Superweitwinkel: Festbrennweite oder Zoom?

Superweitwinkel: Festbrennweite oder Zoom?
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In Zusammenarbeit mit SIGMA
Für den heutigen Beitrag habe ich mir zwei spezielle Objektive vorgenommen, die qualitativ in derselben Liga spielen und sich im selben Brennweitenbereich bewegen. Es geht um folgende Objektive:

  • SIGMA 12-24 mm F4 DG HSM | Art
  • SIGMA 14mm F1,8 DG HSM | Art

Warum gerade diese beiden Objektive? Simple Antwort: Weil ich sie habe. Gibt es noch andere Objektive in diesem Segment: Ja, viele. Diese habe ich aber nicht. Es geht auch nicht um einen „Test“ dieser beiden speziellen Objektive, sondern um folgendes:

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Ich habe auf der einen Seite ein Zoom, das einen breiten Brennweitenbereich abdeckt (für Weitwinkelverhältnisse). Es bietet aber „nur“ eine Offenblende von f/4, während die Alternative eine feste Brennweite hat (14 mm), dafür aber eine Offenblende von f/1,8 mitbringt.

Im Vergleich

Äußerlich sind sie kaum zu unterscheiden. Beide besitzen diese weit vorgewölbte Frontlinse, die erforderlich ist, um überhaupt so einen großen Bildwinkel zu erfassen. Beide Objektive liegen preislich in derselben Region, was wichtig ist, damit dieser Vergleich nicht schnell unfair wird. Meine Schlussfolgerungen aus den folgenden Betrachtungen sollten auf jedes andere Objektiv dieser Klasse mehr oder minder übertragbar sein. Es sind, dies möchte ich vorwegnehmen, subjektive Kriterien, die der eine oder andere Leser nicht teilen wird.

Für mich geht dies in Ordnung. Für mich ist die Fotografie an sich ein herrlich subjektives Thema.

Beispielhaft möchte ich Dir hier den „Schnitt“ durch so ein Objektiv zeigen, um Dir ein Eindruck zu vermitteln, wie aufwendig diese Objektive konstruiert sind, um die Abbildungsfehler zu minimieren.

Für die Technik-Begeisterten vorab: Ich werde diese Objektive nicht klassisch „testen“. Mich interessieren in diesem Fall weder Verzeichnungen noch die Randschärfe, da dürften Objektive dieser Klasse eh gut abschneiden.

Mir geht es eher um Fragen wie:

  • Schränkt mich die Festbrennweite in diesem Bereich im Vergleich zu einem Zoom sehr ein?
  • Wie wirkt sich der Unterschied von etwas mehr als zwei Blendenstufen in der Offenblende bei Objektiven aus, die physikalisch sowieso eine große Schärfentiefe aufweisen?
  • Habe ich einen echten „Dämmerungsvorteil“ bezüglich erzielbarer Verschlusszeit bei der Verwendung von f/1,8 gegenüber f/4?

Offenblende und Schärfentiefe

Beide Objektive sind für Bildsensoren im Kleinbildformat gerechnet. Daher beziehe ich die nachfolgenden Betrachtungen auch auf Sensoren dieses Formates. Sie lassen sich natürlich trotzdem auch an kleineren Sensoren verwenden. Die grundsätzlichen Dinge, die ich hier anspreche, gelten auch dort. Allerdings mit anderen Absolutwerten.

Bevor ich in den praktischen Versuch gehe, möchte ich die eine oder andere theoretische Betrachtung bezüglich der Schärfentiefe anstellen. Dir ist sicher bekannt, dass bei Weitwinkelobjektiven bauartbedingt die Schärfentiefe bei gleicher Blende größer ist, als bei Telebrennweiten.

Hyperfokaldistanz

Für einen Vergleich der beiden unterschiedlichen Offenblenden berechne ich die Hyperfokaldistanz. Was genau ist die hyperfokale Distanz?

Es handelt sich um diejenige Entfernung, die ich bei der gewählten Blende und Brennweite einstellen muss, damit Objekte in unendlicher Entfernung gerade noch scharf abgebildet werden. (Hier spielen noch Zerstreuungskreis und Sensorgröße mit rein). Die Schärfentiefe reicht damit von der halben hyperfokalen Distanz bis eben unendlich.

Um beide Objektive miteinander vergleichen zu können, betrachte ich sie bei gleicher Brennweite, nämlich 14mm. Dabei komme ich zu folgenden Ergebnissen:

Für 14 mm und f/4 beträgt die Hyperfokaldistanz 1,65 Meter. Der Bereich der Schärfentiefe reicht von ca. 0,82 Metern bis unendlich.

Für 14 mm und f/1,8 beträgt die Hyperfokaldistanz 4,63 Meter. Der Bereich der Schärfentiefe reicht von ca. 2,3 Metern bis unendlich.

(Hinweis für die Perfektionisten: Es handelt sich um Annäherungswerte. Uns ist bekannt, dass diese Werte je nach Vorgaben sich leicht verändern können. Es geht hier um den Unterschied zueinander und nicht um die perfekte Berechnung des Einzelwertes).

Hyperfokaldistanz in der Praxis

Wie wirkt sich dies nun in der Praxis aus? Betrachte dazu genau die folgenden Bilder und achte auf den Vordergrund, wie auch auf den Hintergrund:

Auf den ersten Blick wirst Du kaum einen Unterschied sehen. Auffällig in den EXIFx ist der Unterschied in der Belichtungszeit, der sich aus der unterschiedlichen Offenblende ergibt. Erwartungsgemäß ist die Schärfentiefe groß. Wenn Du Dir den Hintergrund anschaust (achte besonders auf die rechte Baumreihe), dann stellst Du fest, dass bei dem 12-24 mm kaum Hintergrundunschärfe auftritt und auch der Vordergrund (siehe unten links am Stein) durchgehend scharf abbildet.

Bei der Festbrennweite und Offenblende ist zumindest auf den zweiten Blick im Hintergrund eine deutliche Unschärfe festzustellen und auch unten links der Stein ist nicht scharf abgebildet. Wenn Du jetzt durch manuellen Eingriff in den Autofokus den Schärfebereich noch etwas nach vorn verlagerst, dann bleibt die Statue immer noch scharf und die Hintergrundunschärfe würde (etwas) zunehmen und deutlicher zutage treten.

Mache ich denselben Vergleich bei einem Motiv das weiter von der Kamera entfernt ist, dann entfallen die Unterschiede in dem Schärfeverlauf nahezu völlig. Signifikant ist wieder nur der Unterschied in der Verschlusszeit. Die Offenblende f/1,8 führt insgesamt dazu, dass das Foto etwas „weicher“ in der Gesamtschärfe ist, was sich aber im Rahmen hält und mit den „Bordmitteln“ einer guten Bildbearbeitung leicht zu kompensieren ist. Zudem hast Du dann ja noch über zwei Blenden Reserve, um für den Gewinn an Gesamtschärfe abzublenden, sofern es die Verschlusszeit zulässt.

Die Bedeutung der Brennweite

Auch bei der Betrachtung der Brennweiten möchte ich ein wenig Theorie vorausschicken. Vergleichst Du die Brennweiten 14 mm und 12-24 mm, dann klingen die Unterschiede in Brennweiten ausgedrückt erst einmal relativ klein. Das Zoom lässt sich um 2 mm weiter öffnen und um 10 mm weiter schließen. Wie groß die Unterschiede sind, ergibt sich erst aus der Betrachtung der Bildwinkel:

  • 14 mm entspricht einem Bildwinkel von 114,18°
  • 12 mm entspricht einem Bildwinkel von 121,97°
  • 24 mm entspricht einem Bildwinkel von 84,06°

(Bezogen auf die Sensordiagonale eines Bildsensors der Größe 24 x 36 mm)

7° mehr bedeutet unter Umständen, dass – je nach Standort – die Gehäuseecke gerade doch noch mit ins Bild kommt, die Du mit 14 mm nicht mehr erreichst. Eine Reduzierung des Bildwinkels um 30° entspricht dagegen schon einem erheblichen Zoomeffekt (mehr als eine Veränderung von 10mm Brennweite im ersten Moment impliziert).

Auch hier wieder der Blick in die Praxis:

In dieser kleinen Reihe erkennst Du, wie deutlich sich dann doch die kleine Brennweitenänderung auswirkt. Der Schritt zurück war nicht möglich, da ging es steil bergab. Insofern bin ich nur mit 12 mm in der Lage gewesen das gesamte Schloss mit auf das Foto zu bekommen und gleichzeitig genug Reserven zu haben, wenn ich die stürzenden Linien beseitigen möchte.

Zum Abschluss dieses Abschnitts noch ein kleines „Schmankerl“:

Links siehst Du nochmal die Aufnahme mit 24 mm aufgenommen, rechts die Aufnahme mit 14 mm, allerdings als vergrößerter Ausschnitt der Aufnahme mit 14 mm. Da ich meinen Standort nicht verändert habe, ist die Perspektive exakt gleichgeblieben. Du kannst also (ausreichend Auflösung vorausgesetzt) mit der Festbrennweite in gewissen Grenzen die nach oben fehlende Brennweite kompensieren. Dies funktioniert aber eben nur in die eine Richtung. In die andere, also 12 mm, funktioniert es natürlich nicht, Du kannst keine Bildanteile erfinden und an die Ränder basteln.

Verschlusszeit und Offenblende

Superweitwinkelobjektive haben keinen Bildstabilisator (es mag so etwas geben, mir ist es jedenfalls nicht bekannt). Ein Stabilisator ist auch nicht nötig. Die Begründung dazu liefere ich Dir gern:

Es gibt eine Daumenregel, welche Verschlusszeit noch ohne Unschärfe durch Verwacklungen gut zu verwenden ist:

1/Brennweite in Sekunden (1/1,5 * Brennweite bei APSC-Sensoren).

Wendest Du diese Daumenregel auf die hier betrachteten Objektive an, kommst Du auf Verschlusszeiten von um und bei 1/15 Sek. – 1/25 Sek. Hast Du ein bewegtes Motiv sind solche Verschlusszeiten schon zu lang, es gibt Bewegungsunschärfe. Brauchst Du noch längere Verschlusszeiten, dann ist es eh Zeit über ein Stativ nachzudenken.

Du siehst also: Ein Stabilisator ist entbehrlich. Betrachten wir mal ISO 100 und Offenblende (f/4 bzw. f/1,8) und 1/15 Sek. Bevor diese Kombination schon nicht mehr reicht, muss es schon recht düster werden. Zudem hast Du je nach Kamera durch die ISO noch 2-4 ISO-Stufen Spielraum, bevor durch das Rauschen und die Dynamik der Kamera/des Fotos die Bildqualität merkbar nachlässt.

Wird es dann tatsächlich düster, ergibt sich mit 2 1/3 mehr Lichtstärke ein deutlich sichtbarer Vorteil für die Festbrennweite. Es macht schon einen wesentlichen und messbaren Unterschied, ob Du eine Aufnahme mit ISO 200, mit ISO 1.000 oder mit 1/15 Sek. oder mit 1/80 Sek machst (im letzteren Fall werden auch nicht zu schnelle Bewegung noch eingefroren).

Bevor ich meine Ergebnisse zusammenfasse und mein Fazit ziehe, abschließend noch ein paar „Impressionen“. Achte dabei immer genau auf die EXIFs und die Unterschiede, die sich daraus auch im Bild ergeben (oder auch nicht).

Zusammenfassung und Fazit

Rein vom Gewicht und der Größe betrachtet besteht zwischen einem Zoom und einer lichtstärkeren Festbrennweite im Bereich des Weitwinkels kein Vorteil. Was das Zoom an Gewicht durch die geringere Lichtstärke sparen würde, legt es wieder zu, da es deutlich aufwendiger korrigiert werden muss und daher wieder größere Linsen braucht. Interessanterweise haben beide Objektive insgesamt 16 Linsen in 11 Gruppen, was zeigt, wie aufwendig solche Linsen optisch aufgebaut sind, damit sie nicht oder wenig verzeichnen.

Ich persönlich nutze normalerweise lieber Festbrennweiten, allerdings habe ich bisher im Weitwinkelbereich nur Zooms benutzt. Gerade wenn Du viel Architektur fotografierst, wo der Platz nach hinten nicht beliebig ist und auch nach vorn beschränkt sein kann, hat ein Zoom deutliche Vorteile.

Im Bereich der Landschaftsfotografie sehe ich persönlich nicht so einen großen Vorteil in der Verwendung eines Zooms. Insbesondere dann, wenn ich Raum habe mich zu bewegen.

Dies gilt alles für den Fall, dass ich ausreichend Licht zur Verfügung habe. Wenn Du Dich dagegen häufig bei eher wenig Licht bewegst (Aufnahmen im Wald, in der Dämmerung, während der späten blauen Stunde, bei Regenwetter, im Winter bei Bewölkung – um ein paar Beispiele zu nennen), dann ist das deutliche Mehr an Lichtstärke ein erheblicher Vorteil. Manches Mal erspart es Dir das Stativ.

Last but not least: Auch, wenn Du in diesem Brennweitenbereich nur eingeschränkt mit dem Gestaltungsmittel der Schärfentiefe arbeiten kannst, eine Anfangsblende von f/1,8 bietet immer noch deutlich mehr kreativen Spielraum als f/4.

25 Kommentare

  1. Danke für die anschauliche und praktische Erklärung! Für meine Nachthimmel (od. tagsüber) Langzeit-vorhaben war´s sehr interessant. Was das angeht bin mit einem Fuß noch in der Analogen Welt; leider hängt´s noch viel mehr an Arbeitswelt-überstunden. Dank nochmal das du Erklärt, Meinung gesagt hast ohne was verkaufen zu wollen!

  2. Hallo Martin,
    ich werde mir in Kürze ein Weitwinkel- Objektiv kaufen … dabei denke ich an das Canon EF 11-24 mm. Natürlich ist mir bewusst, dass der Preis unglaublich teuer ist …
    Keine Frage – bisher hat mich immer der Verkaufspreis geschockt.
    Wie denkst Du über dieses Objektiv ?

  3. Ich hätte gern gesehen, wie das 1/1,8-Objektiv bei Blende 4 abbildet. Nach meinem Eindruck sind die Aufnahmen des Zoom kontrastreicher und haben mehr Sättigung.
    Wurde immer dieselbe Kamera benutzt? Liegt das an den (sonstigen) Eigenschaften der beiden Objektive oder evtl. an der verschiedener Kameras?

  4. Eine interessante Betrachtung, auch weil endlich über den Bildwinkel statt Brennweite/Cropfaktor geschrieben wird.
    Richtig ist, dass zur längeren Brennweite ein Ausschnitt fast dasselbe kann wie zoomen. Zu den kurzen Brennweiten gibt es aber auch eine Alternative am Rechner: Pano-stitching aus Hochformaten, also vertikal je nach Linse, beim 12 mm immerhin 113 Grad und horizontal beliebig. Das funktioniert mit heutiger SW ohne Stativ/Nodalpunktadapter ausgezeichnet.
    Und schließlich noch ein Hinweis auf das Sigma 8-16 mm. Es ist zwar nicht für Vollformat geeignet ist, aber bei DX mit 121 Grad diagonal kommt es dem 12-24 bei FX sehr nahe.

  5. Danke für den Vergleich.
    Meiner Meinung nach ist bei den Impressionen etwas schief gegangen. Die Fotos „Laub_1_14_18.jpg“ und „Laub_1_14_4.jpg“ sind vertauscht.
    Beim Foto „Pfoertner_2_14_18.jpg“ ist die Blendenangabe falsch. Es müsste f1/1.8 sein.

  6. Es gibt durchaus ein Weitwinkelzoom mit Bildstabilisator. Das ist allerdings für EF-S ausgelegt. Das Objektiv wirkt auf den ersten Blick billig, liefert jedoch gute Ergebnisse und ist am Markt günstig zu haben. Bei Amazon bekommt man das Canon EF-S 10 – 18 mm 1: 4.5 – 5.6 IS STM zum Neupreis von 218,99€. Auf das Objektiv passen Filter mit Durchmesser 67 mm. Ich halte große Stücke auf das Objektiv. Als Festbrennweite habe ich ein EF-S 24 mm, allerdings ohne IS. Von daher vergleiche ich den Bereich 24 mm lieber mit dem Standard Canon EF–S 18-55 IS. Aus meiner Sicht schlägt das Zoom hier klar die 24 mm Festbrennweite Canon EF-S 24 1:2.8 STM, die beim Amazon 143.79 € kostet. Das Zoom war beim Kauf der Kamera dabei. Was will ich damit sagen:

    Ich für meinen Teil ziehe das Canon EF-S 10-18 IS dem hier getesteten WW-Zoom vor. Den Bereich ab 18 mm deckt das Canon EF–S 18-55 IS ab. Die Festbrennweite 24 mm von Canon ohne IS bringt mir nichts. Mit IS mag sie besser sein, aber der Preis ist einfach zu hoch. Ich zahle doch nicht 479 € für eine Festbrennweite mit IS, die auch das Standardobjektiv abdeckt und die mich ohne IS nicht überzeugt hat.

  7. Ich kann da manches nicht nachvollziehen. Bei einigen Bildern mit Festbrennweite ist der Hintergrund etwas unscharf. Bei Offenblende hat wohl die Tiefenschärfe nicht ganz gereicht. Warum also nicht etwas abblenden bei ausreichendem Licht? Außerdem verstehe ich nicht die teils extrem kurzen Verschlusszeiten, die bei dieser Art Fotos auch nicht nötig sind. Ich hab ein Canon 10-18mm, das zwar weniger Licht hat, aber dafür einen Stabilisator. Da kann ich auch Fotos bei Dämmerung machen. Festbrennweiten mag ich bei Weitwinkel nicht.

      1. Wenn ich zwei Objektive vergleiche mit deutlich unterschiedlicher Offenblende und dabei NICHT auf die reine Abbildungsqualität eingehe (diese völlig überschätzte „BQ“) und dabei unter anderem auch auf die unterschiedliche Schärfentiefe eingehe, welchen Sinn soll es da machen beide abzublenden, nur weil es angeblich „en vogue“ sein soll?

      2. rein physikalisch ist , in der Theorie jedenfalls, das Auflösungsvermögen eines objektivs von der (absoluten) Blendenöffnung abhängig. Wenn ich mich recht erinnere, würde es bei KB- Format bedeuten, dass Blende 2 Auflösung für etwa 24 megpixel hat, was bedeutet, dass ein Sensor mit größerer Auflösung wenig Sinn hat.Aber das ist eine andere Geschichte…

    1. Viele der von uns (den Autoren Martin und mich, Norbert) dargestellten Fotos sind extra für einen bestimmten Artikel, und manchmal speziell für einen besondere Problemstellung gemacht worden. Das heißt, wir nutzen Fotos, die extra nicht den „normalen“ Parametern entsprechen.
      Aber nicht alle Beispielfotos sind extra für einen Artikel gemacht worden. Hier und da greifen wir auch auf unseren Bestand zurück. Meist schildern wir auch die Umstände des Fotos und des Fotografierens.

      Es kann also sein, das ich ein Foto mache für einen Artikel über „Weitwinkel im Zoo“, aber in einem Artikel über „Tierfotografie“ eines aus dieser Serie benutze.

      Bedenke also, dass wir Autoren Beispielfotos für einen bestimmten technisch/optisch/gestalterischen Grund auswählen. Diese können in einem anderen Kontext „Falsch“ wirken. Sind aber für das Thema des Artikels passend.

  8. Gutes Thema!
    Allerdings ist sofort und ohne die Augen anzustrengen sichtbar ist, selbst in den kleinen Bildern: die doch sehr wesentlich bessere Tiefenschärfe im linken Bild. Angefangen von der Struktur des Steines bis hin zu den Stämmen der letzten Bäume. Im rechten Bild ist bereits der vordere Bereich des Steins unscharf und die Stämme der letzten zwei Bäume auch unscharf. Eindeutig ist das Objektiv zum linken Bild Klassen brauchbarer, für den Alltag! Uwe

    1. Hallo Uwe, das würde ich so nicht unterschreiben, denn man kann das Objektiv ja auch Abblenden und hat dann eine identische Schärfentiefe. Und manchmal ist ja ein Schärfeverlauf auch gewünscht.

  9. Ich habe mir sehr genau die Informationen zur Hyperfokaldistanz angesehen. Dabei habe ich mich an die Tiefenschärfemarkierungen (heute sagt man ja wohl Schärfentiefe) aus der Analog-Zeit erinnert. Das war mir immer eine große Hilfe. Gibt es dazu ein Equivalent bei Digitalkameras?

    1. Ja, es gibt immer noch Objektive an denen die Blende manuell eingestellt werden kann und dort sind dann solche Markierungen noch vorhanden. Die Zahl ist aber überschaubar.

  10. Ich begrüße insbesondere die äußerst neutrale, vielseitig beleuchtende Behandlung des Themas bei der jeder gemäß der eigenen Anwendungen in die Lage versetzt wird seine eigene Entscheidung zu treffen. Eine Wohltat in dieser Welt der suggestiven einäugigen Werbung und ein beipielhaftes Aushängeschild für das Steckenpferd Fotografie! Herzlichen Glückwunsch.

  11. Leider stimmt die Sortierung noch nicht ganz:
    Die beiden Bilder Laub_1_14_18.jpg und Laub_1_14_4.jpg sind vertauscht; die EXIF-Daten bestätigen dies.
    Ansonsten: Danke für den sehr aufschlussreichen Artikel!

  12. An dem ausgezeichneten und sehr informativen Artikel hätte ich m.E. nur auszusetzen, dass die Aufnahmen mit dem f/1,8 und dem f4 nicht immer in der identischen Folge gesetzt sind. Das wäre etwas übersichtlicher gewesen.

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