Abstandsgesetz Licht

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Oliver Günther Oliver Günther   Beitrag 1 von 19
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Also, ich fotografiere nicht erst seit gestern, aber ich hab da mal 'ne Frage:

Das Abstandsgesetz für Licht besagt, verdoppele ich die Entfernung sinkt die Lichtstärke auf ein Viertel. Angenommen ich habe einen Blitz im Abstand von 2m und brauche für Blende 8 zur Ausleuchtung 200Ws. Führe ich den Blitz auf 4m, bräuchte ich für Blende 8 dann 800Ws respektive für 200Ws dann Blende 4. Mit ran- anstatt wegführen dann eben genau umgekehrt. Soweit klar und die Praxis beweist es mir auch immer wieder.

Ich bin jetzt wieder bei meiner Blende 8 und den 200Ws von oben. Und stehe dabei 2m vom Modell weg. Wenn ich jetzt auf 4m gehe, bleibt meine Blende 8. Bei 8m genauso und so weiter. Und wenn ich auf 1m rangehe immer noch. Wieso?
Das Blitzlicht fällt auf das Modell und wird von diesem reflektiert. So gesehen stellt das Modell rein physikalisch ebenfalls eine (reflektierende) Lichtquelle dar. Also müsste doch auch hier das Abstandsgesetz der quadratischen Abhängigkeit gelten. Tut es aber nicht, wie wir alle wissen. Und das verstehe ich nicht.

Das das so ist weiß ich. Aber warum? Das macht mich wahnsinnig. Kann mir hier jemand physikalisch weiterhelfen?

(Ich hab übrigens ähnliche Probleme mit den Spiegelgesetzen: Wenn ich in den Rückspiegel schaue, ist das hintere Auto links-rechts verkehrt herum, sonst könnte ich ja die Beklebung "Heizungsdienst Meier" lesen, aber oben und unten sind nicht vertauscht.)

Vielen lieben Dank an alle!
lenmos lenmos   Beitrag 2 von 19
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Es heißt, dass das Licht mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Allerdings in der Annahme, dass es sich von der Quelle kugelförmig ausbreitet.

Zitat: Oliver Günther 05.10.17, 19:15Zum zitierten BeitragUnd wenn ich auf 1m rangehe immer noch. Wieso?
Vermutlich, weil der Blitz das Licht bündelt. Ein moderner TTL-Blitz passt ja die Bündelung sogar automatisch an die (momentane) Brennweite des Objektives an, und kann so mit derselben Leuchtkraft weiter entfernte Objekte noch ausleuchten.
lenmos lenmos   Beitrag 3 von 19
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Zitat: Oliver Günther 05.10.17, 19:15Zum zitierten BeitragWenn ich in den Rückspiegel schaue, ist das hintere Auto links-rechts verkehrt herum
Wenn du in den Spiegel schaust und siehst, dass das Auto hinter dir sich nähert und im Spiegel nach links fährt, in welchem Augenwinkel wird es dann beim Überholen seitlich auftauchen, links oder rechts? Wenn es links auftaucht, ist nichts verkehrt herum. ;-)
N. Nescio N. Nescio   Beitrag 4 von 19
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ich stell jetzt zwei beiträge rein von vor ein paar monaten - wenn du die zitate anklickst, solltest du auch zum thread kommen, aus dme diese beidne zitate stammen:
Zitat: N. Nescio 24.04.17, 22:42Zum zitierten Beitragnun, da ist schon was dran, aber ich denke nicht, daß das ganz so einfach geht ...
denn, wenn ich weiter weg bin bei gleicher brennweite, dann wird auch das motiv kleiner abgebildet, dh. die lichtmenge, die das motiv auf den sensor schickt, wird auf eine kleinere fläche konzentriert und die belichtung muß gleich bleiben, damit das motiv nicht überbelichtet wird ... drum kann man den mond von der erde aus noch gut sehen - de rist gelich hell, egal, ob man am mond selber steht, oder von der erde aus guckt. :-)

daß dein satz betreffend wachsenser brennweite .. versteh aber nicht, warum ich das bei mir noch nie beobachtet habe ...wenn ich also 2m vor einer riesigen hausmauer stehe und sie mit f/2.8 und 50mm und 1/100s fotografiere, so wette ich, daß das bild vom gleichen standort aus mit f/2.8/300mm und 1/100s gleich hell wird. ..., daß die blendenzahl dadurch definiert ist, daß das verhältnis von ojektivöffnung und brennweite bei f/2.8 ein ganz bestimmtes ist ... längere brennweite bedeutet größere frontlinse/objektivpupille ... das objektiv fängt also mehr licht durch die größere frontlinse ein und damit wird wiederum der effekt, den du erwähnst, kompensiert.
lg gusti


Zitat: N. Nescio 25.04.17, 00:01Zum zitierten Beitragnananan, das stimmt schon, so wie du es jetzt sagst, aber, wenn man deinen satz im vorigen positng: "-- will heißen, verdoppelt sich die Entfernung, brauche ich viermal so viel Licht."

ernst nimmt, dannstrahlt der mond ähnlich einem punktstrahler licht ab.
angenommen, du stehst 1m vom mond entfernt und wirst nicht vor helligkeit blind ... die mondlandeameriakner haben es ja dort ganz gut mit dem sehen ausgehalten.
geheich jetzt einen meter weiter vom mond weg, krieg ich nur mehr 1/4 der mondhelligkeit ins auge.
gehe ich 300.000.000 meter weiter weg, krieg ich nur mehr 1/300.000.000^2 der helligkeit die im ersten meter entfernung herrscht, ins auge ... --> 0,0000000000000001 x der originalmenge licht ... wie weit muß ich nun die iso hochdrehen, daß ich den mond noch sehe? :-)

gut, das beispiel ist dahingehend falsch, daß in 1m entfernung der mond kein punktstrahler ist, sondern ein fast unendlich großer flächenstrahler.
wenn der mond 10.000 km durchmeseer hat, dann ist dermond für mein auge dann ein punktstrahler, wenn ich 10.000 km vom mond entfernt den mond anschaue.
bin ich aber auf der erde 300.000 km vom mond weg, also die 30-fache entfernung, krieg ich nur mehr 1 promille des lichts ins auge im vergleich zur 10.000 km entfernung ... das sit so, als stünde ich vorm mond und würde meine pupillen um 10 blendenstufen abblenden ...

und dennoch ists nicht so, weil sich ja im auge iene linse befindet, die das lciht des mondes auf einen ganz winzigen punkt der netzhaut projiziert, dort also alles lciht, das das auge empfängt hoch konzentriert auf einen punkt und der kleine punkt der netzhaut ist dann genauso hell, wie die ganze netzhaut hell ist, wenn ich nur 10.ooo km vom mond weg bin ...

das ist nämlich der sinn von linsen, die abbilden im vergleich zu einfach einstrahlendem, ungelenktem licht.
und die setzen - zwischen linse und projektionsfläche das quadratische oder kubische gesetz den flächen- oder punktstrahlers außer kraft, das nämlich nur ohne linsen, also für direkte , ungestörte lichtausbreitung, gilt.

nochmal: die physik gilt so, wenn man die randbedingungen (art der lichtausbreitung mit und ohne linse) mit beachtet.
lg gusti

....:-)
General Sakuschkas trip to Berlin General Sakuschkas trip to Berlin Beitrag 5 von 19
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Zitat: lenmos 05.10.17, 19:33Zum zitierten BeitragEs heißt, dass das Licht mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Allerdings in der Annahme, dass es sich von der Quelle kugelförmig ausbreitet.

Zitat: Oliver Günther 05.10.17, 19:15Zum zitierten BeitragUnd wenn ich auf 1m rangehe immer noch. Wieso?
Vermutlich, weil der Blitz das Licht bündelt. Ein moderner TTL-Blitz passt ja die Bündelung sogar automatisch an die (momentane) Brennweite des Objektives an, und kann so mit derselben Leuchtkraft weiter entfernte Objekte noch ausleuchten.


Ne, er lässt den Blitz an derselben Stelle stehen und verändert nur seinen Standpunkt. Damit wird das Modell natürlich - gleiche Brennweite vorausgesetzt - entsprechend kleiner auf dem Sensor abgebildet. Ein Viertel der einfallenden Lichtmenge bei doppelter Entfernung und ein Viertel der Fläche ergeben gleichbleibende Helligkeit. Eine längere Brennweite dagegen würde wegen der grösseren Öffnung mehr Licht einsammeln. Passt schon alles ungespiegelt zusammen .-)
lenmos lenmos   Beitrag 6 von 19
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Zitat: General Sakuschkas trip to Berlin 05.10.17, 20:30Zum zitierten BeitragNe, er lässt den Blitz an derselben Stelle stehen und verändert nur seinen Standpunkt.
Ach so, dann habe ich das falsch verstanden.

Allerdings spielen dann dabei irgendwelche Viertel, die sich aus dem Quadrat der Entfernung ergeben, sowieso keine Rolle.

Habe ich eine (halbwegs) punktförmige Lichtquelle und ich stehe 1 m Entfernt und halte meine Handfläche gegen die Lichtquelle, dann hat sie eine bestimmte Helligkeit. Gehe ich auf 2 m Entfernung ist diese Helligkeit nur mehr ein 1/4. Gehe ich auf 4 m Entfernung ist die Helligkeit ein 1/16, weil sich das Licht von der punktförmigen Quelle auf eine viel größere Fläche verteilt. Diese (Projektions)-Fläche, die die Quelle ausleuchten muss, nimmt mit der Entfernung zur Lichtquelle quadratisch zu.

Diese Regel trifft aber wohl nicht auf das von einer Person reflektierte Licht zu, zumindest nicht so, dass es für die Situation mit dem Blitz eine Rolle spielen würde.
N. Nescio N. Nescio   Beitrag 7 von 19
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doch trifft auch ungefähr auf das von der person reflektierte licht zu. d.h. jeder punkt des motives strahlt licht ab und beleuchtet die oberfläche der cam. je weiter die cam weg ist vom motiv, umso dunkler wird die cam vom motiv beleuchtet.

je weiter die cam vom motiv weg ist (also, falls die cam so weit weg ist, daß das motiv nicht wie ein unendlich großer flächenstrahler wirkt), umso weniger licht kriegt die cam als solche vom motiv ab. verhält sich richtig nach dem quadratischen abstandsgesetz.
lies mal genau, was der general schrieb.

den betrag, um den das model auf die fläche der frontlinse licht strahlt, nimmt ab, die frontlinse wird weniger beleuchtet, je weiter sie vom motiv weg ist.
aber das objektiv bildet das motiv kleiner ab, wenn die cam weiter weg ist.

fall1: cam ist 5m vom model entfernt. und strahlt 100 photonen auf die frontlinse. diese leitet die photonen durchs objektiv und das objektiv bündelt die photonen auf einer fläche von 10mm x10mm (abbildungsgröße des motives auf dme sensor) --> 1 photon pro mm² sensorfläche.

fall2: cam mit selbem objektiv und selben einstellungen ist 10m vom model weg. dieses strahlt jetzt 25 photonen auf die frontlinse und das objektiv bildet das motiv auf dem sensor in einer größe von 5mmx5mm ab --> 1 photon je mm² sensorfläche tirfft den sensor

--> das motiv wird gleich hell abgebildet, egal, wie weit du weg bist (nur ist es mal größer und mal kleiner im bild dargestellt und zwa rimmer genau so groß, daß das motiv durch die slebe photonenzahl pro mm,2 sensor entsteht, falls du die blenden/zeiteinstellung nicht veränderst)
M.Ulrich M.Ulrich Beitrag 8 von 19
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Warum sollte das Abstandsgesetz hier wirken? Das Modell wird vom Blitz beleuchtet, der Blitz ändert weder die Lichtstärke noch seinen Abstand zum Modell. Das Modell muss nichts beleuchten, es wird unverändert beleuchtet. Egal von welcher Entfernung aus das Modell betrachtet, es wird immer gleichbleibend erhellt sein. Die Lichtmenge, die vom Modell ausgeht, bleibt konstant. Nur die Lichtstärke nimmt zum Quadrat der Entfernung ab und um diese geht es in diesem Zusammenhang nicht.
N. Nescio N. Nescio   Beitrag 9 von 19
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es gibt zwei abstandsgesetze, die gleichzeitig wirken:
1) das abstandsgesetz blitz-model (model wird dunkler, wenn der blitz weiter weg geht)
und
2) das abstandsgesetz model -kamera: kamera wird vom model dunkler bestrahlt, wenn die cam weiter weg geht

und die kombination von 1) und 2) bestimmt die lichtmenge, die die cam vom model kriegt.

in meinem beitrag 7 schrieb ich nur über 2), weil 1) ja ohnehin logisch ist, aber man 2) verstanden haben muß, wenn man sich nicht wundern will.
lenmos lenmos   Beitrag 10 von 19
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Zitat: N. Nescio 06.10.17, 08:59Zum zitierten Beitrag2) verstanden haben muß, wenn man sich nicht wundern will.
Verstanden haben muss man das nicht, es reicht mir zumindest, wenn ich beobachte, dass wenn ich mich selbst von irgendetwas wegbewege, dieses mir nicht mit jedem Schritt etwas dunkler erscheint. Kleiner dagegen schon. ;-)
Dame Eda Dame Eda   Beitrag 11 von 19
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Zitat: lenmos 06.10.17, 09:57Zum zitierten BeitragZitat: N. Nescio 06.10.17, 08:59Zum zitierten Beitrag2) verstanden haben muß, wenn man sich nicht wundern will. Verstanden haben muss man das nicht, es reicht mir zumindest, […]Man muss nicht, aber es schadet bestimmt auch nicht, die Zusammenhänge zu begreifen.Zitat: lenmos 06.10.17, 09:57Zum zitierten Beitrag[…]wenn ich beobachte, dass wenn ich mich selbst von irgendetwas wegbewege, dieses mir nicht mit jedem Schritt etwas dunkler erscheint. Kleiner dagegen schon. ;-)Exakt!
Es würde - bestimmt nicht nur dir und mir - sicher auffallen, wenn die Dinge, die man sieht (z.B. Menschen, Häuser, Berge, Landschaften...) aus der Entfernung dunkler erscheinen würden als aus der Nähe betrachtet.
Man stelle sich den Helligkeitsunterschied zwischen einem von der Sonne beschienen Stein in 1 Meter Entfernung und dem Mond (Entfernung 380'000 km). Gälte hier das Abstandsgesetz, würde der Vollmond 1/(380'000'000)^2 mal dunkler als der Stein erscheinen. Oder anders gesagt, die scheinbare Helligkeit des Vollmondes betrüge lediglich das 0.0000000000000000069-fache(!) derjenigen des Steines.

Weil das Abstandsgesetz aber für den Blitz gilt, folgt daraus, dass ein Kamerablitz - sagen wir mit 10 Meter Reichweite - 14'000'000'000'000'000 mal zu schwach ist um den Leermond richtig zu belichten...
XYniel XYniel   Beitrag 12 von 19
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https://abenteuerdslrfotografie.de/lich ... ernung-ab/
Ehemaliges Mitglied Ehemaliges Mitglied Beitrag 13 von 19
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Auf der Autobahn scheint mir das praxisnäher und wichtiger, das Abstandsgesetz :-)
Mensch, was fotografieren doch kompliziert sein kann...
Dann gibt es auch noch eines per einstweiliger Verfügung :-)
Kasimirs Pfotogravieh Kasimirs Pfotogravieh Beitrag 14 von 19
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Bitte einfach dort nachlesen:
http://www.fotocommunity.de/forum/fotog ... e---425233
gusti hat's in einem der Beiträge sehr gut erklärt.

Denn selbstverständlich gilt das Abstandsgesetz auch für den Mond. Im obigen Link ist nachzulesen, warum er uns trotzdem genauso hell erscheint wie ein Gebirgszug auf der Erde. Und so manch anderes interessante dazu.

Diejenigen, die das nicht glauben wollen, bitte ich mir zu erklären, warum die reflektierten Photonen (z.B. von der Mondoberfläche) ein anderes Verhalten haben als die emittierten (z.B. von der Sonne). Bzw. woher sie wissen, ob sie vom einen oder vom anderen her kommen.

Selbst um Erleuchtung ringend,
Herr K.
Hermann Klecker Hermann Klecker   Beitrag 15 von 19
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Zitat: Oliver Günther 05.10.17, 19:15Zum zitierten Beitrag...
Ich bin jetzt wieder bei meiner Blende 8 und den 200Ws von oben. Und stehe dabei 2m vom Modell weg. Wenn ich jetzt auf 4m gehe, bleibt meine Blende 8. Bei 8m genauso und so weiter. Und wenn ich auf 1m rangehe immer noch. Wieso?


Deine Überlegung ist vom Grundsatz her richtig. Wenn Du jetzt, um das Gedankenexperiment weiter zu spinnen, das Licht so formst, dass nur das Gesicht ausgeleuchtet wird und alles andere dunkel bleibt. Und bei 1m hast Du ein formatfüllendes Gesichtsportrait.

Bei 2m uns ansonsten keiner weiteren Veränderung hast Du dann nur noch 1/4 der Bildfläche ausgeleuchtet, die aber dafür unverändert hell. Das 1/4 des Lichts, das bei Dir ankommt, verteilt sich dann ja auch nur noch auf 1/4 des Sensors/Films.
Bei 4m ist es 1/16 und bei 8m nur noch ein 1/64 des Formats.
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