraum 1923 – 2015.

Ich schließe aus meinen vielen Messungen an historischen Objektiven aller Epochen, dass man ab Anfang der 1970er Jahre, den extremen Randabfall der Objektive bei Offenblende schrittweise reduzieren konnte – bereits 1977 gibt es ein Beispiel eines quasi „Ideal-Objektivs“ im Bereich Kurztele (Porträt): das VivitarSerie1 90mm f2,5 Macro! (Mit Einschränkung bei der Streulichtfestigkeit…)

Bei wesentlich größeren Bildwinkeln war das natürlich wesentlich schwieriger und gelang bei Weitwinkelobjektiven entsprechend später mit immer höher- und niedriger-brechenden Gläsern – und im Extremfall (großer Bildwinkel und hohe Lichtstärke) zuletzt erst mit dem Einsatz asphärischer Linsen.

Was bedeuten aber nun die niedrigen Rand-Ecken-Auflösungen bei den frühen historischen Optiken in den Bildstrukturen?

Fangen wir mit einer reproduzierbar beleuchteten, ebenen Objekt-Situation an, in der wir auch diese Auflösungswerte messen: dem detailreichen Test-Chart, das wir abfotografieren. Die Beschreibung der Testmethode finden Sie in diesem Link.

Das ist das Test-Bild, hier durch das Angénieux 90mm f2.5 bei voller Öffnung fotografiert.

#TestChart_Angén90f2,5_f2,5
Bild 6: Imatest-Test-Chart SFRplus, fotografiert im Kleinbild-Format 3:2

Der Abstand zwischen den oberen und unteren schwarzen Balken ist 783 mm im Original.

Die Analyse-Software von IMATEST verwendet übrigens nicht die kleinen Rosetten, die in die dunklen Quadrate eingebettet sind, sondern die Seitenkante der Quadrate, die um 5.71° VERDREHT sind. Mehr erfahren Sie in dem oben aufgeführten Link.

Das Übersichts-Bild soll Ihnen ein Gefühl davon vermitteln, wie fein die Rosetten-Details sind, wenn man ein Bild im normalen Betrachtungsabstand ansieht.

Hier das Detail eines Quadrates mit Rosette in einer Größe, die der Betrachtung des mit der 60MP-Kamera aufgenommenen Bildes bei „100%-Betrachtungsmaßstab“ entsprechen würde (d.h. 1 Bildschirmpixel entspricht 1 Kamerapixel) – wenn Sie das Quadrat auf Ihrem Bildschirm mit ca. 22cm Kantenlänge sehen.

Dies ist das Quadrat genau im Zentrum:

#TargetCenter_Angén90f2,5_f2,5
Bild 7: Zentrales Target-Quadrat, 100%-Ansicht (966 x 966 Pixel) Angenieux 90mm f2.5 bei Blende 2.5 – laut Analyse beträgt die Auflösung des Objektivs hier 2.500 – 2.700 LP/PH (sagittal/meridional) – 100%-Ansicht bei 60 MP!

Folgend nun der entsprechende Ausschnitt in der oberen-rechten Ecke (wegen der sichtbaren Verzeichnung von -1,2% sind die Qadrate in der Mitte und in der Ecke nicht genau gleich groß!):

#TargerCornerUR_Angén90f2,5_f2,5
Bild 8: Target Nr.3 (obere rechte Ecke),, 100%-Ansicht (966 x 966 Pixel) Angenieux 90mm f2.5 bei Blende 2.5 – laut Analyse beträgt die Auflösung des Objektivs hier im Mittel 560 LP/PH 

Die Vignettierung (im Mittel über alle Ecken 2 f-stops) hat hier natürlich noch einen bedeutenden Einfluss auf das visuelle Betrachtungsergebnis! Es fällt allerdings sofort auf, dass trotz der hohen Vergrößerung fast keine Farbsäume zu sehen sind – allenfalls ein sehr kleiner roter Schimmer, wie vom CA-Diagramm zu erwarten ist.

Das folgende Bild zeigt dasselbe Detail, auf das ich nun die Vignettierungs-Korrektur von ca. zwei Blendenwerten angewendet habe, wie man Sie mit Photoshop oder als kamerainterne Korrekturmaßnahme durführen könnte:

#TargerCornerUR_corr_Angén90f2,5_f2,5
Bild 9: Target Nr.3 (obere rechte Ecke), 100%-Ansicht (966 x 966 Pixel) Angenieux 90mm f2.5 bei Blende 2.5 – Vignettierung kompensiert. Meridional ca. 400, sagittal ca. 600 LP/PH

Hier erkennt man drei Dinge:

  1. Die 560 LP/PH-Auflösung liefern tatsächlich noch klare Bildstrukturen – wenn auch „weicher“
  2. Die Farbreinheit der Abbildung bestätigt sich – allerdings erkennt man einen leichten generellen Gelbstich hier in der Bildecke
  3. Man erkennt sogar den Unterschied zwischen ca. 400 LP (meridional) und ca. 600 LP (sagittal) in den Rosetten-Details: die Ringe sind in der Bild-Diagonale von links oben nach rechts unten erkennbar „kantenschärfer“!

Die Struktur ist „weicher“ wiedergegeben – aber dennoch deutlich und mit gutem Kontrast sichtbar.

Beachten Sie bei diesen Bildern bitte: es handelt sich um die 100%-Darstellung des 60 MP-Bildes!

Anmerkung: In Imatest-Diagrammen wird der angelsächsischen Nomenklatur folgend „meridional“ meist als „tangential“ bezeichnet (tangential = meridional) diese Kuven sind durchgehend gezeichnet, die sagittale Auflösungskurve gestrichelt.  In MTF-Diagrammen der Fa. Zeiss ist die Zuordnung umgekehrt: gestrichelt meridional und durchgezogen für sagittal

Kritischer ist diese Situation bei Weitwinkel-Objektiven, bei denen Farblängsfehler und Astigmatismus an Rändern und Ecken eine deutlich größere Rolle (wegen der viel größeren off-axis-Winkeln) spielen.

Wir betrachten das folgend an von 24/25mm-Retrofokus-Objektiven „der ersten Stunde“ (1957/71):

Angénieux wahrte seinen zeitlichen Vorsprung konsequent und brachte seine „Retrofocus“-Weitwinkel-Brennweiten in schneller Folge auf den Markt: 35mm f2.5 in 1950 (6-Linser) vorgestellt und in kleinen Mengen geliefert (ab 1953 Großserie!), 28mm f3.5 (6-Linser) ebenfalls ab 1953, 24mm f3.5 (8-Linser) ab 1957. (Besonderheit: danach wurde von Angénieux niemals wieder eine Neuberechnung dieser Foto-Optiken herausgebracht sondern diese Optiken bis 1971 unverändert geliefert und das Segment der Festbrennweiten dann völlig eingestellt.

Bei diesen frühen Weitwinkel-Objektiven ist bei Offenblende die Auflösung noch deutlich niedriger als bei dem 90er Objektiv. Bei dem Angénieux Retrofocus 24mm f3.5  liegt die Auflösung in den Ecken bei 310-354 LP/PH (sagittal) und  ca. 600 LP/PH (meridional) bei den Einzelwerten – der Ecken-Mittelwert beträgt 328 LP/PH:

Angén24f3,5_Offen_sagittal
Bild 10: Angénieux 24mm f3.5 bei Offenblende – Auflösung über Bildfeld der sagittalen Strahlenbündel

Sehen wir uns das Target Nr.5 in der rechten unteren Ecke an (sagittal mit 345 LP/PH gemessen – meridional mit 560 LP/PH):

#Target RU_Angén24f3,5_f3,5
Bild 11: Angénieux 24mm f3.5 bei Offenblende f3.5 – Target Nr. 5 – rechte untere Ecke (Vignettierung kompensiert) – sagittal 345 LP/PH – meridional 560 LP/PH

 

Trotz der deutlichen Rest-Fehler ist die Struktur noch deutlich erkennbar, wenn auch richtungsabhängig. Der sagittale Wert entspricht 29 L/mm. Die visuelle Auswirkung des Farbfehlers ist – trotz des hohen CA von 8 Pixel! – auf die Farbsäume begrenzt.

Das Nachbar-Target (Nr. 21) links davon hat 500 LP/PH sagittal und 502 LP/BH meridional – also frei von Astigmatismus, aber mit CA von ca. 4,5 Pixeln:

#Target21_corr_Angén24f3,5_f3,5
Bild 12: Angénieux 24mm f3.5 bei Offenblende f3.5 – Target Nr. 21 – links von der rechten unteren Ecke (Vignettierung kompensiert) – sagittal 500 LP/PH – meridional 502 LP/PH

Folgend sehen wir das entsprechende Auflösungs-Diagramm des Zeiss Jena Flektogon 25mm f4.0 (1959):

Flektogon25f4,0_f4,0_Multi-ROI
Bild 13: Flektogon 25mm f4.0 bei Offenblende – Auflösung über Bildfeld der sagittalen Strahlenbündel

Angesichts des in den Ecken „noch“ bei 301 LP/PH liegenden Mittelwertes (gilt für sagittale und meridionale Strahlen) liegen hier die sagittalen Einzelwerte Rand/Ecken bei erschreckend niedrigen 104 – 222 LP/PH.

Sehen wir uns den Linken Rand (Mitte) mit sagittal 222 LP/PH / meridional 610 LP/PH an (Target-Nr.10):

#Target LRmitte10_corr_Flektogon25f4,0_f4,0
Bild 14: Flektogon 25mm f4.0 bei Offenblende f4.0 – Target Nr. 10 – linker Rand, Mitte (Vignettierung kompensiert) – sagittal 222 LP/PH – meridional 610 LP/PH

Hier ist die Struktur schon sehr weich aber deutlich zu erkennen – kräftiger Rest-Astigmatismus, aber sehr geringer Farbfehler. Es ist schwer zu sagen, wie diese Situation analog auf Film gemessen worden wäre: 222 LP/PH entsprächen 18,5 Linien/mm… das wäre wohl nicht mehr als gut bewertet worden.

Nur wenige mm weiter nach außen am Target 17 (rechter Rand ein Taget nach unten) liegt die Auflösung bei sagittal 160 LP/PH und meridional bei 591 LP/PH:

#TargetNr17_corr_Flektogon25f4,0_f4,0
Bild 15: Flektogon 25mm f4.0 bei Offenblende f4.0 – Target Nr. 17 – rechter Rand, eins unter Mitte (Vignettierung kompensiert) – sagittal 160 LP/PH – meridional 591 LP/PH

Hier bricht im sagittalen Sektor der Struktur der Kontrast endgültig ein – fast schon verschwommen und man erkennt, dass noch weiter rechts am äußersten Rand (es fehlen noch 4mm bis zum Rand) der Kontrast noch einmal dramatisch absinken wird.

In der Ecke oben rechts (Target Nr. 3) mit 104 LP/PH sagittal, 338 LP/PH meridional:

#Target3-UR_corr_Flektogon25f4,0_f4,0
Bild 16: Flektogon 25mm f4.0 bei Offenblende f4.0 – Target Nr. 3 – Ecke oben rechts (Vignettierung kompensiert) – sagittal 104 LP/PH – meridional 338 LP/PH

Man kann die Struktur nur noch erahnen – die extrem niedrige sagittale Auflösung und der hohe Rest-Astigmatismus lösen die Bildstruktur auf – obwohl die Chromatische Aberration mit ca. 1,6 Pixel nur ein Fünftel der CA bei dem Angénieux 24mm in der Ecke ist.

Betrachten wir im direkten Vergleich das entsprechende Objektiv von Zeiss-West, das 3 Jahre später heraus kam und eine Blende lichtstärker ist – Distagon 25mm f2.8 (für die Contarex 1961):

CtrxDistagon25f2,8_f2,8_Offen_sagittal
Bild 17:

Auch hier liegen die sagittalen Werte am Rand bei Offenblende f2.8 unter 200 LP/PH.

Ich zeige folgend die beiden Targets Nr.10 (linker Rand, mitte)  und Nr.5 (rechte untere Ecke):

#TargetNr10_corr_CtrxDistagon25f2,8_f2,8
Bild 18: Zeiss Distagon 25mm f2.8 bei Offenblende Target 10 (linker Rand mitte) – Vignettierung korrigiert

Hier beginnt bei sagittal 195 LP/PH die Bilddefinition sich durch eine Kombination eines starken Rest-Astigmatismus (meridionaler Wert: 917 LP/PH) und des Farbfehlers aufzulösen – der Kontrast ist schwach.

#TargetNr5_corr_CtrxDistagon25f2,8_f2,8
Bild 19: Zeiss Distagon 25mm f2.8 bei Offenblende Target 5 (rechte untere Ecke) – Vignettierung korrigiert

In der Ecke sagittal 185 LP/PH mit starkem Rest-Astigmatismus findet sich nur noch in einem sehr schmalen meridionalen Sektor eine klar definierte Struktur (mit 379 LP/PH) mit niedrigem Kontrast.

In dieser Gruppe der FRÜHEN Retrofocus-Objektive mit 24 oder 25 mm Brennweite (Angénieux, Carl Zeiss Jena Flektogon und Zeiss-Ikon Distagon) gibt es ein viertes (1963) aus Japan: Topcon Topcor 2,5cm f3.5, das unter diesen Optiken herausragt:

Topcor24f3,5_f3,5_Offen_sagittal
Bild 20: Topcor 2,5cm f3.5 – sagittale Auflösung bei Offenblende im gesamten Bildfeld (443 … 618 LP/BH)

Der Mittelwert der (sagittalen und meridionalen) Rand-/Ecken-Auflösungswerte beträgt hier 683 LP/PH. Das folgende Bild zeigt die Struktur von Target Nr.5 in der rechten unteren Ecke:

#TargetNr5_corr_Topcor24f3,5_f3,5
Bild 21: Topcor 2,5cm f3.5 bei Offenblende, Target Nr.5  – untere rechte Ecke bei sagittal 587 LP/PH (meridional 914 LP/PH) – also mit mäßigem Rest-Astimatismus – Vignettierung korrigiert

Bei diesem Auflösungs-Niveau  (mit mäßigem Astigmatismus und geringem Farbfehler (CA-Wert in der Ecke 1,5 Pixel!) liegt nun eine klare Bildstruktur vor – nur deutlich weicher als im Bildzentrum.

Dieses Objektiv ragt damit in der Bildqualität deutlich aus dem Feld der zeitgenössischen „Superweitwinkel“ zwischen 1957 und 1963 hervor.

Sehen wir uns noch den nächsten Qualitäts-Schritt am Beispiel des Minolta MD W-Rokkor 24mm f2.8 an:

#TargetNr5_corr_MD24f2,8_f2,8
Minolta MD W-Rokkor 24mm f2.8 Offenblende f2.8 – Target Nr.5 (untere rechte Ecke) – CA mit 3 Pixel deutlicher als beim Topcor – Vignettierung korrigiert

Der Kontrast liegt hier deutlich höher mit einem Durchschnittswert der Auflösung Rand/Ecken von 1002 LP/PH.

Schließlich die gegenwärtige moderne Referenz – das Zeiss Distagon 25mm f2.0:

#TargetNr3_Batis25f2,0_f2,0
Bild 23: Zeiss Distagon 24mm f2.0 Offenblende f2.0  –  Target Nr.3 (obere rechte Ecke) – sagittal 1.206 , meridional 1.897 LP/PH und CA von 0.5 Pixeln

Das Objektiv ist mit der Auflösung bei Blende 2.0 in der Ecke mit durchschnittlich 1.517 LP/PH visuell kaum noch von der Bildmitte zu unterscheiden (Vignettierung auch hier korrigiert!).

Man sieht an diesen Beispielen deutlich, dass außer dem meßtechnischen Wert der Auflösung die Rest-Bildfehler die visuelle Wirkung wesentlich mit beeinflusst. Wobei man den Eindruck hat, dass ein größerer Farbfehler sich ggf. weniger zerstörerisch auf den Bildkontrast auswirkt als ein starker Rest-Astigmatismus.

FAZIT:

Man sieht, dass 200-300 LP/PH als Untergrenze einer bildgebend noch brauchbaren Auflösung gelten können (s. Bild 14), wenn Rest-Astigmatismus und Farbfehler im mäßigen Grenzen bleiben. Der absolute Auflösungswert entscheidet in diesem Bereich allerdings nicht alleine über das bildliche Ergebnis. Genauso entscheidend ist der Korrekturzustand – also die anwesenden Rest-Linsen-Fehler. Allgemein sind diese historischen Objektive in der Rand-/Ecken-Auflösung ab ca. 400 – 600 LP/PH als gut zu bezeichnen (s. Bilder 11, 12 und 21) – mit gewissen Abstrichen beim Kontrast.

Ab Anfang der 1970er Jahre werden Auflösungs-Werte in den Ecken um 1.000 LP/PH bei Offenblende auch bei Weitwinkelobjektiven erreicht, womit zumindest in der Analog-Fotografie hervorragende Ergebnsise möglich waren.

Moderne Objektive erreichen dank asphärischer Linsenflächen hervorragend ausgeglichene Ergebnsise auch bei Offenblende über das gesamte Bildfeld – auch bei sehr großen Bildwinkeln (s. Bild 23).

Copyright Fotosaurier, Herbert Börger, Berlin, 14. März 2020

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Qualität historischer Angénieux Foto-Objektive – 1. Festbrennweiten, 1b. Retrofocus-Weitwinkelobjektive, B. 28mm f3.5

Zu Leben und Werk von Pierre Angénieux finden Sie bei mir einen eigenen Text hier: Pierre Angénieux -. Sternstunden der Foto-Optik.

Die Optik mit Festbrennweite 90mm behandle ich hier.

Die Optik mit Festbrennweite 35mm behandle ich hier.

Die Optik mit Festbrennweite 24mm behandle ich hier.

B – Angénieux Retrofocus 28mm f3,5 (R11) von 1953: Mit Alpa-Anschluss wie die meisten anderen meiner Angénieux-Festbrennweiten. Diese Optik wurde auch im gleichen Jahr schon ausgeliefert, in dem das 35er richtig in Großserie anläuft. Es hatte 1951 bereits einen Prototypen mit f2.8 gegeben, dessen Aufbau aber wieder fallen gelassen wurde. Tatsächlich ist der Linsenschnitt gegenüber dem 35mm f2.5 wesentlich geändert – mit 6 Einzellinsen.

Angénieux28mmf3,5_900

Der früheste Wettbewerber dazu tauchte meines Wissens in der BRD 1956 mit dem Ultra-Lithagon 28mm f3.5 von Enna auf (ebenfalls 6 freistehende Einzellinsen). Das entsprechende ISCO-Westron 28mm f4.0 taucht erst 1961 auf – 3 Jahre nach dem Westron 24mm f4.0!

Zeiss Jena und Zeiss-Ikon West haben beide diese Brennweite 28mm damals nicht „bedient“ – dafür war in der DDR Meyer-Optik Görlitz zuständig (bis auch dieser ruhmreiche Name in dem Großkonzern „Pentacon“ unterging). Dort brauchte man noch etwas Zeit – das Lydith 30mm f3.5, für das schon 1958 Schutzschriften eingereicht war, wurde schließlich erst 1963 ausgeliefert. Mit Patent von 1964 folgte dann das Orestegon 29mm f2.8 (7-Linser) – später hieß es Pentacon 29mm f2.8.

Die japanischen SLR-Hersteller waren ja gerade dabei, ihre Systeme aufzubauen: ein Nikkor 28mm f3.5 gab es erst 1959, ein Auto-Takumar 28mm f3.5 erst ab 1962. Canon baute 28er erst ab der Einführung des FL-Bajonetts (1964).

Außer den beiden Meyer-Optiken besitze ich keine weiteren frühen Objektive in diesem Brennweitenbereich.

Ich war später kein großer Anhänger des Brennweitenbereiches 28mm, weshalb ich auch kein entsprechendes Leica-Exemplar besitze und auch keine wirklich moderne 28mm-Linse. Ausnahme ist die der Zeit um 1975/80, als erste lichtstarke Typen aufkamen (siehe Vivitar Serie1). Wie man der Tabelle entnehmen kann, können Zooms bis f2.8 heute die Funktion gut übernehmen – man muss dann deren Größe allerdings in Kauf nehmen wollen.

Dagegen gestellt:

  1. Meyer-Optik Goerlitz Lydith 30mm f3,5 (1958/60/63)
  2. Meyer-Optik (Orestegon) Pentacon 29mm f2,8 MC (1964)
  3. Olympus OM 28mm f2,8 (1973)
  4. Vivitar Serie1 28mm f1,9 (1975)
  5. Contax G Zeiss Biogon 28mm f2,8 (1994)
  6. Canon EF 28mm f1,8 (1995)
  7. Extra: Tamron Zoom 28-75mm f2,8 bei 28mm (2018)

Hier der Auflösungsvergleich als Tabelle:

Angénieux28 und Co Aufl2

Vier_28er
Die wichtigsten Vergleichs-Kandidaten v.l.n.r.: Angénieux 28mm f3.5  –  Lydith 30mm f3.5 Meyer/Pentacon 29mm f2.8 – Olympus OM 28mm f2.8 
Vier_28er_2
Die wichtigsten Vergleichs-Kandidaten v.l.n.r.: Angénieux 28mm f3.5  –  Lydith 30mm f3.5 –  Vivitar Serie1 28mm f1.9   –   Canon EF 28mm f1.8

Bei dem Angénieux Retrofocus 28mm f3.5 ist – nun bei 75° Bildwinkel – die Auflösung im Vergleich zum 35mm-Objektiv in Rand/Ecke geringfügig reduziert (auch abgeblendet – bei Offenblende liegt die Ecke jetzt bei 31 Linien/mm). Aber die Auflösungswerte sind exzellent für den zeitgenössischen Analog-Standard. Die Verzeichnung ist noch einmal verringert bei jetzt besseren CA-Werten. Tatsächlich ist die Verzeichnung mit Abstand die geringste mit allen 28mm-Vergleichsobjektiven in meinem 28mm-Vergleich.

Wieder kann man sagen, dass der allgemeine Stand der Technik erst Anfang der 1970er Jahre wirklich über das Angénieux hinaus geht: das Olympus OM 28mm f2.8 ist in diesem Vergleich die neue Landmarke (ab 1973) für die nächsten 20 Jahre.

Das Vivitar Serie1 28mm f1.9 erreicht bei Blende 2.8 übrigens ziemlich genau die Auflösungswerte des Olympus 28mm f2.8 und hat darüber hinaus noch die Besonderheit des „floating element“ Designs. Tatsächlich wude es damals von Modern Photography in höchsten Tönen gelobt:

ResolChartVS1_28f1,9_ModernPhot

Dabei wird die Schwäche mit „flare“ bei voller Öffnung (Streulichtanteile von überkorrigiertem farbneutralem Astigmatismus, die bei Blende 4 praktisch verschwinden) erwähnt, die man an der MTF-Kuve unten auch sehen kann.

Das ContaxG Biogon 28mm f2.8 (tatsächlich einmal ein 28er von Zeiss… 1994) ist im Aufbau ein Meßsucher-Objektiv, auch wenn die Kamera automatisch fokussiert! Die extrem schlechten Rand/Ecken-Auflösungswerte dieses Objektivs sind nicht real: durch den sehr nah an die Filmebene heran reichenden hinteren Linsenscheitel (kleine hintere Schnittweite) ist dieses Objektiv nicht geeignet für einen digitalen Sensor wegen der am Rand extrem flach auf den Sensor einfallenden Strahlen. Das ist aber heute bereits weitgehend bekannt – alle Biogone sind an Digitalsensoren sehr schwach im Außenbereich des Bildfeldes.

Das 1995er Canon EF 28mm f1.8 (1995) ist noch nicht eine Optik auf dem heutigen Stand der Technik. Es ist in fast allen Auflösungswerten schlechter als das über 20 Jahre ältere Vivitar Serie1 ! Nur Chroma und Verzeichnung sind etwas besser. Ich kenne den Grund nicht. Es gehört eben nicht der L-Klasse an …  Aber es gibt auch Positives zu berichten: Die optimale Blende ist bereits bei f8 erreicht. An der MTF-Kurve kann man erkennen, dass das Objektiv bei niedrigen Frequenzen einen deutlich höheren Bildkontrast liefert als die älteren Systeme. Trotz der schwächeren Auflösung im höheren Frequenzbereich wirken die Bilder daher insgesamt „knackiger“. Auch die Kantenschärfe ist verbessert.

Die ganz große Überraschung des Vergleiches ist das frühe Meyer-Optik Lydith 30mm f3.5 von 1958: die Auflösungsleistung in der Bildecke ist zeitgenössisch gesehen überragend. Es ist ein 5-Linser!!! und bei Offenblende eine Klasse besser als der 7-Linser „Orestegon 29mm f2.8“ – und auch besser als das Angénieux! Die Schwäche der 29er Optik läßt sich vielleicht nach „zeissikonveb.de“ daraus erklären, dass aus Preisgründen überwiegend (6 von den 7 Linsen!) 30er-Jahre-Glastechnologie zum Einsatz kam. Zur Ehrenrettung muss man sagen, dass das Orestegon bei Blende 4 die Werte des Lydith bei Blende 3.5 erreicht oder übertrifft und die CA-Werte und die Verzeichnung deutlich verbessert sind. Das Lydith überragt noch ein ganzes Jahrzehnt die üblichen (meist japanischen) „third-party-lenses“, wie das „normale“ Vivitar 28mm f2.5 in diesem Vergleich – und das war eines der besseren Fremdobjektive.

Fazit: Wieder kann man sagen, dass dieses Angénieux 28mm ein Spitzenobjektiv seiner Zeit ist – mit sehr langer „Halbwertzeit“ bezüglich des Standes der Technik. Es wurde dann ja auch in dieser Form bis 1971 geliefert – 18 Jahre lang. Einen Nachfolger gab es nicht.

Ich weise darauf hin, dass die Auswahl der Vergleichsoptiken nicht marktrepräsentativ ist sondern sich aus dem Bestand meines Objektivbesitzes ergab. Ein wirklich „modernes“ 28er Objektiv war diesmal nicht dabei – außer dem Tamron-Zoom mit den wirklich erfreulichen Werten.

Untenstehend sehen Sie die einzelnen Meßergebnisse der relevanten Optiken bei Offenblende und bei optimaler Blende:

Vgl_Angén28f3,5_f3,5

Vgl_Angén28f3.5_f11
Angénieux Retrofocus 28mm f3.5 bei Offenblende (oben) und optimaler Blende 11 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Vgl_Lydith30f3,5_f3,5

Vgl_Lydith30f3,5_f11
Meyer-Optik Lydith 30mm f3.5 bei Offenblende (oben) und optimaler Blende 11 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Vgl_OM28f2,8_2,8

Vgl_OM28f2,8_11
Olympus OM 28mm f2.8 bei Offenblende (oben) und optimaler Blende 11 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Vgl_VS128f1,9_f1,9

Vgl_VS128f1,9_f11
Vivitar Serie1 28mm f1.9 bei Offenblende (oben) und optimaler Blende 11 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Vgl_CAF28f1,8_f1,8-n

Vgl_CAF28f1,8_f8-n
Canon EF 28mm f1.8 bei Offenblende (oben) und optimaler Blende 8 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradiu

Die Festbrennweite 24mm behandle ich im folgenden Text.

Copyright Fotosaurier, Berlin, 4. März 2020

 

 

 

Die Qualität historischer Angénieux Foto-Objektive – 1. Festbrennweiten, 1b. Retrofocus-Weitwinkelobjektive, A. 35mm f2.5

Folgend untersuche ich die drei Retrofocus-Objektive, die Angénieux für das Kleinbildformat entwickelt und produziert hat:

  • Retrofocus 35mm f2.5 (R1) – öffentlich vorgestellt in Paris 1950, ab 1953 in großen Mengen geliefert (ca. 45.000 p.a.! – die Hälfte nach USA))
  • Retrofocus 28mm f3.5 (R11) – ebenfalls ab 1953 geliefert
  • Retrofocus 24mm f3.5 (R51/61) – ab 1957 geliefert

(Im Beitragsbild oben von links nach rechts.)

Es gab keine Nachfolge-Modelle und auch kein 20mm-Weitwinkel mehr. Pierre Angénieux sah offensichtlich aufgrund der geringen Stückzahlen  und der Schwierigkeit, ausreichend hohe Preise im Amateur-Fotomarkt durchzusetzen (anders als im Cine-Sektor) zu wenig wirtschaftlichen Nutzen in diesem Segment.

Zur Entwicklung des Retrofocus-Weitwinkelobjektivs und der Geschichte der Firma Pierre Angénieux lesen Sie bitte hier in meinem Blog nach:

Sternstunden der Foto-Optik – Pierre Angénieux

A – Angénieux Retrofocus 35mm f2,5 (R1), 1950-Patent und öffentl. Vorstellung in Paris/1953-Lieferung in Großserie: das berühmte allererste Retrofokus-Objektiv (hier für die Exakta). Zu dem gibt es natürlich keine echten Vorläufer.

Angénieux35f2,5_900
Angénieux Retrofocus 35mm f2.5 (R1) in Fassung für Exakta (E4) – erstes Retrofokus-Weitwinkelobjektiv (1950 in Paris vorgestellt)

Dagegen gestellt (siehe Tabelle unten):

  1. Carl Zeiss Jena Flektogon 35mm f2,8 (Prototypen auch 1950 / Serie 1953)
  2. Schneider Curtagon 35mm f2,8 (1958)
  3. Carl Zeiss Jena Flektogon 35mm f2,8 (2. Rechnung – 1961)
  4. Canon Rangefinder (M39) 35mm f2,0 (1962)
  5. Minolta MD 35mm f1,8 (1968)
  6. Canon FD 35mm f2,0 (1971 – konkave Frontlinse!)
  7. Leica R Summicron II 35mm f2,0 (1977)
  8. State-of-the-art für spiegellos: Sony Zeiss Sonnar 35mm f2,8 (E-Mount, 2015)
  9. Zoom-Vergleich: Tamron 28-75 f2,8 bei 35mm (2019 – mindestens so gut wie Festbrennweite!)

Machen wir uns bewußt, dass wir hier Anfang der 1950er Jahre beim Erscheinen der ersten Retrofokus-Weitwinkelobjektive für Spiegelreflex-Kameras an dem Scheideweg stehen, der den Erfolg der SLR erst ermöglichte: das Hindernis des großen Auflagemaßes, das durch den Spiegel bedingt ist, wird überwunden!

Hier noch ein kleines Detail am Rande: P.Angénieux war bereits ab Erscheinen der Alpa-Reflex SLR-Kamera (1944) in Kontakt mit dem Hersteller und lieferte auch unmittelbar Mitte der 1940er Jahren Normalobjektive und Teleobjektive zur Alpa. Da die Alpa-Reflex ein ungewöhnlich kleines Auflagemaß von 37,8 mm besaß (Exakta und fast alle anderen liegen bei 44,5 mm!) schaffte es Angénieux bereits in den Jahren ab 1947 ein 35mm-Weitwinkel für die Alpa zu liefern – das „Typ X1“ 35mm f3,5, ein ganz normaler Tessar-Typ. Das einzige nicht-Retrofokus-35er für eine SLR, das mir bekannt ist. Es sollen ca. 200 Objektive gefertigt worden sein. Für alle anderen Kleinbild-SLR galt damals noch die 40mm-Grenze der Brennweite. Wer Lust hat sich von der Qualität eines normalen 40er-Jahre-Tessars zu überzeugen, muss allerdings für das 38 Gramm schwere Objektiv heute mit einem Preis von ca. € 2.500 rechnen …

Besonders gespannt war ich natürlich auf den Vergleich mit dem zeitgenössischen „Rivalen“, dem Carl Zeiss Jena Flektogon 35mm f2.8. Hier gibt es das Problem, dass im Zeiss-Jena Werk (unter Dr. Harry Zöllner und Rudolf Solisch) es für das ursprüngliche Flektogon 35mm zwei optische Konstruktionen gab (1953 und 1961) – wobei die zweite Variante nacheinander (bis 1976, als es durch das neue 35mm f2,4 ersetzt wurde) in drei verschiedenen Gehäusedesigns vorliegt: Guttapercha, Zebra und Gummiring. Viele der ganz frühen Exemplare, die am Gebrauchtmarkt gehandelt werden, haben mehr oder weniger kräftige Schleier und sind teilweise völlig unbrauchbar. Nach einiger Suche, fand ich von der ersten Version in Alu/Silber (M42) eines mit schön klaren Linsen – meine zweite Version (Exakta) hat das Gehäuse mit Gummiring (das „jüngste“ – nach 1975 – und seltenste) und ist noch in gutem, klaren Zustand.

Hier die Auflösungsvergleich-Tabelle:

Ich weise darauf hin, dass die Auswahl der Vergleichsoptiken nicht marktrepräsentativ ist sondern sich aus dem Bestand meines Objektivbesitzes ergab.

Vergleich 35mm-Objektive
Auflösungsvergleich einiger 35mm-Brennweiten für SLR ab 1950 bis heute – gemessen an Kamera Sony A7Rm4 (60 MP) – Nyquist-Frequenz: 3.168 LP/PH (Imatest)

In den 50er Jahren kamen unmittelbar nach dem 35er Angénieux praktisch von allen Objektivherstellern äquivalente Retrofokus-Weitwinkelobjektive für SLR heraus:

Retro-Flekto_Curta
Erstlinge im physischen Vergleich: Angénieux Retrofocus 35f2.5 (Exakta), Zeiss Jena Flektogon 35f2.8 (M42), Schneider Curtagon 35f2,8 (Alpa)

Man sieht gleich auf diesem Bild, dass die zunächst exorbitanten Dimensionen der Frontlinsen und der Baulängen schnell schrumpften, nachdem man davon abging, eine einfache Zerstreuungslinse vor ein „Grundobjektiv“ zu setzen sondern anstatt dessen ein „integriertes“ Gesamtobjektiv entwarf. Ich verzichte hier auf Linsenschnitte, da diese bereits überall dokumentiert sind – der Artikel würde sonst vollends ausufern. Demnächst werde ich noch entsprechende Literaturangaben hinzufügen.

Weitere wichtige Neuerscheinungen der ersten Jahre (neben den Objektiven in der obigen Tabelle) waren z.B.: Enna Lithagon 35mm f4.5 (1953), Meyer-Optik Primagon 35mm f4.5 (1956),  Schacht Travegon 35 f3.5 R (1956), Topcon Topcor 35 f2.8 (1957), Zeiss-Ikon Contarex 35 f4.0 (1957), Takumar 35mm f4.0 (1957), Auto-Takumar 35mm f2.3 (1958), Enna Super-Lithagon 35mm f1.9 (1958), Isco Westron 35mm f3.5 (1958), Canon 35mm f2.5 (R-Bajonett – 1960), Nikkor 35 f2.8 (1962), Nikkor 35 f2.0 (1965).

Als gesichert kann gelten, dass das Zeiss Jena (interne Prototypen 1950 sicher bekannt!) und Angénieux (Muster 1950 öffentlich auf dem Fotosalon in Paris vorgestellt!) tatsächlich gleichzeitig an ihren Produkten arbeiteten. Klar ist auch, dass Angénieux mit dem früheren Patent und der früheren Veröffentlichung (beides 1950) die Nase vorne hatte. Jenas Prototypen von 1950 basierten auf einer Rechnung von 1949 und wurden wieder verworfen. Die Optiken, die 1953 geliefert wurden basierten auf einer neuen Rechnung von 1952! Wer als erster hinaus geht, trägt immer das Risiko, dass es noch keine Erfahrungen mit dem neuen Produkt gibt. Dass die Nachfolger davon lernen konnten, bis sie 2-4 Jahre später nachzogen, ist gewiss – aber wieviel? Damals wurde Optik noch manuall gerechnet. Es heiß, dass zwei Konstrukteure für ein typisches Linsensystem 2 Jahre Rechen-/Entwicklungszeit brauchten. Angénieux behauptete, dass er 10-fach schneller rechnete (ohne Computer), was plausibel erscheint, wenn man sich die schnelle Folge der neuen Objektive in dieser kleinen Firma Mitte der 1950er ansieht.

Zur optischen Qualität (einige Messdiagramme finden Sie unterhalb des Textes):

Ich betrachte Angénieux‘ ersten Entwurf als ausgewogen – die Auflösung am Rand liegt auch im Vergleich zu den bis dahin üblichen besten Weitwinkel-Meßsucherobjektiven im guten bis sehr guten Bereich. Zum Verständnis: 406 Linienpaare je Bildhöhe (LP/PH) bei Offenblende (f2.5!!) im Rand/Ecken-Bereich entsprechen 34 Linien/mm – was bei Modern Photography für Offenblende Weitwinkel an Rand/Ecke damals zu einem „Excelent“-Rating geführt hätte. Abgeblendet erreicht das Objektiv für die damalige Analog-Fotografie völlig gleichmäßige Auflösung – und übertrifft in der Mitte (bis 50% des Bildkreises) die Nyquist-Frequenz der Sony A7Rm2/3! Hier noch die bildliche Veranschaulichung der 406 LP/PH bzw. 34 L/mm in der Bildecke:

#TargetCornerUR_corr_AngénRetro35f2,5_f2,5
Angénieux 35mm f2.5 bei f2.5 in der unteren rechten Bildecke – hier ist die Vignettierung kompensiert: sichtbare Auswirkung der hohen CA auf den sagittalen Strahl (60 MP – 100%-Ansicht)

Bei allen Angénieux-Weitwinkeln (am stärksten beim 24mm f3.5!) hat man größten Wert auf eine sehr geringe, im Bild fast nicht mehr wahrnehmbare VERZEICHNUNG gelegt – und dafür erhebliche CA-Werte in Kauf genommen.

Über die nächsten 20 Jahre wird laut Tabelle offensichtlich die Offenblenden-Ecken-Auflösung der Weitwinkel nicht gravierend gesteigert werden – erst ab Anfang/Mitte der 1970 gibt es einen wirklichen Durchbruch mit neuen Glassorten (und vollends dann ab ca. 1983/84 mit ED-Glas): schönstes Beispiel das Summicron II 35mm f2.0 von 1977!

Anders sieht es beim Flektogon 35mm f2.8 von 1950/1953 aus Jena aus: die Rand-/Ecken-Auflösung bei Offenblende ist „unterirdisch“ und kommt auch bei Abblenden nicht ausreichend hoch. Die Mittenauflösung erscheint vor allem beim Abblenden stark übersteigert. Das war leider ein Flop… Daher sah sich Zeiss Jena veranlasst, zehn Jahre später (1960) eine Neurechnung durchzuführen um konkurrenzfähig zu werden – wahrscheinlich ist es eine der ersten Objektiv-Berechnungen, die mit dem neuen Computersystem in Jena (OPREMA) durchgeführt wurde (?). Diese Neuberechnung des Flektogon 35mm f2.8 (geliefert ab 1961) ist dann ein Spitzenoptik nach dem damaligen Stand der Technik! Anscheinend war es notwendig, dafür wesentlich höhere Verzeichnung und deutlich höhere CA in Kauf zu nehmen als ursprünglich geplant.

Zur Illustration hier die Bilder der Auflösungs-Targets in der unteren Rechten Ecke (UR) bei Offenblende (dunkel, da ich die Vignettierung nicht korrigiert habe):

Vergleich_35mm_EckeUR
Auflösungs-Targets bei Offenblende untere Rechte Ecke (UR) v.l.n.r.:                  Angénieux35mm,                   Flektogon35mm-I,                          Flektogon35mm-II

Bei der Neugerechnung ist die Eckenauflösung nun erkennbar besser als beim Angénieux – Zeiss-Jena ist rehabilitiert!

Bemerkenswert finde ich, wie der Schneider-Curtagon-Entwurf die Größe des Objektivs verringert und gleichzeitig die Qaulität deutlich verbessert. Nicht nur die Auflösung übertrifft deutlich ihre Vorgänger-Konkurrenten – auch hat es noch geringere Verzeichnung als das Angénieux und exzellente CA-Werte! Das Schacht Travegon 35mm f3.5 R von 1956 hat etwa das gleiche Qualitätsniveau wie das Curtagon – ist aber nicht ganz so kompakt.

Das Canon FD 35mm f2.0 S.S.C. ist der Exot mit der nach vorne konkaven Frontlinse und Thorium-Glas (radioaktiv?). Es ist das größte und massivste der hier geprüften 35er – und ziemlich gleichauf in der optischen Leistung mit dem Minolta W.Rokkor-X 35mm f1.8, das im Vergleich ein Zwerg ist. Diese um 1970 entstandene Objektiv-Gruppe stellt eine  optische Verbesserung gegenüber dem Angénieux dar – aber nur graduell (besonders bei der Chromatischen Aberration – und abgeblendet am Rand). Bei der Lichtstärke liegt natürlich der eigentliche Fortschritt dieser Objektive – bei Erhaltung des Qualitätsniveaus – eine ähnliche Herausforderung wie es die weitere Vergrößerung des Bildwinkels darstellen wird. Das schon 3 Jahre vor dem Minolta-Objektiv entstandene Nikkor mit Lichtstärke 2.0 kenne ich leider nicht.

Schon in meinen Analog-Fotografie-Zeiten war das Summicron-R II 35mm f2.0 (1977) die absolute Referenz – eine wahre Freude, nicht nur in der Auflösung (die notwendig – aber nicht ALLES ist!). Überraschend finde ich, dass diese Optik noch heute (an hochauflösenden DigitalSensoren) so gut mithalten kann!

Mein „modernstes“ 35er, das (für die spiegellose Digitalkamera gerechnete) Zeiss Sony Sonnar 35mm f2,8 ist ein auf extreme KOMPAKTHEIT getrimmtes Objektiv mit sehr geringer Verzeichnung und CA, das dafür auf Spitzenwerte der Auflösung verzichtet. Es gibt heute extreme, lichtstarke Rechnungen mit 14 – 16 Linsen, die über 1 kg wiegen und schon bei Offenblende die Leistung einer 60 MP-Kamera über das gesamte Bildfeld ausreizen.

Fazit: das Angénieux Retrofocus 35mm f2.5 hat zu Recht den Ruf von Angénieux als Innovator und Hersteller von Objektiven sehr hoher Qualität begründet – zumal es praktisch bis Anfang der 70er Jahre auf dem Stand der Technik blieb! Wir werden in Kürze weiter sehen, wie er sich bei den folgenden kürzeren Weitwinkel-Brennweiten geschlagen hat.

AngénRetro35f2,5_f2,5_Vgl

AngénRetro35f2,5_f11_Vgl
Angénieux Retrofocus 35mm f2.5 bei Offenblende (oben) und optimaler Blende 11 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Vgl_Flektogon35-I_f2,8

Vgl_Flektogon35-I_f11
Zeiss Jena Flektogon I  35mm f2.8 bei Offenblende (oben) und optim. Blende 11 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Flektogon35f2,8-5501_f2,8_Vgl

Vgl_Flektogon-II_f8
Zeiss Jena Flektogon II  35mm f2.8 bei Offenblende (oben) und optim. Blende 8 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Vgl_Curtagon35f2,8

Vgl_Curtagon35f2,8_f11
Schneider Curtagon 35mm f2.8 bei Offenblende (oben) und optim. Blende 11 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Vgl_SummicronR35f2,0_2,0

Vgl_SummicronR35f2,0_f8
Leitz Summicron-R 35mm f2.0 II bei Offenblende (oben) und optim. Blende 8 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Vgl_SonySonnar35f2,8_f2,8

Vgl_SonySonnar35f2,8_f11
Sony Sonnar 35mm f2.8 (E-Mt) bei Offenblende (oben) und optim. Blende 11 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius

Meinen Beitrag zur Festbrennweite 28mm finden Sie hier.

Den Beitrag zur Festbrennweite 24mm finden Sie hier.

Die Porträtbrennweite 90mm habe ich hier besprochen.

Copyright Fotosaurier, Berlin, 3. März 2020

 

 

Die Qualität historischer Angénieux Foto-Objektive – 1. Festbrennweiten 1a. Porträt-Teleobjektiv 90mm f2.5

Autor: fotosaurier, Berlin, 13. Februar 2020

Dieses Objektiv wurde ab 1951 (oder 1954 … verschiedene Angaben) ausgeliefert.

Angénieux90f2,5_900
Angénieux 90mm f2.5 in ALPA-Fassung – Modell Y12 (vier einzelne Linsen)

Für alle, die den Namen Angénieux kennen, gehören diese Objektive zu den legendären historischen Foto-Produkten, die nicht nur zeitgenössisch an der Spitze lagen sondern auch führend und innovativ gegenüber dem Wettbewerb einzustufen waren.

Über Pierre Angénieux und die Firma können sie hier meinen Überblick-Artikel lesen: https://fotosaurier.de/?p=1243sternstunden-der-foto-optik-pierre-angenieux

Soweit das Vorurteil! … aber stimmt das auch? – und was kann man davon anhand von 50-70 Jahre alten gebrauchten Objektiven heute noch feststellen?

Alle Objektive, die ich hier untersuche, besitze ich. Ich will hier nicht mit meinen Testbedingungen langweilen sondern habe das Thema in einen eigenen Artikel „ausgelagert“. Im Prinzip und kurz umrissen: ich fotografiere mit den Objektiven , die ich an die jeweilige Digitalkamera (Sony A7Rm4 oder Fujifilm GFX100 im 35mm-Modus – beide ca. 60 MP) adaptiere, eine Original-IMATEST-Chart (SFRplus) unter möglichst kontrollierten Bedingungen ab und analysiere sie mit der IMATEST-Software. Mehr dazu unter diesem Link.

Als optische Qualitätsmerkmale ziehe ich heran:

  1. MTF-Kurve (MTF-Wert über Frequenz)
  2. Radiale MTF-Verteilung (MTF30-Auflösung über Abstand von der Bildmitte)
  3. Mittlerer, gewichteter Wert MTF20/MTF30/MTF50 (über gesamte Bildfläche)
  4. Kantenprofil und CA (Bildmitte, lokal)
  5. Chromatic Aberration R-G, B-G radial über die gesamte Bildfläche (nur in ausgewählten Fällen)

Als Auflösungswert benutze ich grundsätzlich Linienpaare per Bildhöhe (LP/PH). Die Bildhöhe ist hier immer 24 mm (Querformat). Nach meinen Erfahrungen ergeben die Auflösungswerte der MTF30 den realistischsten Vergleichswert für die allgemeine bildliche Fotografie.

Mein persönliches Interesse liegt dabei hierauf:

  1. welche optischen Leistungen besitzt ein historisches Objektiv?
  2. wie liegt diese im Vergleich zu zeitgenössischen anderen Objektiven?
  3. wie sieht der Vergleich zu den neueren und modernsten Optiken von heute aus?

Auf die Problematik, dass man da bis zu 100 Jahre alte, gebrauchte Objektive gegebenenfalls fabrikneuen, modernen gegenüber stellt, gehe ich in meinem Beitrag zu meinen Testmethoden näher ein. (Nobody’s perfect!)

Ich erstelle diese Testergebnisse bei allen Blenden (bis max. f16) und stelle hier im Vergleich die Auflösung in der gesamten Bildebene für die jeweilsoptimalen Blende“ dar – die natürlich zwangsläufig einen Kompromiss aus verschiedenen Eigenschaften darstellt. Im Laufe der Optik-Geschichte hat sich die für die Auflösung (und deren Konstanz über die Bildebene!) günstigste Blende ständig weiter zu größerer Blendenöffnung (kleinere WERTE) verschoben. Die ältesten Objektive (bis ca. 1965) wurden beim Abblenden meist bis zu Blende 11 immer besser in der Auflösung und Kontrast – in Ausnahmen noch weiter. Allerdings war die „Kantenschärfe“ auch damals meistens schon optimal bei Blende 5,6. Bis in die 80er Jahre liefert dann Blende 8 die beste Auflösung – später Blende 5,6. Heutige (meist asphärische) Optiken können schon bei Blende 2,8 bis 4,0 ihre höchste Auflösung erreichen. Dies habe ich hier berücksichtig und die Test-Blende entsprechend gewählt.

In der linken Spalte jeweils die Auflösung (Linienpaare/Bildhöhe – LP/PH bei MTF30, also dem MTF-Wert bei 30% Kontrast!) über der Distanz von Bildmitte (0)  bis zur Bildecke (100). Die Nyquist-Frequenz des Sensors entspricht stets der Wert 3168 LP/PH (Linien-Paare, nicht Linien!). Zusätzlich zur Auflösungskurve ist die Auflösung bei MTF30 getrennt für tangentiale und sagittale Strukturen als „gewichtetes Mittel“ über die ganze Bildfläche angegeben.

Verwendet wurden handelsübliche Adapter an den Sony-E-Mount – diese sind vielleicht die größte (mechanische) Fehlerquelle innerhalb dieser Tests.

—> Hinweis: Diese Untersuchungen an älteren und gebrauchten historischen Objektiven liefert Messergebnise für das Auflösungsvermögen, Verzeichnung und Chromatische Aberrationen der jeweiligen Objektive unter reproduzierbaren und kontrollierten Beleuchtungsverhältnissen (genormte, reflexfrei beleuchtete Chart). Das bedeutet nicht, das das jeweilige Objektiv unter allen denkbaren REALEN Lichtverhältnissen an der Digitalkamera entsprechend hochwertige Bildergebnisse erzielt – besonders im Gegenlicht können Streulicht und andere unangenehme Effekte auftreten, die bei jedem Digitalsensor unterschiedlich sein können!

Kamera ist hier die Sony A7RMark4 mit 60 MP.

Ich beginne mit meinem ältesten Nachkriegsobjektiv (die Retrofocus-Objektive und die Zooms werden in jeweils eigenen Artikeln besprochen werden):

Angénieux Porträt-Tele 90mm f2,5 von 1951 (Alpa-Anschluß): es ist, wie die meisten der Vergleichsobjektive (Ausnahme Kinoptik und Apo-Macro-Elmarit), auch ein Ernostar-Typ (vier freistehende Linsen) – die Sonnare sind ja auch ein (ebenfalls von Bertele) weiterentwickeltes Ernostar… und das  Olympus sehe ich als eine Art „Hybrid“ aus Gauss-Typ und Sonnar.

Dagegen gestellt:

  1. Ur-Ernostar 100mm f2,0 (1923)
  2. Kinoptik Apo 100mm f2,0 (ca. 1950)
  3. Canon Rangefinder (M39) P 85mm f1,8 (1960)
  4. Zeiss Sonnar 85mm f2,0 (Contarex 1961)
  5. Vivitar Serie1 90mm f2,5 Macro (ca. 1977)
  6. Leitz Apo-Makro Elmarit 100mm f2,8 (1987)
  7. Zeiss Sonnar für Contax G 90mm f2,8 (1994)
  8. Leica M Apo-Summicron ASPH 90mm f2,0 (1998)
  9. State-of-the-art: Sony GM 85mm f1,4 (Spiegellos, E-Mount, 2018)

Sorry – das sind eine Menge Daten – und es sind einige „LEGENDEN“ darunter! Wichtig war mir, die beiden „Rangefinder“-Optiken (Canon M39 und Leica M) mit einzustreuen, da ja eine weitere Legende lautet: Messsucher-Kamera-Objektive sind grundsätzlich besser als die SLR-Optiken…

Für die, denen „Contax G“ kein Begriff ist: Eine geniale, späte (und sehr schöne!) Messsucher-Kamera von Kyocera die (1994!) mit Autofokus ausgestattet war – einige der Objektive dazu gehören zu den besten, die je gebaut wurden – und sogar ein Hologon 16mm wurde dieser Kamera spendiert (eine eigene Legende). Aber Biogon 21mm und Hologon 16mm sind an Digitalsensoren nicht brauchbar (zu kurzer Abstand der letzten Linse zum Sensor – zu flacher Strahleneinfall).

Hier die von mir gemessenen Auflösungsdaten dieser Optiken in einer Tabelle:

Angénieux90 und Co Auflösungsvergleich
Auflösungs-Vergleich Angénieux 90f2,5 mit zeitgenössischen,  jüngeren und älteren Optiken

Wie schon erwähnt sind die MFT30-Auflösungswerte in der Hauptspalte 4 ein gewichtetes Mittel über die gesamte Bildfläche! (Zentrum Gewicht 1, Übergang Gewicht 0.5, Ecken Gewicht 0.25). Angegeben sind bei jedem Objektiv die Werte für Offenblende und die optimale Blende (bei den ältesten und auch beim Angénieux sind das Blende 11, je jünger die Optik, desto weiter geöffnet wird das Optimum erreicht!). Siehe auch Artikel über das Testverfahren.

Da es bei älteren Optiken erheblichen Randabfall der Auflösung gibt, habe ich die Mittelwerte NUR für das Bild-Zentrum und NUR für alle Bild-Ecken (ohne Gewichtungsfaktor!) hinzugefügt (Spalten 5 + 6).

Wenn ein Objektiv nicht perfekt zentriert ist, können am Rand oder in ein oder zwei Ecken ziemlich niedrige Werte auftreten – diese sind in die Mittelwerten hier mit eingegangen – die ziehen also das Gesamtergebnis deutlich RUNTER!

Beruhigend für mich war, dass das modernste Objektiv, das auch noch vom Hersteller für genau diesen Sensor entwickelt wurde (Sony GM 85f1,4) tatsächlich – und schon bei f4,0 – das Beste ist und der Mittelwert bei 98% der Nyquist-Frequenz der 60 MP-Kamera liegt – wofür hätte ich sonst das viele Geld hingelegt? (…auch ist das Objektiv im Zustand ja praktischt neu und wird ohne Adapter benutzt!)

Aber nun zu unserem Kandidaten Angénieux 90mm f2,5:

Der Veteran, der ja bis zu 69 Jahre alt sein könnte, mit Gebrauchsspuren, Putzspuren, Staub in der Optik und einer der ersten „Nachkriegsvergütungen“, erreich im Maximum (f11) einen Mittelwert von 85% Nyquistfrequenz über die gesamte Bildfläche (2.708 LP/BH) und in der von mir gewählten Vergleichsgruppe (praktisch alles Optik-LEGENDEN!) dauert es 26 Jahre, bis ein 90er Objektiv erscheint (VivitarSerie1 90f2,5), das das Angénieux in der Maximalauflösung übertrifft. Das zehn jahre später (1961) herausgekommene Zeiss Sonnar 85mm f2.0 zur Contarex ist in der Auflösung nicht besser – bei Offenblende f2.0 zeigt es eine Schwäche in der MTF-Kurve, die bei sehr niedrigen Frequenzen (links im Diagramm) relativ steil abfällt. Nach dem VivitarSerie1 gibt es in meiner Sammlung erst 40 Jahre später ein Objektiv, das dieses übertrifft! (Das Apo-Makro-Elmarit 100 übertrifft es nur bei Offenblende.)

Die größten Fortschritte in der Foto-Optik wurden seit den 1950er Jahren ganz offensichtlich in der Offenblenden-Auflösung und dem Randabfall (bei niedrigen Blenden) gemacht.

Im Anhang kann man Messkurven  einiger der Objektive ansehen.

Hier die Darstellung der einzelnen Messpunkte bei der optimalen Blende (f11) am Angénieux 90mm. Hier sind die Auflösungswerte am Rand durchgängig (und sehr symmetrisch) etwas höher als in der Mitte:

Angén90f2,5_f11_Multi-ROI_N

Ich habe das neu fokussiert überprüft – offensichtlich ist es kein Zufall sondern in der Schärfe-Ebene tatsächlich reproduzierbar.

Eines der Meßergebnisse am Angénieux 90mmf2,5 ist aber in hohem Maße überraschend für ein Objektiv jener Zeit: die Chromatische Aberration (Farbfehler). IMATEST unterscheidet nicht zwischen Längs- und Quer-Farbfehler sondern misst den in der Bildebene auftretenden visuellen Farbfehler. (Das Apo-Kinoptik kann da nicht im Entferntesten mit halten – es hat einen 20-fach größeren Farbfehler als das Angénieux…)

Hier Vergleichsdiagramme für sechs dieser Optiken (1951 und jünger): das zeitgenössische Contarex-Sonnar hat einen ca. 2,5-fach größeren Farbfehler, das nagelneue SonyGM ist graduell besser .. hier ist allerdings die eigentliche Sensation das VivitarSerie1 mit Farbfehlern nahe Null! Achtung: die Ordinaten-Maßstäbe in den Grafiken sind leider nicht gleich… bitte links auf die vetikale Achse schauen!

Ang90_Vergl_CA1

Ang90_Vergl_CA2

Ang90_Vergl_CA3

Fazit:

Angesichts der guten Auflösungsergebnisse auch über das ganze Bildfeld und der extrem guten CA (nicht nur für diese Zeit) war das Angénieux ein herausragendes optisches Produkt. Die optischen Berechnungsmethoden, die Angénieux während des Weltkrieges entwickelt hatte, sollen ja (manuell!) 10-fach zeitlich effektiver gewesen sein, d.h. dort konnte man in gleicher Zeit 10-mal mehr Varianten berechenen, um die beste Lösung zu finden! Das vorliegende Ergebnis widerspricht dem nicht… Das Modell wurde bis 1968 geliefert (für Alpa alleine – in Fassung „E4“ – wurden 1.500 Stück gebaut). Der Kompromiss, den Angénieux machte, um diese exzellenten Leistungen zu erzielen, lag offensichtlich darin, dass er -1,0% Verzeichnung zuließ! Für ein Portrait-Objektiv kein wirklich großes Problem.

Das Angénieux 90mm f2.5 für Alpa (daher die Alpa-interne-Bezeichnung „Alfitar„) ist der zweite Typ mit 90mm Brennweite: Typ Y12. Es ist ein Vierlinser – 4 freistehende Linsen, Ernostar/Sonnar-Typ – mit einer Nachkriegs-Einschicht-Vergütung. Die Verarbeitung (Voll-Metall-Fassung, vernickelt) ist olympisch und auf ewige Haltbarkeit ausgerichtet. Die Glasflächen meines Exemplars entsprechen im Zustand natürlich dem Alter von fast 70 Jahren – aber gut gepflegt, wenig Putzspuren, kein Schleier.

Gegenüber gestellt sind in der Auflösungs-Tabelle und in Kurven im Anhang (s. unten)  andere Legenden der Foto-Optik im zeitlichen Abstand von jeweils 7 – 20 Jahren bis hin zum State-of-the-Art-Boliden von Sony (2018), der 11 Linsen und Nanobeschichtung (und 11 Blendenlamellen) hat!

Wenn man sich die Auflösungsmessungen an guten Optiken der letzten 100 Jahre ansieht, dann stellt man fest, dass die axiale Auflösungsleistung (Bildmitte)  praktisch auch mit manueller Berechnung  (bis Ende der 1950er Jahre) fast „beliebig“ gut sein konnte – jedenfalls höher als jede analoge Filmemulsion (für normale bildnerische Zwecke) sie jemals ausnutzen konnte. Bei dem fast hundert Jahre alten Ernostar 100mm f2.0 erreicht bei Offenblende die Auflösung in der Mitte bereits die Nyquist-Frequenz der 42 MP Sony A7Rm2.

Der technische Fortschritt in den Linsenkonstruktionen durch neue Gläser und Asphären (bei großen Aufnahmeentfernungen!) drückt sich bezüglich der Auflösung weitgehend an den Rändern und in den Bildecken des Formates vor allem bei Offenblende aus, aber auch darin, dass die optimale Auflösung bei deutlich offenerer Blende erreicht wird. Aber Auflösung ist nicht alles!

Der Fortschritt in der Optik wirkt sich auch in Bezug auf höheren Kontrast bei den niedrigen Frequenzen über die ganze Bildfläche aus. (Zum letzteren trägt erheblich auch die immer raffiniertere Vergütung der Glas-Luft-Flächen bei.) Diese Kontrasterhöhung im niedrigen Frequenzbereich läßt die Bilder „knackiger“ aussehen. In den MTF-Kurven wird dieser Umstand sichtbar dadurch, dass die Kurve nicht von Frequenz Null (Kontrast = 1 ) linear bis zur Nyquist-Frequenz abfällt, sondern DEUTLICH darüber bleibt – sichtbar als „Bauch nach oben“ zwischen 0 und 2000 LP/PH. Moderne Objektive haben in diesem Bereich einen mehr oder weniger langen HORIZONTAL verlaufenden Bereich der MTF-Kurve, der sogar noch über den Wert 1 nach oben gewölbt sein kann (siehe Sony GM 85mm und Apo-Summicron-M 90mm bei Blende 5,6 im Diagramm ganz unten). Das Angénieux 90mm f2.5 besitzt einen sehr ausgewogenen MTF-Kurvenverlauf offen und abgeblendet (damals hatte auch Ang. schon MTF-Messungen eingesetzt!). Einen „Bauch“ in der MTF-Kurve hat sogar schon das alte Ernostar 100 f2.0, und as VivitarSerie1 90mm f2.5 (1977) hat sogar auch schon einen kleinen „Überschwinger“ über den MTF-Wert 1. Es hat außerdem die höchste Auflösung aller Objektive mit 85 – 100 mm Brennweite, die ich bisher gemessen habe (mit Ausnahme des nagelneuen Sony GM 85mm f1.4 von 2018) und dabei Verzeichnung Null und CA nahe Null (über ganze Bildfläche). Ein Ausnahme-Objektiv seiner Zeit (… und massiv wie ein Panzer). Schon Modern Photography hatte es seinerzeit als das „best ever“ gefeiert.

Noch eine kurze Anmerkung zu den drastisch geringeren Ecken-Auflösungen bei Offenblende der Objektive aus den 20er bis 60er Jahren – verglichen mit ihrer hohen zentralen Auflösung. Ecken-Auflösungswerte von 500 – 600 Linienpaaren pro Bildhöhe bedeuten ca. 40-45 Linien/mm in der uns früher geläufigen Zählweise. Wenn man sich Testergebnisse aus den 60er und 70er Jahren ansieht (Modern Photography), so werden dort bei Offenblende Werte von 45 Linien/mm am Rand als „Excellent“ bewertet, selbst im Zentrum erreicht kaum ein Objektiv mehr als 80 Linien/mm. „Minimum-Standards“ (=“Acceptable“) lagen in den Ecken bei 20 – 36 Linien/mm. Nach meiner Auffassung war auf Analog-Filmemulsion die nutzbare Auflösungsgrenze bei ca. 1.200 LP/BH (35mm-Film) – und das entspricht genau 100 L/mm.

Das heißt, auch: die alten Optiken, deren Auflösungswerte bei Offenblende am Rand hier sehr schwach aussehen (Ernostar, Angénieux, Contarex Sonnar), sind damit in der Praxis normaler Bild-Fotografie schon sehr gut.

Anhang:

Angén90f2,5_f2,5_VglN
Angenieux 90mm f2,5 bei f2,5: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung

Angén90f2,5_f11_VglN

Ernostar100f2_2,8_Vgl
Ernostar 100mm f2,0 bei f2,8: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung
Ernostar100f2_11_Vgl
Ernostar 100mm f2,0 bei f11: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung
CtrxSonnar85f2,0_f2,0_Vgl
Contarex Sonnar 85mm f2,0 bei f2,0: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung
CtrxSonnar85f2,0_f11_Vgl
Contarex Sonnar 85mm f2,0 bei f11: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung
VivitarSeries1-90f2,5_f2,5_Vgl
VivitarSerie1 90mm f2,0 bei f2,5: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung
VivitarSeries1-90f2,5_f8,0_Vgl Kopie.png
VivitarSerie1 90mm f2,5 bei f8: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung
Apo-SummicronM_90f2_f2,0_Vgl
Apo-SummicronM ASPH 90mm f2,0 bei f2,0: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung
Apo-SummicronM_90f2_f5,6_Vgl
Apo-SummicronM ASPH 90mm f2,0 bei f5,6: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung
SonyGM85f1,4-MF_f1,4_Vgl
Sony GM 85mm f1,4 bei f1,4: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung
SonyGM85f1,4-MF_f4,0_Vgl
Sony GM 85mm f1,4 bei f4,0: Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung

Fotosauriers optisches Testverfahren für Objektive mit IMATEST

Ich messe die optische Qualität von Objektiven mit Hilfe des IMATEST-Verfahrens. (Imatest ist eine 2004 in Boulder, Colorado, USA gegründete Firma.)

Das durch das Objektiv mit der Digitalkamera aufgenommene Testbild (Target) stellt eine Datei dar (Bild-Daten + Exif-Datei). Diese Datei wird mittels einer (kostenpflichtigen) IMATEST-Software analysiert (IMATEST-Studio oder IMATEST-Master). Die Analyse liefert – abhängig von der Art des Targets – eine ganze Reihe von optischen Prüfergebnissen, die letztlich alle auf der MTF-Kurve basieren.

Das Basis-Verfahren wird Imatest SFR genannt (Imatest spatial frequency response), was man allgemein als „Modulation Transfer Function“ (MTF) bezeichnet. Analysiert wird eine Hell-Dunkel-Kante, die Imatest als „clean, sharp, straight black-to-white or dark-to-light edge“. Die hellen und dunklen Flächen, die an die Hell-Dunkel-Kante angrenzen müssen sehr gleichmäßigen (konstanten) Helligkeitsverlauf besitzen. Der Analyse-Algorithmus basiert auf dem Matlab-Programm „sfrmat“. Im Prinzip ließe sich dafür jede beliebige scharfe Kante verwenden. Imatest empfiehlt und verwendet eine Kante unter 5.71° Neigung und einem Kontrast von 4:1, da dies die am besten reproduzierbaren Ergebnisse liefert:

SlantedEdge
Analysefelder an einer als „slanted-edge“ bezeichneten Hell-Dunkel-Kante, Neigung 5.71°, Kontrast 4:1     horizontal (links)- vertikal (rechts)

Es versteht sich, dass die grafische Qualität dieses Testbildes/Test-Charts eine wichtige Rolle bezüglich der Reproduzierbarkeit von damit erzielten Prüfergebnissen spielt. Deshalb habe ich mir die große Test-Chart „SFRplus 5×9“ von Imatest aus USA liefern lassen (sie kostet derzeit $430,00). Der Abstand zwischen dem oberen und unteren schwarzen Balken beträgt 783 mm – die Gesamtbreite ca. 1.600 mm:

SFRplus-Test-Chart5x9

Die SFR-Messung erfolgt hier, wie vorstehend schon beschrieben, nicht etwa an den kleinen radialen Rosetten, die in die Quadrate eingebettet sind, sondern an den horizontalen und vertikalen Kanten der um 5.71° gedrehten grauen Quadrate.

Das Testbild kommt als eingerollter Druck und muss noch auf eine perfekt ebene, stabile, dauerhafte Unterlage aufgeklebt werden. Das habe ich von einem professionellen Laminier-Betrieb auf dem stabilsten Sandwich-Trägermaterial erledigen lassen ((Blasen/Falten würden das Testbild unbrauchbar machen!). Dazu habe ich auf der Rückseite zwei Al-Profile zur Versteifung und Wandmontage aufkleben lassen. Die genau vertikale und verdrehungsfreie Wandmontag habe ich mit einem Kreuzlaser unterstützt vorgenommen.

Eine typische Aufnahme dieses Testbildes durch das zu untersuchende Objektiv mit der Digitalkamera sollte so aussehen:

Aufnahe-IMATEST-korrekt

IMATEST stellt folgende Check-Liste für die Arbeit mit der Test-Chart auf:

IMATEST - hohe Abforderungen
„Checklist“ für das reproduzierbare Arbeiten mit dem Imatest-Verfahren

Vieles ist da zu beachten – und darüberhinaus entdeckt man in der praktischen Ausführung noch eine Menge Details, die einem eine sehr hohe Konzentration abfordern… zum Beispiel die Ausleuchtung:

IMATEST-Beleuchtung

LED-Lampen! … aber bitte nicht von Akkus gespeist – da ändert sich gegen Ende der Akku-Laufzeit die Beleuchtungsstärke. Unbeding Beleuchtungsintensität messen!

Bezüglich des Arbeitsabstandes als Funktion der Pixel-Anzahl der Kamera gilt, dass die große SFRplus TestChart für die 60 MP der Sony A7Rm4, die ich einsetze, gerade ausreichend ist.

Es kann im Prinzip jeder machen, der eine hohe Motivation dazu hat – aber es ist von äußerst großem Nutzen, wenn man viel von Optik und Physik versteht … damit man am Ende nicht Hausnummern misst! 😉

Ich werde jetzt nicht mehr in jedes Detail gehen. Natürlich ist die nächste wirklich wichtige Hürde, die man nehmen muss, die Ausrichtung der Kamera/Objektiv-Achse zur Mitte und zur Ebene des Testbildes. (Ich arbeite da mit zwei Kreuz-Lasern.)

Wenn man schließlich alles im Griff hat und man hat korrekte Aufnahme-Dateien des Testbildes erstellt, dann ist der Rest mit der Imatest-Software tatsächlich eine Knopfdruck-Aktion: mit dem oben dargestellten Chart SFRplus definiert das Programm automatisch 46 „ROI“ (region of interest) – also kleine Ausschnitte der „slanted-edges“ wie oben beschrieben – mal horizontal mal vertikal orientiert – und analysiert dann binnen weniger Sekunden die Auflösung an diesen 46 Stellen, die MTF-Kurve, ein (vorher festgelegtes) Kantenprofil und die Auflösungskurve über dem Bildkreisradius (getrennt nach sagittaler und meridionaler Orientierung.

Kantenprofil+MTF-Kurve
Beispiel einer Kantenprofil/MTF-Auswertung an einer einzelnen ROI-Position (14% rechts vom Bildzentrum)

Das wird in Graphen oder auch in Tabellenform ausgelesen – bzw. als Datei, mit der man weitere programmierte Auswertungen und Darstellungen durchführen könnte.

Angén24f3,5_Offen_sagittal

MTF30-Auflösungswerte in Linienpaaren je Bildhöhe (60 MP-Sensor!) in den ROI-Positionen mit überwiegend sagittaler Orientierung. Man erkennt, dass die Methode bis sehr weit in die äußerenen Bildecken hinein funktioniert!

Auflösungs-Daten kann man für mehrere MTF-Kontrast-Werte (MTF10, MTF20, MTF30, MTF50) ausgeben lassen. Dann wird neben den Einzelwerten in der obigen grafischen Darstllung auch der gewichtete Mittelwert der (z.B.) MTF30-Auflösung über das GESAMTE Bildfeld, der Mittelwert für die MITTE, der Mittelwert für den Übergangsbereich und der Mitttelwert für die Ecken ausgegeben:

MTF30-Mittelwerte
Gesamt- (gewichtet!) und Zonen-Mittelwerte aus den Einzelwerten der darüber dargestellten Messung – die Mittelwerte enthalten ALLE sagittalen und meridionalen Meßergebnisse.

Außer den Auflösungs- und MTF-Daten werden Chromatische Aberration und Verzeichnung ermittelt.

Ich messe stets bei ALLEN Blenden jedes Objektives und definiere als „optimale Blende“ der jeweiligen Optik die mit dem höchsten (gewichteten) Gesamt-Mittelwert der Auflösung über das gesamte Bildfeld. Es kann dabei sein, dass an diesem Blendenwert die maximale Auflösung in der Bildmitte schon überschritten ist, aber die Rand/Ecken-Auflösung noch deutlich steigt.

Zur Charakterisierung einer Optik habe ich mich entschieden, folgende Auflösungswerte anzugeben – und zwar einmal bei Offenblende, einmal bei optimaler Blende:

  • Mittelwert gesamte Bildfläche (gewichtet mit 1/0.75/0.25)
  • Mittelwert der Meßpunkte in Bildmitte (bis 30% Bildradius)
  • Mittelwert der Meßpunkte Rand/Ecken (außerhalb 70& Bildradius)
  • MTF-Kurve (über der Frequenz aufgetragen)
  • Kurve der Auflösung über dem Bildradius (Mitte=0 …. Ecke=100)

Außerdem Verzeichnung und CA. In meinen Vergleichstabellen kann das dann so aussehen:

Tabellen-Beispiel Auflösung

Gelegentlich kann die 3D-Darstellung der Auflösung über der Bildfläche noch zu weiteren Erkenntnissen beitragen. Hier ein Beispiel (dasselbe Objektiv, wie in den anderen Beispielen weiter oben und unten!):

Angén90f11_Merid+Sagit_3D

3D-Darstellung der meridionalen (links) und sagittalen (rechts) MTF50-Auflösungswerte 

Alle Messungen erfolgen an derselben Digitalkamera Sony A7Rm4 mit 60 MP-Sensor und E-Mount-Objektivanschluß unter stets gleicher Einstellung von Auflösung und kamerainterem RAW-Converter (z.B. Schärfung auf Wert „0“).

Soviel zur konkreten Messung der Qualität der optischen Systeme. Und damit wäre für fabrikneue Objektive an einer Kamera, für die die Optik hergestellt wurd, eigentlich alles gesagt.

Bei meinen Untersuchungen an HISTORISCHEN Objektiven treten allerdings folgende Einflüsse auf:

a) Ich nehme hier die Messungen an historischen Objektiven vor, die bis zu 100 Jahre alt sein können. Die meisten davon sind in einem normalen Abnutzungs- und Alterungs-Zustand, wobei ich festhalten möchte, dass nur Objektive in ein Vergleichsprogramm aufgenommen werden, die keine starken Ablagerungen, Beläge und Separationen an Linsenflächen zeigen, die schon als „Schleier“ in Erscheinung treten. Staubpartikel im Inneren und mäßige Putzspuren sind nicht auszuschließen – aber alle geprüften Optiken erscheinen – auch mit einer LED-Punktlampe durchleuchtet – weitgehend klar! Welchen Einfluss die Alterung und „normale“ Verschmutzung auf die Messergebnisse haben kann ich nicht klären – ich schlage vor, dass man die Ergebnisse pragmatisch eben als das ansieht, was sie sind: nämlich die Eigenschaften (unterschiedlich) gealterter historischer optischer Geräte! Die Ergebnisse liefern allenfalls einen orientierenden Eindruck vom Auslegungs- und Neu-Zustand dieser Objektive. Da die Ergebnisse in vielen Fällen überraschend gut ausfallen, darf man die Dinge auch gerne so bestaunen, wie sie jetzt erscheinen. Ich kann mir kaum vorstellen, dass die Optiken durch die Alterung BESSER geworden sind…

b) Um die Objektive der unterschiedlichsten historischen Kamerasysteme (wie Exakta, Alpa, M42,…) an die Kamera mit E-Mount anzuschließen, wird ein ADAPTER benötigt. Damit tritt ein rein mechanisch-geometrisches Problem im Versuchsaufbau auf: nach meinen bisherigen Erfahrungen ist genau das die zweitgrößte Fehlerquelle bei den Versuchen, über die ich berichte. Weil der Adapter nun ein Bestandteil der Fassung des Objektives ist, verschlechtern sich oft Zentrierung und Ausrichtung der optischen Achse relativ zum digitalen Bildsensor.

Die IMATEST-Software liefert bezüglich dieses Problemes allerdings eine wichtige Hilfestellung:

Angén90f2,5_f11_Geometry

Analyse der Geometrie der Imatest-Bilddatei: in der untersten Zeile stehen die „Convergence angles“ in horizontaler und Vertikaler Richtung: wenn die Zahlenwerte hier „Null“ sind, ist die Ebene des Testbildes relativ zur Sensor-Ebene ideal parallel ausgerichtet (d.h. die Linien des Rasters schneiden sich im „Unendlichen“. Die Bildmitten müssen sich dann nicht exakt decken (s. dritte Zeile von unten: central square pixel shift).

Man kann dieses Analyse-Ergebnis benutzen, um den Meßaufbau mit dem jeweiligen Adapter  optimal auszurichten. Ich habe mir derzeit eine Toleranz von <0.1 Grad bei den Konvergenz-Winkeln gesetzt.

c) Die größte  – und leider nicht sicher abzuklärende – Fehlerquelle bei diesen Messungen an historischen Objektiven, die für die Benutzung mit „Analog-Film“ konstruiert wurden, ist die unbekannte Wechselwirkung zwischen Optik und Digital-Sensor („Digital-Tauglichkeit“).

Hier sehe ich aufgrund meiner Erfahrungen drei Haupt-Probleme:

c1) Mögliche Reflexionen zwischen einer oder mehreren Linsenflächen und der Sensoroberfläche. Das kann sich zonenweise als Kontrastminderung auswirken oder auch das Bild ganz gravierend stören. In meinem Blog-Beitrag über das Ernostar 100mm f2.0 habe ich eine solche Erscheinung beschrieben (mit dem 42 MP Sony-Sensor).

Ernostar (die 2.) – Streulicht-Problem auf Anolog-Film?

Dort bildete sich beim Abblenden über f5.6 ein großer, milchig aufgehellter Bereich in der Bildmitte. Am 24 MP-APSC-Sensor in der Fujifilm-X-T2 (bzw. X-Pro2) trat dieselbe Erscheinung nicht auf. Dabei habe ich auch untersucht, dass diese Erscheinung auf Analog-Film bei diesem Ernostar-Objektiv nicht auftrat.

c2) Anti-Aliasing-Filter als zusätzliche optische Elemente können einen nennenswerten Einfluß auf die Bildqualität nehmen. Das ist sehr anschaulich im Artikel von H.H.Nasse unter lenspire.zeiss.com beschrieben.

https://lenspire.zeiss.com/photo/app/uploads/2018/11/Nasse_Objektivnamen_Distagon.pdf

Allerdings besitzt die verwendete Sony A7Rm4 kein Anti-Aliasing Filter, sodass ich nicht davon ausgehe, dass es in meinen Untersuchungen diesen Einfluss gibt.

c3) Hintere Schnittweite (Abstand zwischen hinterstem Linsenscheitel und der Film/Sensor-Ebene) und daraus möglicherweise resultierende sehr flache Einfalls-Winkel der Strahlen auf den Sensor. Was der Film verkraftet (und zwangsweise mit starkem Helligkeitsabfall im Außenbereich des Bildes quittiert = starke Vignettierung) bekommt dem Sensor nicht: es kommt zu schlimmsten Einbrüchen der Auflösung und Farbübertragung! Auch das ist im Nasse-Artikel sehr anschaulich beschrieben!

Diese Erscheinung gilt grundsätzlich für alle (symmetrischen) Weitwinkelobjektive der Brennweite <35mm an Digitalsensoren, also meistens für die Weitwinkelobjektive mit Bildwinkel >70°, die für analoge Meßsucherkameras gebaut wurden. Für Retrofokus-Objektive gilt das nicht.

Ich rechne aber damit, dass es auch noch andere, unbekannte Wechselwirkungen zwischen Analog-Objektiv-Strahlengang und Digitalsensor gibt. Deshalb ist für mich die wichtigste Voraussetzung für die VERGLEICHBARKEIT von Messergebnissen mittels Digitalkamera, dass immer dieselbe Kamera dafür verwendet wird – mit immer gleichen Einstellungen des RAW-Converters.

Copyright Fotosaurier, Herbert Börger, Berlin, 07. März 2020

 

Sternstunden der Foto-Optik – Pierre Angénieux

Ein bemerkenswerter Ingenieur und Unternehmer der französischen Optik-Industrie – in Deutschland (zu) wenig bekannt.

Aktualisierung am 22.11.22: Genaue Informationen zum Objektiv „Type M1, 50 mm f/095“ in diesem Artikel unten im Text.

Aktualisierung am 15.02.23: IMATEST-Messergebnisse für das Angénieux M1 50mm f/0,95 in einem neuen Blog-Beitrag – hier.

Bei einem Gespräch auf der Photokina 2018 stellte ich fest, dass selbst altgediente Foto-Experten bei uns mit dem Namen Angénieux wenig anzufangen wissen. Das hat mich motiviert, diesen Text über die phänomenalen Innovationen von Pierre Angénieux zu verfassen, der nach dem 2. Weltkrieg die wohl nachhaltigsten (Linsen-)Erfindungen für die heutige Foto- und Film-Optik hervorbrachte:

Binnen nur 6 Jahren schenkte er der Welt drei bedeutende Innovationen:

  1. Das erste Retrofokus-Weitwinkelobjektiv für SLR-Kameras (1950)
  2. Das erste Objektiv mit Lichtstärke 1:0.95 (1953)
  3. Das erste mechanisch kompensierte „echte“ Zoomobjektiv (1956)
Pierre Angénieux

Alle diese Innovationen waren, wie gesagt, auch noch außerordentlich nachhaltig: sie sind bis heute gültiger Bestandteil aktueller optischer Konstruktionen! Heute werden alle Zooms aller Hersteller nach dem seinerzeit von Angénieux durchgesetzten System (der mechanischen  Kompensation) hergestellt. Diese Nachhaltigkeit gilt auch für die 1935 von P.A. gegründete Firma – sie existiert bis heute (Thales-Angénieux)  und ist nach wie vor ein Leuchtturm in der Film-Branche, wenn auch die Foto-Objektive in den 1990er Jahren (ca. ab 1993) an der Schwelle des Übergangs der Kleinbild-Kamerasysteme zum Autofokus-System aufgegeben wurden – wohl zeitgleich mit der Übernahme der Firma durch den Thales-Konzern.

Ein Lebensweg, gesäumt von Innovationen und nachhaltigem Erfolg.

Dass Angénieux insbesondere von 1950 bis 1964 ein solches „Feuerwerk“ von mehreren innovativen Produktlinien als doch relativ kleiner Mittelständler parallel zueinander „abbrennen“ konnte, lag daran, dass er die Zeit des 2. Weltkrieges, als seine Firma auf militärische Produkte beschränkt war, klug für grundlegende Entwicklungen in der Optik-Berechnung nutzte und vermutlich ja auch Prototypen baute, diese aber geheim hielt: mit seinen eigenen neuen Berechnungsmethoden konnte er optische Systeme 10-fach schneller berechnen als es dem damaligen Stand der Technik entsprach – noch vor dem Einsatz von Computern! Angénieux war nämlich auch als Mathematiker begabt – und mehr noch: in vielen Fällen vertraute er seinem Gespür für die Sache – und hatte sehr of das RICHTIGE Gespür.

In vielen Quellen über Angénieux wird die Zusammenarbeit mit der NASA ab 1964 als weiteres (4.) Highlight in seiner Laufbahn aufgeführt. (Optiken waren in den Ranger 7- bis Apollo 11-Missionen (1969) zum Mond eingesetzt – später begleiteten Angénieux-Objektive auf Filmkameras jede Space Shuttle Mission bis 2011! ). Das ergab sich wohl aus seiner damaligen Innovationsführer-Rolle, führte aber meines Wissens nicht zur Schaffung spezieller Optik-Systeme für diesen Zweck (abgesehen davon, dass Objektive im Weltraum mit speziellen Fetten und Coating-Systemen produziert werden mussten, wenn sie im Vakuum funktionieren sollten, oder mechanisch für den Einsatz in der Schwerelosigkeit modifiziert werden mussten.). Immerhin aber: jedesmal, wenn jemand den ersten Schritt eines Menschen auf dem Mond sieht …. blickt er quasi durch ein Angenieux-Objektiv auf diese Szene. Ein äußerst prestigeträchtiger Umstand, der sich in diesem Jahr (2019) gerade zum 50sten mal jährt!

Die primären Anwendungsbereiche, die Angénieux seinerzeit im Auge hatte, waren Cine-Objekive: für Filmkameras für die professionellen 16 mm und 35 mm-Formate – aber auch für 8 mm, Super8 und TV. Stets wurden aber auch zeitnah Objektive für Fotokameras (Kleinbild-Format) gerechnet und auch in Massen produziert. (Für die, die es nicht wissen: das 35 mm-Cine-Format hat ein deutlich kleineres Bildformat (16 mm x 22 mm – also etwa wie APS-C heute) als das (angelsächsisch) auch mit „35 mm“ bezeichnete Kleinbild-Format 24 mm x 36 mm.).

Die großen Verdienste für die optischen Systeme an Filmkameras fanden denn auch große Anerkennung in der Branche: P. Angénieux erhielt zwei „Acamedy Awards“ (vulgo: „Oscar“ genannt): Den ersten Oscar für das erste 10-fach Zoom 1964, den zweiten für sein Lebenswerk 1990. (Wer in der Award-Liste der Academy im Internet nachsehen will: dort steht er bei den Verleihungen des Jahres 1965…)

Versetzen wir uns in das Jahr 1945 (mein Geburtsjahr!): ein nun schon nicht mehr ganz so junger Optik-Ingenieur und Unternehmer (*1907) sitzt in seinem Heimatort Saint-Héand (südlich von Lion) und wartet nach dem Ende des Krieges auf seine Chance. Seine Ausbildung hat er beim französischen „Papst“ für Film-Optik – Henri Chrétien (Designer des Cinemascope-Systems) – genossen und dann von 1930 – 1935 bei dem Weltmarktführer für optisches Film-Equipment – Pathé – als Optik-Ingenieur wertvolle Erfahrungen – und vor allem Kontakte mit der filmschaffenden Industrie erworben. Nebenbei war er schon seit 1932 zeitweise selbständig tätig (A.S.I.O.M.).

Eine seiner sehr wenigen Zitate über sich selbst lautete: „Ich habe niemals für einen Chef gearbeitet.“ Er selbst mochte es nicht, wenn man über ihn sprach. Folglich äußerte es sich sehr selten öffentlich. Es gibt daher fast keine „Primär-Quellen“ über sein Werk. Er war ein Mensch, der seiner selbst sicher war – diskret, aber nicht bescheiden. Er hatte ein Gespür für die Märkte von Morgen – oft lange vor anderen – und dabei einen Sinn für den Moment, in dem es opportun ist, Produkte zu lancieren. Ein anderes der sehr seltenen Zitate aus seinem Munde:

„Ich hatte ein außergewöhnliches Leben – ich habe immer getan, was ich liebte – und es ist mir alles gelungen!“

Nachdem er die Firma in andere Hände gelegt hatte und sich zurückzog, hat er nicht etwa seine Autobiografie verfasst – sondern einen Roman geschrieben.

Er war eher nicht der Tüftler-Erfinder, der in seiner Kammer (oder dem Elfenbeinturm) etwas erdenkt und dann hervortritt, um die Welt damit zu beglücken. Zwar nutzte er die ansonsten für zivile Innovationen verlorene Zeit des 2. Weltkrieges, um in St. Héand ganz für sich bahnbrechende optische Ideen „im stillen Kämmerlein“ voranzutreiben, aber da hatte er längst mit wichtigen Filmschaffenden eng zusammengearbeitet. Ab 1930 war er ja bei Pathé mit der Crême de la Crême der französischen Filmbranche in Kontakt gewesen und wusste direkt von den Kreativen – Kameraleuten und Regisseuren – was die haben wollten, was die sich von der Technik wünschten. Und die Regisseure trafen auf jemanden, der sie verstand und das Potential hatte, ihre Vorstellungen zu realisieren – ohne auf die Interessen eines Konzerns Rücksicht nehmen zu müssen.

D.h. Angénieux startete mit dem Wissen und Verstehen der Markt-Bedürfnisse. Es wird berichtet, dass schon seine erstes Retrofocus-Weitwinkel-Objektive für 16 mm- und 35 mm-Film (10 mm f1.8/ 18,5 mm f2.2) in der Branche große Begeisterung auslösten, weil sie den Regisseuren völlig neue Blickperspektiven ermöglichte. Orson Welles hat damals umgehend mehrere Filme mit nur (oder überwiegend) diesem einen Objektiv auf der Kamera gedreht. Ähnliche Berichte gibt es über das ultralichtstarke 10 mm f0.95. Man kann wohl ohne Übertreibung sagen, das die optischen Innovationen Angénieux’ in der Entwicklung des „Looks“ des neuen französischen Films kurz nach dem 2. Weltkrieg (New Wave und Cinéma Vérité) einen bedeutenden Anteil hatten. Das geht eindeutig aus vielen Aussagen der damals führenden Kameramänner hervor und dies hat in der Folge den Ruf der Produkte des Unternehmens bei den Fachleuten weltweit gefördert!

Angénieux’ Innovations-Drang machte dabei nicht Halt bei dem Objektiv-Linsenschema im engeren Sinne. Er hatte auch immer die ganze Kamera und die Arbeitsweise der Nutzer im Blick: so integrierte er schon in das erste 10-fach-Zoom für 16mm-Filmkameras (12-120 mm f2.2) in den Objektiv-Strahlengang einen Strahlenteiler, an dem seitlich ein Sucher-Strahlengang „ausgeschleust“ war. So wurde durch Wegfall des großen und voluminösen Suchers an der Kamera selbst das ganze Gerät leichter, kompakter, präziser und bedienungsfreundlicher.  Macht man dem Kameramann die Arbeit mit der Ausrüstung leichter, wird er diese lieben, denn er kann sich auf das Wesentliche besser und schneller konzentrieren! Vermutlich waren es genau diese „gesamtheitlichen“ Sichtweise des Ingenieurs Angénieux, die den schnellen und großen Erfolg beförderten.

Daraus darf man nicht schließen, dass Angénieux die Foto-Optik stiefmütterlich behandelt hätte: schon als die ALPA Reflex 1939 als zweite SLR nach der Kine Exakta auf den Markt kam, war sie mit Normalobjektiven  50 mm f2.9 oder 50 mm f1.8 von P.Angénieux ausgestattet. Dutzende  Consumer-Kameras von 6 x 9 cm bis Kleinbild wurden in großen Mengen mit Angénieux-Optiken ausgestattet – besonders auch bei Kodak-Pathé.

Auch der Lebensabend dieses ungewöhnlichen Menschen verlief anders als man es von solchen unternehmerischen Lichtgestalten gewöhnt ist: Er klammerte sich nicht bis an das Lebensende an sein „Baby“, sondern gab, nachdem er alles erreicht hatte auf dem Höhepunkt des Erfolges seiner Zoom-Objektive mit 67 Jahren im Jahr 1974 die Leitung der Firma an Schwiegersohn und Sohn ab. Im Ruhestand schrieb er sogar einen Roman. Die Firma wurde 1993 schließlich – nach einem kurzen Intermezzo mit Essilor als Mehrheitseigner – an den Thales-Konzern verkauft und existiert bis heute erfolgreich als Thales-Angénieux. Pierre Angénieux starb 1998 mit 90 Jahren.

Am Ende des Textes habe ich eine Übersichtstabelle über die wichtigsten Innovations-Schritte durch Angénieux angefügt. Darin sind weitere Innovationen in Militär- und Medizin-Technik noch gar nicht berücksichtigt (erstes Head-up-Display, Schattelose OP-Kaltlichtquellen etc.).

Ich möchte noch erwähnen, dass es eine zweite sehr wichtige Persönlichkeit im Hause Angénieux gab, der sicher erheblicher Anteil an der Erfolgsgeschichte zu kommt: André Masson (*1921), der 1951 in die Firma eintrat und ebenso ein äußerst fähiger Optik-Ingenieur war. Er hatte zuvor in der Forschung am Konzept der MTF (Modulationstransferfunktion zur qualitativen Beurteilung von komplexen Linsensystemen) gearbeitet und dies in Frankreich parallel zu den Zeiss-Koryphäen Hansen und Kinder (1943) entwickelt. Dieses System bildete dort genau wie bei Zeiss die Grundlage der optischen Qualität. Die Foto-Zooms, die ich besitze, wurden mit einem MTF-Diagramm ausgeliefert in das der Messwert dieses Objektivs bei  20 L/mm von Hand eingetragen ist – in allen Fällen liegt dieser Punkt deutlich über der angegebenen „mittleren“ MTF-Kurve.

André Masson war dann später bis zu seinem Ruhestand 1991 Generaldirektor bei Angénieux.

Ich erlaube mir an dieser Stelle noch einige tiefere Bemerkungen zu diesem „Phänomen Angénieux“, wie es sich nach intensivem Studium mir heute darstellt: ich habe zuvor bereits den Begriff „Nachhaltigkeit“ mit einer Vielzahl seiner Erfindungen in Verbindung gebracht. Wir haben es offensichtlich mit einem Ideal- und Glücks-Fall eines Mathematiker-Ingenieur-Marktversteher-Unternehmers zu tun, der oft das WESENTLICHE sah und dies dann auch aufgrund seiner Talente leisten und umsetzen konnte. Umgekehrt bedeutete dies, dass er – zumindest in der Anfangszeit – nicht immense Mengen Zeit und Geld in die Vermarktung der Produkte stecken musste – vielmehr riß man ihm seine Produkte bereits im Prototyp-Stadium aus den Händen! Regisseurinnen und Regisseure drehten mehrfach bereits Filme mit Objektiv-Prototypen, ehe die Objektive offiziell in die Produktion gegangen waren – und wirkten damit auch an der Erprobung der Produkte mit, die dann vor der Aufnahme der Serienproduktion noch angepasst werden konnten. Kann man sich eine privilegiertere Position vorstellen? Man kann auch seine Begeisterung für den Film gut verstehen: diese Welt bot Glamour… dem er sich selbst als Person allerdings konsequent entzog.

Meine persönlichen Erfahrungen mit Angénieux-Optiken.

Mit dem oben beschriebenen Wissen bin ich nicht auf die Welt gekommen. Als sich bei mir die Liebe zu Fotografie und Optik in den 60er Jahren zunehmend manifestierte, hatte Pierre Angénieux persönlich sein Lebenswerk schon fast vollendet… Geprägt durch die sehr frühen Erfahrungen mit der Contaflex II meines Vaters und die Liebe zur Natur- und Makro-Fotografie, ergab sich fast zwangsläufig meine Orientierung zur Spiegelreflex-Technik, die in der ersten Station natürlich bei EXAKTA (Varex IIb) münden musste. Schon damals hätte ich durchaus Angénieux-Objektive an meiner Exakta verwenden können – sie hatten damals einen Ruf wie Donnerhall… da ich mir aber als Student nicht einmal die hervorragenden original Zeiss-Jena-Boliden leisten konnte, war ich durchaus glücklich mit meinen Enna- und Isco-Linsen (das nannte man damals noch nicht „third-party-lenses“ sondern einfach „Fremdhersteller-Objektive“).

Praktischer Zugang zu den Meisterstücken des P. Angénieux ergab sich für mich erstmals zufällig im Jahr 2004. Ich experimentierte damals viel mit grandiosen älteren Analog-Objektiven aus den Baureihen Leica R, (Zeiss) Contax C/Y, Olympus OM und hatte alle nötigen Adapter für die Canon EOS 10d (und konnte Nikon-Optiken auch an der Kodak DCS Pro 14n mit 14 MP verwenden). Damals lieh mir ein Foto-Freund sein Angénieux-Zoom 45-90 mm f2.8, das mechanisch schon sehr stark abgenutzt war (zu diesem Zeitpunkt ja auch schon 22-33 Jahre alt….).

Schon der Blick durch den Sucher war eine Überraschung für mich, als ich sofort den hohen Kontrast des Sucherbildes wahrnahm. Die damit gemachten Aufnahmen bestätigten diesen Eindruck dann in vollem Umfang.

Angénieux-Optiken für Foto-Anwendungen.

Angénieux 45-90mm f2,8

Bild 1: Das erste Angénieux Foto-Zoom 45-90 f2.8 für Leicaflex 1968-1980 exklusiv für Leica in Leica-Design (Leica-Ref. 11930) – hier an der Leica R8

Angénieux-Festbrennweiten

Bild 2: Meine Angénieux Festbrennweiten (alle für ALPA) v.l.n.r.: 28 mm f3.5 (1953), 24 mm f3.5 (1957), 90 mm f2.5, 180 mm f4.5 – rechts das 90er-Jahre-APO-Tele 180 mm f2.3 mit Leica R-Anschluss – inzwischen ist das Retrofocus 35mm f2.5 für Exakta hinzu gekommen …

Angénieux Foto-ZoomsBild 25.01.20 um 23.02

Bild 3: Meine Angénieux-Zoom-Objektive v.l.n.r.: 45-90 mm f2.8 (1969-1982), 35-70 mm f2.5-3.3 (1982), 70-210 mm f3.5 und 28-70 mm f2.6 AF (1990) (2.v.r. – hier für Nikon)

In diesem Blog (fotosaurier.de) werde ich die Qualität dieser Objektive im Vergleich mit zeitgenössischen und modernen Optiken anderer Hersteller näher untersuchen und vergleichen.

Das ursprüngliche „R1“ genannte erste Weitwinkel 35 mm f/2.5 hat es laut Ponts Monografie (Lit.1) für ALPA nicht gegeben …. 

Die Liste der Foto-Zoom-Objektive nimmt sich im Vergleich zu dem „Feuerwerk“ von Zoom-Modellen für den Cine-Bereich bescheiden aus. Patrice-Hervé Pont führt in seiner Monografie für 8 mm-, 16 mm- und 35 mm-Filmkameras und TV-Kameras 101 Modelle (bis zum Jahr 2002) auf – die speziellen Modifikationen (u.a. für Anamorphot-Vorsätze und die Raumfahrt) nicht mitgerechnet… Daran sieht man deutlich, welche Prioritäten die Firma – nachvollziehbar aus geschäftlichen Gründen! – setzte. Für die verschiedenen Cine- und TV-Formate gab es immerhin auch 29 Festbrennweiten, wovon eine – das Retrofocus-Objektiv „R7“ – 5,6 mm f1,8 mit 94° Bildwinkel für Cine16mm noch bis nach dem Jahr 2000 gefertigt wurde.

a – Retrofokus-Objektive:

Diesen Begriff hat Angénieux für das schon länger bekannte „reverse telephoto design“ (also „umgekehrtes Tele-Objektiv“) eingeführt. Schon Cooke Optics war bei seinen Objektiven für das Technicolor-Verfahren (ab ca. 1922) wegen des zwischen Objektiv und Film stehenden Strahlenteilers gezwungen Objektive mit im Verhältnis zur Brennweite vergrößertem filmseitigen Abstand zu schaffen – die „Panchro Lenses“. Schon 1930 hatte H.W.Lee (für Tayler, Tayler & Hobson) sein inverted telephoto design patentiert (für 50° Bildwinkel und f/2.0).

Bis zum Beginn des 2. Weltkrieges gab es erst drei serienmäßige Kleinbild-Spiegelreflex-Modelle (35mm-SLR): die Kine-Exakta (1933/34) und die Praktiflex (1936) aus Deutschland und die schweizerische ALPA Reflex (1944). Aber schon damals war der Fachwelt klar, dass das SLR-Prinzip viele grundsätzliche Vorteile gegenüber der Sucherkamera hätte – wenn nur nicht der Platzbedarf für den Schwenkspiegel zwischen Film und Objektivrückseite wäre! Diese Situation beschränkte zunächst den Einsatz von  Weitwinkelobjektiven kurzer Brennweite (<45 mm bei Kleinbild). Angénieux hatte das Erscheinen der Alpa-Reflex-Kamera mit ihrem (bis heute) kleinsten Auflagemaß aller SLR-Kameras (37,8 mm gegenüber typischerweise 44-45 mm!) noch vor der Schaffung der Retrofocus-Lösung dazu benutzt, für diese Kamera ein Objektiv 35mm f3.5 heraus zu bringen, das nicht mit dem Spiegel kollidierte -das ist  meines Wissens ein einmaliger Fall geblieben, sonst war bei 40 mm Schluss.

Die für die Sucherkameras üblichen Weitwinkel-Konstruktionen wurden daher anfangs mit hochgeklapptem Spiegel (und Aufsteck-Sucher) benutzt, da sie tief in die Kamera hineinragen mussten.. Es war also eine absolut dringende Problemstellung, Lösungen für den SLR-konstruktionsbedingten größeren Abstand bis zur Filmebene für Weitwinkelobjektive zu finden. Daher verwundert es nicht, dass dafür praktisch zeitgleich identische Lösungen erschienen – zeitlich hatte Angénieux mit seinem Patent vom 29.7.1950 allerdings die Nase vorne.

Angénieux Retrofocus-Patent 1953
Bild 4: Retrofocus-Patent P.Angénieux von 1950

Das erste Angénieux-Retrofokus-Objektiv (R1 – 35 mm f2.5) wurde zeitgleich mit dem Patent 1950 angekündigt. Ab 1953 wurde dieser Objektiv-Typ für SLR-Kameras bei Angénieux in Serie produziert – in GROSSSERIE! – 45.000 Optiken verließen jährlich das Werk, 40% davon nach USA.

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Bild 5: Erstes Retrofokus-Weitwinkel für SLR-Kameras – P.Angénieux  R1 35mm f2.5 in Fassung für Exakta

1953 wurde auch schon das 28 mm f3.5 (R11) vorgestellt und 1957 kam das 24 mm f3.5 für SLR-Fotokameras heraus.

Bereits 1951 waren das 10 mm f1.8 (R21) für das 16mm-Cine-Format und das 18 mm f2.2 (R2) für 35 mm-Cine vorgestellt – jene Optiken die schlagartig in der französischen Filmindustrie mit dem neuen Blickwinkel für Furore sorgten. Die Objektive für Filmkameras fanden dabei oft schon als Einzelstücke sofort in Filmproduktionen berühmter Regisseure Eingang, ehe überhaupt die Serienproduktion begonnen hatte.

Ehrlich gesagt, gehört das Retrofokus-Prinzip aus meiner Sicht eigentlich nicht zu den so dramatisch schwierigen Aufgaben der Foto-Technik.

Noch einmal zurück zur Aufgabe: die Schnittweite der üblichen Weitwinkel-Objektive für Messsucher-Kameras wie Leica ist zu kurz, da der Schwenkspiegel hinter dem Objektiv bei den SLR-Kameras mindestens 37 mm Schnittweite erforderte. Beim Auge würde man sagen: es ist „kurzsichtig“ – und verpasste ihm (mindestens seit dem 17. Jahrhundert) eine Zerstreuungslinse als „Brille“. Genau das ist in der „Fig.1“ des Patentes auch zu sehen: eine negative Meniskus-Linse in größerem Abstand vor einem Tessar-Grundobjektiv. Das ist eine Lösung, auf die ein Optik-Ingenieur leicht kommen kann  – oder? Bei dieser einfachsten Variante (sie reichte für ein 35 mm-Weitwinkel aus) liegt der Mittelpunkt der vorgesetzten Zerstreuungslinse genau im vorderen Brennpunkt des Grundobjektivs. Dadurch bleibt die Brennweite des Grundobjektivs erhalten, nur die Schnittweite vergrößert sich.

Ganz so einfach, wie ich den grundsätzlichen „Trick mit der Kurzsichtigkeits-Brille“ beschrieben habe, ist die Lösung allerdings bei weitem nicht – jedenfalls nicht, wenn eine sehr gute Bildqualität angestrebt wird. Durch das vorgesetzte Zerstreuungsglied wird das Objektiv nun stark unsymmetrisch, verglichen mit dem meistens ziemlich symmetrischen Grundobjektiv. Dadurch werden alle Abbildungsfehler erheblich vergrößert. Es mussten zusätzlich Korrekturglieder eingeführt werden zusätzlich zur Modifikation des Grundobjektivs selbst. In den 50er Jahren hatten daher die ersten Retrofokus-Designs meist 6-7 Linsen, je nach Lichtstärke. Anfang der 60er Jahre hatten gute Retrofokus-Weitwinkel für Kleinbild (24/25 mm, 20/21 mm) 9 oder 10 Linsen. Ohne die reflexmindernde Vergütung der Linsen wäre das zuvor praktisch gar nicht möglich gewesen! Und es brauchte für eine ausgezeichnete Korrektur und höhere Lichtstärke dann auch neuere höher brechende Glassorten, um die Aufgabe gut zu lösen.

Gleichzeitig mit Angénieux haben allerdings die Ingenieure anderer Firmen auch daran gearbeitet: von Zeiss Jena weiß man gesichert, dass 1950 bereits eine Nullserie des 35 mm f2.8 Retrofokus-Weitwinkelobjektivs „Flektogon“ existierte – auch wenn der Designer Dr. Harry Zöllner das Patent erst am 8.3.1953 angemeldet hat – etwa zum Zeitpunkt der Produktionsaufnahme, die fast zeitgleich mit Angénieux war. Ich bin ziemlich sicher, dass es sich um unabhängige Parallelentwicklungen handelte: erstens wegen des gesicherten Zeitrahmens der Flektogon-Nullserie 1950 und zweitens wegen der großen Verschiedenheit des beim Flektogon verwendeten Grundobjektivs.

Auf dem Sektor Retrofokus bestand also offensichtlich 1950-1953 noch Gleichstand zwischen Saint-Héand und Jena – deshalb will ich auch die damals beteiligten Optik-Ingenieure aus Jena hier ausdrücklich erwähnen. Die Schöpfer des Jena-Flektogon waren Dr. Harry Zöllner und Rudolf Solisch.

Zeiss West kam etwas später mit dem gleichen Konzept unter dem Markennamen „Distagon“ auf den Markt (allerdings zuerst für Hasselblad 6×6 1954 und 1956 – dann ab 1958 mit dem 35mm f4 für die Contarex). 

In diesem Zusammenhang soll eine dubiose Verschwörungstheorie nicht unerwähnt bleiben, die meines Wissens von Rudolf Kingslake in die Welt gesetzt wurde: demnach sei das Retrofokus-Prinzip ausschließlich bei Zeiss entwickelt worden – und das Know-How (ein Patent existierte vorher weder bei Zeiss in Jena noch bei Zeiss-Ikon in Stuttgart!) nach dem Krieg als „Reparations-Leistung“ an Angénieux gelangt! Ganz davon abgesehen, dass der Vorgang an sich ein absurdes Konstrukt darstellt: aus Jena, das nach dem Krieg als erste mit Retrofokus aktiv wurde, sind Reparationsleitungen sicher – wenn überhaupt – nur nach Russland gegangen. Mir erscheint es wesentlich wahrscheinlicher, dass es hier um eine „Spitze“ eines britischen Autors gegen französische Spitzenleistungen handeln könnte. (The never ending story…)

Präzise läßt sich dagegen nachverfolgen, wie kurz nach der Vorstellung des Jena-Flektogons das Retrofokus-Prinzip in Westdeutschland bei der Firma ISCO in Göttingen (24 mm f4) auftauchte: der Jenaer Miterfinder Rudolf Solisch war in den Westen gegangen und ist als einer der Erfinder des ISCO-Patentes genannt. Dieses sehr frühe 24 mm-Weitwinkel hatte allerdings bei weitem nicht die hohe optische Qualität des Angénieux-Objektivs (24 mm f3.5!) – und hier könnte man den Kreis schließen: warum sollte  jemand, der nur „Nachahmer“ eines Originals ist, auf Anhieb ein so viel besseres Produkt entwickeln können als der Besitzer des Original-Wissens?

in den 50er Jahren und bis Mitte der 60er war Angénieux‘ großer Vorsprung durch die eigene – bis zu 10-mal schnellere Berechnungsmethode ohne Computer besonders wirksam: beide Zeiss-Firmen (Ost und west) taten sich anfangs schwer mit den unsymmetrischen Konstruktionen und brauchten 2-3 Anläufe um eine wirklich gute Optik herzustellen. Währenddessen lieferte Angénieux nur einmal und dann gleich richtig gut. Die Optiken wurden in der Folge nie überarbeitet. Allerdings verlor ja ganz offensichtlich Angénieux sehr bald das Interesse an den Festbrennweiten – zugunsten der der extrem erfolgreichen Zooms. Mit der fortschreitenden Computeranwendung verlor sich dann auch bald der „Geschwindigkeitsvorteil“ aus den 1950er Jahren.

Die 20 mm-Brennweite (oder kürzer) wurde von Angénieux dann für das Foto-Kleinbild-Format nicht mehr auf den Markt gebracht – wohl aber das entsprechende Modell „R7“ (5,9 mm f1.8 – 10 Linsen) für das Cine-16mm-Format (1967). Dieses wurde als einzige Cine-Festbrennweite noch bis zum Jahr 2000 geliefert. Vermutlich hat der in den 60er Jahren von Angénieux losgetretene Boom bei den Zoom-Objektiven alle Kapazitäten absorbiert bzw. der eintretende wirtschaftliche Erfolg der hochwertigen professionellen Zoom-Produkte für Film-Kameras das Interesse am Foto-Segment in den Hintergrund treten lassen.

b – Die Lichtstärke 1:0.95 „Type M1“ (1953):

Schon in den 30er Jahren des 20. Jh. gab es das „Rennen“ um die „schnellsten“ Linsen: das Ernostar war der erste Schritt – der Doppel-Gauss-Typ die alternative Route. Es setzte sich die Weiterentwicklung des Ernostar zum „Sonnar“ (Bertele) bis f1.5 durch – einfach deswegen, weil es eine gute Lösung mit der geringsten Zahl von Glas-Luft-Flächen bot: die Vergütung war noch nicht Stand der Technik! Es gab Ansätze und Patentanmeldungen bis f1.1 (Lee-lens), 1934, oder Farron f1.2 von Tronnier oder ein Xenon f1.5 von 1932 – aber es war für normale fotografische Zwecke nicht realisierbar wegen des Streulicht-Problems ohne Vergütung. Einzig als Gauss-Typ in Serie realisiert wurde meines Wissens vor dem 2. Weltkrieg das Biotar von Carl Zeiss (75 mm f1.5) – praktisch zeitgleich mit der Einführung der Einschicht-Linsen-Vergütung ab 1936. Sonst war Sonnar der Standard. Spezial-Objektive (Doppel-Gauss) waren bereits Realität für die fotografische Aufzeichnung von Oszilloskop- oder Röntgen-Aufnahmen bei denen das Streulicht-Problem vermeidbar war: z.B. Leitz Summar 75 mm f0.85!!! Eine respektable Bildqualität war aber auch bei diesen Objektiven erst ab f1.2 zu realisieren, da einfach auch noch die geeigneten Glassorten fehlten.

Hier konnte Angénieux gleich nach dem Kriegsende seine enorme Leistungsfähigkeit bei der Optik-Berechnung ausspielen: parallel zu den ersten Retrofokus-Objektiven schuf er die erste großserienfähige Objektivserie mit Lichtstärke 1:0.95 – offensichtlich bewusst kleiner als 1.0 angesetzt, wegen des damit verbundenen  Prestige-Anspruches: Das Lichtbündel hat einen größeren Durchmesser als die Brennweite! Und das können wir beherrschen! Die Patentanmeldung ist von 1953 und die Versionen 10 mm f0.95 (für 16 mm Cine-Format) und 25 mm f0.95 (für 35 mm-Filmformat) – wurden auch sofort bei der Filmarbeit  eingesetzt: das Objektiv passte ideal zum Aufbruch des „cinéma vérité“ in Frankreich.

Angénieux M1 f0,95

Bild 6: Ultra-Lichtstarkes Objektiv Angénieux „M1“ mit f0.95

Damit konnte man gegebenenfalls sogar ohne Drehgenehmigung (mit der Handkamera) in der Metro filmen!

Das 25 mm f0.95 war dann in jenen legendären NASA-Raumfahrt-Missionen Ranger7 bis Ranger8 (ab 31.7.1964) für die TV-Bilder von der Mondoberfläche beim Sturz der Sonden auf die Mondoberfläche eingesetzt

Das Objektiv 10 mm f0.95 (entsprechend photometrisch T1.1 !) wurde in großen Stückzahlen für Bell&Howell-Filmkameras vertrieben.

Es handelte sich um ein (8-linsiges) Doppelgauss-Objektiv (s. Bild oben).

1960 kam auch das 50 mm f0.95 (M1) dazu – ich habe aber im Blog „Street Silhouettes“ den Hinweis gefunden, dass es auch eigentlich ein Cine-Objektiv sein soll, das den Kleinbild-Bildkreis nur knapp auszeichnet. Das Buch von PONT bestätigt das: es ist für Cine 35mm gerechnet. Ich besitze das Objektiv selbst nicht und habe auch keine eigenen Erfahrungen damit. Wahrscheinlich läßt es sich nur an spiegellosen Kameras bis Unendlich fokussieren.

Aktualisierung 22.11.22:

Inzwischen konnte ich es mir nun allerdings von einem technisch begnadeten Foto-Freund, einem auf Objektive spezialisierten Sammler, leihen (s. unten stehendes Bild).

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Bild 7: Type M1 mit 50 mm Brennweite und Öffnungsverhältnis 1:0,95 (1960) –  von Foto-Freund „Phothograf“ aufgespürt und in eine Fokussiereinheit eingebaut – dies ist ein UNIKAT! – Source: fotosaurier

Damit war ich in der glücklichen Lage, die Bildfeldabdeckung aus erster Hand zu ermitteln und die optische Qaulität (mit IMATEST) zu messen:

Die Bildfeldabdeckung beträgt radial 86% der Kleinbild-Diagonale, das Objektiv hat also einen Bildkreis von ca. 37 mm! (s. Darstellung der Aufnahme damit am Test-Chart)

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Bild 8: Nutzbarer Bildkreis des Angénieux Typ M1 50 mm f/0.95 – Aufnahme der Meß-Test-Chart von IMATEST – Source: fotosaurier

Mit einem relativ geringen Crop-Faktor kann man mit dem Objektiv also durchaus am Vollformat-Sensor (oder Kleinbild-Analog-Film!) arbeiten.

Die von mir gemessenen optischen Leistungen des riesigen Glas-Klotzes sind nicht anders als SPEKTAKULÄR zu nennen. Inzwischen liegen die Messergebnisse für das 50er Angénieux „M1“  vor – gleichzeitig auch für das legendäre Biotar 50mm f/1.4 .

Für Kleinbild 24×36 mm ist an einer SLR die Unendlich-Einstellung mit diesem Objektiv unmöglich – an einer spiegellosen Systemkamera ist das aber kein Thema.

Damit scheint Pierre Angénieux das Kapitel der ultra-lichtstarken Optiken hinter sich gelassen zu haben – mir sind auch für später keine weiteren hoch-lichtstarken Angénieux-Objektive bekannt.

Danach begann allerdings im internationalen Bereich das Rennen um die prestigeträchtigen hochlichtstarken Boliden für Kleinbildkameras erst richtig – zunächst noch für Meßsucherkameras: 1956 mit dem 50 mm f1.1 von Zunow und Nikon – Canon auch 1956 erst mit 50 f1.2 – und dann 1961 mit dem legendären 50 mm f0.95…mit Hilfe der Linsenvergütung nun alle mit erweiterten Doppel-Gauss-Modifikationen.

Erst in den 1970ern waren dann die Glassorten (z.B. mit anormaler Dispersion) verfügbar, um bei diesen „Lichtriesen“ wirklich gute Abbildungseigenschaften zu erreichen. Heute können sie „scharf“ bis zum Rand sein – hauptsächlich wegen des Einsatzes von asphärischen Linsen und auch immer neuer Glassorten.

c – Zoom-Objektive:

Die dritte Innovation des P.Angénieux nach weiteren drei Jahren – 1956 – war die bedeutendste und ebenso nachhaltig bis heute wirksame, wie das Retrofokus-Prinzip: das Zoom-Objektiv mit mechanischer Kompensation.

Wie die meisten Vorläufer-Entwicklungen für Objektive mit variabler Brennweite zielte auch diese primär auf cinematografische Anwendungen. Schon Ende des 19. Jh. gab es erste Ideen und Versuche mit Objektiven variabler Brennweite (Dallmeyer, USA). Allererste Anfänge lagen in Fernrohren mit variabler Vergrößerung (1880, Donders, Barlow). Die „Gummilinse“ war ja auch ein viel zu schöner Traum, um ihn NICHT zu träumen!

Erste optische Designs konnten durch Verschieben einer Linse oder Linsen-Gruppe die Brennweite variieren. Das Objektiv musste danach neu fokussiert werden. Ein kontinuierliches variieren mit konstanter Bildschärfe war nicht möglich.

1950 entwarf R.Cuvillier bei SOM Berthiot ein solches System mit optischer Kompensation, das Pan Cinor 20-60 mm f2.8 für das 16 mm Cine-Format. Diese erste professionelle Optik war weltweit sofort sehr erfolgreich (100.000 Pan Cinor in 1962 – es gab dann auch noch ein 17-85 f2). Es ist üblich, derartige Systeme als „Varifokal-Objektive“ zu bezeichnen, denn der Begriff „Zoom-Objektiv“ wurde erst später eben genau für das Angénieux’sche System geprägt. Nachdem sich Angénieux’ System durchgesetzt hatte, wurde das Pan-Cinor Anfang der 1970er Jahre eingestellt.

Angenieux hat als guter Mathematiker mit seinen Berechnungsmethoden schnell erkannt, dass das optische System des Pan Cinor auf maximal 4-faches Brennweitenverhältnis und mäßige Lichtstärken limitiert sein würde, was er für nicht ausreichend erachtete.

Er schuf ein „mechanisch kompensiertes“ Linsen-System, bei dem synchron und mechanisch exakt gesteuert, zwei Linsengruppen gleichzeitig „differentiell“ verschoben wurden: eine variiert die Brennweite („Variator“), die andere refokussiert gleichzeitig auf die konstante Fokal-Ebene („Compensator“). Auch dieses System hatte Vorläufer (Busch Vario Glaukar 25-80 und Cooke Varo 40-120 mm, alle für Cine-Anwendungen).

Bis heute beruhen alle Zoom-Objektive ausschließlich auf diesem Prinzip, das Pierre Angénieux durchgesetzt hat!

Auch hier will ich nicht unterschlagen, dass es auch Autoren gibt, die die Innovationsleistung  von Pierre Angénieux beim Zoom-Objektiv eher gering einschätzen: der britische Technik-Historiker Nick Hall sagt in seiner „Zoom Lens History“ (Zitat): „However, it would be a mistake to think that the Angénieux lenses represented a radical breakthrough: they were, instead, an incremental development, building on earlier devices (such as the Pan Cinor), and it seems unlikely that they would have caught on as quickly as they did in Hollywood had the Zoomar and Pan Cinor lenses not paved the way in film and television.“

Diese Aussage in Bezug auf das „Pan-Cinor“ ist falsch – der Rest des Satzes stimmt wohl insofern, als das Thema „ZOOM“ einfach schon lange im Raum stand – und dringend einer echten Lösung harrte – die Angénieux lieferte. Angesichts der Durchsetzung des Angénieux-Produktes und der Jahrzehntelangen technischen Überlegenheit der Angénieux-Zooms erscheint mir Hills Aussage unangemessen. Erneut eine Spitze eines britischen Autors gegen die französische Koryphäe? Ich habe noch nicht überprüft was Kingslake (den Hill sehr verehrt) zum Thema Angénieux-Zoom geschrieben hat…

Das 1956 vorgestellte und patentierte Objektiv war ein 17-68 mm T2.2 für das 16 mm Cine-Format. Es wurde ab 1958 ausgeliefert und veränderte in der Folge radikal die Bauform der Filmkameras. Schon 1961 wurde das 12-120 mm T2.2 ausgeliefert, das sofort massiv und weltweit für journalistische Arbeit, Reportage- und Dokumentations-Aufgaben eingesetzt wurde. Es wurde zum meistverkauften 16mm-Cine-Zoomobjektiv aller Zeiten.

Andere Zoom-Objektive für 16 mm-Cine-Format waren:

1963: 15-150 mm f/1.9-2.8 1964: 12-240 mm f/3.5-4.8 1965: 9.5-95 mm f/2.2 1966: 12.5-75 mm f/2.2 1967: 10-120 mm f/1.8 1967: 20-240 mm f/2.2 1971: 9.5-57 mm f/1.6-2.2 1977: 10-150 mm f/2-2.2 und 16-44 mm f/0.95-1.1

Schon 1962 folgte das 25-250 mm T3.2 für das 35 mm-Cine-Format, für das Angénieux bereits 1964 den ersten Academy-Award („Oscar“) erhielt. Es wurde in dieser Form 23 Jahre lang produziert ehe es 1985 durch das 25-250 mm f3.2-f4.0 abgelöst wurde. (Da hatte Pierre Angénieux sich bereits seit über 10 Jahren aus der Firma zurück gezogen… das, was er geschaffen hatte, war offensichtlich von Bestand – bis heute.)

Die totale Überlegenheit, die Angénieux mit diesen Zoom-Objektiven erreichte, wird durch die Tatsache verdeutlicht, dass der bedeutendste Konkurrent, Cooke, erst 1978 mit einem konkurrenzfähigen Objektiv heraus kam: dem Cooke Super Cine Varotal 25-250 mm f2.8.

Später gab es ein Rennen um die größte Zoom-Spannweite, die für TV-Kameras besonders nützlich war: hier hatte Angénieux gegenüber Berthiot stets “die Nase vorn“: 1976/77 mit 42-fach Zoom (speziell für die Olympischen Spiele in Moskau 1980 vorgesehen): 15-630 mm in einem Zoom! Dann 1994 mit 72-fach Zoom! Für militärische Zwecke (Fa. Raytheon, USA) wurden bereits zwei Exemplare eines 100x-Zooms (mit 3 Metern Baulänge!) im Jahr 1985 hergestellt!

Ein anderes, noch früheres 35mm-Zoom war das 35-140 mm T3.5, das bereits 1961 von Godard und Truffaut eingesetzt wurde, und für das sofort bei Erscheinen das Anamorphot-System („Franscope“) eines befreundeten Ingenieurs zur Verfügung stand. Später integrierte Angénieux selbst Anamorphot-Systeme in die eigenen Objektive.

Einer der bedeutendsten Kameramänner jener Tage, Willy Kurant, hat sich ausführlich über diese Konstellation geäußert (Lit.*): “I shot my first feature for Agnes Varda, The Creatures, in Black & White, Anamorphic, with a 35-140 mm Angénieux zoom converted to Franscope by the Fellous brothers and Dicop. Roger Fellous, who had worked with me as an assistant, came to my house to calibrate the lens on the camera. We used this one anamorphic lens for the entire movie. It was of excellent quality.“ An diesem Tag (30.03.2019), da ich dies hier schreibe, kam gerade die Nachricht, dass Agnes Varda mit 90 Jahren gestorben ist…

Schon längere Zeit als Sponsor auf den Filmfestspielen präsent, verleiht das Folgeunternehmen „Thales Angénieux“ jährlich seit 2013 einen Preis an Kamerafrauen und -männer: den „Pierre Angénieux ExcelLens in Cinematography Award“.

Willy Kurant hat an anderer Stelle festgestellt, dass gleich die allerersten Angénieux-Zoomobjektive  die gleiche Bildqualität wie gute Festbrennweiten lieferten. So war es konsequent, dass Angénieux die Fertigung von Festbrennweiten für Filmkameras schon bald einstellte – zumal dort ein sehr breites Angebot von Wettbewerbern existierte. Was liegt näher als sich voll und ganz auf das Gebiet zu konzentrieren, in dem man einzigartig und weltweit führend ist?

Zooms für Foto-Kameras:

Der enorme Erfolg der Cine-Zooms war sicher ein Grund dafür, dass Angénieux sich nun viel Zeit ließ, das revolutionäre neue System auch für Foto-Objektive bereit zu stellen. (Zuvor waren auch schon sehr lange keine neuen Festbrennweiten für SLR-Kameras heraus gekommen.)

Dadurch hatten andere Hersteller die Gelegenheit, dieses Terrain früher zu erschließen, wie Voigtländer mit dem Zoomar 36-82 mm f2.8 (1959) oder Nikon mit dem 43-86 mm f3.5 (1963). Beides meines Wissens allerdings noch Vertreter der Vorläufer-Generation der Varifokal-Objektive (mit optischer Kompensation).

Erst 1968 brachte Angénieux das legendäre erste 2-fach Zoom auf den Markt (10 Jahre nach dem ersten 4-fach Zoom für Cine 16 mm). Das 45-90 mm f2.8 wurde bis 1982 ausschließlich für Leica SL-(bzw. R-)Anschluss gebaut.

Erst 1982  kam das 35-70 mm f2.5-3.3 für alle wichtigen SLR-Anschlüsse heraus, ergänzt im gleichen Jahr durch das 70-210 mm f3.5. Etwa gleichzeitig (1986) wurden noch einmal zwei lichtstarke Teleobjektive ausgeliefert (180 mm f2.3 DEM Apo und 200 mm f2.8 DEM ED), um die fabelhaften Möglichkeiten der neuen ED-Gläser im Tele-Bereich zu nutzen. DEM (=Differentiel Element Movement) war eine spezielle Form der Innenfokussierung, die praktischerweise von den Zooms übernommen werden konnte.

Für das erste Foto-Zoom 45-90 mm berichtet Patrice-Hervé Pont in seinem Buch „angénieux – made in Saint-Heand, Loire, France“ ausführlich den besonderen Hintergrund:

Speziell in Deutschland galt unter Fachkundigen (und das war natürlich jeder, der einen Auslöser durchdrücken konnte) in den 1960er Jahren, dass kein Zoom-Objektiv (ja, auch ich sprach damals nur von „Gummilinsen“!) nur annähernd an eine Festbrennweite heran kommen kann… Pont nennt es in seinem Buch die „doctrine allemande“. Ich kann diese Darstellung wirklich nur bestätigen. In der Folge hat Leica für seine Leicaflex strikt auf Zoom-Objektive verzichtet und kam, als die europäischen Hersteller um 1964 zunehmend unter den Druck der japanischen Hersteller gerieten, dadurch noch verstärkt in Not. Angénieux erkannte dies und bot Leica ein damals gerade durch André Masson  (quasi als „Privat-Projekt“) erarbeitetes Foto-Zoom 45-90 mm an. Zu diesem Zeitpunkt war Angénieux schon kein Unbekannter Name im Hause Leitz: so wurde an der 8mm-Filmkamera „Leicina“ bereits ein Angénieux-Zoom 7,5-35 mm eingesetzt. Man wurde einig und lancierte das Foto-Zoom für die Leicaflex exklusiv mit einer speziellen Leica-Ästhetik der Fassung ausgestattet. 12 Jahre lang wurde es geliefert – auch für die Leica R3 (Minolta-Leica) SLR.

1990 gab es während der Dämmerung des Autofokus-Zeitalters noch einmal ein neues 28-70 mm f2.6 Zoomobjektiv mit Autofokus, gebaut für Leica R, Minolta, Nikon, Canon.

Die neuen „Foto-Offensiven“ – intern ab 1964, besonders von André Masson gefördert – führten allerdings zu keinem wirtschaftlichen Erfolg. Sie fielen gerade in die Zeit, in der die europäischen Kamera-Hersteller – großenteils verschuldet durch eigene Fehler! – rasant das Terrain gegen die japanischen Hersteller verloren. Zwar bot Angénieux die neuen Zooms und Teles auch für alle wichtigen Japanischen SLR-Kameraanschlüsse an – die Käufer dieser waren aber sehr preis-getrieben. Die Stückzahlen der Angénieux-Spitzenprodukte waren viel zu gering, um damit Geld zu verdienen: 2.000 Stück gesamt vom 45-90 mm (in 12 Jahren!!!), 15.000 vom 35-70 mm, 10.000 vom 70-210 mm, ca. 4.000 vom 28-70 mm. Die damit (und anderen Projekten, die nicht gut liefen) verbundenen hohen Verluste brachten Angénieux erstmals in wirtschaftliche Bedrängnis. Essilor stieg zunächst 1986 als Merhheitseigner (60%) ein – die Synergien reichten aber nicht.

Dann wurde zwischen 1992-1994, also etwa zeitgleich mit der Übernahme der Firma durch Thales, die Fertigung aller SLR-Kleinbild-Fotoobjektive eingestellt.

Man darf nicht übersehen, dass der Nutzen des Zooms für den Film immens viel größer war als für die Fotografie… Die Existenz des Zooms mit hoher Bildqualität hat sogar die Bauweise der Filmkameras drastisch verändert – und die Arbeitsweise an der Kamera und den Stil der Bilder sowieso. Dieser Effekt ist beim Fotografieren viel geringer – man könnte fast sagen: marginal. Wenn man von der reinen Bequemlichkeit bei Reportagen und auf Reisen mal absieht, gibt es eigentlich keinen „Foto-Bildstil“, der die Nutzung eines Zoom-Objektivs voraussetzt – wenn man einmal von dem manieristischen „Effekt“ des Zoomens während der Belichtung absieht…

Fazit: Dass der Name Angénieux heute in der Fotografie-Szene so relativ unbekannt ist, liegt wohl auch daran, dass das Unternehmen sich bereits vor über 25 Jahren aus dem Segment „Foto“ zurückgezogen hat. Ich hoffe, mein Beitrag macht deutlich, dass es aus dem Blickwinkel der Geschichte der optischen Technik unangemessen ist, das Werk dieses Mann in Vergessenheit geraten zu lassen.

Vielleicht müssen „Fotosaurier“ wie ich mehr dazu tun, die Erinnerung an die wesentlichen Innovationsprozesse der Vergangenheit wach zu zu halten. Ich will versuchen, meinen bescheidenen Beitrag dazu zu leisten.

Zeit-Tabelle Angénieux

Meine Quellen zum Thema „Angénieux“:

Die Quellenlage zu Informationen über den Menschen Pierre Angénieux und das Unternehmen sind – gemessen an ihrer Bedeutung – mehr als dürftig. Besonders bei den primären Quellen herrscht weitgehend Fehlanzeige. Da die meisten von uns heute zuerst in die Wikipedia schauen, wird das dort auch deutlich: sowohl in der deutschen und englischen und sogar in der französischen Wikipedia sind die Artikel über Mensch und Unternehmen kurz und dürr. Der Bereich der Zusammenarbeit mit der NASA im Raumfahrtsektor nimmt meist einen unangemessen großen Raum ein. Das sind spektakuläre, medienwirksame Ereignisse. Die wirkliche Bedeutung und Wirkung der Innovationen von Angénieux, vor allem in Film-Bereich, wird aus diesen Wikipedia-Artikeln nicht so richtig sichtbar – auch nicht in der französischen Wikipedia. Vielleicht sollten diese Artikel einmal aktualisiert werden…

Vor ein paar Jahren stieß ich auf eine französischsprachige Monografie über Angénieux in Buchform:

„angénieux – made in Saint-Heand, Loire, France“,  Autor: Patrice-Hervé Pont, Editions du Pécari, 2003.

Dieses französischsprachige Buch stellt die Produkte von Angénieux „enzyklopädisch“ und geordnet nach Anwendungsgebieten dar. Viele Detail-Informationen habe ich daraus entnehmen können. Wer Informationen über die bekannten und dokumentierten Produkte aus dem Hause Angénieux sucht, wird hier fündig. Systematisch und detailliert werden alle Objektiv-Typen, ihre Entwicklung über die Jahre, Technische Daten der wichtigsten Produkte bis hin zur Nomenklatur und Objektiv-Nummern behandelt.

Die Monografie ist gewissermaßen von der Firma Angénieux autorisiert, denn der ehemalige Generaldirektor André Masson hat das Vorwort geschrieben.

Ich habe mich über die Jahre durch eine große Zahl von Zeitschriften-Artikeln gepflügt – die ich nicht alle hier auflisten möchte (einige sind in den Wiki-Artikeln aufgeführt), da sie auch meistens nur aus Sekundär-Quellen zitieren.

Neben der Pont-Monografie die wesentlichste Veröffentlichung, die ich hier aufführen kann (und die für den Film-Bereich praktisch alle anderen ersetzen kann) ist die folgende Quelle:

http://www.fdtimes.com/pdfs/articles/angenieux/FDTimes-Angenieux-Special-IBC-Sept2013.pdf

Das kann ich wärmstens empfehlen!

Darüberhinaus ist die Website von Nick Hall über die Entstehung der Zoom-Objektive interessant:

https://www.zoomlenshistory.org.uk/showcase-page/

Mit einer seiner Aussagen habe ich mich im Text kritisch auseinandergesetzt.

Zur Entwicklung der Retrofocus-Objektive aus der Sicht von Zeiss Oberkochen kann man bei dieser Quelle nachlesen:

Klicke, um auf Nasse_Objektivnamen_Distagon.pdf zuzugreifen

Im Juni 2019 erschien eine neue Monografie in Englisch und Französisch: „Angénieux and the Cinema, From Light to Image“ – Autor Silvana Editoriale, das ich hier noch nicht auswerten konnte.

Copyright Fotosaurier, Herbert Börger

Berlin, im August 2019

Dieser Artikel ist in gekürzter Fassung im Online-Fotojournal „fotoespresso“ 4/2019 erschienen.

Bild von Pierre Angénieux mit freundlicher Genehmigung der Firma Thales-Angénieux.

Nix für Pixelpeeper…? Was gibt uns ein Triplet ? Meyer’s Trioplane NEU gegen ALT (Teil I – Fazit)

Heute sich mit einem Triplet (Dreilinser) zu befassen: das wirkt wie aus der Zeit gefallen.

Wozu? Moderne Objektiv-Rechnungen benutzen sechs bis über ein Dutzend Elemente und brüsten sich – meist zu Recht – die meisten optischen Fehler nicht nur axial sondern auch außer-axial weitgehend zu eliminieren. Schon kurz nach seiner Erfindung 1902 wurde das vier-linsige Tessar für lange Zeit zum wirtschaftlich sinnvollen und qualitativ hochwertigen Quasi-Standard. Allerdings: ein Triplet kostete nur etwa die Hälfte…

Das Triplet KANN in der absoluten Bildmitte sehr scharf abbilden – aber bei Bildwinkeln zwischen 45° (KB-Brennweite ca. 50 mm) und 20° (KB-Brennweite ca. 100 mm) ist eine gleichmäßige Abbildungs-Schärfe bis in die Ecken nicht zu erwarten (außer bei Bl. 22).

Wenn man sich beim Triplet allerdings auf einen sehr kleinen Bildwinkel <2,5° beschränken würde (Astro- und Fern-Linsen) kann man damit eine absolut perfekte Optik erzeugen – mit Verwendung modernster hoch-brechender Gläser sogar apochromatisch!

Während 95% meines bisherigen Fotosaurier-Daseins lag ein Dreilinser ausserhalb meines Interessen-Bereiches (außer für Astro-Fernrohre…).

Was hat mein Interesse geweckt?

A – Die überaus positiven Erfahrungen mit dem über 90 Jahre alten ERNOSTAR (übrigens auch ein Ableitung aus dem Standard-Triplet: Cooke-Lens) machten mich neugierig auf weitere frühe Bauweisen;

B – Die Firma Globell (heutiger Nutzer der Markennamen der Meyer-Optik Görlitz) baute neuerdings in Kleinserie (modernisierte) Neuauflagen der Trioplan-Klassiker. Ich nahm selbst am Kickstarter-Projekt für das Trioplan 50 mm f2,9 teil. Zum Schluss werde dazu noch ein paar Bemerkungen machen.

C – Als nun von beiden Trioplan-Objektiven (50 mm und 100 mm) neu aufgelegte „moderne“ Versionen vorlagen, war meine Neugier geweckt, den Charakter dieser Triplets zu erforschen und die alten Optiken mit diesen „Remakes“ zu vergleichen. Gedacht… getan!

Es ist vielleicht ganz gut, wenn der Leser von Beginn an weiß, dass ich mich diesen Objektiven mit einer großen Portion Skepsis genähert habe.

„Schuld“ daran war die Vermarktungs-Strategie der Firma Globell, die als Haupt-Werbeaussage für die Objektive deren „Seifenblasen-Bokeh“ in den Vordergrund stellte. Ich bin grundsätzlich kein Freund von Manierismen: nach dem Betrachten von 5 bis 6 Bildern, die ausschließlich „von dem Seifenblasen-Effekt“ leben, erlahmt mein Interesse spürbar!

Was sind diese „Seifenblasen“ (bubbles)? Sie entstehen durch sehr helle, kleine Bildbereiche (z.B. Reflexe oder Lichtflecken) in einer dunkleren Umgebung und erscheinen außerhalb der Schärfeebene im Bild als „Unschärfe-Kreise“, die umso größer sind je weiter die Lichterscheinung von der Schärfeebene in der Natur entfernt ist – und je größer der eingestellte Blendendurchmesser (z.B. 2,9) ist. Die Scheibchen sind nämlich ein scharf berandetes Bild der physischen Blende des Objektives in der Bildebene. Daher hängt die Außen-Kontur der Beugungsscheiben auch von der Form dieser Blende ab. Bei voll geöffneter Blende sind die Scheibchen immer Kreise. Bei Abblendung mit 5 geraden Blendenlamellen-Segmenten sind die Beugungs-Scheiben Fünfecke. Das kann störend wirken. Deshalb versucht man, mit möglichst vielen (und dann noch leicht gekrümmten Blendenlamellen) auch bei Abblendung einen Kreis zu erreichen.

Das vorstehende gilt grundsätzlich für alle Fotoobjektive – als Ideal einer gut korrigierten Optik wird (heute) angesehen, wenn diese Kreise Scheibchen bilden, die eine möglichst gleichmäßige Helligkeitsverteilung in sich haben. Wenn die Mitte des Unschärfekreises deutlich dunkler ist als der Rand, dann erscheinen die „Seifenblasen“ – die Unschärfe-Scheibchen entarten also zu schmalen Ringen.

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Bild 1: Typisches „Seifenblasen-Bokeh“ (Bubble-Bokeh) – ALTES Trioplan 50mm f2,9, Blende 2,9 – Ausschnitt Bildmitte

Dieser Seifenblasen-Effekt trit nur bei weit offener Blende oder leichter Abblendung dieser Objektive auf. Schließt man die Blende auf Werte von 5,6 oder vor allem darüber, entstehen auch dort Scheibchen mit weitgehend gleichmäßiger Helligkeitsverteilung (oder auch solche, die in der Mitte heller sind).

Was ist das „swirly Bokeh“ ? Das tritt dann auf, wenn größere Bereiche des Bildfeldes nahe dem Bildrand durch unscharfen Vorder- oder Hintergrund gebildet werden, der hohe Kontraste enthält (wie etwa lichtdurchflutetes Laubwerk!). Bei diesen Objektiven werden die Unschärfekreise zum Bildrand hin besonders stark zu Ovalen verzerrt – im Extremfall zu „Katzenagen“. Dadurch entsteht bei sehr vielen solcher kontrastreichen Unschärfekreisen oder auch Unschärfescheibchen der Eindruck eines großen „Wirbels“ (englisch: swirl) um das zentrale Bildobjekt. Dabei wird bei Seifenblasen-Unschärfekreisen der Effekt noch dadurch verstärkt, dass vor allem bei ganz offener Blende der randnähere Teil der Seifenblase wesentlich heller ist, als der innenliegende, wodurch dort die Ringe zu Bögen entarten.

Bei Bild 1 tritt der „Swirl-Effekt“ zum Rand hin nicht auf, weil es ein Ausschnitt aus der Bildmitte ist.

https://flic.kr/p/213S5Q1
Bild 2: Typisches „Swirly-Bokeh“ – Trioplan 50mm f2,9 bei Bl. 2,9 – NEUES Modell (Link bitte

Ich frage mich da: Wie oft kann man den diesen Wirbel, zum Beispiel um ein Porträt, einsetzen, bis das maniriert oder sehr gekünstelt erscheint?

(Technische Bemerkung: wenn Sie in Flickr in die Objektiv-Informationen und EXIF-Daten der Bilder seht, stehen manchmal andere Objektive dort, als ich hier beschreibe. Dies ist ein Bug in der Sony A7RII – wenn man Objektive ohne Kontakte anschließt, bleibt manchmal das vorher verwendete Objektiv dort einfach eingetragen… Beil Bild 2 steht das FE 50mm f1.4 drin – ist aber sicher das neue Trioplan!)

Wie viele Bildsituationen gibt es, in denen die Seifenblasen-Unschärferinge als Gestaltungselement dem Objekt gerecht werden? Dazu muss man wissen, dass die „Seifenblasen“ nur in ganz definierten Licht-Blenden-Abstands-Kombinationen überhaupt deutlich und bildwirksam auftreten. Das dabei entstehende Muster ist dabei sehr schwierig zu kontrollieren. Man konzentriert sich ja eigentlich auf das Haupt-Motiv.

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Bild 3: Anleitung von Meyer-Optik für das Seifenblasen-Bokeh

Ich hatte  zunächst ein altes Exakta-Trioplan 100mm f2,8 aus den 50/60er Jahren (Zustand fast neuwertig). Es ist allerdings eine Variante, die nur 5 Blendenlamellen hat – was nur beim Abblenden eine Einschränkung darstellt – voll geöffnet bei f2,8 ist auch an diesem Objektiv die Blende natürlich-rund. Ich wusste aus ersten Versuchen damit, dass das Objektiv bei stärkerer Abblendung in der Bildmitte sehr scharf wird und einen sehr harmonischen „natürlichen“ Schärfeabfall zum Rand hat.  Dies hatte ich inzwischen ja gerade vom Ernostar gelernt, dass das für Porträts und Naturaufnahmen oft eine sehr schöne Bildwirkung erzeugt.

Dazu habe ich mir dann von einem Händler das damals schon existierende NEUE 100er Trioplan (von Globell) als Neuware gekauft.

In der Folge habe ich am zweiten Kickstarter-Projekt für das 50er selbst teilgenommen – was sich etwas in die Länge zog… (etliche Teilnehmer haben wohl jetzt noch ihr Objektiv gerade erhalten). Ich wurde allerdings mit Glück recht früh „bedient“. Parallel dazu habe ich mir das historische Exakta-Trioplan 50mm f2,9 ebenfalls in einem hervorragenden Zustand beschafft,

Alle Aufnahmen wurden mit der Sony  A7RII (42,5 MP) gemacht – die historischen Objektive wurden mit einem Eakta/NEX-Adapter angeschlossen. Die neuen Globell-Objektive habe ich direkt mit Sony-E-Anschluss gekauft.

Ein kleiner Hinweis zu diesen neuen Sony-E Versionen: Globell hat den Ausrichte-Punkt für das Ansetzen des Bayonetts an die Kamera falsch gravieren lassen. Man muss das Objetiv mit dem Markierungs-Punkt etwa bei 10h30 gegen die Kamera halten (so wie das bei Canon oder Fuji-X wäre)…. dann kann man das Objektiv montieren! (Das hatte bei mir beim ersten Versuch, das 100er Objektiv an die A7RII anzusetzen, natürlich zu einer erheblichen Schrecksekunde geführt!!! Irgendwie bin ich dem Fehler dann aber selbst auf die Schliche gekommen, ohne den Hersteller zu kontaktieren….) Das gilt genauso für das 50er in Sony-E-Anschluss!

Nachträglich bin ich nun froh, dass ich mich den Mühen (und nicht unerheblichen Kosten) unterzogen habe, diese Objektive in der Praxis zu erforschen.

FAZIT:

Da die Beschreibung der beiden Trioplane in jeweils alter und moderner Fassung etwas länglich ausfallen wird, nehme ich hier die Schlussfolgerung vorweg und werde dann die Detailergebnisse zum 50er und 100er Trioplan in jeweils eigenen Blog-Beiträgen darstellen.
Warum bin ich froh, die Optiken selbst erforscht zu haben?

–> Ich konnte mit den Trioplanen (besonders dem 50er) Bildergebnisse erzielen, die tatsächlich nach meiner Erfahrung so mit keinem anderen Objektiv möglich sind und auch nicht mit irgendeinem Software-Filter erzeugt werden können. Es handet sich dabei um teils „malerische“ teils „grafische“ Bildwirkungen, die nichts (oder nur mittelbar bzw. in Kombination) mit „Bubble-Bokeh“ oder dem Wirbel zu tun haben. Die Trioplane (alt oder neu) sind aus heutiger Sicht „Kreativ-Linsen“, mit denen man bildnerische Ergebnisse erzielen KANN, die den Aufwand wirklich lohnen – und mit denen jeder nach meiner Überzeugung auch einen eigenen Stil entwickeln könnte – was dem Gegenteil des oben beklagten „Manierismus“ entspricht. Aber: man muss dazu viel Zeit investieren und tief in die Eigenarten dieser Objektive eintauchen. Man muss sich aber auch damit abfinden, dass die Ergebnisse schwer planbar sind… Es gibt eine Vielzahl möglicher Wechselwirkungen zwischen Objektstruktur, Licht und Abbildungsfehlern der Objektive, die man oft im Sucher gar nicht gesehen hat und dann erst bei der Ausarbeitung der Bilder am Computer erkennt. Sehr schöne Überraschungen oft – und durch mehrere Schleifen solcher Erfahrungen wird man hellsichtiger in Hinblick auf weitere solche Ergebnisse. Auf meinem derzeitigen Stand der Erfahrungen bin ich sicher noch weit davon entfernt, das mögliche Potential dieser Optiken auszuschöpfen.

Um den Leser „bei der Stange zu halten“, lege ich nun erst einmal sechs Bilder vor, die illustrieren, was ich mit diesen „Kreativ-Linsen“ jenseits von Seifenblase und „Swirl“ gefunden habe:

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Bild 4a: Ziersalbei und Cosmea im tiefen Gegenlicht – Trioplan NEU 100mm f2,8 bei Bl. 2,8 – Ausschnitt rechts unten. Der linke, hohe Salbeizweig steht in der Schärfe-Ebene. Die anderen Zweige verschwimmen nicht in Unschärfe, sondern werden durch die scharf begrenzten Unschärfekreise in pittoreske Skulpturen verwandelt.

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Bild 4b: Ausschnitt aus Bildmitte – stärker vergrößert – zeigt die unterschiedlichen Unschärfe-Wirkungen in verschiedenen Bildebenen.

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Bild 5a: Rosenknospe „geträumt“ – Trioplan 50mm f2,9 bei Bl. 2,9

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Bild 5b: Detail aus Bild 5a – man beachte die sehr feine Detailwiedergabe in den Wassertropfen auf den Spinnenfäden – und auf der Spinne selbst. (1073 pixel hoher Ausschnitt aus ca. 6000 pixel Bildhöhe der Sony A7RII – 42,5 MP) Die Spinne ist übrigens die „Baldachinspinne“, die den „Altweibersommer“ erzeugt – fleißiges Tier!!! … und hier „in flagranti“ ertappt!

https://flic.kr/p/Z3f97Q
Bild 6: Tränendes Herz (Ausschnitt) – Trioplan NEU 50mm f2,9 bei Bl. 5,6 – zeigt den malerischen Übergang aus der Bildmitte (ganz rechts) zum Bildrand (links)

https://flic.kr/p/213ehJf
Bild 7: Ulmenahorn-Zweig – NEUES Trioplan 50mm f2,9 bei Bl. 4 – Farb-Negativprozess in Photoshop angewendet. Man beachte die grafischen effekte außerhalb der Schärfezone!

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Bild 8: NEUES Trioplan 50mm f2,9 bei Bl. 4 – Nahbereich – zwei Blattränder, die außerhalb des Focus sind, bilden grafisch wirkende „Bubble-Chains“ (lokal begrenzte Ketten von Seifenblasen), sehr dezenter Einsatz der „Bubbles“ – der Hintergrund bildet extrem weiches Bokeh.

https://flic.kr/p/215bciq
Bild 9: Zweig einer Zeder, Trioplan NEU 50mm f2,9 bei Bl. 4 – Ausschnitt aus der rechten oberen Ecke des Bildes: durch die starke Koma und die kontraststarke Struktur des Zweiges entsteht ein „Abstraktes Bild“ von großem grafischem Reiz.

(Wenn das Bild in Flickr angezeigt wird, können Sie mit den Pfeilen rechts und links auch durch noch weitere Bilder scrollen!)

Das neu aufgelegte 50er Trioplan von Globell unterscheidet sich von einem historischen Trioplan 50 gravierend durch die in der Neuauflage hinzugefügte Naheinstellung (etwa bis Maßstab 4:1) durch Verstellen des vordersten Linsengliedes.

Dies war nun eine wirklich geniale Idee: es erweitert die Einsetzbarkeit der Optik in einen Bereich, in dem die optischen Reize des Trioplans besonders zur Wirkung kommen. Ich schätze, dass ich selbst derzeit ca. 75% der Aufnahmen mit dem 50er in diesem Nahbereich mache. Darin liegt der mit Abstand höchste kreative Reiz für mich.

Wegen dieser Naheinstellungs-Möglichkeit würde ich dem neuen Trioplan 50 immer den Vorzug vor einem „historischen“ Exemplar geben, obwohl mir auf größeren Entfernungen die alte 50er Optik ein bisschen besser gefält (höherer Kontrast bei voller Öffnung). Bei dem 100er Trioplan sehe ich keine nennenswerten Unterschiede bei NEU gegen ALT.

Die Detaillierten Effekte, die sich aus den optischen Eigenschaften der Objektive, der Struktur des Motivs, den Lichtverhältnissen und meinen Erfahrungen ergeben können, sind allerdings sehr schwer vorhersehbar und planbar. Mit zunehmender Erfahrung wird das besser werden. Aber ich garantiere Ihnen, dass Sie am Bildschirm in Ihren Bilddateien immer wieder große (positive!) Überraschungen erleben werden, die Sie im Sucher der Kamera nicht gesehen haben! Nur wenn Ihnen das Freude bereitet, lohnt sich das Objektiv für Sie – eine „Wundertüte“ sozusagen.

Abschließend noch eine Bemerkung zum Thema „Pixel-Peeper“:

Ein Dreilinser ist erwartungsgemäß nicht der große „Renner“ bei der klassischen, meßtechnischen Objektiv-Auflösung. Wozu dann eine Kamera verwenden, die eine so  extrem hohe Auflösung wie die A7RII mit 42,5 MP hat?

  1. In der Bildmitte kann das Trioplan (wie schon das Ernostar von 1925!!!) die Auflösung dieser Kamera wirklich nutzen!
  2. Im Rand-Eckenbereich treten selbstverständlich erhebliche außeraxiale Bildfehler auf – Beugungs-Scheiben und Ringe, sehr spezielle astigmatische Effekte, Beugungen und – vor allem! – Koma. Die Koma bildet aus Lichtpunkten ausgedehnte geometrische Figuren: „Schwalben“ oder gar „Schleifen“. Wenn die Struktur des Motivs interessant ist, überlagern sich diese „Fehler“ zu sehr schönen grafisch strukturierten Mustern (s. Bild 4b und 9). Diese Strukturen sind überraschenderweise so fein gegliedert, dass auch dadurch wieder die hohe Auflösung der Kamera von sehr großem Nutzen ist!

Ich kenne keinen anderen Objektiv-Typ, der aus „Bildfehlern“ so aufregende Strukturen bildet! Aufgrund dieser Eigenschaften des 50er Objektives werde ich mich so bald nicht mehr von ihm trennen und freue mich noch auf viele „Entdeckungsreisen“ damit.

In den nächsten Berichtsteilen werde ich mich detaillierter mit dem Trioplan 50mm f2,9   (Teil 2) und dem 100mm f2,8 (Teil 3) beschäftigen, jeweils im Vergleich ALT gegen NEU. („Work in progress“!)

Der „fotosaurier“, Berlin, den 4. November 2017