Digitalkameras – fotosaurier

100 Jahre ERNOSTAR-Objektiv von Ludwig BERTELE

Vor knapp 9 Jahren, 2016, erschien mein Artikel „Die ERNOSTAR-Objektive – Geniestreich eines 23-jährigen?“ als erster Beitrag in diesem Blog. So gesehen geht die Existenz dieses Blogs „fotosaurier.de“ quasi unmittelbar auf das Wirken L. Berteles zurück! Ich bezog mich auf dem Zeitstrahl damals auf das Alter Berteles zum Zeitpunkt der Markteinführung des ERNOSTAR-Objetives (Herbst 1924).

**Bild 1:** Mein Ernostar 10cm 1:2 aus einer Ermanox-Kamera (die diffusen Punkte in der Frontlinse sind kein Staub, sondern LUFTBLASEN in der grossen, dicken Linse!) – Quelle: fotosaurier

Ich hätte auch schreiben können: „… Geniestreich eines 20-jährigen.“ Denn der am 25.12.1900 geborene, junge Optikrechner hatte seine Ideen für ein lichtstarkes Foto-Objektiv bereits im Oktober 2021 hinterlegt (Prioritätsdatum im GB-Patent !) – während die Ernemann-Patentanmeldung (ohne Erfinder-Nennung) von 1922 datiert. 1923 kamen dann Ermanox-Kamera und das erste ERNOSTAR 10cm f/2.0 auf den Markt. Am 5.10.1925 erschien schließlich eine Publikation von Bertele zu seiner Optik-Innovation „Ernostar 1:1,8 und 1:2,0“ in der „Central-Zeitung für Optik und Mechanik“. Das ist der 100-jährige Zeitpunkt, auf den ich mich hier und heute willkürlich (aber immerhin belegbar) festgelegt habe. Zu diesem Zeitpunkt war bereits eine Vielzahl von Varianten und Modifikationen der Optik entstanden, geprüft und zum Teil auch heraus gebracht worden – z.B. das 85mm 1:1,8 in 1925.

FYI: I sell this lens now – look at this link, if you are interested: https://www.ebay.de/itm/146918733234 .

100+ Jahre Ernostar

Somit wären über diesem Artikel hier auch die Überschriften „104 Jahre Ernostar“ oder „101 Jahre Ernostar“ gerechtfertigt … wenn ich den Zeitpunkt der ersten patentrechtlichen Beurkundung oder der Markteinführung gewählt hätte.

Firma Ernemann war Ende 1925 immerhin noch eine bedeutende selbständige Weltfirma für Still-Kameras und Film-Projektoren in Dresden (die Silhouette des turmförmigen Ernemann-Firmengebäudes wurde später als Logo der DDR-PENTACON-Marke gewählt …). Ein höchst innovatives Familienunternehmen.

Ein Jahr nach meinem Bertele-Ernostar-Blogbeitrag erschien (2017) ein Buch über Ludwig Bertele als Mensch und sein Wirken als Ingenieur, verfasst von dessen Sohn Erhard Bertele /1/. Dies empfehlenswerte Buch enthebt uns der Aufgabe, die biografischen und beruflichen Aspekte des Ludwig Bertele hier zu vertiefen. Allerdings bleiben trotz der familiären Nähe des Autors zum Protagonisten einige Fragen offen – wie der Autor auch frei bekennt … eben das uralte „Vater und Sohn“-Thema: als der Sohn schließlich erkennt, welcher Gigant sein Vater in seinem Arbeitsbereich war, kann er ihn nicht mehr fragen!

Inzwischen ist darüber hinaus ein extrem detaillierter Artikel über die Ernostar- und Sonnar-Objektive von Marco Kröger im großartigen Blog https://zeissikonveb.de/start/objektive/normalobjektive/sonnar.html /2/ erschienen.

Der umfangreiche Blog-Artikel Maco Krögers erlaubt es, das Wirken dieses Mannes in der geometrischen Optik für die Firmen Ernemann und Zeiss-Ikon detailliert nachzuvollziehen: von den ersten Ernostar-Entwürfen des noch nicht einmal volljährigen Autodidakten über das Sonnar bis zum Biogon. Es ist eine Hymne auf das frühe Schaffen Berteles (14 Jahre bei Zeiss Ikon) – aus meiner Sicht neben Pierre Angénieux eines der beiden dominierenden Genies der Foto- und Film-Optik des 20. Jahrhunderts.

Auf die sehr speziellen Aspekte der Verbindung Ludwig Berteles mit Zeiss Ikon werde ich in einem zweiten Artikel eingehen. Schon 1926 ging Ernemann unternehmerisch in der vom Zeiss-Konzern beherrschten „Zeiss Ikon A.G.“ unter. Die Zeiss Ikon war eine Kartellbildung zur Unzeit: sie zerstörte den Wettbewerb unter deutschen Kameraherstellern zur Zeit des technischen Aufstiegs und der Blüte einer neuen Produktgattung. Was als Spätfolge meines Erachtens zum Untergang dieser Industrie in Deutschland in den 1970er Jahren wesentlich beitrug.

Dem Ernostar-Objektiv in dieser ursprünglichen Form und mit diesem Namen (der von Zeiss später nicht weiter gepflegt wurde …) ist nur eine kurze Lebenszeit am Markt vergönnt gewesen, da es zunächst für Plattenkameras (z.T. noch mit Filmpack) konzipiert war – und dieser Kameratyp mit dem Aufstieg der Kleinbildkamera (Leica zuerst!) nach 1926 zügig vom Markt verschwanden.

Daher sind Objektive mit dem Namen „Ernostar“ selten. Das ursprünglich so benannte und von Bertele erfundene Ernostar-Linsenschema hat aber seine Bedeutung bis heute erhalten und ist immer noch präsent. Den Namen ließ Zeiss wohl bewusst untergehen, weil er an die „alte“ Familienfirma Ernemann erinnerte.

Ludwig Bertele hat seiner Innovations-Freude keine Pause gegönnt und hat schon 1929 – dann als Zeiss-Mitarbeiter – den nächsten „Coup“ gelandet: die Weiterentwicklung des Ernostar zum „Sonnar“. Dieser Markenname wird von Carl Zeiss bis heute sorgfältig gepflegt – egal welches Linsenschema sich dahinter wirklich verbirgt … Dem Nutzer kann das egal sein, wenn das Ergebnis exzellent ist – wie es in diesem Falle zutrifft!

Zum Linsenaufbau, dessen technischen Hintergründen und die Weiterentwicklung zum Sonnar verweise ich noch einmal ausdrücklich auf den Artikel von Marco Kröger (Link s.o.)

Die optischen Eigenschaften des Ernostar 10cm f/2.0 im Analog-Kleinbildformat

Es ist ja bekannt, dass die ERMANOX-Kamera, aus der diese Optik stammt mit dem Negativ-Format 4,5 x 6 cm (Platten/Planfilme) arbeitete, an dem sie eine Normalbrennweite war – noch vor dem Erscheinen der Leica mit 24 x 36 mm.

Da die optische Konstruktion aber quasi die Mutter einer Generation von bedeutenden Ernostar- und Sonnar-Kleinbildobjektiven wurde, halte ich es durchaus für gerechtfertigt, hier die optischen Eigenschaften des Objektivs auf dem Kleinbildformat 24×36 (35 mm-Film) zu betrachten. Hätte Herr Bertele damals die Aufgabe gehabt, das Objektiv für das Kleinbildformat zu berechnen, wäre die Konstruktion im Detail sicher etwas anders ausgefallen – und die Leistung der Optik wohl noch besser!

Vor genau 2 Jahren habe ich in meinem Artikel https://fotosaurier.de/wp-admin/post.php?post=2657&action=edit detailliert beschrieben, wie ich die Verwendung der Imatest-Software auf Analog-Film erschlossen habe.

Hier das Ergebnis der Auflösungsmessung auf Analog-Film Agfa APX100:

Dies ist die Kamera-Objektiv-Konstellation:

**Bild** 3: Ernostar 10cm 1:2 an der Alpa 10d
center, part way (30-76%), corner (>76%) bei allen Blenden – Quelle: fotosaurier

Das folgende Diagramm zeigt die Auflösung (d.h. den MTF30-Wert!) im Bild-Zentrum (innerhalb 30%, grün), den äußersten Ecken (außerhalb des 75% Bildkreis-Radius, gelb) und der größten Zone des Bildes zwischen Zentrum und Ecke, die bei IMATEST „part way“ genannt wird (graue Linie):

**Bild 4**: Ernostar- 10cm 1:2, Auflösung auf Analog Film APX100 (entspr. 33 MP)
center, part way (30-76%), corner (>76%) bei allen Blenden – Quelle: fotosaurier

Die blaue Linie zeigt den (konstanten) Wert der „Nyquist Frequenz“ für diese Meßsituation, d.h. die nominelle Auflösung des Scan-Sensors in dem reflecta Film Scanner „RPS 10M“. Der Messwert LP/PH des MTF30-Auflösungswertes bedeutet „Linienpaare je Bildhöhe“ (engl. „picture height=PH“). Die Nyquist Frequenz entspricht der halben Zahl der Pixel in der Bildhöhe (die hier konkret 4518 Pixel betrug).

Der mit 5.000 dpi gescannte Schwarz-Weiß-Film entspricht in der digitalen Auflösung einem Sensor mit 32-34 Megapixeln – hat also linear (je Achse) zwei Drittel der Auflösung des 60 MP-Sony-Sensors in der Sony A7R4.

Man sieht in allen Bildbereichen selbst nach heutigen Maßstäben gute (Offenblende f/2.0 und f/2.8) bis exzellente Auflösungswerte. Nach dem Anstieg auf die höchste Mittenauflösung bei f/4.0 ist die Schärfe im ganzen Bild über alle Blenden weitgehend konstant – mit sehr geringem beugungsbedingtem Schärfe-Abfall oberhalb der Blende 11. Der Wert von ca. 800 LP/PH in den Ecken bei f/2.0 gilt auch in den 1950er und 1960er Jahren noch als normal.

Das folgende Diagramm zeigt den Hell-Dunkel-Übergang (Kantenschärfe) in der Bildmitte des Ernostar bei Blende 2,8:

**Bild 5**: Kantenschärfe und MTF-Kurve des Ernostar 10cm 1:2 in der Bildmitte – Quelle: fotosaurier

In der Legende des „Edge profile“ ist zu lesen, dass die Pixelgröße, des Scanners 5,08µ beträgt. Die Breite des Übergangs von 10% zu 90% Schwärzung („rise“) lt. Diagramm ist hier 1,47 Pixel, entsprechend 7,5µ. Das entspricht gerade etwa der Dicke der Filmemulsion des APX100-Filmes!

Die untere Kurve ist die MTF-Funktion. Beide Kurven zeigen, dass das Bild sowohl analog als auch digital sehr zurückhaltend geschärft wurde.

Wir müssen uns hier klar machen, dass es sich um ein sechslinsiges Objektiv (4 Glieder – ein Cooke Triplet mit aufgespaltener Frontlinse!) OHNE VERGÜTUNG handelt. In den großen Frontlinsen waren damals damals noch unvermeidlich LUFTBLASEN eingeschlossen! Wir stehen damit direkt vor der Schwelle der großen Erfolgsgeschichte der Kleinbildkamera ab 1926, die von Konstruktionen wie dem Ernostar und seiner Folgeentwicklung Sonnar entscheidend beeinflußt wurde.

**Bild** 6: Linsenschnitt des Ernostar 1:2 bei Markteinführung – also vermutlich auch mein frühes Exemplar – Quelle: Deutsches Patent 401.274

Folgend stelle ich dem Ergebnis auf Analog-Film die Auflösungsmessungen an vier verschiedenen Digital-Sensoren gegenüber:

Im Vergleich der Kurven sollten Sie sich auf die blaue Referenzlinie (entsprechend der Nyquist Frequenz) konzentrieren, die bei dem Analog-Vergleich der Auflösungsfähigkeit des Sensors im Scanner entspricht. Um den visuellen Eindruck vergleichbar zu erhalten, habe ich immer die gleiche Auflösungs-Spanne auf der y-Achse mit 4.000 LP/PH beibehalten.

a) Sony A7R2 – 42 MP, Nyquist Frequenz 26528 LP/PH (blaue Linie):

**Bild** 7: Ernostar- 10cm 1:2, an der Sony A7R2 (42 MP)
center, part way (30-76%), corner (>76%) bei allen Blenden – Quelle: fotosaurier

Als ich das Ernostar erwarb (2017) war es mit einem M39-Gewinde versehen und die Sony A7R2 mit 42 MP war meine höchstauflösende Digitalkamera – die sehr spezielle Gegenlichtblende bastelte ich aus einem Yoghurtbecher!

Ab 2019 war ich dann in der Lage Auflösungen mit IMATEST zu messen, hier zunächst mit der 42 MP-Sony A7R2:

**Bild** 8: Ernostar- 10cm 1:2, Auflösung an der Sony A7R2 (42 MP)
center, part way (30-76%), corner (>76%) bei allen Blenden – Quelle: fotosaurier

Im Zentrum liegt die Auflösung gleichmäßig und konstant ca. 10% über der Auflösung auf Analog-Film. In der Ecke bei Offenblende allerdings nur bei 1/3 des Analog-Wertes! Wir werden sehen, dass dies das größte Problem beim Einsatz des Ernostar (und vieler anderer historischer Objektive!) an Digitalsensoren ist.

b) Sony A7R4 – 60 MP, Nyquist Frequenz 3.168 LP/PH (blaue Linie):

**Bild** 9: Ernostar- 10cm 1:2, an der Sony A7R4 (60 MP)
center, part way (30-76%), corner (>76%) bei allen Blenden – Quelle: fotosaurier

Das Ernostar wurde 2017 auf ALPA umgerüstet – wie das ablief, beschreibe ich im vorletzten Abschnitt zum Ende dieses Artikel.

Nun die entsprechende Auflösungsmessung an der 60 MP-Sony-Kamera A7R4:

**Bild** 10: Ernostar- 10cm 1:2, Auflösung an der Sony A7R4 (60 MP)
center, part way (30-76%), corner (>76%) bei allen Blenden – Quelle: fotosaurier

In der Bildmitte erreicht das Ernostar hier tatsächlich die volle Nyquist-Auflösung, obwohl ich alle Schärfungsparameter in der Kamera stets bei „Null“ einstellte. Umso drastischer wirkt der Schärfenabfall zur Ecke! Das ist fast genauso schwach wie bei der A7R2 (ca. 60% des Analog-Wertes) und kommt auch nur sehr langsam bei Abblenden hoch. Ebenfalls sehr drastisch der Abfall oberhalb f/11 – hier sogar auch bei den part way- und corner-Werten.

Dieses Bild – flaue Ecken bei Offenblenden und starker Beugungsabfall oberhalb f/11 ist für viele Objektive an der A7R4 leider typisch. Diese Ergebnisse waren für mich ein starker Antrieb dafür, die IMATEST-Messung auf die Analog-Film-Aufnahmen zu übertragen.

Nach der Messung von über 150 historischen und modernen Objektiven – teilweise auch mit Digitalkameras wie Leica M11, Nikon Z7 II und Fujifilm X-H2 kann ich sagen, dass jede Objektiv-Digitalsensor-Kombination eigene Ergebnisse und Artefakte erzeugt. Eine universelle „Archivierung“ der optischen Performance historischer Optiken mittels eines kommerziell verfügbaren Digitalsensors ist nach diesen Erkenntnissen nicht möglich.

Es gibt allerdings auch einige historische, für analoge Filme gerechnete Optiken, die sich am Digitalsensor gleich gut – oder noch perfekter – verhalten.

Die Übertragung der IMATEST-Methode auf Analog Film ist möglich aber extrem arbeitsintensiv, so dass das nicht in der Breite der vielen historischen Objektive leistbar ist – ich habe das mit meinen Möglichkeiten an einigen Highlights versucht und werde das laufend weiter veröffentlichen.

c) Nikon Z7 II – 45 MP, Nyquist Frequenz 2.752 LP/PH (blaue Linie):

Die Messungen an der Nikon Z7 II habe ich mit einer gemieteten Kamera durchgeführt. Das Ernostar mit ALPA-Bajonett wurde mit einem URTH-Adapter angeschlossen. Hier das Auflösungsergebnis

**Bild** 11: Ernostar- 10cm 1:2, Auflösung an der **Nikon Z7 II** (45 MP)
center, part way (30-76%), corner (>76%) bei allen Blenden – Quelle: fotosaurier

Die Nikon Z7 II liegt in den Daten sehr nahe bei der Sony A7R2. Sie hat einen deutlich dünneren Filter-Stack vor dem Sensor und benutzt einen Schärfungsalgorithmus, der den Kontrast bei niedrigen Frequenzen sehr stark (um nicht zu sagen brutal!) erhöht, dafür aber die MTF30 drastisch unterhalb der Nyquist Frequenz hält.

Hier ein Vergleichsbild der Hell-Dunkel-Übergänge mit Ernostar bei f/2.8 an der Sony (links) und der Nikon Z (rechts):

Bild 12: Kantenschärfung und MTF-Funktion des Ernostar bei f/2.8, Sony A7R4 links, Nikon Z rechts – Quelle: fotosaurier

Hier sieht man bei zwei Digitalsensoren , die – lt. Angabe! – beide kein Tiefpassfilter (bzw. Antialiasing-Filter) benutzen, dramatische Unterschiede in den Schärfungs-Algorithmen. So wie die Sony A7R4 gehen alle anderen Digitalkamera-Hersteller, die ich untersucht habe, mit der Schärfung am Hell-Dunkel-Übergang um (auch Leica M11 und alle Fujifilm-Kameras – sowohl X- als auch G-Reihe). Nikon überhöht den Kontrast unter 1.500 LP/PH dramatisch und zwingt den Kontrast gleichzeitig exakt (unabhängig von der Optik!) bei der Nyquist Frequenz in ein enges Minimum (sehr oft bis fast Null!), sodaß die MTF30-Auswertung stets einen MTF30-Wert kleiner als die Nyquist Frequenz ergibt. In manchen Fällen steigt bei höheren Frequenzen der Kontrast wieder über 30% (was Imatest in der Auswertung nicht berücksichtigt). Mir scheint dies eine Art „Software-Anti-Aliasing-Filter“ zu sein. Ich konnte bisher nicht herausfinden, was es für die Bild-Wirkung bedeutet, wenn der Kontrast (MTF) in den Frequenzen zwischen ca. 2.500 und 3.500 so stark gedämpft wird.

In den Ecken wird abgeblendet eine ähnlich hohe Auflösung erreicht wie auf Analog-Film (bei gleich niedrigem Offenblenden-Wert wie an der A7R4).

Die Chromatisch Aberration ist an diesem Sensor der Z7 II gemessen praktisch Null (der dünnste Filtersack aller geprüften Digitalkameras).

Übrigens liegt die Sony A7R2 in der MTF-Kurve näher bei dem Verlauf der Nikon Z7 – aber bei weitem nicht so extrem.

Die Auflösung der Z7 II zeigt außerdem den gleichen dramatischen Absturz der Auflösung bei Abblendung oberhalb Bl.11 wie die A7R4.

Über das eigenartige Schärfungsverhalten der Nikon Z7 II habe ich schon einmal in meinem Artikel https://fotosaurier.de/wp-admin/post.php?post=2632&action=edit in Zusammenhang mit dem Voigtländer Ultron 35mm f/1.7 ausführlich geschrieben

d) Fujifilm X-H2 – 40 MP, APS-C Format (23,4×15,6 mm) mit „Speed Booster ULTRA“ (metabones) Nyquist Frequenz 2.576 LP/PH (blaue Linie):

**Bild** 13: Ernostar- 10cm 1:2, an der **Fujifilm X-H2** (39,8 MP) **mit Speed Booster ULTRA** (metabones)
center, part way (30-76%), corner (>76%) bei allen Blenden – Quelle: fotosaurier

Wissen Sie, was ein sogenannter „Speed Booster“ ist? Das System kommt – wie eigentlich alles! – aus dem Instrumentenkasten der Astronomie: dort heißt es „Reducer“. Das Linsensystem reduziert die Brennweite der Basisoptik, hinter die es gesetzt wird – in diesem Falle mit dem Faktor ca. 0,7. Bei gleicher geometrischer Öffnung der Basis-Optik bedeutet das gleichzeitig, dass das kombinierte System eine um eine Blende höhere Lichtstärke besitzt – Ernostar 1:2 + Speed Booster haben jetzt bei voller Öffnung die geometrische Blende 1:1,4 !

Was mich aber zum Speed Booster gebracht hat ist der gleichzeitige geometrische Effekt, dass das Bildfeld der Basis-Optik verkleinert wird während der Bildwinkel erhalten bleibt – so dass der volle ursprüngliche Bildwinkel des Objektivs wie im Kleinbildformat nun auf einen APS-Sensor passt! Ohne den „Booster/Reducer“ würde man mit der APS-Kamera nur einen zentralen Bildausschnitt des Ernostar auf dem Sensor erfassen.

Der kritische Zeitgenosse fragt sich natürlich sofort: na toll – aber die optische Qualität? Das ist ja eine erhebliche „Vergewaltigung“ des Strahlenganges!? Spiegelt das Ergebnis noch die Qualität des ursprünglichen Objektivs wider?

Da ich seit vielen Jahren Erfahrungen mit den „Speed Boosters ULTRA“ von metabones habe, kann ich generell sagen, dass das Prinzip tatsächlich überraschend gut funktioniert – allerdings nur mit dieser zweiten Generation der Speed Booster („ULTRA“ genannt und sechs-linsig) – mit anderen Produkten habe ich weniger gute Erfahrungen gemacht.

Der Kontrast der Optiken ist in der Kombination Objektiv + Speed Booster erhöht – was sich auch an den Auflösungskurven bestätigt zeigt:

**Bild** 14: Ernostar- 10cm 1:2, Auflösung auf Fujifilm X-H2 (40 MP) + „Speed Booster Ultra“ center, part way (30-76%), corner (>76%) bei allen Blenden – Quelle: fotosaurier

Die Kontrasterhöhung zeigt sich nicht nur in der Bildmitte (grüne Linie) sondern auch deutlich in den Ecken (gelb), wo diese Kombination beim Abblenden wesentlich höhere Auflösungswerte erzielt als an der Sony A7R4 (trotz der geringeren Pixelzahl von 40 MP).

Die Chromatisch Aberration ist mit dem Speed Booster an der X-H2 sehr gering und nur etwa halb so groß (0,2 Pixel) wie an den Sony-Digitalkameras (0,5 Pixel). Das ist ein weiterer Hinweis auf die ausgezeichnete Qualität des „Reducers“.

Auch an der MTF-Kurve am Hell-Dunkel-Übergang kann man die kontraststeigernde Wirkung des Speed-Boosters deutlich erkennen:

**Bild 15**: Kantenschärfung und MTF-Kurve in der Bildmitte für Ernostar 10cm 1:2 plus Speed Booster ULTRA bei f/2.8 – Quelle: fotosaurier

In der Legende des „Edge profile“ kann man lesen, dass die Pixelgröße des Fujifilm X-H2-Sensors 3,04 µ beträgt. Der Anstieg im Hell-Dunkel-Übergang beträgt laut Grafik 1,04 Pixel ! D.h. dass die Anstiegsbreite hier im Bildzentrum gerade 3,2 µ breit war. Man sieht also, dass wir hier in ultra-präzisen mechanischen und optischen Regionen unterwegs sind!

Zusammenfassung und Schlussfolgerung

Das Resultat meiner Untersuchungen fasse ich folgendermaßen kurz zusammen:

Für mich ist es begeisternd zu sehen, dass der junge Bertele bereits mit seinem ersten Entwurf eines derartigen lichtstarken Objektivs auch qualitativ derartig gute Ergebnisse erzielt hat!

Das Auflösungsvermögen des Ernostar 10cm 1:2 liegt im Kleinbildformat auf Analog-Film auf dem Niveau sehr guter moderner Optiken (gut bei Offenblende, exzellent ab f/4.0). Trotz der fehlenden Vergütung und der hohen Lichtstärke ist der Kontrast sehr gut und die Verzeichnung mit 0,4-0,6% gemessen noch gering. (Wahrscheinlich ist sie über das ganze Format 4,5×6 cm gemessen , für das es bestimmt war, höher.) Die Chromatische Aberration konnte ich auf dem Schwarzweiß-Film analog ja nicht messen. Allerdings geht sie natürlich in das Schärfe-Ergebnis mit ein.

An den Digitalsensoren gemessen ist die CA gering (0,5 Pixel) – und an dem Nikon-Sensor mit dem dünneren Filterstack ist sie praktisch Null! An der Fujifilm-Kamera mit Speed-Booster liegt die CA genau dazwischen (0,2 Pixel).

In der extrem geringen Auflösung in den äußeren Ecken des KB-Bildfeldes liegt die wesentliche Einschränkung zur Nutzung dieser historischen Optik – was bei vielen Anwendungen möglicherweise aber nicht stört.

Das beste Ergebnis habe ich eindeutig mit dem Speed Booster an der Fujifilm X-H2 erzielt, wo auch die Eckenauflösung bei Offenblende bereits in einem brauchbaren Bereich liegt (wenn auch deutlich geringer als auf Analog-Film).

Der Umbau meines Ernostar-Objektivs auf die Nutzung an Spiegelreflex- und Mirrorless-Kameras:

Mein Exemplar des Ernostar-Objektivs 100mm 1:2,0 …

… erwarb ich 2016 in hervorragendem Zustand ohne die Ermanox-Kamera. Mit seiner Serien-Nr. 150 197 ist es das dritt-früheste in Bezug auf die bei Auktionen aufgetauchten und dokumentierten Objektive (s. https://camera-wiki.org/wiki/Ermanox ) Es war kameraseitig mit einem M39-Gewinde an dem massiven Metalllzylinder versehen worden, in den die Original-Optik eingelassen ist.

Hier sieht man es über den M39/LM-Adapter angeschlossen an der Konica HR:

**Bild 16:** Ernostar mit M39-Gewinde an der Konica HEXAR RF (der besten Leica, die ich je hatte) … ohne RF-Kupplung ! – Quelle: fotosaurier

In dieser „Konstellation“ – hochlichtstarke 100mm-Brennweite ohne Fokussierkoppelung an den Mischbildentfernungsmesser – gab das fotografier-praktisch natürlich keinen Sinn. Ich habe einzelne analoge Vergleichs-Bilder dadurch machen können, indem ich die Ernostar-Optik über einen präzisen „NEXLEI“-Adapter von Novoflex an der Sony A7R4 in der höchsten Fokussiervergrößerung (12x) scharf stellte und dann das fokussierte Objektiv auf die Sucherkamera umsetzte.

Dabei konnte ich immerhin feststellen, dass das Objektiv schon bei voller Öffnung in der Bildmitte mit dem 90mm f2.0 Apo-Summicron mithalten kann. Das machte mich neugierig.

Ich konnte dieses Objektiv auch schon mit dem NEXLEI-Adapter direkt an der Sony A7RII untersuchen. Da ich inzwischen IMATEST für die Auflösungs-Messung verwenden konnte, erkannte ich, dass am Digitalsensor die Bildmitte tatsächlich überragend ist und 80% der „nativen“ Nyquist-Frequenz (NyFr) des Sensors (2.652 LP/PH) erreicht – aber in den Bildecken stürzt die Auflösung an der 42 MP-Sony-Kamera auf ca. 360 LP/PH ab.

Da ich zufällig den Autofocus-Adapter von TECHART für M-Objektive an E-Mount besaß, konnte ich auch damit Versuche machen:

Bild 17: TECHART Autofokus-Adapter für Leica-M-Bajonett an E-Mount – Quelle: fotosaurier

**Bild** 18: Ernostar 10cm 1:2,0 adaptiert über den Autofokus-Adapter an der SONY A7R2 – Quelle: fotosaurier

Das funktionierte technisch gut, die Autofokus-Scharfeinstellung im Adapter war sehr präzise – allerdings wäre der filigrane Adapter mit Sicherheit durch das extrem schwere Objektiv (1.290 gr) auf Dauer überfordert gewesen.

Das größte Hindernis sah ich aber in dem dramatischen Schärfenabfall (auch nach Abblenden!) zu den Rändern und Ecken.

Das folgende Bild zeigt die dramatische Abnahme der Auflösung vom Bildzentrum zur Bildecke (Aufnahme mit Sony A7R2 am 05.12.2018):

**Bild** 19: Auflösung bei voller Öffnung f/2.0 an der Sony A7R4 (42,2 MP) von der Bildmitte (Null auf der x-Achse) bis äußerste Bildecke (100 auf der x-Achse) – Quelle: fotosaurier

Kurz danach stieg ich auf die A7R4 mit 60,2 MP-Sensor um. Damit war das Ecken-Problem im Grunde noch dramatischer.

Schwer vorstellbar, dass dies die konstruktionsbedingten Eigenschaften dieser Optik sein sollten.

Der erste Schritt musste die Nutzung des Ernostar-Objektivs an einer Analog-Spiegelreflex-Kamera sein – der zweite würde dann beinhalten, dass die Auflösung auf einem Analog-Negativ gemessen werden sollte.

Wie ich das gemacht habe, beschreibe ich im Folgenden:

Zum 1. Schritt habe ich zunächst den Abstand des Scheitelpunktes der hintersten Linse von der Filmebene analysiert. Die Analyse ergab, dass nur ein einziges Spiegelreflex-System ein ausreichend kurzes „Auflagemaß“ besitzt, das es erlaubte, noch einen mechanischen Adapter für dieses Ernostar-Objektiv zu realisieren: die Alpa-Reflex ! … die ich „zufällig“ schon besass (eine wunderschöne Alpa 10d)!

Zufällig besaß ich auch eine Schrott-Optik für Alpa-Reflex, aus der nun der Bajonett-Anschluss herausoperiert und an das Ernostar rückseitig angebaut wurde.

Bild 20: Ernostar 10cm 1:2 adaptiert an meine Alpa 10d – Quelle: fotosaurier

Man ahnt schon an diesem Bild, dass es da zum Kamerakörper eng zugeht! Noch besser sieht man das hier:

Bild 21: „Luft“ zwischen Ernostar und Alpa 10d – Quelle: fotosaurier

Der 2. Schritt bedurfte nun einiger Jahre Entwicklungsarbeit – und ich weiß bis heute nicht, ob jemand sowas schon mal gemacht hat.

Das Prinzip ist wie folgt:

Dasselbe IMATEST-Target, das auch mit der Digitalkamera für die Analyse mit IMATEST-Software fotografiert wird, wird hier auf Analog-Film in der Alpa 10d gebannt.

Die Entwicklung erfolgt mit einem klassischen Standardentwickler unter Standardbedingungen: Rodinal 1+25, 8 min bei 20°C.

**Bild 22**: Imatest-Testchart auf Analog-Schwarzweiß-Film – Quelle: fotosaurier

Das Negativ des Targets wird mit dem Scanner Reflecta RPS 10M bei 5.000 dpi als Positiv eingescannt als Mehrfachscan mit einer mittleren Glättung und stets den gleichen Schärfungsparametern für die USM (Unschärfe-Maskierung) – Scan-Software ist Silverfast 8 (ein Wechsel oder auch nur Update der Software ist wegen der Reproduzierbarkeit der Messergebnisse nicht denkbar!).

Die digitale Bild-Datei hat 30-34 Megapixel, die Nyquist-Frequenz beträgt ca. 2.250 Linienpaare/Bildhöhe.

Die Methode zur Messung der Auflösung mit IMATEST habe ich vor genau 2 Jahren in meinem Artikel https://fotosaurier.de/wp-admin/post.php?post=2657&action=edit detailliert beschrieben.

Die Qualität des Ernstar-Objektives bei Makro-Aufnahmen

Dem Buch von Erhard Bertele /1/ habe ich entnommen, dass die Arbeiten am Ernostar aus Entwicklungen eines lichtstarken Projektionsobjektives mit verbesserter Schärfe hervorgegangen waren. Da liegt es nahe, von dem Objektiv auch im Nahbereich gute Leistungen zu erwarten, zumal es in der Ermanox-Kamera mit einem sehr langen helikalen Auszug ausgestattet war.

Die folgende Aufnahme mit dem Aufnahme-Maßstab von ca. 4:1 habe ich mit dem Ernostar an der Sony A7RII bereits 2016 gemacht. Der darunter stehende Ausschnitt nahe der Bildmitte entspricht in der Bildschirmansicht etwa 45% Vergrößerung (1 Bildschirmpixel entspricht etwa 2 Aufnahmepixeln).

Ich glaube, die Qualität der ansonsten völlig unbearbeiteten Darstellung (keinerlei Nach-Schärfung!) spricht für sich.

Bild 23: Nahaufnahme mit Ernostar 10cm 1:2 etwa 4:1 Aufnahmemaßstab – an Sony A7R2 – Quelle: fotosaurier

Bild 24: Ausschnittvergrößerung von Bild 23 – Quelle: fotosaurier

Herbert Börger

Berlin, 25. Oktober 2025

Literatur:

/1/ Erhard Bertele, Ludwig J. Bertele – Ein Pionier der geometrischen Optik. 2017, VdK Hochschulverlag AG an der ETH Zürich, ISBN 978-3-7281-3816-3

/2/ Marco Kröger, im Blog „zeissikonveb.de“ – Vom Ernostar zum Sonnar, Ludwig Bertele – Meister der Koma-Korrektur

Hey Sony! Was passiert bei der Objektiv-Korrektur in meiner Sony A7Rm4 ?

Bei hochwertigen digitalen Systemkameras hat man üblicherweise die Möglichkeit, eine digitale „Objektiv-Korrektur“ zuzuschalten – für moderne Objektive, deren Eigenschaften in der Firmendatenbank des Kameraherstellers meines Vertrauens gespeichert und für das Kameramodell verfügbar sind. Dazu muss die Kamera das Objektiv-Modell erkennen und die notwendigen Korrektur-Algorithmen besitzen – oder das Objektiv könnte diese Informationen über seine Fehler in sich tragen.

Ich mchte nur generell erwähnen, dass ich in allen meinen Testberichten, in denen ich historische und moderne Objektive verglichen habe, immer die Objektiv-Korrektur ausgeschaltet habe.

Geben Sie es zu: Sie waren bisher auch so naiv, zu glauben, dass da auf wundersamem – eben digitalem! – Wege die aufgrund der bekannten Rest-Fehler der Optik fehlerhaften Bildinformationen „nachgebessert“ werden. Es entstehe bitte: DAS PERFEKTE BILD – bei Verwendung eines un-perfekten (und damit billigeren) Objektives, dessen Rest-Fehler durchaus sehr groß sein könnten – man müsste sie nur kennen …

Nachdem ich persönlich schon relativ sicher war, dass von der „Objektiv-Korrektur“ KEINE WUNDER zu erwarten sein werden, wollte ich mal nachschauen, was denn wirklich passiert. Was können wir heute von einer Objektiv-Korrektur erwarten, wobei ich das Thema erst einmal auf die 60 Megapixel-Sony-Kamera A7Rm4 beschränken muss, also einen aktuellen, hochauflösenden Sensor.

Meine Hoffnung ist, dass beim Aufbereiten der Sensor-Rohdaten diese Kamera nicht schon ohne mein Wissen die Bilddateien manipuliert, solange die Objektiv-Korrektur ausgeschaltet ist! Bei den historischen Objektiven, die ich normalerweise sehr überwiegend analysiere, besteht diese Sorge ja ohnehin nicht, da das Objektiv normalerweise nicht mit der Kamera kommunizieren kann – die Kamera aber auch sowieso nichts über mein „Ernostar“ von 1926 weiß!

Ich sollte nicht verschweigen, dass meine Motivation, diesen Bereich näher zu untersuchen dadurch plötzlich für mich höhere Priorität erlangte, dass ich versucht habe, in Dateien auf Basis des IMATEST-Test-Targets die Vignettierung mittels Photoshop zu kompensieren, um zu erfahren, welchen Einfluß die Vignettierung alleine (also der Helligkeitsabfall zum Rand) auf die Auflösungsmessung haben könnte.

Die erneute Analyse der manipulierten IMATEST-Target-Datei ergab: einen KATASTROPHALEN Einbruch der Auflösungswerte überall im Bild. Das hat mich schon sehr alarmiert!

Zufällig um dieselbe Zeit habe ich mein Referenz-Normalobjektiv (Sony Planar FE 50mm f/1.4 ZA) erneut mit IMATEST gemessen – und erreichte nicht annähernd die mir geläufigen hohen Auflösungs-Werte. Ich sellte fest, dass – durch irgendeinen Zufall – die Objektiv-Korrekturen eingeschaltet waren.

In der Folge führte ich folgendes Messprogramm durch – wobei ich das exzellente (aktuelle) Planar FE 50mm f/1.4 ZA im E-Mount (Sony) verwendete. Nach meinen umfangreichen Erfahrungen kann das verwendete Objektiv aber durchaus als Referenz dessen gelten, was in diesem Preissegment heute möglich ist.

Auflösungs-Messung (mit CA- und Verzeichnungs-Daten sowie Kantenschärfe-Messung) an der Sony Planar FE 50mm f/1.4 ZA am Imatest-Target (SFRplus):

Laborszene900 — Bild 1: Messanaordnung Mit Sony A7Rm4-Kamera und dem großen IMATEST-SFRplus-Target. Die Höhe des Targets zwischen den oberen und unteren Balken beträgt 783 mm, Der Abstand mit 50mm-Objektiv ca. 1,6 m.

Beschreibung des Messverfahrens im Detail siehe:

Fotosauriers optisches Testverfahren für Objektive mit IMATEST

Die typischen individuellen Fokussier-Unsicherheiten der (eigentlich überlegenen) Manuellen-Fokussierung wollte ich zunächst vermeiden, deshalb wählte ich Autofokus für die Schärfeeinstellung – und zwar mit Fokusfeld im Zentrum.

Die Objektiv-Korrekturen sind AUSGESCHALTET (OFF):

50f1,4_AF-oKorr — **Bild 2**: Auflösung, Kantenschärfe und Verzeichnung (IMATEST) mit Autofokus, **Objektiv-Korrekturen ausgeschaltet – PLANAR 50mm f/1.4 – gegenwärtiger Stand der Technik (2018)**

Anschaulicher sind die folgenden Grafiken, Auflösung (LP/PH = Linienpaare/Bildhöhe) über der Blende aufgetragen – jede Zahl ist ein Mittelwert über mehrere Messpunkte (insgesamt 46 Messpunkte bei jeder Blende über die gesamte Bildfläche verteilt):

FE 50f1,4_Autofocus_oKorr_Diagramm — **Bild 3: Diagramm Auflösung** (Mitte-Übergang-Ecken) des FE 50f1.4 ZA mit Autofokus

Das folgende Diagramm zeigt die Auflösung desselben Objektivs mit EINGESCHALTETER VERZEICHNUNGS-KORREKTUR

FE 50f1,4_Autofocus_mVerzKorr_Diagramm — **Bild 4**: **Auflösung** (Mitte-Übergang-Ecken) (IMATEST) mit Autofokus, **Objektiv-Korrekturen eingeschaltet – PLANAR 50mm f/1.4 – gegenwärtiger Stand der Technik (2018)**

Man erkennt sofort, dass die Auflösung in der Bildmitte („Center“ – grüne Linie!) sehr stark abgesunken ist gegenüber der Messung ohne Verzeichnungskorrektur. Wenn man genau in die Rand-Auflösungswerte schaut, sieht man, dass zwischenBlende 2.8 und 8 die Auflösung auch in den Ecken und im Übergang (part way) leicht verringert ist. Außerdem ist die Kantenschärfe in der Bildmitte (Wert „Edge profile bzw. sharpness“) deutlich – nämlich ebenso um ca. 20% wie die Auflösung in Bildmitte – reduziert.

Die Aufgabe der Verzeichnungskorrektur wird dabei allerdings vorbildlich gelöst: die Verzeichnungswerte werden mit 0,03-0,07% auf bis zu ein Zehntel der ursprünglichen Verzeichnung von 0,35% abgesenkt – dann meist mit der Charakteristik „Moustache“.

Die Frage ist nur: zu welchem Preis in der Bilqualität geschieht das hier? Und ist das Objektiv damit sinnvoll verwendet. Mit Listenpreis € 1.500 erstehe ich eine 12-linsige Festbrennweite mit state-of-the-art Optik (Asphäre, Sondergläser). Da möchte ich die volle optische Leistung (schon ab Offenblende!) gerne genießen!

Die oben dargestellte Erkenntnis ist daher wohl von eher theoretischem Interesse. Eine Verzeichnung von 0,35% ist ohnehin so gering, dass sie praktisch nicht auffällt. Man solte den 12-Linser nicht „abdrosseln“ und ihm damit seine optische Potenz nehmen.

Zu der anderen angebotenen Objektiv-Korrektur, die man in der A7Rm4 einzeln zu- und ab-schalten kann, läßt sich allerdings nur Positives sagen: die CA-Korrektur beeinflusst hier die Auflösungswerte allenfalls positiv – nämlich da, wo im Rand-Ecken-Bereich der Farbfehler reduziert wird: dort steigt dann auch die Auflösung. Das Zuschalten ist also auch bei einem derart hoch-korrigierten Objektiv zu empfehlen. Die Wirkung ist auch in der Bildmitte nachweisbar.

Für dieses hier besprochene Objektiv würde ich dringend empfehlen, die Lens-Correction Funktion auszuschalten und lediglich die CA-Korrektur einzeln zuzuschalten.

Bei anderen Hochleisungs-Objektiven habe ich dasselbe überprüft und bin – glücklicherweise – ausschließlich zu anderen Ergebnissen gekommen, wie man in den folgenden Tabellen sieht. Ich habe dabei nur die Performance bei voller Öffnung dargestellt, da die Objektiv-Korrektur da typischerweise am stärksten eingreift.

Hier drei Beispiele mit drei der aktuellsten hochklassigen Optiken mit 40 mm Brennweite ebenfalls an der Sony A7R4:

Batis-40mmf:2.0_with:without-Correct_0penApert — **Bild 5**: Auflösung, Verzeichnung und CA bei voller Öffnung am Batis 40mm f/2.0 – **ohne und mit Lens-Correction** – Quelle: fotosaurier

Sony FE40f2,5 - with:without-Correct_openApert — **Bild 6**: Auflösung, Verzeichnung und CA bei voller Öffnung am Sony FE 40mm f/2.5 – **ohne und mit Lens-Correction** – Quelle: fotosaurier

SigmaArt-40mmf:1.4_with:withoutCorrect_openApert — **Bild 7**: Auflösung, Verzeichnung und CA bei voller Öffnung am SigmaArt 40mm f/1,4 – **ohne und mit Lens-Correction** – Quelle: fotosaurier

Diese drei Beispiele nähren bei mir die Hoffnung, dass die Situation beim Planar 50mm f/1.4 eine Ausnahme sein könnte. In allen drei Fällen zeigt sich grundsätzlich sowohl eine Verbesserung der Verzeichnung als auch der Auflösung, die vermutlich unmittelbar auf die nachträgliche Korrektur der Chromatischen Aberration zurück geht.

Herbert Börger

Der Brandenburger Tor, Berlin, 11. Dezember 2022

My Crazy Lenses / Meine sehr speziellen Objektive – Focal length 24mm / Brennweite 24mm – FoV 84° – Part I

What was the real improvement in SLR-wideangle-lenses since the invention of the retrofocus principle over the last 65 years? Does my personal judgement from analog-film-days which lead to the definition of „legendary optics“ – which I kept in my lens-portefolio over that time – correlate with objective resolution-measurements? Here are my findings. Actualisation: Im my first published version there was an error regarding the year of appearance of the Topcor 2,5cm-lens, which was communicated to me by a reader: thank you: it’s 1965 instead of 1959! But this difference does not change anything in my findings and conclusions … 1 – Introduction 24mm focal length is a real milestone in spreading the field of the view in wideangle lenses, coming down from FL 35mm over 28mm. For the SLR-camera-user this age started with the appearance of the retrofocus lenses in the 1950s. Several designers came out with this optical principle within three years – with Pierre Angénieux earning the honours of being FIRST (in time and quality – 1950, 35mm f/2.5) in this disciplin. This is a report about SLR-lenses for 35mm-still-foto-cameras with focal lengths (FL) between 23mm and 25mm. This is a report about a number of legendary lenses, which I happen to own or could lend from a friend („phothograf“), most of them being milestones of optical engineering in their respective design-periods.

Drei_24er-Oldies_DSCF1838 — **Fig 1**: three of the very first historical retrofocus-lenses with FL 24mm and 25mm – source: fotosaurier

Over the decades of my own practical use of SLR-lenses (of nearly all makers-brands!) has lead me to an understanding of the quality for normal photographic use. This collection of test candidates does NOT claim to be a COMPLETE collection of all design legends of 24mm/25mm. There is a large gap in time with prime-lenses between 1984 and 2015. That means: the legendary first historical aspherical lenses in this range are missing in the comparison. If I ever will be able to get hold of them for a test, I would update this article. The modern lenses tested for comparison are (of course) all aspherical types! In spite of the fact, that important legendary lenses of the 1980s and 90s are missing here, this report allows to draw some interesting conclusions about important steps in optical lens-engineering, which finally lead to Ultra-Wideangel-Lenses which have uniform resolution and contrast over the complete field of view (FoV). I have always looked for a method to show the quantitative progress in optical quality of photographic lenses over the nearly last 100 years – and I think I have found a good way to understand this progress with my new comparison-charts (Fig. 4 and Fig. 5 see below). What was surprising: the progress over time is independent of the lens-maker and brand. It is generated by a sequence of milestone-like innovations by singular design-legends, innovative calculation progress, creation of new glass-formulations and finally the lens-making-process – espacially allowing for the production of aspherical lens-surfaces! Once the innovation-step is basically made, it is spreading around the globe very quickly (typically within one or two years!). There are few lenses, which stand out of the general quality-development curve, reaching a higher level of resolution earlier than most others – to be seen here mostly in Fig. 5: ATTENTION: These measurements are made with USED lenses today, some of which are more than 60 years old! There are influences from ageing and wear (even abuse …) which have become part of the lens-properties when we measure them after long time. However, I only make measurements with samples of lenses, if the optics are clear and undamaged and the mechanics do not show excessive wear or abuse.

Vier_24+25er — **Fig. 2:** Starting with big-big negative front-meniscus-lenses (at left Angenieux Retrofocus 24mm f/3.5 and Zeiss Jena Flektogon 25mm f/4) the lens-designers soon learnt to reduce the front-lens diameter (at right: Distagon 25mm f/2.8 for Contarex and Olympus OM 24mm f/2,0), creating better results and generating lens-bodies, which were more acceptable – source: fotosaurier

2 – Data section for 15 historical 24/25mm-prime lenses, 3 modern 23/25mm prime lenses and 4 modern zooms at 24mm-setting:

Fig. 3: optical measurement results of all measured lenses – source: fotosaurier Out of this Chart I have filtered two separate charts, showing the development of RESOLUTION over the decades. Fig. 4 shows the center-resolution open aperture (blue) and stopped down to the aperture with the highest resolution (green) in the center:

The second chart is showing the corner-resolution at open aperture (blue) vs. the best resolution-value stopped down (green) in the corners (mean value over all four corners) – where „corner“ means a value of 88% – 92% of the full picture circle of the lens which is 21.5 mm radius:

23-25mm_Diagramm_Corners_korr — **Fig. 5**: **Corner Resolution-values** of 21 Lenses at FL 23-25mm at open aperture (blue) and optimum aperture (green, which means: the aperture at which the weighted mean of all the 46 measurement-places over the 24x36mm-frame is maximum. (The maximum corner resulution-value of the individual lens may be higher.) – source: fotosaurier

You see, that nearly all of the difference in resolution of historical top-notch wideangle-lenses for SLR is in the corners of the picture (and of course also continuously in-between center to corner areas). This is easy to understand, because the difficulties for lens-correction rise dramatically with the FoV, which is here 84 degrees corner to corner diagonally. Besides the resolution, there are other important properties, which improved dramatically over these six decades of lens-engineering history: a – Chromatic aberration (CA in pixel): It is very low in all these lenses in the center. It typically ranged between 4 and 8 pixels in the corners for the very first lenses of this type. It stayed around 2-3 over the time before aspherical lens-surfaces could practically erase it. Today with the best modern lenses, the value is close to zero (under 0.5) without camera correction and zero with correction. Among the early lenses the Zeiss Distagon 25mm f/2.8 (though not really outstanding in resolution compared to the other early lenses) pops out, because it had already values of 2-2.5 pixel in the corners – together with the „unicorn“ Topcor 2,5cm f/3.5. Please consider, that the CA-value in pixel for the same lens is the higher the smaller the pixel size of the sensor is – here 1 pixel is 3.77 µm. b – Linear distortion (%): distortion shows – from the beginning – the biggest differences between the legendary lenses of the different designers and brands. The designer has to do a compromise-job in each lens, balancing out the design between resolution, chromatic aberrations and distortions. 0,5 pixel is a very good CA-value even acceptable for acrchitectural work (though „zero“ would be better, of course), 0,75-1,0 pixel is a good compromise-value and 1.5 pixel just acceptable for alround use. Looking at the spread-sheet Fig. 3, it is surprising, that Angénieux with the very first retrofocus-lens of this wide angle decided to go for nearly „ZERO“ distortion in his design! He had gone close to zero in the 35mm and 28mm-designs before that, too! Probably he wanted to give a statement of his art, because this was really difficult at that time … At the same time he accepted a somewhat higher CA of 7-8 pixels (corresponding to 0.03-0.04 mm). In my collection of top-notch lenses such a low distortion does not appear again before the modern Zeiss Batis Distagon 25mm f/2.0 – and only the legendary 1971 Minolta MD 24mm f/2.8 (including the VFC-Version) came very close with ca. 0.18-0.29% distortion in my measurements. c – The close-focusing system: there are further innovations to consider, e.g. the lens-design for close focusing. Here one of the important innovations is the floating-element close focusing system – introduced 1971 by Nikon and Minolta first for wideangle lenses as far as I know. This is one of the early merits of the two 1971/75 24mm-Minolta-lenses. 3 – Conclusions: 3.1 Center-resolution: Since the early days of geometrical optic lens-design with Petzval, Abbe and Seidel, lenses could be designed absolutely perfect for nearly unlimited image-quality (resolution and CA) „on-axis“, which means: in the center of the picture-field … And the famous designers did it all the time – as soon as they used 4 or more elements in a photographic lens-system. The first time, I found a proof for that, was with my resolution-measurements on Bertele’s first Ernostar 100mm f/2.0 from 1923 (a four-element-design WITHOUT COATING!). Compared to the legendary Leitz Apo-Macro-Elmarit 100mm f/2.8 from 1987, this lens achieved 98% of the resolution in the center – but only in the center! See my Ernostar-Bog-Article here. (This was the very first report in my photo-blog …) So, it is not really surprising, what Fig. 4 is telling us: all top-notch lenses show a very high resolution level in the image center since the invention of the retrofocus wideangle design in the 1950s – and they are all on the about same level – though being historical lenses with up to 65 years of age on their back! The reason for that result is, of couse, that only legendary lenses of all brands are taken into the comparison! Maybe the Takumar-lens happens to be one of the weaker examples … The Olympus OM 24mm f/3.5 „shift“ drops down somewhat against its neighbours. That is no quality issue: this lens has an image-circle diameter of 57mm for up to 10 mm shift! It came out 1984 long before Canon brought out its famous tilt-shift-lenses … Look at the corner-resolution result of this lens in Fig. 5 – it resolves extremely even over its FoV! in this graph I marked two horizontal lines: one for the resolution of 2.000 LP/PH (linepairs per picture height), corresponding to the resolution of a 24 MP-sensor, which today is the de-facto-standard for modern digicams. It normally has 4.000 by 6.000 pixels – and 4.000 pixels in the picture height, corresponding to 2.000 Linepairs. At the same time it is just (+15%) not mucht below the 32 MP which I estimate for the resolution of modern analogue (general purpose) film emulsions. The other (upper) horizontal line marks the 3.184 LP/PH Nyquist-frequency of the Sensor in the Sony A7R4-digicam. This is physically the limiting resolution-value for the camera itself. Today, however, the software-algorithms in the camaras can generate structures in the picture, which are typically 15 – 20% higher in resolution, compared to the Nyquist-frequency. And they do this without creating an artificially looking „oversharpened“ picture! Good job! This means: All the legendary historical 24/25mm-retrofocus-lenses for SLR-cameras do out-resolve the modern 24 MP-Digicams in the center – mostly even with open aperture! And many of these lenses even come very close to (or exceed) the Nyquist-Frequency of my 60,2 MP digital camera. Among the historical lenses two examples peek out a little bit (they peek out much more in the graph for the corner-resolution!): The legendary 1965 Topcor 2,5cm f/3.5 exceeds the Nyquist-frequency of 3.184 LP/PH – and stopped down to f11 it is in the center the highest resolving of my 24/25mm-lenses until today. Together with the tremendous result of its corner-resolution it is one of the exceptional lenses, which I call my „UNICORNS„. Until today, I have not found any explanation for the astonishing early level of performance of this lens – how could that have been achieved? (15 years before the next-best Olympus-lens!) – and who did it? – and where did this person go afterwards, when Topcons innovative power faded out, to bring in her/his inginuity? (… to Olympus?). (This observation refers to other early Topcor-lenses al well!) The other unicorn peeking out here is the Olympus OM 24 mm f/2.0 of 1973. In my lens-collection it is exceeded only by the 40 years younger Zeiss Batis 25mm f/2.0. But, to be honest, the difference is not really that dramatical – considering the four decades … Referring to the zoom-lenses (set at FL 24mm) in this test: I just was curious, where the modern zooms would stand in such a comparison. We learn that the 1kg-Monster-Tokina 24-70mm zoom at 24mm has one of the best results – even at f/2.8 … in the center of the picture. At the end of the line-up of 21 lenses I put the Fujinon-Zoom 32-64mm f/4 at 32 mm on the Fujifilm GFX100 (33x44mm – 102 MP), which corresponds to FL 26mm on „full-frame 35mm“. This shows, that for an essentially higher resolution in the picture-center, we today have to go to a larger sensor-format. 3.2 Corner-resolution: Fig. 5 contains the important informations of this comparison-test. It shows, that step by step all the improvements in innovative design, glass-formulations and aspherical surface-generation were needed to bring finally the corner-resolution of the picture up on par with the center resolution at 24mm focal length, which is possible today – but only with the use of aspherical lens-elements! In the graph for the corner-resolution I have added a third horizontal line, which marks the resolution at 50 Lines/mm – corresponding to 600 LP/PH. This is needed to judge the corner-resolution of the early historical lenses. In the 1960s a wideangle-lens was rated „very good“, when it achieved a resolution of 40 Lines/mm (Modern Photography and others). I have written an article about this already here (in German). Open aperture most super-wideangle-lense started open aperture in the range of 26 to 32 L/mm in the 1950s and 60s. Stopped down practically all the tested historical lenses surpassed the 40 L/mm-limit. From 1958 on (ENNA) the stop-down corner-resolution rises continualy (with the exception of the two „unicorns“, already identified in Fig.4) until end of the 1970s, it arrives close to the 2.000 LP/PH-level, which means: from now on the top-notch-lenses out-perform standard analogue fine-grain film (1977 Nikkor and 1984 Olympus). This last step was then achieved by the use of extraordinary dispersion glass-types. The two „unicorns“ in this test arrive much earlier at this level: the Topcor 2,5cm f/3.5 out-performs analogue film already in 1959 and the 1973 Olympus OM 24mm f/2.0 exceeds this and comes close to todays modern aspherical lenses. The modern aspherical prime-lenses are represented in my test by two very different samples: There is the 23mm f/4 Fujinon, which originally is a GFX-lens – but in this test it is measured in the 24x36mm-Mode also with 60.2 MP on the GFX100, achieving the state of the art for 24x36mm lenses (Batis and Sigma-i) as a middle-format lens! Just as I made my measurements for this test, the SIGMA i-Series 24mm f/3.5 arrived as a representative of a new thinking: no „impressive“ technical data – but (hopefully) impressive preformance instead. The result shows: it achieves reference status on a 60.2 MP-sensor with corner-resolution at 85-95% of center-resolution, plus zero-distortion, zero-CA and very close focussing! Also great news: modern zooms like the Sigma G 12-24mm f/4 – measured at 24mm – arrive now at this level of prime-lenses also in the corners! As I had no samples of the early historical aspherical lenses in this test, we can not see, in which steps the aspherical lens surfaces moved the wideangle-performance in the picture-corners to the present level. Maybe this gap can be filled out in some future times. NOTE 1 – All resolution-values, which are published in this article, refer to MTF30 – what means: the point on the MTF-curve (see Fig. 7), which hits the 30% contrast value. NOTE 2 – in Part II of this Article I will share some more informations about each individual lens (including pictures, MTF-curves and lens-schemes). Appendix: Method of measurement and definition of results I use the set-up and software by IMATEST with the original IMATEST-Target. I use the large SFRplus-Setup-Image with a physical hight of 783mm bar-to-bar vertically. The distance from target to lens-flange is 0,97 meters. In this area 46 targets are analysed and I share MFT30-weighted-mean-resolution-values (all-over, center and corner), edge-sharpness, linear distortion and maximum lateral CA-values. Resolution-values are given in Line-Pairs per Picture Height (LP/PH) – where the picture-height is always 24mm. Edge-sharpness is given in pixels (width 3,77 µm).

For the measurement I used a SONY A7Rm4 with 60,2 MP-resolution which has a pixel-width of 3,77 µm. The theoretical resolution-limit of the sensor is 3.184 LP/PH (Nyquist Frequency). The camera setting is used basic as delivered from factory at ISO100 and exposure-compensation of -0.7 stops, using out-of-camera JPEGs. All measurements are made with the identical camera-body (which is important for a precise comparison: I have used one other (earlier) body of this model in comparison, which gave resolution-values between 50 and 200 LP/PH lower than my own camera-body). The repeatability with this method I estimate at 2-2.5%, using ALWAYS manual focusing on the lens with maximum focusing enlargement (11.9-fold) in the camera-viewing-system. Measurement is repeated with re-focusing until a stable maximum resolution at open-aperture of the lens is found and then pictures of the resolution-target are taken with the focussing made wide open for all full down-stops of each lens. Edge profile (edge-sharpness) is the width of the rise from 10% to 90% intensity at a dark-bright edge in the test target – measured in pixel (width 3,77 with the camera used) – Example shown here for the latest 24mm-prime-lens SIGMA i-Series 24mm f/3,5 – at open aperture f/3,5:

Edge+MFT_Sigma24f3,5 — **Fig. 7**: **Edge-profile** (top) and **MTF-curve** (bottom) from the IMATEST software – here the perfect graphs for the brand new Sigma 24mm f/3.5 – at open aperture. I will publish these Curves for all the lenses in PART II of this article – source: fotosaurier

Cromatic Aberration (lateral in the picture-plane) is also measured in pixel separate for red against green and blue against green over the full picture field – in the spread-sheet I note the maximum value, which is in most cases for blue and for most historical lenses in the corners of the picture – sometimes however in the intermediate area. For more details of testing read my special blog-Article here. Copyright: Herbert Börger Berlin, March/April 2021

Katadioptrische Foto-Objektive – Teil III

Teil III: Katadioptrische Foto-Objektive von 1946 – heute.

(Teil I finden Sie hier – Teil II hier.)

Aktueller Hinweis in eigener Sache: Ich verkaufe die meisten meiner CAT-Objektive – die Links zu Ebay finden Sie folgend. / A personal hint: I sell most of my CAT-lenses now – find the links to Ebay following.

https://www.ebay.de/itm/146249144067

https://www.ebay.de/itm/146260485914

https://www.ebay.de/itm/146263053433

https://www.ebay.de/itm/146268569745

Die Erkenntnisse aus Teil II führen zu dem Schluß, dass für die ab den 1950er Jahren aufkommenden katadioptrischen Foto-Objektive aus den vielfältigen, bereits für Astro-Anwendungen bekannten „katadioptrischen Dialyten“ (Brachymediale) abgeleitet wurden, von denen einige schon bis zu 150 Jahre bekannt waren und unter denen Maksutov eine spezielle Variante ist.

Eine kurze Geschichte der Katadioptrischen Foto-Objektive:

Mit dem starken Aufkommen der Spiegel-Linsen-Objektive in den 1960-70er Jahren bildeten sich spezielle Konstruktionsmerkmale heraus, die in dieser Form bei astronomischen Fernrohren meist nicht zu finden sind:

a) Außer der Tatsache, dass die Foto-Optiken sehr robust und hermetisch dicht gebaut sind, wurde zunehmend auf die Bohrung im Primärspiegel verzichtet! Das bedeutet, dass die Strahlen, die vom Sekundär-Spiegel zurück geworfen werden, nicht mehr durch eine Öffnung im Hauptspiegel zur Kamera bzw. Filmebene gelangen, sondern durch einen unverspiegelten zentralen Bereich der Spiegelfläche durch das Glas des Spiegelkörpers treten.

Das bedeutet, dass der Innenbereich der Optik zwischen den beiden Spiegeln noch besser hermetisch abgeschlossen ist. Es bedeutet gleichzeitig, dass der zentrale Bereich des Spiegelkörpers auch noch als brechendes Linsenelement im Strahlengang einbezogen ist. Dieser Bereich bildet dann oft zusammen mit 1-3 weiteren Linsen den Sub-Apertur-Korrektor im Strahlengang nach dem Sekundärspiegel. Er muss aus Linsen-Glas allerhöchster Güte bestehen, da dieser Bereich des Hauptspiegels – im Falle eines Mangin-Spiegels – dreimal von jedem Lichtstrahl durchlaufen wird!

b) Immer häufiger treten nach 1965 Mangin-Spiegel auf, was ja der Grundkonfiguration des Hamilton-Teleskopes entspricht. Zuerst finden sich Primärspiegel als Mangin-Typ, bald auch beim Sekundärspiegel bzw. in beiden Positionen gleichzeitig oder auch nur beim Sekundärspiegel. Wie wir oben gesehen haben (Hamilton-Teleskop) ist der Mangin-Spiegel bereits ein Grund-Element des kadadioptrischen Dialyts – für sich genommen ist er meines Wissens nie als Teleskop oder Astrokamera verwendet worden.

Bild 1: Mangin-Spiegel – Quelle: Wikipedia – Autor: not known – https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

Neben der Wirkung als Element der optischen Rechnung liefert der Mangin-Spiegel zwei weitere Vorteile für das Foto-Objektiv:

Die an der polierten Glasfläche anliegende reflektierende Spiegeloberfläche ist in der Mikro-Oberflächenstruktur wesentlich glatter als eine aufgedampfte Aluminium-Schicht auf ihrer „offenen“ Seite, die auch noch mit einer transparenten Schutzschicht (meistens Si02) überzogen werden muss.
Die Verspiegelungs-Schicht ist gegen den Zutritt von korrosiven Gasen, Feuchtigkeit etc. perfekt geschützt und behält langfristig seine uneingeschränkte Wirkung. Dies alleine wäre schon ein ausreicheder Grund, um diese Bauweise zu bevorzugen!

c) Foto-Objektive katadioptrischer Bauart benötigen zur Abschirmung gegen Falschlicht rohrförmige Blenden um den Zentralen Strahlen-Durchlass im Zentrum des Primärspiegels (nach vorne in Richtung des Sekundärspiegels) bzw. um den Sekundärspiegel herum (in Richtung Hauptspiegel), um die Kamera vor einfallendem Falschlicht zu wchützen. Auf dem folgenden Linsenschnitt sind die Tubus-Blenden und das Problem des Falschlichtes gut zu erkennen:

Bild 2: Linsenschnitt mit Abschirmtubus-Blenden gegen „Falschlicht“am Olympus Zuiko Reflex 500mm f/8 (in diesem Bild ist der Lichteintritt rechts!) – Quelle: Olympus Produktbeschreibungs- und Spezifikationsdatenblatt zum Objektiv

An diesem Bild kann man gut erkennen, dass ohne diese beiden Blenden Lichtstrahlen durch die ringförmige Apertur-Öffnung (rechts) direkt und ohne Reflexion an den Spiegeln auf das Zentrum des Hauptspielgels und damit auch in die Kamera gelangen könnten! Eine Gegenlichtblende vor dem Objektiv kann das nur dann sicher verhindern, wenn die Gegenlichtblende extrem lang wäre – was natürlich dem Objektiv-Konzept widerspricht …

Die Existenz dieser rohrförmigen Blenden im zentralen Bereich hat Auswirkungen auf die sog. Obstruktion – also die Abschattung der Lichtstrahlen im Zentrum der Apertur:

Bei Strahlenbündeln, die vom Bildfeldrand schräg in die Optik einfallen, werfen die Tubusblenden einen Schatten auf den Hauptspiegel. In der Folge ist nicht mehr die gesamte Ringförmige Spiegelfläche „aktiv“. Sie ist in der Breite des Blendentubus unterbrochen. Man kann das bei geeigneter Bildstruktur an den außerfokalen Apertur-Ringbildern von Lichtreflexen sehen, wie folgend in dem absichtlich unscharf gestellten Aufnahme des Hausdaches gut zu erkennen ist:

Bild 3: „Tubusblenden-Schatten“ bei den außerfokalen Unschärferingen im Randbereich mit dem Olympus OM Zuiko Reflex 500mm f/8: unten-links und -rechts sieht man die kleinen „Packman-Ringe“ – die Öffnung weist zum Bildzentrum hin. – Quelle: fotosaurier

d) Die große Korrektor-Linse in der Lichteintritts-Apertur dient immer auch gleichzeitig als Tragstruktur für den Sekundärspiegel. Wie im Teil I ausführlich beschrieben wurde, führt die „Obstruktion“ durch den Sekundärspiegel im Strahlengang zu einer Kontrastverringerung des Beugungsbildes 1. Ordnung. Aber wenigstens werden durch das Fehlen von Tragspinnen die dadurch verursachten Beugungs-Spikes in den Bildern einer Punktlichtquelle vermieden, wie sie beim normalen Newton und Cassegrain auftreten.

Meine persönlichen MEILENSTEINE katadioptrischer Foto-Objektive (CATs):

Vorbemerkung: die Einordnung bestimmter Objektive als „Meilenstein“, die ich hier vornehme, ist rein SUBJEKTIV und basiert auf meinem – begrenzten – Wissen bzw. meiner Erfahrung. Mir ist bewusst, dass andere Fotografen und Beobachter zu etwas anderen Schlüssen kommen können, die ihrer eigenen Erfahrung entsprechen.

An dieser Stelle möchte ich noch einmal ins Gedächtnis rufen, dass in den 1950er bis 70er Jahren gegenüber „langen“ Teleobjektiven (>200mm Brennweite) nicht nur Kompaktheit (Baulänge) und geringes Gewicht für die „CATs“ sprach, sondern vor allem die Freiheit von Farbfehlern (Chromatische Aberration, „CA“) – im Verhältnis zum Preis! Es gab zwar in den 1970ern bereits die ersten farbreinen Telekanonen mit Fluorid-Linsen – aber zu einem extrem hohen Preis unter Verwendung eines sehr empfindlichen Materials. Den Preis konnten/wollten sich sicher wenige Amateurfotografen leisten. So bin ich überzeugt, dass die „Blüte“ der katadioptrischen Teleobjektive hauptsächlich vom Amateur-Segment getragen war.

Darüber, warum die katadioptrische Objektivbauform fast völlig wieder verschwunden ist, werde ich am Ende dieses Artikels einige (begründete) Vermutungen anstellen.

Hier nun mein kurzer Überblick auf die Zeitskala und die Entstehungsgeschichte geschlossener katadioptrischer Systeme, die als Foto-Objektive geeignet waren oder spezifisch dafür gebaut wurden.

Ich führe hier auch die mir bekannte Grundlagenentwicklungen ebenfalls im Zeitstrahl mit auf, damit die zeitliche Dimension mit einem Blick sichtbar wird.

Ich führe dann Foto-Objektive auf, die aus meiner Sicht Meilensteine der Entwicklung solcher Optiken darstellen. Dies ist keine vollständige Beschreibung dieses Objektiv-Segmentes! Ich versuche derzeit Informationen über alle jemals gelieferten Photo-CATs zu sammeln und hoffe in einigen Monaten eine fast vollständige Liste veröffentlichen zu können.

Fast alle bekannten katadioptrischen Teleobjektive wurden für das Kleinbildformat gerechnet. Einige wenige zeichneten Mittelformat 6×6 oder 6×7 aus: Carl Zeiss Jena Spiegelobjektive 500mm und 1.000mm, Kilfitt 500mm und 1.000mm und Pentax 6×7 1.000mm f8 – soweit mir bekannt ist.

1814 –

Grundlagen-Erfindung (Astronomie) des Katadioptrischen Dialyts (auch „Brachymedial“ genannt) durch Hamilton und darauf folgend eine große Reihe von Varianten und Weiterentwicklungen.

Hier der Link zu Hamiltons GB-Patent Nr. 3781.

Bis in jüngerer Zeit hat eine italienische Firma tatsächlich noch Hamilton-Teleskope/-Kameras für astronomische Zwecke geliefert (Ceravolo).

1930 –

Grundlagen-Erfindung (Astronomie) der Schmidt-Korrektor-Platte – daraus entstanden Schmidt-Kamera und Schmidt-Cassegrain-Teleskop

1940/41 –

Grundlagen-Erfindung (Astronomie) des Maksutov-Korrektor-Meniskuslinse – daraus entstanden das Maksutov-Cassegrain-Teleskop – genau betrachtet ist es aber eine Sonderform des katadioptrischen Dialyts.

ab 1945 –

Maksutov-Cassegrain 3,5″ f/12-Teleskope – Lieferung großer Stückzahl des Teleskops an sowjetische Schulen, gebaut (anfangs) vermutlich in Nowosibirsk. Wenn Sie wissen wollen, wie das Schul-Teleskop aussah, folgen sie bitte diesem Link zu einer sehr kompakten Biografie Maksutovs auf Prabook. Dort sehen Sie ein Bild von D. Maksutov mit „seinem“ Schul-Teleskop vor ihm auf dem Schreibtisch. Mit ähnlicher Spezifikation wurde es in Polen als „PZO“ hergestellt und in der DDR von Zeiss als „Telementor„. Diese Geräte wurden auch (da sie Devisen brachten!) in den Westen verkauft.

Bemerkenswert ist, dass die Motivation, ein extrem robustes und haltbares sowie wartungsarmes Fernrohr für Schulen zu schaffen, bei Dimitri Maksutov zu der ursprünglichen Idee für das Meniskus-Tesleskop-Design führte. Ich sehe darin ein Beispiel, dass auch das Streben nach Gemeinwohl zu hervorragenden Innovationen führen kann!

In diesem Link zu „cloudynights.com“ fand ich weitere interessante Fotos des polnischen PZO-Instruments.

ab 1954 –

QUESTAR Maksutov-Cassegrain-Teleskop 3,5″ (in Großserie gefertigt bis heute)

Klassisches Maksutov-Cassegrain, Brennweite 1280mm f/14.4 (Spezifikation ab 1961) – wurde und wird auch als Teleskop-Tubus („Field-Model“ oder „Birder“) mit Okular- oder Kameraanschluss geliefert.

Ein Kult-Klassiker der Amateur-Astronomie. Aber auch die NASA soll einige beschafft haben …

Bild 4: Questar-3,5″-Teleskop mit ausgezogener Taukappe – Quelle Wikipedia, Autor:Hmaag – https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0

ab 1936 bis in die 1960er Jahre

wurden mindestens in Deutschland (Zeiss), Japan (Nikon) und Russland (GOI) und USA (Kodak) große semi-transportable (meist katadioptrische) Spiegelobjektive für militärische und satellitengestützte Anwendungen entwickelt. Diese waren ausschließlich vom Maksutov-Typ und hatten Brennweiten von 1.800mm – 8.200mm. Viele Informationen dazu gibt es im Übersichtsartikel von Marco Cavina in diesem Link. Auf diese umfangreichen Erfahrungen konnten sich die Optik-Unternehmen dann nach dem 2. Weltkrieg bei der Entwicklung von katadioptrischen Wechselobjektiven für Spiegelreflex-Kameras stützen.

vor 1958 –

Erste Maksutov-Cassegrain-Teleobjektive für SLR von LZSO, Sowjetunion: MTO 1.000mm f/10.5 und MTO 500mm f8 – erhielten eine Goldmedallie auf der EXPO in Brüssel 1958.

Ich weiß nicht, wann genau diese Maksutov-Cassegrain auf den Foto-Markt gebracht wurden. Es muss noch unter der strengen Überwachung von Dimitri Maksutov selbst gewesen sein, der ja bis 1964 lebte. Gibt es Leser, die da weiter helfen können?

Bild 5a: MTO-500mm f/8 – Quelle: fotosaurier

Bild 5b: MTO-1.000mm f/10 – Quelle: fotosaurier

Das archaische Design und die solide Bauweise führten dazu, dass die Optiken (bis heute) von Fotoamateuren liebevoll als „Russentonnen“ bezeichnet werden. Herstellerbezeichnungen waren und sind MTO, Arsenal, Rubinar. Nicht immer waren die Optiken leider in der Qualität konstant, was oft an verspannt eingebauten Spiegeln gelegen haben soll. Ein Bericht dazu (Dr. Wolfgang Strickling) finden Sie hier.

1959/1961 – Nikon bringt nach den russischen MTOs bereits 1959 sein erstes CAT mit ehrgeizigen Daten auf den Markt, das Reflex-Nikkor 1.000mm f/6.3 – und bereits 1961 folgt ein Reflex-Nikkor 500mm f/5. Ab den frühen 1970er bis in die 2000er Jahre bietet dann Nikon kontinuierlich das „Reflex-Nikkor-Trio“ 500 f/8 + 1.000 f/11 . 2.000 f/11 an. Viele Details findet man in dem Artikel von Marco Cavina – für die Liebhaber der italienischen Sprache! Die 2.000mm f11 wurden demnach alle von 1971 bis 1975 in zwei Versionen gefertigt. Das eklärt wohl zur Genüge, warum Ihnen das 2.000er CAT so selten in „freier Wildbahn“ begegnet.

Bild 6: Reflex-Nikkor C 500mm f/8 – Quelle: fotosaurier

1961 – Carl Zeiss Jena

stellt das katadioptrische „Spiegelobjektiv“ 500mm f4,0 auf der Leipziger Messe vor (Entwickelt ab 1955 von Dr. Harry Zöllner, W. Dannenberg. (Kurze Zeit später kommt auch ein Spiegelobjektiv 1.000mm f5,6, die sog. „Stasi-Kanone“, hinzu). Die Optiken sind für Mittelformat 6 x 6 gerechnet und geliefert worden!

Frei zugängliche Darstellungen von Linsenschnitt, Auflösung und MTF-Kurven stehen mir bisher zu diesen Optiken nicht zur Verfügung. Allerdings gibt es einen fabelhaften synoptischen Artikel von Marco Cavina, in dem das Jena-Spiegelobjektiv 500mm f/4.0 und das Mirotar f/4.5 im Detail ausführlich beschrieben und verglichen werden.

Bereits 1941 hatten bei Zeiss die Konstrukteure Robert Richter und Hermann Slevogt ein CAT-System (Richter-Slevogt-Teleskop) entwickelt und angemeldet, das dem kurz vorher in GB angemeldeten „Houghton-Teleskop“ (s. Teil II) ähnelt. Wahrscheinlich wussten beide Gruppen damals im Krieg nichts voneinander.

Auf diese Entwicklungen von 1941 geht offensichtlich dieses Carl Zeiss Jena-Spiegelobjektiv zurück.

Cavina äußert in seinem Artikel die Vermutung, dass die optische Leistung des Jena-Objektivs nicht an das folgend beschriebene, kurz danach heraus gekommene Objektiv von Zeiss Oberkochen heran kommt, da es vermutlich als IR-Fernobjektiv für Aufnahmen auf IR-Schwarzweißfilm entwickelt wurde.

In dem Blog „Zeissmania“ (Teil II) finden sich einige Aufnahmen,die der Autor selbst mit dem Zeiss Jena 1.000 f/5.6 gemacht hat (Website der Burgenländischen Amateurastronomen BAA).

1963 – Zeiss Oberkochen (West)

stellt das MIROTAR 500mm f/4,5 vor und fertigt 200 Exemplare für Contarex. Zeiss-Konstrukteure sind Helmut Knutti und Alfred Opitz. Später wird noch einmal ein kleines Los speziell mit dem Kyocera-Contax-Anschluss (c/y) gefertigt. Etliche nagelneue Contarex-Objektive wurden (lt. Marco Cavina) auch im Werk auf c/y umgerüstet. Ab 1975 liefert Zeiss ein MIROTAR 1.000mm f5,6 und fertigt 20 Exemplare. (Alle Mirotare sind für Kleinbild-Format gerechnet.)

Bild 7: Linsenschnitt des Zeiss Mirotar 500mm f4.5 – Maksutov-Design mit zwei Korrektur-Menisken aber noch kein Mangin-Spiegel – Quelle: Datenblatt Fa. Zeiss

Spezifikations-Datenblätter von Zeiss mit Linsenschnitten finden Sie hier und hier.

Dies ist ein Vertreter der „Maksutov-Fraktion“, noch mit durchbohrtem Primärspiegel.

Zeiss verwendet hier noch keinen Mangin-Spiegel! Für das benötigte große Bildfeld des Kleinbild-Formates und dem großen Öffnungsverhältnis von f/5.6 ist ein einfacher Maksutov-Meniskus allerdings nicht ausreichend als Korrektor bei höchsten Ansprüchen. Daher verwendet Zeiss davor noch einen zweiten (umgekehrten) und sehr dicken Meniskus – eine Lösung, die auch Maksutov selbst für die großen astronomischen MAK-Kameras in Chile und im Südkaukasus bereits verwendet hatte.

Das Mirotar 500mm f4.5 gilt als Referenz-CAT im Kleinbild-Bereich. Im Artikel von Marco Cavina ist die MTF-Kurve – im Vergleich mit anderen APO-Objektiven und dem 500mm f/8 von Zeiss – dargestellt: sie ist allen anderen Optiken weit überlegen.

vor 1964 – Canon

stellte für die Olympiade in Tokyo drei CATs der Superlative zur Verfügung, die wohl weniger in den Amateurfotografen-Sektor passten, aber umso bemerkenswerter sind:

Canon TV-800 f3.8
Canon TV-2.000mm f11
Canon TV- 5.200mm f14

Sie haben richtig gelesen – kein Druckfehler! Ich habe keine Ahnung, in welchen“Stückzahlen“ Canon diese Optiken gefertigt hat. Sie wurden also offensichtlich mit Vidicon für das Fernsehen eingesetzt. Hier findet man in einem weiteren Artikel von Marco Cavina (auf Italienisch) mehr Informationen darüber.

1965 – Der US-Photodistributor „Spiratone„

beginnt ein Maksutov-Cassegrain-Objektiv 500mm f/8 – gefertigt bei LZOS in der Sowjetunion – im Westen zu liefern. Es bekommt in Fotozeitschriften sehr gute Testergebnisse. Später (jedenfalls VOR 1983) kommt ein katadioptrisches Spiegelobjektiv 300mm f5.6 hinzu.

1965 bis 1980 – dies ist die Periode,

in der JEDER Kamera- oder Objektiv-Hersteller ein oder mehrere Foto-CATs heraus brachte.

Binnen kürzester Zeit war es Standard, dass jeder Original-Hersteller (Nikon, Canon, Pentax, Minolta, Yashica) mindestens zwei CATs in seinem Programm anbot: alle hatten ein 500mm f/8 CAT zu bieten, sowie am langen Ende entweder 800mm f/8 (Minolta) oder 1.000mm f/10 oder f/11. Es kamen auch einige 1.200mm- und 2.000mm-Optiken auf den Markt. Wie schon gesagt, arbeite ich an einer möglichst vollständigen Übersicht. Pentax brachte zusätzlich zu seiner Kleinbild-Linie ein Reflex Takumar 1.000mm f/8 für Mittelformat (die Pentax 67) heraus. Das gab es meines Wissens sonst nur bei Zeiss Jena und Kilfitt.

Eine Ausnahme bildete Olympus, wo man zögerte um erst 1982 ein einziges aber sehr kompaktes Zuiko Reflex 500mm f/8 heraus zu bringen (s.u.).

Die Leica CATs „MR-Telyt-R“ waren Minolta-Objektive in einem Leica-Design.

Die „echten“ Fremdobjektiv-Hersteller („3rd-party-lenses“) reagierten ebenfalls sehr schnell: anscheinend allen voran SIGMA, die sehr früh (Datum?) ein super-lichtstarkes 500mm f/4.0 heraus brachten. Ich fand einen Bericht eines amerikanischen Fotofreundes, der diese Optik in einem völlig verwahrlosten Zustand fand und mit seinen eigenen Bordmitteln „aufarbeitete“ (Respekt!). Schließlich stellte er fest, dass es nicht so schlecht gewesen sein kann.

Sigma hat dann über die Jahrzehnte den größten „Zoo“ von katadioptrischen Brennweiten auf den Markt gebracht. Dabei auch die eher ungewöhnlichen Brennweiten 400mm und 600 mm. Ich hatte einmal ein 600er Sigma-CAT, das mich aber nicht voll überzeugen konnte.

Dabei waren natürlich auch Tokina und Tamron mit eigenen katadioptrischen Designs – wobei man feststellen muss, dass die 1979/81 erschienenen Tamron 500mm f/8 und 350mm f/5.6 an die Spitzengruppe der (späteren!) Objektive von Olympus und Zeiss heran kamen. Das Tamron 500 f/8 CAT war sogar noch etwas kürzer und leichter als das 1982 erschienene Olympus 500 f/8. Bild und Linsenschnitt hier auf der Adaptall-2-Website. Beim 350er Tamron ist die aufschraubbare Gegenlichtblende (unbedingt benutzen!) praktisch genau so lang, wie das Objektiv selbst.

Makinon war ein weiterer echter japanischer Fremdobjektiv-Hersteller mit meist recht guten Produkten.

In Europa/Deutschland gab es nun ab 1972 keinen ernst zu nehmenden SLR-Hersteller mehr. Es gab allerdings noch berühmte Fremdobjektiv-Hersteller, allen voran Kilfitt/Zoomar. Legendär ist das Kilfitt-Zoomar Sports-Reflectar 500mm f/5.6 (Ende der 1960er), detailliert beschrieben hier auf der Pentaconsix-Website – und hier das 1970 vorgestellte Kilfitt/Zoomar Sports-Reflectar 1.000mm f/8 beide gerechnet für Mittelformat und mit dem Kilfitt WE-Adaptersystem auch an vielen Kameras verwendbar.

Eine unübersehbare Menge von Handelsmarken boten eine große Zahl von CAT-Varianten sehr billig an. Meines Wissens war 1965 zeitlich der früheste Spiratone, USA (siehe oben) – bei dem man auch wusste, wer der Hersteller war (MTO bzw. LZSO in Russland). Bei den anderen habe ich keine Ahnung, wer der Hersteller gewesen sein kann. Mir ist – ausser dem besagten Spiratone – keines bekann, das durch eine besonders hohe optische Qualität aufgefallen wäre.

1975 – VivitarSeries1 Solid CAT 800mm f11 und 600mm f8

Bild 8: Vivitar Series 1 Solid Cat 800mm f/11 an der Sony A7RIV (ohne Gegenlichtblende)- Quelle: fotosaurier

Anfang der 1970er Jahre las ich über ein neu veröffentlichtes Patent von Perkin Elmer über eine sogenannte „Solid Catadioptric Lens“ – d.h. ein Spiegellinsen-Objektiv, das quasi „aus einem einzigen Glaszylinder“ bestehen sollte (gelesen möglicherweise bei Herbert Keplers „Kepler on the SLR“ in Modern Photography?):

Bild 9: Skizze aus der Patent-Anmeldung Perkin Elmer „Solid-Cat“ von 1967, erteilt 1970. Quelle: US-Patentanmeldung US3547525A

Diese Optik sollte extrem kurz bauen – ich war begeistert. Einige Jahre später erfuhr ich schließlich in der „Modern Photography“, dass dieses Objektiv als Vivitar Series 1 Optik 800mm f/11 tatsächlich am Markt erschienen sei.

Bild 10: Linsenschnitt VivitarSeries1 Solid-Cat 800mm f/11. Er liegt erstaunlich nahe am ursprünglichen Entwurf! – Quelle: Patent Perkin Elmer Patent Patent application

Da war sofort klar, dass ich das irgendwann haben müßte – was dann noch einige Jahre gedauert hat… Über die Geschichte der Vivitar Series 1-Optiken wird irgendwann separat zu berichten sein. Für uns waren diese Objektive damals in den 1970er Jahren eine Offenbarung – und die meisten davon besitze ich noch bis heute!

Die beiden Solid-Cats (600mm und 800mm) bauen extrem kurz – sind aber deutlich schwerer als die sonst gängigen CATs am Markt.

Erst Jahrzehnte später stieß ich dann auf die spezielle Geschichte dieses Objektivs, das mich so fasziniert hat. in den Archiven der „SPIE“ findet sie sich in Form eines Interviews mit dem Konstrukteur dieses Objektivs, Juan L. Rayces (1918 – 2009). Darin enthalten auch ein Foto des Konstrukteurs mit seinem Objektiv auf dem Stativ – am belebten Strand! (Heute wohl nicht mehr denkbar…)

Auch Perkin Elmer lieferte Exemplare diese Objektivs unter der eigenen Marke (und auch Spezialausführungen an die NASA).

Bild 11: Solid Cat-Ausführung 800mm f/11 unter Perkin-Elmer-Eigenmarke – Quelle: fotosaurier

Was unter der Marke „Vivitar Series 1“ wirklich geschah: die Fertigung lief 1975 an – wurde aber nach 3 Monaten wieder gestoppt, weil Vivitar feststellte, dass es für ein Amateur-Objektiv zu teuer war. Daher gibt es wohl tatsächlich nur eine relativ geringe Stückzahl von Objektiven weltweit (obwohl es damals heftig – auch in Deutschland – beworben wurde).

1978 – Minolta RF Rokkor 250mm f5.6

Bild 12: Linsenschnitt Minolta RF Rokkor-X 250mm f/5.6 – Quelle: Datenblatt Minolta

In Beschreibungen werden die Mangin-Spiegel oft als „Innovativer Schritt“ an sich hervorgehoben – was ja, wenn man von katadioptrischen Dialyt (von 1814!) ausgeht, nicht richtig ist. Auch ist die Bezeichnung eines „Rumak“, die ich schon gelesen habe, nicht wirklich zutreffend: „Rumak“ würde einen Maksutov-Typen bezeichnen, der – nach Rutten als Rutten-Maksutov benannt – nicht den verspiegelten Fleck auf der Rückseite des Meniskus als Sekundärspiegel nutzt, sondern einen auf ein Podest auf dem Meniskus montierten Cassegrain-Sekundärspiegel. Aber diese Optik ist überhaupt kein Maksutov-Typ.

Diese Optik hat einfach ein hervorragendes Brachymedial-Design – insbesondere unter Berücksichtigung der kurzen Brennweite und extrem kurzen Baulänge von 58mm (ohne Gegenlichtblende).

Wie bei allen CATs ist die Benutzung der Gegenlichtblende dringend empfohlen!

Bild 13: Minolta RFx Rokkor 250mm f/5.6 (ohne Gegenlichtblende) – Quelle: fotosaurier

Bild 14: Größenvergleich RF Rokkor zu lichtstarkem Normalobjektiv (Olympus OM 50mm f/1.2 – das ist aber das kompakteste unter den f/1.2-Normalobjektiven. Mein heutiges Sony GM-50mm f/1.4 hat das ungefähr 3- bis 4-fache Volumen des RF Rockor …) – Quelle: fotosaurier

Das RF-Rokkor 250mm f/5.6 eröffnete damit Ende der 1970er Jahre noch einmal ein neues Brennweiten-Segment für katadioptrische Objektive mit einem wirklich großen Wurf in jeder Hinsicht – optisch wie geometrisch! Vielleicht lag es auch in der Luft? – umgehend tummelten sich in diesem Segment die Fremdobjektiv-Hersteller („Third-Party“) aber interessanterweise folgte keiner der großen Kamerahersteller Minolta in dieses Segment (meines Wissens …). Ich halte den Brennweitenbereich (250-350) für sehr sinnvoll, da der „Durchschnitts-Fotoamateur“ mit dem Mmanuell-Fokussieren von 500er-Objektiven schon mal leicht überfordert ist – siehe meine Bemerkungen am Ende des Artikels.

Die Brennweite 250mm hat sich dabei nur einer der Fremdobjektivhersteller mal „zugetraut“. Vertrieben wurde das Produkt wohl nur über Handelsmarken – in Deutschland als „Berolina 250mm f/5.6“ bekannt, anderswo auch unter „Focal“ etc. Mir ist nicht bekannt, wer da der Konstrukteur bzw. Hersteller war. Die optische Qualität ist eher bescheiden und die Optik ist auch wesentlich größer als das RF Rokkor (fast so lang wie das Olympus Reflex 500mm f/8).

Bild zum Berolina 250mm f(5.6 als Bild 25 am Ende des Textes.

Die anderen Optiken lagen alle im Bereich von 300mm (f/4.5 bis f/6.3) oder 350mm f/5.6 (Tamron – sehr gute Optik!) – dabei war sogar ein russischer Maksutov-Typ (Rubinar) und auch Astro-Hersteller wie Celestron haben das probiert. Auch die Handelsmarke Spiratone war hier wieder dabei (viel gelobt!).

1978/79 – Celestron (Schmidt-Cass.) 750 f/6.3 und Questar (MAK) 700mm f/8

Dies sind Versuche, aus dem Astro-Geräte-Segment heraus reine Foto-Teleobjektive anzubieten (was ja mit dem russischen MTO früher schon mal sehr gut gelungen war – bis heute!).

Celestron (1978) war das einzige reinrassige Schmidt-Cassegrain-Objektiv, das an den Foto-Markt gebracht wurde. Es verschwand ab 1986 wieder.

Das Questar-Gerät (1979) war als „lichtstarker Maksutov-Typ“ auch nicht lange am Markt.

Bild 15: CAT-Teleobjektiv „Celestron 700“ 700mm f/8 – Quelle: fotosaurier

Qualitativ hochwertig und hervorragend gebaut – aber der Foto-Markt funktioniert eben anders als die „Astro-Nische“.

1982 – Olympus OM Zuiko Reflex 500mm f/8

Bild 16: Das kompakte Olympus Zuiko Reflex 500mm f/8 an der „zierlichen“ OM4Ti (Gegenlichtblende eingeschoben) – Quelle: fotosaurier

Ich hebe dieses 500er CAT besonders hervor, weil es praktisch keine Fehler hat – außer dem Fehlen des Stativanschlusses, der allerdings dem Olympus-Konzept widersprochen hätte! Sein auffälligster Vorteil ist der hervorragende Bildkontrast, der das (sehr feinfühlige!) Fokussieren leicht macht – selbst ohne Fokusvergrößerung an der digitalen Systemkamera. Das Bild „springt“ geradezu in die Schärfezone. In mittleren Entfernungen ist die Bildstruktur („Rendering“) – auch des Hintergrundes! – sehr schön. Auch die ausziehbare Gegenlichtblende ist sehr praxisgerecht.

Bild 17: Beispiel des schönen Renderings beim Olympus OM Reflex Zuiko 500 f/8 – Quelle: fotosaurier

Bild 18: Linsenschnitt Olympus OM Reflex Zuiko 500mm f/8 (Lichteintritt von rechts! – Gegenlichtblende eingeschoben) – Quelle: Datenblatt Olympus

Zusammen mit dem Minolta AF Reflex 500 und dem fast 20 Jahre später erschienenen Mirotar 500mm f/8 ist es das beste 500er-CAT das ich persönlich und praktisch kenne. Beide Spiegel sind Mangin-Spiegel. Das Auffälligste ist, dass hier ALLE optischen Elemente in nur zwei Gruppen um die beiden Spiegel zusammengafasst sind! Es ist das CAT mit der geringsten Zahl von Glas-Luft-Flächen. Ich vermute, dass dies ein Teil des Geheimnisses des hervorragenden Bildkontrastes ist.

Bei meinen jüngsten Messungen mit einer Nyquist-Frequenz des Sensors von 3.168 LP/BH messe ich beim Zuiko-Reflex ca. 1.500 LP/BH (entsprechend 125 Linien/mm) in der Bildmitte – in der äußersten Ecke bei ca. 860 LP/BH. Ich gebe die Auflösungswerte für 30% Kontrast an (wie meistens üblich …) Für die damalige analoge Fotografie waren das Werte, die noch über der praktischen Filmauflösung lagen (zumal mit ISO 400-Filmen – oder noch höheren ISO-Werten!).

Deutlich kompakter als diese Optik ist meines Wissens nur das Tokina 500mm f/8 – aber das spielt in der optischen Qualität eine Liga darunter. Auch das Tamron 500mm f/8 ist etwas kürzer – man muss aber eine Gegenlichtblende aufschrauben, die fast so lang ist wie das Objektiv selbst!

1982/83 – Vivitar Series 1 450mm f4.5

Hier ist die Datierung ganz sicher: Oktober 1982 wurde das Objektiv auf der Photokina in Köln vorgestellt. Ab 1983 wurde es meines Wissens ein Jahr lang gefertigt. Es gibt dazu auch noch einen 2-fach-Telekonverter, der speziell für die Optik gerechnet ist und direkt am T2-Gewinde angeschlossen wird.

Diese Optik hat nichts mit den früher gelieferten Vivitar Series 1 „Solid Cat“ zu tun!(Das war vereinzelt angenommen worden …)

Dies ist die wohl (bisher) exotischste katadioptrische Foto-Optik, die es tatsächlich an den Markt geschafft hat! – Eindeutig ein Fall für die Rubrik „My Crazy Lenses“ – demnächst hier in diesem Blog …

Das Design stammt von der Optik-Designfirma OPCON Associates, die der ehemalige Perkin-Elmer Mitarbeiter Ellis Betensky 1969 mit zwei anderen Partnern (Melvin Kreitzer und Jacob Moskovich) 1969 gegründet hatte – und die bis heute existiert (seit 1996 ohne Betensky).

Bild 19: Vivitar Series 1 450mm f4.5 (Länge 150mm – ohne die Gegenlichtblende) an der Olympus OM – Quelle: fotosaurier

Nach intensiver Suche habe ich schließlich das Patent für dieses katadioptrische Objektiv gefunden: US-Patent 4523816 angemeldet 1983 für Vivitar. Anders als oft zu lesen, ist als Erfinder Melvin Kreitzer eingetragen und nicht nicht Ellis Betensky. Die Bilder „Fig.3 und Fig.4“ sind durch klicken auf „Full Pages“ (am linken Rand) einzusehen.

Bild 20: Grobe Linsenschnitt-Skizze aus dem US-Patent 4523816 für das Vivitar Series 1 450mm f/4.5 – entspricht sicher nicht in allen Details dem endgültig hergestellten Objektiv – es fehlt z.B. die nach vorne abschließende dünne Planglasscheibe (s. FIG-4) – Quelle: US-Patent 4523816

Der EXOT besitzt vier höchst innovative Besonderheiten:

a – Der (sehr dicke!) Front-Korrektor L1 besteht laut Spezifikations-Claims aus PMMA-Kunststoff („Acryl-Glas“).

b – Der Korrektor L1 hat auf der Vorderseite eine asphärische Fläche! … also eine Art „verkappte-Schmidt-Platte“?

c – Das System besitzt eine Innenfokussierung durch Verschiebung der Korrektor-Linsengruppe G2. Dabei ändert sich die Brennweite des Objektivs in Naheinstellung.

d – das vordere Kunststoff-Korrektorelement L1 ist an der Objektiv-Vorderseite durch eine dünne planparallele Glas-Scheibe geschützt (fehlt in Fig.3 – angedeutet nur in Fig.4 des Patentes).

Weitere Informationen zu diesem Objektiv im Artikel in der Reihe „My Crazy Lenses“ demnächst.

1989 – Minolta AF Reflex 500mm f/8

Bild 21: Minolta AF Reflex 500 an der Sony A7RIV (mit Gegenlichtblende) – Quelle: fotosaurier

Bild 22: Minolta Autofocus 500mm f/8 – Quelle Minolta Objektiv-Spezifikation

Minolta hat damit – 4 Jahre nach der Einführung der AF-SLR als erster weltweit und bis heute einziger Hersteller – etwas gemacht, was eigentlich als „unmöglich“ galt: Funktion eines zuverlässigen Autofokus bei Blende 8! Ich hatte das Objektiv an der Dynax 7D und ich benutze es bis heute an der Sony A7RIV (mit Adapter LAEA4) – das funktioniert hervorragend und sehr schnell auch noch bei schwachem Licht! Das Objektiv wurde auch lange Zeit noch mit dem Sony A-Mount ausgeliefert und ist in anscheinend fast beliebiger Menge und günstig am japanischen Gebrauchtmarkt zu erhalten – in Deutschland eher selten und viel teurer als in Japan!). Es ist auch eine meiner „crazy lenses„.

Der Aufbau benutzt zwei Mangin-Spiegel und ähnelt dem Design des Minolta RF 250mm f/5.6. In der Bildqualität spielt es absolut in der Oberliga – wegen der grundsätzlichen Fokussier-Schwierigkeiten mit den manuell zu fokussierenden CAT-Objektiven ist der Autofokus für sich in der Praxis ein großer qualitativer Nutzen!

Ich halte es – zusammen mit dem RF Rokkor 250mm f/5.6 – für das unter heutigen Bedingungen an D-SLR und Spiegelloser Systemkamera nützlichste historische CAT – auch frei Hand einsetzbar für „normale Alltagsfotografie“. Die Klasse der manuell fokussierbaren 500er CATs ist sonst doch schon etwas für das Staiv!

1997 – Zeiss Mirotar (für Contax c/y) 500mm f8

Dies ist das letzte relevante 500er CAT (eines Originalherstellers), das auf den Markt kam – und es ist eines der Besten, das Zeiss nun als „Spätgebärende“ herausbrachte. Allerdings kann man den MFT-Kurven bei Marco Cavina entnehmen, dass es nicht an das überragende Referenzobjektiv 500mm f/4.5 heran reicht. (Ich finde: das ist keine Schande – ca. 800 Gramm treten gegen fast 4 kg an …)

Bild 23: Zeiss Mirotar 500mm f/8 von 1997 – Quelle: Zeiss Datenblatt

Dieses Objektiv hat nun alle Merkmale der „modernen“ CAT-Bauweise: Mangin-Spiegel und nicht durchbohrter Hauptspiegel. Es ist allerdings kein Maksutov-Typ mehr sondern eine Hamilton-Bauweise mit ausgeklügelten Sub-Apertur-Korrektoren. Der Mangin-Primärspiegel ist ungewöhnlich dick! Zusätzlich zu einer ausziehbaren Sonnenblende besaß das Objektiv einen sehr schlank gebauten drehbaren Stativanschluss – es war also in jeder Hinsicht perfekt.

Bild 24: Zeiss MIROTAR 500mm f/8 – Quelle: fotosaurier

Anfang der 2000er Jahre erschienen plötzlich viele nagelneue Mirotar-500mm f/8-Objektive zum Preis von 500 EUR im Angebot (unter halbem Listenpreis)! Es ging das Gerücht, dass ein ganzer Container mit diesen Objektiven geraubt worden sei – danach wäre das alles Hehlerware gewesen … Vielleicht hatte aber auch Zeiss nur wieder ein größeres Los vorweg gefertigt und versuchte die Ware rechtzeitig vor der Einstellung der Kyocera-Contax-SLR (2005) los zu werden – es fand also ein radikaler Abverkauf statt? Ich weiß nicht, was wirklich der Grund war – aber ich habe es gekauft. (War ich ein Hehler?) Im Vergleich zum Olympus-CAT habe ich damals festgestellt, dass beide Objektive gleichwertig an der Spitze des Wettbewerber-Feldes liegen (seinerzeit mit Vergleich auf Analog-Film festgestellt). Ich habe dann das Zuiko-CAT behalten, da es kompakter und leichter war. Bei einem Vergleich am aktuellen 63 MP-Digital-Sensor könnte sich heute allerdings herausstellen, dass eines der Objektive doch dem anderen überlegen ist, da unsere Vergleiche auf Analog-Film einen praktischen Grenzwert von ca. 100 Linien/mm besaßen – entsprechend 1.200 Linienpaare/Bildhöhe. Wie schon oben angemerkt liegt das Olympus-CAT am digitalen Sensor bei 1.500 LP/BH.

In der Zeit nach dem Jahr 2.000:

Nachdem Sony als letzter Anbieter das AF Reflex 500 (original Ex-Minolta!) eingestellt hat, gibt es meines Wissens kein CAT-Objektiv eines Original-Herstellers mehr am Markt.

Einige Fremdobjektiv-Hersteller (auch neuere wie Samyang) haben sehr preiswerte CAT-Objektive im Programm. Die weitaus meisten CATs, die heute herum geistern, werden unter Handelsmarken vertrieben. Man sollte von denen nicht zu viel erwarten. Darunter sind auch solche, die schon in den 1980/90er Jahren exakt so geliefert wurden – erkennbar z.B. an der identischen Ausführung der auffälligen Gummierung des Fokussier-Rings.

Gerade vor wenigen Wochen hat allerdings einer der renommierten Fremdobjektiv-Hersteller (Tokina) wieder ein neues CAT mit 400mm f/8 und T2-Anschluß neu auf den Markt gebracht.

Ist das der Beginn einer Renaissance?

Man wird sehen …

Warum sind die katadioptrischen Teleobjektive (CAT) nach der ersten großen „Welle“ (1965-1990) fast wieder verschwunden?

Auffallend ist, dass extrem viele der im Netz angebotenen CATs in ganz hervorragendem Zustand – oft neuwertig – sind. Das könnte bedeuten, dass sie kaum benutzt wurden. Das ist auch meine persönliche Meinung. Eine Ausnahme bilden überdurchschnittlich oft die „Russentonnen“.

a) Im professionellen Bereich wurden die frühen CATs wohl hauptsächlich wegen der farbreinen Abbildung eingesetzt. Dieser Vorteil fiel mit dem Erscheinen der Tele-Objektive mit ED-Glas ab ca. 1982 weg. Allerdings wurde dieses „Versprechen“ der Abwesenheit von Farbfehlern tatsächlich nur von den Spitzen-CATs am Markt eingelöst. Möglicherweise blieb noch der Grund eines federleichten, kompakten „Immer-dabei-Lang-Brennweiters“ erhalten, der für den Fall des Falles hinten in der Reportage-Tasche schlummern durfte.

b) Das manuelle Fokussieren mit den CATs geringer Öffnungsverhältnisse (f/5.6 bis f/11 !) war selbst für erfahrene Manuell-Fokussierer sehr schwierig. Die Hilfsmittel wie Schnittbildindikator oder Mikroprismenring fielen ab f/8 aus – es blieb meist nur das Fokussieren auf dem Mattglasbereich übrig! Bei professionellen Kameras gab es teilweise wechselbare Einstellscheiben für den SLR-Sucher. Aber ehrlich: wer legt sich zwischendrin ins Gras und fummelt eine Einstellscheibe raus und wieder rein …?

Es ist auch festzuhalten, dass mit sehr wenigen Ausnahmen gerade an preislich günstigen CATs das präzise Fokussieren – für das man eigentlich eine Mikrometer-Schraube gebraucht hätte! – sehr schlecht und grob gelöst war. Das dauert dann, wenn man immer wieder vorbei gedreht hatte … oder die Schärfeergebnisse waren eben unterirdisch!

c) Alle CATs waren mehr oder weniger Streulichtempfindlich, wenn man gegen die Sonne fotografierte. Wenn man den Effekt eines großflächigen „Flares“ nicht bildnerisch nutzen will, kann ich tatsächlich nur davon abraten.

d) Die Verschlusszeit: Hinzu kam der Punkt, dass man an Analog-Kameras mit typischerweise maximal ISO400-Film für ein 500mm-Objektiv doch eine tausendstel Sekunde für ein scharfes Bild gebraucht hätte – also gerade die kürzeste Verschlußzeit, die typischerweise in den 1960er Jahren zur Verfügung stand! Die Stative, die wir als Amateure damals hatten, waren auch für 500er Teles nicht wirklich geeignet.

Da die Dinger so kurz bauen, unterschätzt man unbewusst die Brennweiten-Wirkung auf das Verwackeln. Darüberhinaus hat das „Handzittern“ mit dem kurzen Griff ein großes Übersetzungverhältnis.

Im Grunde waren die weitaus meisten Amateure, die sich erstmals ein so langbrennweitiges Objektiv zulegten, unerfahren in der Nutzung und manuellen Fokussierung solcher wirklich langbrennweitiger Objektive. Mit Übung und Zähigkeit kann man da viel erreichen – aber das bedeutet nur eines: fotografieren – fotografieren – fotografieren!

e) Nun war da auch noch die Situation des großen Zeitverzuges zwischen Auslösen der Kamera und dem Vorliegen der Ergebnisse mit entwickeltem Film/Dias und Vergrößerungen – mit denen eventuell die Enttäuschung aufkam, dass die Ergebnisse einfach nicht scharf oder doch verwackelt sind. Da landete dann vermutlich ein großer Teil dieser zunächst attraktiv erschienenen Objektive in Schubladen und Vitrinen – bis heute: und warteten auf den Weckruf durch die hoch auflösenden, bis ISO3200 nutzbaren digitalen Systemkameras, die binnen Sekunden ein Feedback/Bildergebnis liefern?

Werden die Karten für die CATs mit den modernen Systemkameras heute neu gemischt?

Ich halte das durchaus für möglich, dass die wahre Zeit für solche Objektiv-Designs nun erst begonnen hat:

Mit der praktisch gut nutzbaren ISO-Empfindlichkeit bis zu 3.200 oder 6.400 und elektronischen Verschlüssen bis 1/40.000 Sekunde gibt es eine dramatisch verbesserte Ausgangslage.

Allerdings muss man sich immer bewusst machen, dass trotz der tollen Fokussierhilfen an digitalen Kameras das manuell Fokussieren dennoch eine echte Herausforderung bleibt – zumal der jüngere Normalfotograf keine Routine im manuellen Fokussieren besitzen dürfte! Wenn man bei 500mm Brennweite und 11-facher Fokussiervergrößerung versucht zu fokussieren tanzt das Bild im Sucher wie beim Blick durch ein Objektiv mit 5,5 Meter Brennweite – mit etwas Pech verliert man sogar sein Ziel aus dem Auge … Da hilft nur ein Stativ!

Ein Autofokus wäre hier eine durchschlagende Verbesserung der Nutzbarkeit.

Anscheinend testet auch schon ein renommierter Fremdobjektivhersteller (Tokina) gerade den Markt mit einem nagelneuen CAT mit 400mm f/8. Aber auch manuell zu fokussieren …

Aufhorchen lässt dabei auch die jüngste Ankündigung der Firma Canon, nicht mit CATs aber mit neuen DO-Tele-Objektiven von 600mmund 800 mm mit Öffnungsverhältnissen von f/11 neu entwickelt für die Sensoren der spiegellosen Systemkameras mit AF und IS im Objektiv und ebenfalls sehr kurz bauend bzw. zum Transport zusammenschiebbar. („DO“ bedeutet „Diffraktions-Optik“ – das sind dünne, leichte Beugungs-Elemente, die Linsen ersetzen können. Canon testet diese Technik seit Jahrzehnten bei langen, lichtstarken Teleobjektiven.)

Bei der Benutzung von historischen CAT-Objektiven an den modernen Digital-Systemkameras muss man sich klar machen, dass die Optiken nicht für die Benutzung am digitalen Sensor berechnet wurden und nicht jedes CAT mit jedem Sensor harmoniert. Da kann es auch vorkommen, dass eine Optik an einer Sony Probleme zeigt, an einer Fujifilm- oder Olympus-Kamera aber nicht. Typische Probleme sind helle „Halos“ in der Bildmitte, niedrige Auflösung am Bildrand oder generell flauer Kontrast.

Viel Spaß beim Ausprobieren – ich werde sobald es passt über einige CAT-Sensor-Kombinationen in meine Rubrik „My Crazy Lenses“ berichten.

Herbert Börger, Berlin, 8. November 2020

**Bild 25: Berolina 250mm f/5.6 – Quelle: fotosaurier**

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.

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.

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:

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.)

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.

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 …!

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.

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!

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 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.

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:

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

Hier der Auflösungsvergleich als Tabelle:

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:

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

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

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_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.

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):

Carl Zeiss Jena Flektogon 35mm f2,8 (Prototypen auch 1950 / Serie 1953)
Schneider Curtagon 35mm f2,8 (1958)
Carl Zeiss Jena Flektogon 35mm f2,8 (2. Rechnung – 1961)
Canon Rangefinder (M39) 35mm f2,0 (1962)
Minolta MD 35mm f1,8 (1968)
Canon FD 35mm f2,0 (1971 – konkave Frontlinse!)
Leica R Summicron II 35mm f2,0 (1977)
State-of-the-art für spiegellos: Sony Zeiss Sonnar 35mm f2,8 (E-Mount, 2015)
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_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_f11 — **Zeiss Jena Flektogon I 35mm f2.8 bei Offenblende (oben) und optim. Blende 11 (unten) – Kantenprofil, MTF-Kurve und Auflösung über Bildkreisradius**

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

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_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.

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:

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:

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:

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.

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:

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!):

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:

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.

Die ERNOSTAR-Objektive – Geniestreich eines 23-jährigen? – Teil 1

Eine Hommage an Ludwig Bertele und Dr. Erich Salomon

von Herbert Börger, November 2016

Neu im Dezember 2025: Anläßlich des 100-jährigen Jubiläums der Ernostar-Erfindung gibt es nun einen ergänzenden Artikel : 100 Jahre Ernostar

Dort finden Sie detaillierte Auflösung-Informationen mit Analog-Film und Digitalsensor.

Fazit:

Das Ernostar ist ein faszinierendes Optik-Design von (Jahr der Berechnung) 1922. mit dem heute immer noch wunderbare Bilder gemacht werden können – wenn man sich auf die damit verbundenen „Unbequemlichkeiten“ einläßt!

Überraschend: das Objektiv ist bereits bei Blende 2.0 für KB-Format BRAUCHBAR. Abgeblendet bietet es sehr gute Bildergebnisse … wenn der Sensor mitspielt!

Hier ein erstes Bildbeispiel im Nahbereich bei Blende 8 (Sony A7RII):

Bild 1: Nahaufnahme Veronika-Blüten im morgendlichen Gegenlicht – Ernostar 100mm f2.0 bei f8 – Sony A7RII (JPEG-File, unbearbeitet mit Ausnahme von „Auto-Kontrast“)

Auf das Bild klicken, dann wird das Bild in Flickr geladen! Wenn man in Flickr rechts außen auf das Download-Symbol klickt, kann man die Bilder stets auch in der vollen Auflösung betrachten. Die volle Sensor-Auflösung wird als Bild aber nur sichtbar, wenn man bei Flickr angemeldet und auch eingeloggt ist – sonst ist die Bildgröße auf eine Breite von 2048 Pixel begrenzt.

Die Bildmitte liegt – abgeblendet um 2-3 Blenden – in der Auflösung auf dem Niveau heutiger Spitzenoptiken. Zu diesen modernen Optiken gibt es zwei gravierende Qualitäts-Unterschiede: Streulicht, da die Optik noch kein Coating besitzt, sowie den damals noch unvermeidlichen Kontrast- und Auflösungs-Abfall zum Rand. Während heute Optiken (auch sehr lichtstarke!) oft schon bei Maximal-Öffnung oder um eine Blende abgeblendet maximale Auflösung und Kontrast besitzen, war es damals normal und akzeptiert, daß die Optik bis Blende 11 oder 16 abgeblendet werden musste, um ein gleichmäßigen Schärfe-Eindruck über das ganze Bildfeld zu erreichen.

Aus meinen bisher gewonnenen Erkenntnissen ziehe ich den Schluß, dass das Objektiv im Nahbereich (wir sollten hier nicht von „Makro“ sprechen) sogar eine ausgesprochene Stärke hat.

Beim Gebrauch mit modernen Digitalkamera-Sensoren ist bei allen historischen Objektiven Skepsis insofern angebracht, dass im Zusammenspiel von Optik und Sensor Artefakte entstehen können – und oft entstehen! – die nichts mit der Optik an sich zu tun haben.

Der Designer hatte logischerweise den analogen Film als Aufzeichnungs-Medium im Sinn! Die Oberflächen der Film-Emulsionen hatten ein weitgehend standardisiertes Verhalten gegen die auftreffenden Lichtbündel – relativ unabhängig vom Einfallswinkel der Strahlen. Digital-Bildsensoren sind technische Individuen, heute noch weit von jeder Standardisierung entfernt.

Ergebnisse, die mit einem adaptierten Analog-Objektiv an einem Digital-Sensor gewonnen werden, sind keinesfalls „objektiv“.

(Zum Anzeigen der Bilder in voller Größe:

Auf das Bild klicken (1x) – das Bild wird in Flickr geöffnet. Rechts außen auf das Download-Symbol klicken: dann die Auswahl „Alle Größen anzeigen“ anklicken. Es erscheint das Bild in neuem Fenster mit einer Liste der Größen darüber. Nun auf „Original“ klicken. Zürück mit dem Rück-Pfeil im Flickr-Fenster!

Anscheinend existiert ein Fehler in meiner Sony A7RII beim anlegen der EXIF-Datei zum jeweiligen Bild. Bei manchen Bildern in diesem Beitrag- z.B. bei Bild 1 – steht unter der Kamera als Objektiv „Voigtlander SUPER WIDE-HELIAR 15mm F4.5 III“. Eigentlich hätte da ein Strich oder nichts stehen müssen, da das adaptierte Ernostar ja keine Datenschnittstelle hat. Sie können sich darauf verlasssen, dass ich in der Bildunsterschrift das RICHTIGE Objektiv benenne. Ob der beschriebene EXIF-Fehler vermeidbar ist, muss ich erst noch genauer untersuchen….)

Die Vorgeschichte:

Vor Jahren stieß ich auf die Geschichte von Erich Salomon (1886-1944), der – auf Nebenwegen zum Journalismus und dabei aus Pragmatismus zur Fotografie gekommen – zum Schöpfer eines neuartigen Fotojournalismus wurde. Er galt damals als Shooting Star der internationalen Fotojournalismus-Szene, weil er die ab 1923 verfügbare Ermanox-Kamera mit dem Ernostar 100mm f2,0 konsequent zur Available-Light-Freihand-Fotografie einsetzte (aktiv wohl erst ab 1926 – frühere Bilder kenne ich nicht) . Ernst Salomons Lebensgeschichte endete tragisch: als Jude gelang Ihm die Flucht vor den Nazis nur bis Holland. Dort wurde er zwar versteckt – aber dann ähnlich wie Anne Frank denunziert und 1944 im KZ ermordet.

Da die Ermanox eine Planfilm-Kamera (4,5 x 6 cm) ist, wäre ich zunächst im Traum nicht darauf gekommen, dieses früheste Beispiel eines lichtstarken Standbildkamera-Objektives selbst einmal für meine eigenen fotografischen Zwecke einzusetzen.

Im Rahmen meiner Foto-Optik-Liebhaberei stieß ich nun in den letzten 3 Jahren bei der Suche nach Informationen über die Optik-Entwicklungen der 1900er bis 1980er Jahre erneut auf das Ernostar 100mm f2,0 (bzw. die Weiterentwicklungen mit 85mm f1,8 … 165mm f1,8) von 1923 – 1926.

Man kann sich die Informationen stückchenweise zusammensuchen – oder die sehr empfehlenswerte Darstellung von Frank Mechelhoff („Taunusreiter“ – Cameras der 1950er, 1960er und 1970er, „Mein privates virtuelles Camera Museum“) nutzen – die auch noch sehr gut geschrieben und reich bebildert ist. Inzwischen gibt es auch eine 2017 in Buchform erschienene Bertele-Biografie, verfasst von seinem Sohn Erhard Bertele).

Fast unglaublich, welch großen Wurf dem 23-jährige Optik-Designer Ludwig Bertele zunächst bei Ernemann und dann nach 1926 übernommen von Zeiss da gelungen ist….

Und dann leitete Bertele daraus auch noch den Sonnar-Typ ab, der zum dominierenden Typ für lichtstarke Optiken besonders im KB-Format avancierte – solange die mangelnde oder sehr bescheidene Vergütungstechnik es notwendig machte, so wenige Glas-Luft-Flächen wie möglich zu verwenden.

Das ursprüngliche Ernostar hat praktisch immer mindestens 4, manchmal 5 Gruppen mit 4 – 6 Einzellinsen.

Das sind relativ viele Glas-Luft-Flächen, wenn man bedenkt, dass es keine Vergütung gab.

Welches Motiv habe ich, mich mit einem solchen Subjekt zu befassen?

Ich bin Physiker und Ingenieur. Schon seit „Kindesbeinen“ war ich sehr an Optik interessiert. Gebt mir ein Stück Optik in die Hand, das ein Ingenieur klug erdacht hat und Ihr macht mich glücklich! Wenn dann noch ein Stück Technikgeschichte mit Innovation damit verbunden ist – um so mehr.

Seit Kindesbeinen bin ich auch Amateurfotograf. Beginnend mit einer 6X6cm Rollfim-Box in den späteren 1950er Jahren. Das selbst Entwickeln der Filme und Vergrößern der Bilder hat mich stark geprägt.

Ich bin aber kein Sammler – mein Antrieb ist der Technik-Hintergrund und der Wunsch zu verstehen, wie die Designer die Foto-Optik vorangetrieben haben. Mein Ziel ist zu erfahren: Was steckt dahinter? …und wie viel besser (und warum?! – und ob überhaupt?) sind heutige moderne Foto-Objektive wirklich verglichen mit historischen Lösungen – besonders seit den 1920er Jahren?

Das Ernostar war (nach dem Tessar) eine der wichtigen Wegmarke auf dem Weg zur heutigen (Kleinbild-)Foto-Optik. Auch wenn es für die kleineren Mittelformate gemacht war – es war vor allem eines: sehr lichtstark in Verbindung einer schon recht handlichen Ermanox-Kamera! Es war auch sehr erfolgreich am Markt – logischerweise wurde allerdings das Ende dieser Kamera-Nische durch das Erscheinen der Leica mit Kleinbildfilm ab 1926 eingeläutet. Auch Erich Salomon wechselte dann verständlicherweise zu dieser neuen, noch unauffälliger zu verwendenden Kamera, zu der es aber eine Optik mit F2.0 erst ab 1933 gab (das Summar 50mmf2.0).

Es wird konkret:

Ich wurde neugierig: Kann man so eine Optik an eine moderne Digitalkamera anpassen und praktisch benutzen, um einen Eindruck davon zu bekommen, was eine Objektiv-Konstruktion leistet, die noch quasi mit den Methoden von Abbe`scher geometrischer Optik mit Rechenschieber berechnet wurden?

Ich sah mich im Internet um und stellte fest, ja – es werden vereinzelt Ermanox-Kameras angeboten. Aber über den Zustand wollte ich mir keine Illusionen machen…. Ein Stahlblechgehäuse aus den 20er Jahren mit Leder bezogen/beklebt… fast hundert Jahre alt!?

Dann fand ich heraus, dass hier offensichtlich schon seit längerer Zeit Freaks den Weg beschritten haben, das eigentlich relevante Ernostar-Objektiv „heraus zu operieren“ und an Kleinbild-Kameras zu adaptieren, was wegen der länglichen Brennweite > 85 mm auch für Spiegelreflex-Kameras funktioniert.

Ich habe dann eines der ursprünglichen Ernostar-Objektive 100mm f/2,0 adaptiert für Leica M39-Gewinde gefunden (natürlich ohne RF-Kupplung….). Der Sinn der Adaptierung an M39 erschließt sich mir ehrlich gesagt nicht (darüber unten mehr): wie soll man mit einer Entfernungsmesser-Kamera auf den Punkt scharf stellen – zumal bei langer Brennweite und hoher Lichtstärke? Aber ich konnte M39 problemlos über vorhandene Adapter an Digitalkameras Sony-E-Mount oder Fuji-FX anschließen. Es stellt sich dabei nur die Frage: harmonieren Digital-Sensor und Optik miteinander?

Spiegellose Systemkameras haben hierfür den unschlagbaren Vorteil, dass für die manuelle Fokussierung dieser Optiken ausgezeichnete Fokussier-Hilfsmittel zur Verfügung stehen – wobei das Sony-E-System (ich benutze die A7RII) hier alle anderen in der Präzision überragt (12,5-fache Vergrößerung!) – basierend auf dem 42,5 MP-Vollformat-Chip.

Im Live-View kann man dabei in hoher Vergrößerung direkt auf dem Chip fokussieren – und zwar problemlos auch bei Abblendung auf f/11 oder gar f/16.

Das angebotene Ernostar 100mm f/2,0 kam aus der Ukraine, der Anbieter stellte umfangreiche Informationen zur Verfügung und hatte bei Ebay eine „weiße Weste“… Ich spreche hier grundsätzlich nicht über Preise von historischen Objektiven. Das Preisniveau ist zu ein einem gegebenen Zeitpunkt nicht immer sehr einheitlich. Allerdings spreche ich logischerweise über Käufe in der Vergangenheit – und ich sehe aber meine Aufgabe hier nicht darin, irgendwelche „Preis-Marken“ bei solchen Objekten in Umlauf zu setzen!

Allerdings kann ich feststellen, dass man beim Preis dieser Objektive durchaus dreimal schlucken muss – und sich eines gewissen Risikos immer bewusst sein sollte, was man sich da wirklich einhandelt…

In diesem Fall ging alles glatt! Ich erhielt zuverlässig ein sauber adaptiertes Objektiv in hervorragendem Zustand, das alle meine Erwartungen übertraf….

Bild 2: Ernostar 100mm f/2,0 umgebaut für LTM – M39.

Es ist genau der Objektiv-Typ, der auf dem Ermanox-Bild auf der Mechelhoff-Website zu sehen ist.

Zum Umbau ist das Ernostar in einen massiven Metall-Hohlzylinder eingelassen – Die Optik mit Sony-E-Adapter und Yoghurtbecher-Geli wiegt satte 1.205 gr – ich halte die Kombination mit der Sony A7Rii immer am Objektiv! Ich habe dann auch noch das Stativgewinde mit dem abnehmbaren Ring vom ApoElmar 100f2.8 angepasst.

Derzeit mache ich aber alle Aufnahmen frei Hand – was mit dem Stabi-System der A7Rii sehr gut gelingt (pixelscharf bei 42,5 MP!) – ISO von 200…800.

Bild 3 zeigt das Objektiv mit dem von einem isländischen Yoghurtbecher abgeleitetem Gegenlichtblenden-Design (man ahnt hier, wo Zeiss bei Batis/Milvus/Otus Design-Anleihen gemacht hat, oder?).

Technische Daten Ernostar 100mm f2.0:

Brennweite: 10 cm

Max. Öffnungsverhältnis; 2,0 (…36)

Bildkreis – BK (an der Ermanox-Kamera): 75 mm

Baujahr: wahrscheinlich. 1923/25 (Design von 1922, Ludwig Bertele, Fa. Ernemann – ab 1926 übernommen von Zeiss)

Serien-Nr.: 150197

Vermutlich 5 Linsen (4 Gruppen?)

Keinerlei Vergütung!

Naheinstellung mit Einfach-Schneckengang mit Geradführung: bis ca. 3 : 1 (KB)

Adaptiert auf LTM (M39)

Von mir verwendet: adaptiert an Sony E-Mount (A7RII, 42,5 MP, Vollformat 35 mm) und Fuji-X-Mount (APS-C mit 24 MP an der X-Pro2/X-T2).

Manuell fokussiert mit der Fokussier-Lupenfunktion.

Zunächst habe ich das Objektiv ohne Gegenlichtblende benutzt, denn die musste ja erst „entwickelt“ werden….

Die Optik hat einen extrem langen, sehr präzisen Schneckengang. Damit bekam ich einen unerwarteten Mehrwert: Nahaufnahmen bis 1:3 sind möglich! Und das mit einer überraschend hohen Qualität.

Die Kameras:

Logischerweise wird das Experiment mit einer spiegellosen Systemkamera durchgeführt, weil an die wegen des geringen Auflage-Maßes (=Abstand Sensoroberfläche zu Objektivanlage-Flansch) praktisch jedes historische Wechsel-Objektiv ADAPTIERT werden kann.

Die Sony A7RII ist wegen des Kleinbild-Formates (KB, 36mm x 24mm) und der hohen Auflösung von 42,5 Millionen-Pixeln (MP) besonders gut geeignet, weil die meisten historischen Objektive für Kleinbild-Format gerechnet sind. Ich besitze die Kamera seit ihrem Erscheinen 2015 und bin gut mit ihr vertraut. Ich habe schon dutzende historischer, analoger Optiken daran verwendet wodurch ich schon auf einen gewissen Erfahrungs-Schatz zurückgreifen konnte.

Ich wollte mich aber wegen dieser Erfahrungen nicht auf einen einzelnen Sensor verlassen.

Daher habe ich parallel die Fujifilm X-Pro2 (APS-C, 22,2mm x 14,8mm) und der Auflösung 24 MP eingesetzt. Wegen der kleineren Sensorfläche ist hier die lineare Auflösung mit 270 Pixel/mm sogar höher als bei der Sony mit ca. 220 Pixel/mm!

… und die Referenzobjektive:

A – Leica Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.8, das bei mir den Referenzstatus bei den 100mm-Objektiven hat und im direkten Vergleich auch die Naheinstellung erlaubt.

Es wurde bisher nur an der Sony im direkten vergleich benutzt.

B – Macro-Fujinon 60mm f2.4 – eine Original-Optik für das Fuji-X-System. Das einzige Makro-Objektiv, mit dem ich derzeit auch im Nahbereich den Autofocus problemlos einsetzen kann. Auf APS-C hat es die Vergleichsbrennweite 90mm zu Kleinbild.

Die Methodik:

Zunächst musste ich lernen, mit dem Objektiv umzugehen, d.h.: die manuelle Fokussierung im abgeblendeten Zustand zuverlässig zu bewältigen. Der Schneckengang ist sehr lang und eher schwergängig: aber er erlaubt sehr präzises Arbeiten – und der Kontrast im Sucher der A7RII ist immerhin so hoch, dass ich bis zu Bl. 13 zügig fokussieren kann. Die Optik hat eine gravierte Blendenreihe mit 2,0 – 3,5 – 4,5 – 6,3 – 9 – 13 – 25 – 36. Keine Rastung auf Blendenstufen. Man muss von vorne drauf schauen, um die Blende einzustellen. Allerdings fokussiere ich ohnehin immer bei der jeweiligen verwendeten Blende und nicht bei Offenblende, um den Fokus-Shift beim Abblenden auszuschließen. Diese geringfügige Verschiebung der Schärfenebene beim Abblenden ist relevant bei der genauen Untersuchung der Auflösung, vor allem, wenn bei längeren Brennweiten und lichtstarker Öffnung im Nahbereich der Schärfenbereich oft nur wenige Millimeter beträgt! Bei diesem Objektiv ist dieser Focus-Shift erstaunlicherweise deutlich geringer als bei manchen „modernen“ Objektiven.

Zunächst gilt der alte Grundsatz: um aus dem jeweiligen Equipment etwas herauszuholen muss man… fotografieren… fotografieren… fotografieren. Übung macht eindeutig den Meister.

Natürlich half dem Fotosaurier hier, dass er in Bezug auf manuelles Fokussieren ohnehin „Old-School“ ist…

FritziAusDerHüfte_A7RII_Ernostar100f2_f11

Bild 4: Kater Fritzi – Kopfporträt von oben – das Tier lief neben mir durch den Garten! Ernostar 100f2 an der Sony A7RII – ich hatte ca. 2 sec Zeit zum Fokussieren! Die Schärfentiefe am 42,5 MP-Sensor beträgt wenige Millimeter!

Nach meinen Erfahrungen ist die Erfolgsquote mit normalem Autofokus im Nahbereich eher schlechter als bei gut geübter manueller Fokussierung – allenfalls mit eingeschalteter Augenerkennung erzielt man bei Menschen und Tieren deutlich bessere Ergebnisse. Aber auch da weiß man bei einer „Spontan-Situation“ nicht vorher immer, welches Auge das „richtige“ sein wird…

Ich gehe hier so ausführlich auf diesen Punkt ein, damit Sie meine Ergebnisse richtig einordnen können: ohne intensive Übung, kommt beim Arbeiten mit einem solchen Objektiv nicht viel heraus. Hierfür habe ich mir einige Monate Zeit genommen.

Das folgende Bild 5 wurde mit Fujifilm und Autofokus aufgenommen – der Kater war auf dem Sprung (der Kenner sieht es am Blick), 2 Sekunden später schoß er los. Das Makroobjektiv 60f2.4 an der Fijifilm X-Pro2 mit 24 MP-Sensor ist das einzige meiner Makro-Objektive, das fast zuverlässig und blitzschnell im Nahbereich fokussiert.

Bild 5: Kater Fritzi – vor dem Sprung! Fujinon 60f2.4 AF(!) an der Fujifilm X-Pro 2, Bl. 5.6 – ich hatte wieder max. 2 sec Zeit incl. Fokussieren! Absolut scharf ist das hintere Auge… Ohne eingeschaltete Augenerkennung fokussiert die Kamera in der Tiefe auf die Struktur, die den höchsten Kontrast hat…

Um die Ergebnisse mit dem Ernostar richtig einzuordenen, versuche ich gleichartige Aufnahmen mit dem Leica-R Apo-Macro 100 f/2,8 oder dem Fujinon Macro 60f2.4 daneben zu stellen. Es ist einer meiner ganz bewährten Klassiker, mit denen ich viel Erfahrung habe. Ich kenne kein für Digital gerechnetes Objektiv, das dieses in Schärfeleistung und Kontrast übertrifft! Ein modernes – für den Digital-Sensor gerechnetes 100er für KB habe ich nicht.

Dieses Leica-R Apo-Macro 100 f/2,8 soll nun als modernere Analog-Referenz and der Sony gelten. Das Fujinon 60mm am linear in der „Filmebene“ noch höher auflösenden APS-C-Sensor soll den Vergleich zu einer modernen Rechnung für den Digitalsensor liefern.

Ich wollte hier keine unrealistische Verherrlichung der alten Linse vornehmen. Mein Ziel war, zu sehen: was hat die Entwicklung der Objektive in gut 90 Jahren gebracht und wohin hat uns das geführt? Das – ohne jedes Coating – erreichte Niveau des Veteranen hat mir in diesem Falle doch allerhöchsten Respekt abgenötigt – vor allem vor dem jungen Herrn Bertele – ein ganz großer Wurf!

Erste Aufgabe für den „Tester“ war es auf jeden Fall, sich einige Wochen und Monate in verschiedensten Situationen mit dem Objektiv praktisch vertraut zu machen!

Die Bildserie, die mich ursprünglich ganz besonders angefeuert hat, dieses Objektiv genauer „unter die Lupe“ zu nehmen entstand im Nahaufnahme-Bereich – freihändig bei Arbeitsblende fokussierte Nahaufnahmen der Veronica Blüten. Bild 1 ist das schönste Beispiel davon mit dem Ernostar: irgendwas zu meckern? – Aufnahme am frühen morgen 1/2 Stunde nach Sonnenaufgang direkt gegen die Sonne – allerdings mit dunklem Schatten im Hintergrund.

Das folgende Bild 6 eine Vergleichsaufnahme mit dem 60er Makroobjektiv an der X-Pro2…:

Bild 6: Nahaufnahme Veronika-Blüten im morgendlichen Gegenlicht – Fujinon 60mm f2.4 Autofocus bei f8 – X-Pro2 (JPEG-File, unbearbeitet mit Ausnahme von „Auto-Kontrast“)

Ich glaube man braucht danach nicht viel mehr zu erklären, woher meine Begeisterung kommt, mich mit dem Ernostar genauer zu beschäftigen!

Bild 7 entstand während dieser Übungs- und Übungsphase in einem Hotel mit Spa…. Ernostar 100mm f/2.0 am Sony-42,5 MP-Sensor bei Bl. 8. Man sieht in der Bildmitte eine eindrucksvolle Detailzeichnung und zum Rand des Bildkreises (BK) von 43 mm das Bild langsam weicher werden (zur Erinnerung: das Objektiv ist für einen BK 75 mm gerechnet!) – aber es wirkt auf mich am Rand keineswegs „unscharf“. Im kleineren Bildkreis des APS-C-Sensors ist das Bild bei Bl.9 bereits auf Pixelebene scharf bis zum Rand.

Bild 7: Spa-Landschaft in Achenkirch ohne Sonne, mit niedrigem Kontrast -Ernostar 100f2 Bl.8 an der Sony A7RII – Schärfe liegt auf der „Nike“ – (JPEG-File, unbearbeitet mit Ausnahme von „Auto-Kontrast“)

Das war jetzt viel delaillierte Beschreibung der verwendeten Technik und meiner Methodik.

Zur Entspannung und Einstimmung nun erst einmal einfach einige Bilder nur mit dem Ernostar an der Sony (ohne Vergleichsaufnahmen).

Bild 8: Innenbereich des Spa – Ernostar 100f2.0 – bei f5,6 – Sony A7RII

AchenKirchturmWolken2_A7RII_Erno100f2_f8

Bild 9: Ernostar 100f2.0 – bei f8 – Sony A7RII

Bild 10: Ernostar 100f2.0 – bei f5,6 – Sony A7RII

Bild 11: Ernostar 100f2.0 – bei f11 – Sony A7RII

Bild 12: Ernostar 100f2.0 – bei f9 – Sony A7RII

Bild 13: Ernostar 100f2.0 – bei f5,6 – Sony A7RII

Bild 14: Ernostar 100f2.0 – bei f8 – Sony A7RII

Bild 15: Dahlie im „Altweibersommer“ Ernostar 100f2.0 – bei f6,3 – Sony A7RII

Dieses letzte Bild 15 habe ich quasi als Paukenschlag platziert… jedenfalls hat das Ergebnis so auf mich gewirkt. Morgens kurz nach Sonnenaufgang gegen das Licht fotografiert (freihand – 1/1600 s)

Um das zu unterstreichen, hier drei Ausschnitte aus diesem Bild, jeweils ca. 1600 x 1600 Pixel groß aus dem Bild das ursprünglich 7938 x 5292 Pixel hatte (Sony A7RII):

Bild 16: Dahlie im „Altweibersommer“ Ernostar 100f2.0 – Ausschnitt Mitte 1600×1600 Pixel – bei f6,3 – Sony A7RII

Bild 17: Dahlie im „Altweibersommer“ Ernostar 100f2.0 – Ausschnitt Mitte Links 1750×1600 Pixel – bei f6,3 – Sony A7RII

Das sind überzeugende Beispiele der makellosen Auflösungsleistung über einen größeren Bereich des Kleinbildbereiches. Ich finde auch den Übergang zur Unschärfebereich sehr angenehm bzw. harmonisch.

Dazu hier noch ein anderes, überzeugendes Beispiel für den Übergang von Scharf zu unscharf:

Bild 18: Schärfeübergang im Nahbereich, Ernostar 100f2.0 bei f5,6 – Sony A7RII

Aber was ist mit der Leistung bei voller Offnung – Bl. 2,0?

Hier haben wir das Gegenstück zu Bild 7 (Bl. 8) , das mit Bl. 2,0 aufgenommen wurde:

Bild19: A7RII – Ernostar 100f2.0 – Bl. 2,0, Schärfe auf die „Nike“ gelegt

Hier der direkte Vergleich bei 100%-Darstellung:

AchenBeckenNike1_A7RII_Erno100f2_f2,0_crop100

Bild 20: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.2,0 (A7RII) – 100%-Ausschnitt nahe Mitte.

AchenBeckenNike1_A7RII_Erno100f2_f8_crop100

Bild 21: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.8,0 (A7RII) – 100%-Ausschnitt nahe Mitte.

Es ist zu erkennen, dass die Schärfe in der Bildmitte sehr deutlich zunimmt (übrigens schon stark zu Bl. 3,5 – 4,5) – aber der Kontrast sinkt sogar, was daran liegt, dass die Schatten aufgehellt sind. Das gilt aber nur für die Bildmitte (in einem Bildkreis-Durchmesser 12-15 mm), am Rand steigt der Kontrast an.

Sehen wir uns dasselbe Detail aufgenommen mit der X-Pro2 an – leider nicht unter identischen Lichtverhältnissen: bei den folgenden Aufnahmen schien die Sonne.

Zunächst auch mit Blende 2,0:

AchenNike1_X-Pro2_Erno100f2_f2,0_crop100

Bild 22: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.2,0 (X-Pro2) – 100%-Ausschnitt nahe Mitte.

Und jetzt mit Blende 6,3:

AchenNike1_X-Pro2_Erno100f2_f6,3_crop100

Bild 23: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.6,3 (X-Pro2) – 100%-Ausschnitt nahe Mitte.

Hier erkennt man deutlich, dass der Kontrast bei Abblenden mit der Zunahme der Auflösung auch ansteigt, was dem normalen Verhalten einer solchen Optik entspechen würde.

Hier erkennt man deutlich eine Farbverschiebung bei Abblenden: bei Bl.2,0 hat das Bild eher einen grün-blauen Stich, wird dann bei Bl.6,3 ins rötliche verschoben. Das liegt entweder an der Beteiligung des direkten Sonnenlichtes oder/und an der unterschieldichen Reaktion des automatischen Weißabgleiches – entspricht aber dem generellen Verhalten bei diesem Objektiv – auch am Sony-Sensor.

Nachdem ich diese Beobachtung gemacht habe, bin ich dem Kontrastverhalten in der Bildmitte gezielt nachgegangen.

In der folgenden Bildsituation ist das Kontrastverhalten am Sony-A7RII-Sensor deutlich zu erkennen – zuerst Blende 2,0 dann Blende 18:

Bild 24: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.2,0 (an A7RII) – KB-Vollbild.

Bild 25: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.18 (an A7RII) – KB-Vollbild.

Nun ist deutlich erkennbar, dass bei voller Öffnung das gesamte Bild einen ziemlich hohen Kontrast hat, dass sich beim Abblenden in einem zentralen Bildkreis mit ca. 15 mm Durchmesser ein heller Schleier auf das Bild legt. In einer vollständige Belichtungsreihe zeigt sich, dass der Kontrast bei Bl.2,8 noch gut ist (und Auflösung auch am Rand deutlich verbessert), bei Blende 4,5 ist das Bild noch „in Ordnung“ – ab Blende 5,6/6,3 bildet sich der Schleier in der Mitte deutlich erkennbar. Das Optimum dieser Kombination Ernostar/A7RII liegt im Bereich 2,8 – 4,5.

Hier der direkte Vergleich mit identischer Lichtsituation mit dem Referenobjektiv Leica Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.8:

Bild 26:Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.8 bei Bl.2,8 (an A7RII) – KB-Vollbild.

Bild 27:Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.8 bei Bl.16 (an A7RII) – KB-Vollbild.

Beim Apo-Makro-Elmar ist eine Kontrastreduzierung in der Bildmitte am Sony-Sensor nicht erkennbar – oder jedenfalls im Vergleich zum Bild bei voller Blendenöffnung nicht auffällig. Dabei wissen wir nicht, ob eigentlich eine Kontraststeigerung des Objektives an sich vorhanden wäre, die sich aber hier nicht entfalten kann.

Somit ziehe ich den Schluss, dass am Sony-Sensor mit dem Ernostar ein Streulicht-Schleier in der Bildmitte entsteht, der sensorspezifisch ist, da wir ihn mit demselben Objektiv am Fuji-Sensor nicht beobachten, andererseits aber auch objektivspezifisch, da er mit dem Apo-Elmar nicht oderjedenfalls nicht in dem starken Maße beobachtet wird.

Nach meinem derzeitigen Stand der Erkenntnis entsteht der Streulichtschleier durch helle Bildpartien im aktiven Bildkreis! Das folgende Bild zeigt sehr deutlich, dass mit einem großflächig dunklen Hintergrund mit Ernostar bei f6,3 am Sony-Sensor keinerlei Bildschleier entsteht, der das Bild in der Mitte beeinträchtigt:

Bild 28: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.6,3 (an A7RII) – KB-Vollbild.

Wenden wir uns nun der Frage der Schärfe-Verteilung über das gesamte Kleinbild-Format zu. Hierzu verwende ich – wenn eine praktische Aufnahmesituation verwendet werden soll und kein genormtes Auflösungs-Target – am liebsten „mittelgrundige“ Architektur/Landschafts-Szenarien, da bei diesen vielfältige auch sehr feine Bildstrukturen vorhanden sind und die Witterung (Luftfeuchtigkeit!) keine nennenswerte Rolle spielt.

Hier also einmal Schloss Frankenstein (kein Witz!) in Ullstadt zuerst mit Ernostar und Apo-Elmar 100mm, beide abgeblendet auf f5,6:

SchlossFrankenstein_Ernostar100f2,0_f5,6

Bild 29: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.5,6 (an A7RII) – KB-Vollbild.

Bild 30:Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.8 bei Bl.5,6 (an A7RII) – KB-Vollbild.

Bei mittlerer Vergrößerung betrachtet sind die Bilder mit beiden 100mm-Objektiven m.E. völlig gleichwertig. Der Streulichtschleier im Ernostar ist bei Bl 5,6 hier noch so gering, dass er nur erkennbar ist, wenn man von dem Problem weiß. (Bei Blende 4 wären die Bilder noch ähnlicher ausgefallen).

Die Schärfe wurde auf das Stuck-Wappen etwas links oben von der Mitte gelegt.

Nun zur 100%-Ansicht auf Pixelebene des Sony-Bildes. Die Ausschnitte haben etwa die Größe 1500 x 1100 pixel. Zunächst das Ernostar:

SchlossFrankenstein_Ernostar100f2,0_f5,6_LOcrop100

Bild 31: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.5,6 (an A7RII) – 100%-Ansicht Mitte-Links-Oben.

SchlossFrankenstein_ApoElm100f2,8_f5,6_LOcrop100

Bild 32:Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.8 bei Bl.5,6 (an A7RII) – 100%-Ansicht Mitte-Links-Oben.

Im direkten Vergleich bei 100% sieht man den Kontrastverlust beim Ernostar schon deutlich – aber die Auflösung ist hier bei beiden Objektiven in der Bildmitte mindestens gleichwertig!

Der dramatische Unterschied zwischen den beiden Objektiven liegt dann in der Abbildungsleistung am Bildrand! Hier der Vergleich – erst wieder Ernostar, dann Apo-Elmar:

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Bild 33: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.5,6 (an A7RII) – 100%-Ansicht Rand-Links-Oben.

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Bild 34:Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.8 bei Bl.5,6 (an A7RII) – 100%-Ansicht Rand-Links-Oben.

Noch eindrucksvoller präsentiert sich das Apo-Elmar mit seiner Leistung am Rand bei voller Öffnung – Auflösung praktisch schon gleich wie abgeblendet – daher der Referenz-Status bei mir! Ich meine, dass der Kontrast hier bei Bl.2,8 sogar deutlich besser als bei Bl.5,6 ist – vielleicht ein zeichen, dass das Apo-Elmar mit dem Sony-Sensor ebenfalls etwas Streulicht produziert.

SchlossFrankenstein_ApoElmar100f2,8_f2,8_LLOOcrop100

Bild 35:Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.8 bei Bl.2,8 (an A7RII) – 100%-Ansicht Rand-Links-Oben.

Diese Ansicht lohnt sich beim Ernostar bei Blende 2,8 nicht mehr aufzurufen… aber auch bei Blende 2,8 hält das Ernostar in der Bildmitte mit dem Apo-Elmar völlig gleich-auf mit! Und da stimmt auch der Kontrast an der Sony noch… Das ist für mich eine mehr als achtbare Leistung.

Ebenfalls bemerkenswert finde ich, dass – außer bei voller Öffnung Bl. 2,0 – das Ernostar keine nennenswerten Farbsäume an harten Kontrast-Kanten zeigt!

SchlossFrankenstein_Ernostar100f2,0_f2,8_Mcrop100

Bild 36: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.2,8 (an A7RII) – 100%-Ansicht Mitte – harte Hell-Dunkel-Kontraste nahezu ohne Farbsäume!!! Ähnliche Qualität auch bis in die Ränder und Ecken!!!

Landschaft + Unendlich-Einstellung:

Die Beurteilung der Bildleistung eines Objektivs in tiefen Landschaften mit fernem Horizont kämpft grundsätzlich mit der Problematik langer Lichtwege durch die Luft und den damit verbundenen Einflüssen von Wetter (Luftfeuchtigkeit), Beleuchtungsverhältnissen (Tageszeit, Sonnenstand, Bewölkung) und Luft-Schichtungen – im Sommer auch mit Thermik-Schlieren!

Die manuelle Fokussierung ist dabei auch besonders kritisch – besonders bei hoch-auflösenden Sensoren und leistungsfähigen Objektiven, da kleinste Objektiv-Verschiebungen große Auswirkungen auf die Lage der Schärfe-Ebene haben.

Die diffuse Beleuchtung der Landschaft bietet im Allgemeinen die beste Basis um die Detailwiedergabe zu beurteilen. Harte Sonnenbeleuchtung zerstört bei allen Sonnenständen auch Details durch spitze Lichter und Schlagschatten. Schließlich liefert auch das flaueste Objektiv bei Streifendem Licht tolle Kontraste…..

Zwischen meiner Wohnung und dem fernen Horizont in einigen Kilometern Entfernung liegt ein flacher Talgrund – womit unter Normalbedingungen eine erhöhte Luftfeuchtigkeit = Dunst hinzunehmen ist (aber gesund!). Das erste Landschafts-Bild mit Ernostar bei voller Öffnung entstand noch im Hochsommer:

Bild 37: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.2,0 (an A7RII) – Volles KB-Format, Diffuses Licht, Schärfe liegt auf dem Kirchturm.

Volle Öffnung des Objektivs Bl.2,0. Ein tonal sehr ausgewogenes Bild, leicht warme Tönung trotz bedeckten Himmels (kann aber auch am Weißabgleich gelegen haben). Die Schärfe in der Bildmitte ist hervorragend und auch der Kontrast in der Bildmitte gut – selbstverständlich ist hier der Schärfeabfall zum Rand bei 100%-Ansicht des 42 MP-Bildes ganz erheblich, aber der Kontrast am Rand immer noch gut. Trotz voller Öffnung ist kaum Vignettierung zu sehen. Ich habe ja schon an anderer Stelle darauf hingewiesen, dass noch bis in die 50er/60er Jahre als normal hinzunehmen war, dass man bis B.8 oder sogar Bl.16 abblenden musste, um Bilder mit einigermaßen gleichmäßigem Schärfeverlauf zum Rand zu bekommen.

Immerhin kann man diesses Bild – nach leichter Kontrastanhebung – bis zu A3 drucken, ohne dass der Schärfeabfall zum Rand stört! Keine schlechte Leistung für ein 92 Jahre altes Objektiv ohne Coating…

Nun läge es ja nahe, die Leistung des Objektives bei entsprechend starker Abblendung zu überprüfen. Allerdings wissen wir von den vorangegangenen Untersuchungen bereits, dass sich dann bei der Kombination A7RII+Ernostar100f2.0 in einem großen Bereich der Bildmitte ein sehr störender Streulichtschleier auf die Bildmitte legt – und dieser Effekt ist bei Landschaftsaufnahmen, die üblicherweise eine große helle Himmelsfläche als Bildelement enthalten, besonders stark ausgeprägt.

Beim Vergleich des Apo-Elmarit 100f2.8 mit dem Ernostar 100f2.0 in dieser Aufnahmesituation ergab sich in der Bildmitte – mäßig auf 5,6/6,3 abgeblendet folgender überraschender Befund:

Ebenfalls diffuses Licht auf der Landschaft und leichter Dunst also niedriger Kontrast, zeigt sich bei 100%-Ansicht der 42 MP-Bilder (ca. 1600 x 1100 Pixel) in der Bildmitte sogar ein Auflösungsvorteil für das Ernostar!

Bild 38: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.6,3 (an A7RII) – 100%-Ansicht Mitte

Bild 39:Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.8 bei Bl.5,6 (an A7RII) – 100%-Ansicht Mitte

Allerdings ist die Kontrastminderung durch Streulicht in den Schatten hier auch schon zu erkennen!

Am 20.November 2018 ergab sich plötzlich die Wettersituation, die an dieser Stelle sehr selten auftritt: absolut klare Luft und Windstille. Eine Gelegenheit, den Streulicht-Vergleich zwischen den beiden Sensoren unter günstigen Bedingungen zu überprüfen:

Bild 40: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.2,8 (an A7RII) – KB-Vollformat – Klare Luft + Sonnenschein

Bild 41: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.11 (an A7RII) – KB-Vollformat – Klare Luft + Sonnenschein

Hier sieht man den fast schon brutalen Kontrasteinbruch bei starkem Abblenden fast über das ganze Bildfeld. In dieser Situation bestätigt sich, dass das Streulicht oberhalb Blende 4,0 deutlich auftritt. Folgend die 100%-Ausschnitte, die zeigen, wie stark die Schärfe am Rand bei starkem Abblenden zunimmt:

Hambühl_A7RII_Ernostar100f2,0_f2,8_RRcrop100

Bild 42: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.2,8 (an A7RII) – 100%-Ausschnitt rechter Rand vom KB-Vollformat – Klare Luft + Sonnenschein

Hambühl_A7RII_Ernostar100f2,0_f11_RRcrop100

Bild 43: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.11 (an A7RII) – 100%-Ausschnitt rechter Rand vom KB-Vollformat – Klare Luft + Sonnenschein

Diese Bildqualität würde beim Ausdruck mindestens bis A2 ausreichen! Die 100%-Ansicht zeigt beim Sony-Sensor das Bild ja mit ungefähr 1,2 Metern Vollformat-Breite.

Aber die Bildmitte wird bei Bl.11 leider völlig durch das Streulicht degradiert:

Hambühl_A7RII_Ernostar100f2,0_f11_Mcrop100

Bild 44: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.11 (an A7RII) – 100%-Ausschnitt Mitte vom KB-Vollformat – Klare Luft + Sonnenschein

Dagegen noch einmal die Bildmitte bei Bl.2,8:

Hambühl_A7RII_Ernostar100f2,0_f2,8_Mcrop100

Bild 45: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.2,8 (an A7RII) – 100%-Ausschnitt Mitte vom KB-Vollformat – Klare Luft + Sonnenschein

Hier noch einmal derselbe Ausschnittt mit dem Apo-Elmar am Rand – zwar nicht mit der klaren Luft, aber die Detailwiedergabe hier zeigt deutlich, dass der größte Fortschritt von 1922 bis zu den 1980er Jahren in der Optik in der konstanten Auflösung bis zum Rand liegt:

Bild 46:Apo-Macro-Elmarit R 100mm f2.0 bei Bl.5,6 (an A7RII) – 100%-Ausschnitt rechter Rand vom KB-Vollformat – Diffuses Licht, bedeckter Himmel

Anmerkungen zum zum genauen Fokussieren an Sony A7RII und Fujifilm X-Pro2:

Die extrem hohe Auflösung der benutzten Sensoren (linear 220 – 270 Pixel je mm) erfordert – besonders bei Brennweiten >35mm (KB-Äquivalent) extrem genaues Fokussieren. Das kann grundsätzlich nur mit manueller Fokussierung sicher geleistet werden (auch bei AF-Objektiven in Vergleichssituationen zu empfehlen!).

Der Vorteil der Digitalen System-Kamera ist, dass grundsätzlich im Live-View in dem Bild fokussiert wird, das der Sensor liefert. Die Kameras leifern heute Fokussierhilfen für das manuelle Fokussieren.Die Kantenanhebungsmethode ist dabei für unsere Bedürfnisse nicht genau genug. Man muss bei den längeren Brennweiten grundsätzlich die Vergrößerung im Sucherbild verwenden! Diese Vergrößerung ist bei der Sony A7RII mit 12,5-fach ausreichend (das ist die zweite Stufe!) – bei der Fuji X-Pro2 ist auch die höhere Vergrößerungs-Stufe nicht ausreichend für kritisches Fokussieren! Ich hatte einen sehr hohen %-Anteil ungenau fokussierter Bilder…

Um dieses Problem zu umgehen hatte ich schon vor einiger Zeit Folgendes ausprobiert:

Das Ernostar wurde an der Sony A7RII genau fokussiert, dann aus dem M39-Gewinde ausgeschraubt und in den M39-Adapter an der X-Pro2 wieder eingeschraubt. Das Fokussier-Gewinde ist in meinem Ernostar schwergängig genug, dass die Stellung nicht extra gesichert werden musste.

Das ging zunächst völlig schief!!! An der Sony hatte ich den NEXLEI-Adapter von Novoflex, an der Fuji irgendein billiges chinesisches Produkt (ca. 10:1 Kostenverhältnis….!). Das Problem bestand natürlich in dem nicht exakt gleichen Auflagemaß bei den beiden Adaptern (mehrere 1/10 mm Unterschied….) – wobei das für die Benutzung an einer einzelnen Kamera ohne Bedeutung wäre… nur hier gibt die Präzision natürlich den Ausschlag.

Also habe ich erst einmal den FUXLEI-Adapter von Novoflex besorgt….

Bild 46: Das Präzisions-Adapter-Pärchen

… und gerade an diesem klaren Ausnahme-Tag 20.11. war ich bereit.

Tatsächlich waren nun alle vorher an der Sony fokussierten Einstellungen mit der Fuji auch auf den Punkt scharf!

Hier nun das entsprechende Vergleichs-Bild an der X-Pro2 mit dem Ernostar 100mm f2.0 bei Blende 6,3:

Hambühl_X-Pro2_Ernostar100f2,0_f6,3_iso400

Bild 47: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.6,3 (an X-Pro2, fokussiert an der A7RII) – APS-C-Format – Klare Luft + Sonnenschein – wegen des sehr tiefen Sonnenstandes bei iso400 (Standard war sonst iso200 an A7RII) – weiter Abblenden ging nicht, da dann die Verschlußzeit zu lang geworden wäre (Sollwert ist <1/400 s)

Hier zum direkten Vergleich das Bild mit Bl.6,3 an der A7RII – das KB-Format wurde exakt auf den Ausschnitt des APS-C-Formates an der X-Pro2 beschnitten – die Bildgröße ist 5176 x 3504 Pixel, gegenüber 6000 x 4000 Pixel bei X-Pro2:

Hambühl_A7RII_Ernostar100f2,0_f6,3_cropAPS

Bild 48: Ernostar 100mm f2.0 bei Bl.6,3 (an A7RII) – KB-Format beschnitten auf APS-C-Format – Klare Luft + Sonnenschein

Der Unterschied im Kontrast vor allem in Bildmitte ist zur Aufnahme an der X-Pro2 ist sehr deutlich: wesentlich höherer Kontrast am Fuji-Sensor, vermutlich weil dieser weniger Streulicht-Reflexionen mit dem Linsensystem des Ernostars erzeugt.

Eine Lösung für das kameraseitige kritische Fokussier-Problem an der X-Pro2 (das auch für jede andere manuell zu fokussierende Optik besteht!) könnte in der Verwendung einer Zubehör-Sucherlupe liegen, die man hochklappen kann. Ich habe bereits einen Winkelsucher mit Vergrößerung 2,5-fach provisorisch angesetzt: damit würde die Fokussierungsgenauigkeit allen Anforderungen genügen. Ich arbeite dran!

Noch besser wäre es allerdings, wenn Fujifilm dieses Problem kameraseitig dadurch lösen würde, dass man für diese 24 MP-Sensoren eine stärker vergrößernde Software-Fokussierlupenfunktion realisieren würde! Falls das mit einem Firmware-Update zu machen wäre: tut es bitte, Fuji !!!

An der X-Pro2 ist das Objektiv also fast ohne Einschränkungen nutzbar – Allerdings wäre das Objektiv für mich am APS-C-Format nicht so nützlich, da es dort eine KB-äquivalente Brennweite von 150mm besitzt. Das ist eine Brennweite, die ich bei meiner üblichen Arbeitsweise nicht so häufig verwende – als „echtes“ 100er an KB wäre es wesentlich nützlicher für mich.

Eine Lösung könnte darin liegen, einen der neuerdings verfügbaren „Booster“ zu verwenden (eigentlich ein „Brennweiten-Reduzierer“ – als Reducer seit sehr langer Zeit in der Astro-Optik bekannt). Mit dem (nach meinen bisherigen Erkenntnissen ausgezeichneten) Metabones „Booster ULTRA“ würde das Objektiv dann auf eine effektive Brennweite von 105mm kommen – mit dem Zusatznutzen einer Offenblende von f1,4 !!!

Außerdem könnte der „Booster“ – wie es bei den „Focal-Reducern“ in der Astro-Optik üblich ist – das Bildfeld etwas besser ebnen – wodurch die Randschärfe sich noch einmal deutlich verbessern könnte… (?)

Ich mag die Optik mit ihrem Bildcharakter sehr und das ist mir diesen Aufwand wert!

Zu überprüfen wäre, ob die gute Kompatibilität auch im abgeblendeten Zustand mit Booster an der X-Pro2 weiterhin besteht!

Mit dem existierenden M39-Anschluss geht das allerdings nicht. Ich werde das Objektiv daher als Nächstes auf einen SLR-Anschluß umrüsten, für den ich einen APS-C-Booster zum FX-Anschluß besitze. Danach werde ich wieder berichten.

Bisheriges FAZIT zum Ernostar 100mm f2.0:

Die Optik liefert in der Bildmitte bereits offen und vor allem ab Bl.2,8 sehr gute Auflösung und guten Kontrast. Der Kontrast ist bis zum Rand des KB-Formates ab Bl.2,8 ebenfalls gut, und das, obwohl das Objektiv keinerlei Vergütung besitzt! Die Schärfe am Rand legt bis mindestens Bl.18 extrem stark zu. Ab Bl.11 sollten Vergrößerungen bis mindestens A2 mit sehr guter Qualität über das KB-Bildformat möglich sein.

An dem Vollformat-Sensor der Sony A7RII bildet sich beim Abblenden des Ernostar über Bl.4,5 ein sehr stark störender Streulicht-Schleier, der sich bis Bl.18 auf das ganze Bild ausweitet und den Kontrast sehr stark degradiert! Dies ist keine Eigenschaft des Ernostar selbst, sondern entsteht durch die Kombination mit dem Sony-Sensor. Mit dem 24 MP-Sensor der Fuji X-Pro2 besteht diese Einschränkung nicht. Das Objektiv scheint damit an der Fuji-Kamera fast uneingeschränkt – die Vergrößerung der Fokussier-Lupeenfunktion ist allerdings für punktkritisches Arbeiten der Sensor-Auflösung von 270 Pixeln/mm nicht angemessen.

Nach diesen sensor-spezifischen Erfahrungen habe ich den Schluss gezogen, dass mich nur Aufnahmen auf Film zur vollen Wahrheit über die Eigenschaften Leistungsfähigkeit des Ernostar führen wird. Ich habe deshalb schon Aufnahmen mit dem Ernostar an meiner Rangefinder-Canon mit LTM-Anschluss gemacht, bei denen ich das Ernostar vorher an der Sony A7RII fokussiert habe. Ich warte auf die entwickelten Bilder, werde diese hochauflösend Scannen und dann wieder berichten.

Damit ist die Reise mit dem Ernostar 100mm f2.0 Bj. ca. 1923 vorläufig zuende – ein Teil 2 wird folgen, um die restlichen Fragen zu klären.

Auf bald!

Historische Anolog-Objektive und ihre Verträglichkeit mit Digitalsensoren:

Dies wird das Thema meines nächsten Blog-Beitrages sein. Ich hatte schon im Vorfeld der Ernostar-Untersuchungen mit mehreren Analog-Linsen einschlägige Erfahrungen mangelnder Kompatibilität mit Digital-Sensoren gemacht.

Dies ist ein weites Feld, denn jedes Objektiv und jeder Sensor ist ein Individuelles, komplexes technisches Meisterwerk. Allerdings habe ich nicht vor, reihenweise verschiedene Sensoren zu testen…