Lens Simulator ist ein kostenloser, interaktiver Simulator für Objektivvergleiche, Schärfentiefe und Bokeh. Diese Seite erklärt, was er berechnet und wo die Simulation aufhört.
Was er kann
- Zwei Objektive nebeneinander bei gleicher Motivgröße
- Kameraabstand und Perspektive für jede Brennweite
- Schärfentiefe mit Nah- und Fernpunkt und hyperfokaler Distanz
- Hintergrundunschärfe von f/0.95 bis f/32
- Micro Four Thirds, APS-C, Vollformat, Mittel- und Großformat
- Echte Objektive mit passender Brennweite und Blende
Eingaben
Jede Kamera hat einen Sensor, eine Brennweite und eine Blendenzahl. Die Sensoren reichen von Micro Four Thirds (17,3 × 13 mm) über APS-C (23,6 × 15,7 mm), Vollformat (36 × 24 mm) und digitales Mittelformat (43,8 × 32,9 mm) bis Großformat 8×10. Die Brennweiten reichen von 10 bis 800 mm, die Blenden von f/0.95 bis f/32.
Gleiche Motivgröße
Ein Vergleich hält die Person gleich groß im Bild. Der Simulator rechnet den Bildwinkel aus Brennweite und Sensorbreite und stellt die Kamera dorthin, wo das Motiv denselben Anteil des Bildes füllt. Ein längeres Objektiv steht deshalb weiter hinten. Dieser andere Standpunkt, nicht die Brennweite selbst, ändert die Perspektive und lässt den Hintergrund größer wirken. Kompression listet die Abstände auf.
Wie das Bild entsteht
Die Szene ist ein texturiertes 3D-Modell einer Person etwa 2 m vor der Arkadenwand des Basler Münsters, kein Foto mit Weichzeichner. Für jedes Pixel verfolgt der Renderer Strahlen durch eine dünne Linse. Sie starten an zufälligen Punkten einer runden Linsenscheibe, die mit Brennweite geteilt durch Blendenzahl wächst, treffen sich in der Schärfeebene und laufen weiter in die Szene. Bis zu 200 Samples pro Pixel werden gemittelt, bis das Bild steht. Die Unschärfe wächst so mit dem Abstand zur Schärfeebene, auch an den Rändern der Person.
Die Schärfentiefe-Zahlen
Die Seitenansicht und die Zeile darunter nutzen die üblichen Formeln für die dünne Linse. Der Zerstreuungskreis c ist ein Pixel eines 800 Pixel breiten Bildes: die Sensorbreite geteilt durch 800, etwa 0,045 mm auf Vollformat und 0,030 mm auf APS-C. Die hyperfokale Distanz ist H = f² / (N c) + f. Für eine Fokusdistanz d ist der Nahpunkt H d / (H + d − f) und der Fernpunkt H d / (H − d + f), oder unendlich, sobald d H erreicht.
Menge der Unschärfe, nicht Bokeh-Charakter
Der Simulator zeigt, wie stark der Hintergrund unscharf wird. Er bildet nicht den Bokeh-Charakter eines bestimmten Objektivs ab: Form der Blendenlamellen, Katzenaugen zu den Ecken hin, Zwiebelringe, Seifenblasen-Ränder, Wirbel, Fokusatmen oder sphärische Aberration. Zwei 85mm-f/1.4-Objektive können einen Hintergrund gleich stark verwischen und trotzdem anders aussehen. Bokeh geht genauer darauf ein.
Grenzen
- Eine Portraitszene. Wie weit der Hintergrund hinter der Person liegt, ändert, wie stark sich zwei Objektive unterscheiden.
- Brennweite und Blendenzahl sind Nennwerte. Echte Objektive weichen leicht ab, am meisten im Nahbereich.
- Keine Verzeichnung, keine Vignettierung, keine chromatische Aberration, kein Sensorrauschen.
- Die Objektivliste passt nur Brennweite und Offenblende an. Über Schärfe oder Bildcharakter sagt sie nichts.
Wer ihn macht
Lens Simulator wird von Peter Wey in der Schweiz gemacht. Korrekturen und Fragen: hi@lenssimulator.photo