BAS Digital

Der Objektivtest
10.08.2021

fotoMAGAZIN erklärt Ihnen das Testverfahren BAS Digital für Objektive.

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Das Testchart mit neun Siemenssternen dient zur Messung der Auflösung an verschiedenen Positionen im Bild

Objektive werden beim fotoMAGAZIN mit dem exklusiven BAS Digital-Test gemessen. Das Kürzel BAS beruht auf den Initialen von Ingenieur Barnim A. Schultze, der vor Jahrzehnten für fotoMAGAZIN ein Verfahren entwickelte, mit dem es nicht nur möglich war, Spiegelreflexobjektive unter kontrollierten Bedingungen zu testen, sondern die Ergebnisse auch für Laien verständlich darzustellen. Von da an beruhten Aussagen zu Schärfe, Brillanz, Verzeichnung oder Vignettierung in fotoMAGAZIN nicht mehr nur auf dem subjektiven Empfinden eines fotografierenden Testers, sondern waren Ergebnis einer für die damalige Zeit sehr genauen und objektiven Messung.

Nach dessen Tod entwickelte der Münchner Informatiker Anders Uschold den Objektivtest in entscheidenden Punkten immer weiter. Um die Präzision und Aussagefähigkeit des Tests zu erhöhen, schrieb er beispielsweise eine neue Auswertungs-Software, schuf neue Bewertungskriterien, setzte aktuelle Videotechnik ein und vermaß Objektive nicht mehr im Unendlichbereich wie üblich und von der Industrie praktiziert, sondern im Maßstab 1:30. Dieser Aufnahmebereich ist zum einen praxisrelevanter, zum anderen ist er für Objektive fordernder, da sie üblicherweise im Bereich Unendlich ihre beste Leistung bringen.

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BAS Digital verwendet das Auflösungsmodul von DCTau

Das ist neu an BAS Digital

Mittlerweile werden Objektive nur noch an Digitalkameras getestet. Hier liefert der Aufnahmesensor das Foto mit den hochpräzisen Testmustern. Da wir jedoch nicht Kameras, sondern Objektive testen, muss sich jeder Proband in den für ihn relevanten Sensorgrößen-Klassen an den aktuell jeweils höchstauflösendsten Kameras prüfen lassen.

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Der rechte obere Sektor dieses Testbildes ist rot markiert und kritisch dezentriert. Das Objektiv wird nicht getestet

Die Technik hinter BAS Digital

Ein Test ist nur so gut, wie er dem Anwender und Leser wirklich nützt. Deshalb lagen bei der Entwicklung von BAS Digital die Schwerpunkte klar auf Praxisrelevanz, Transparenz und Zuverlässigkeit. Die leistungsstarke Symbiose mit den bewährten DCTau-Funktionen sorgt für einen Fortschritt, dessen Hintergründe wir hier erklären.
Die digitale Randabdunklungskorrektur verändert die Vignettierung des Objektives. Deren bildstörender Einfall bleibt zwar erhalten, die gewichtete Messung des R-Stopfehler ist deshalb und wegen der verschiedenen Sensorformate starken Messfehlern unterworfen. Deshalb messen wir, sofern es das Objektiv der Kamera "erlaubt", immer bei ausgeschalteter Randabdunklungskorrektur.

Aus Schärfe und Brillanz wurde Auflösung 

Der Mensch bevorzugt bei Bilddetails einen schönen Kontrast mit mittleren Strukturen gegenüber feinsten Strukturen, die flau wirken. Deshalb haben wir die alten Werte aus Schärfe und Brillanz zusammengefasst. Die Auflösung wird bei einem mittleren Kontrast errechnet und als prozentualer Wirkungsgrad angeben. Dieser hat gegenüber den klassischen Einheiten Linienpaare pro Bildhöhe oder Millimeter den Vorteil intuitiv verständlich zu sein. Erreicht ein Objektiv bei APS-Digital 80 %, so ist es dafür sehr gut geeignet, dagegen mit 60 % im Digital-Vollformat eher mittelmäßig. Werte nahe 100 % und darüber sollten zu Recht misstrauisch machen, denn diese Objektive sind für manche Digitalkameras zu gut und Artefakte treten auf. Ausnahmen werden wir textlich erklären.

Flexibilität statt beschränkte Spitzenleistung

Statt der klassischen Darstellung Verteilung der Auflösung von der Bildmitte zum Rand geben wir den Mittelwert der Auflösung über dem gesamten Bildfeld an. Dabei verwenden wir keine Mittengewichtung, da unserer Ansicht nach im digitalen Zeitalter jeder Bereich des Bildes eine hohe Auflösung besitzt und die Mitte nicht mehr bevorzugt werden sollte. So lässt sich die Auflösung bei mehreren Blenden transparent ablesen.

Sehr anwenderrelevant ist der empfehlenswerte Blendenbereich. Eine hohe Auflösung ist an sich wertlos, wenn man sie nur bei geschlossener Blende erreicht. So ist auch ein lichtstarkes Objektiv überbezahlt, wenn es bei der offenen Blende schlechte Ergebnisse liefert. Ein lichtschwaches Objektiv kann besser sein als ein lichtstarkes. Dafür ist hier die physikalische Beugung eine ernste Auflösungsgrenze. Bei stark geschlossenen Blenden ab f/16 oder f/22 zeigt unsere Grafik, wie sich die Auflösung verschlechtert. Die wahre Objektivkunst sind lichtstarke und gute Linsen. Eine über viele Blendenstufen gleichmäßig hohe Auflösung sichert Qualität und Flexibilität und ein geringer Offenblendfehler erlaubt kreativ niedrige Schärfentiefe und Available Light ohne Reue.

Alte Klassiker

Natürlich ist die Verzeichnung als wichtige Teilnote dabei. Dabei beziehen wir uns auf die gebräuchlichste Skalierung der TV-Verzeichnung. Dabei wird gemessen, wie stark das Bild einer geraden Linie am Bildrand – insbesondere am langen Bildrand eines rechteckigen Formats – durchgebogen ist. Diese Durchbiegung wird auf die gesamte Bildhöhe oder Formathöhe bezogen und in Prozenten angegeben.

Die Randabdunklung stellen wir als negativen Wert (= Lichtverlust) dar. Bei der Benotung unterscheiden wir die Höhe und ihren Charakter. So bekommt bei gleichem Maximalwert eine mehr am Rand zunehmende Randabdunklung Abzüge, weil dieser Charakter stärker sichtbar ist. Für die Randabdunklung wird zur höchsten Genauigkeit die Helligkeitsübertragungsfunktion OECF präzise für jede Digitalkamera ermittelt.

Die Sicherheitsmaßnahmen in BAS Digital

Technische Messungen unterliegen vielen möglichen Fehlerquellen, die die Ergebnisse verfälschen und wertlos machen können. Wir verhindern Testlotto mit einer Fülle an Sicherheitsmaßnahmen: Als Testvorlagen benutzen wir lithographische Hochkontrastdurchlichttafeln mit einer sehr hellen variablen Lichtquelle von EV 10 bis 14, die die AF-Sensoren besser unterstützen. Zusätzlich verringert dies Verwacklung und unerwünschte digitale Kamerakorrekturen. Die Testtafeln sind Eigenentwicklungen, da keine der auf dem Markt befindlichen Tafeln bisher unsere Anforderungen erfüllt hat.

Testaufnahmen werden für jede Blende und Brennweite mehrfach und mit Belichtungsreihen gemacht. Visuell werden die korrekten Testbilder an Hand ihrer Ausrichtung, Fokussierung und Zentrierung ausgewählt. Bei der Software-Analyse wird die Zentrierung der Bildecken gemessen und Testbilder ausgegeben, in denen die zulässigen Toleranzbereiche farblich kodiert sind. Bereits bei der visuellen Kontrolle werden dezentrierte Objektive zuverlässig erkannt und ersetzt. Bei der Ergebnisauswertung wird zusätzlich eine Zentrierungsprüfung vorgenommen um verfälschende Bildsektoren zu detektieren. Zeigt ein Objektiv im Verlauf der Blendenwerte widersprüchliche Ergebnisse, werden die verfälschten Teilmessungen geprüft und korrigiert.

Unkritische Abweichungen von Farbe, Kontrast und Helligkeit werden in der Analyse automatisch kalibriert, kritische als Fehlermeldungen ausgegeben. Konstruktionsbedingte Schwächen, wie die blendenabhängige Fokusebene oder den wegverlängernden Einfluss von Schutzgläsern, sehen wir nicht als Fehler an, sondern als Einschränkung, die der Anwender auch erfährt.

Der Notenschlüssel

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Optische Note am Beispiel des Tamron 2,8-5,6/28-200 mm Di III RXD

Optische Note am Beispiel des Tamron 2,8-5,6/28-200 mm Di III RXD.

© Anders Uschold

Für die Optiknote werden alle Kriterien einzeln bewertet und die Summe bestimmt eine Endnote. Diese Note geben wir für jede Klasse und als gemittelte Gesamtnote.
Bei der Mechaniknote haben wir unseren Kriterienkatalog deutlich erweitert: Neben Handhabung, Präzision und Materialqualität werden neue Objektivfunktionen und -ausstattung für den typischen Anwendungsbereich gewertet und belohnt. So bekommt ein lichtschwaches Tele oder ein Megazoom für einen Bildstabilisator einen hohen Bonus, bei einem Weitwinkel vermissen wir ihn kaum, besser steht diesem ein Folienfilterhalter. Eine Fokusbegrenzung nützt dem Weitwinkel nichts, einem lichtstarken Tele hingegen schon.

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Mechanische Note am Beispiel Nikon

Mechanische Note am Beispiel des Nikon Nikkor Z 2,8/70-200 mm S.

© Anders Uschold

FAZIT

Mit BAS Digital haben wir ein zuverlässiges Testverfahren entwickelt, das Objektive als das bewertet was sie darstellen: als das Auge der Fotografie.

BAS Digital: So lesen Sie den Test

Der BAS Digital-Test liefert umfassende Leistungswerte des Objektives bei verschiedenen Anwendungen und Formaten. Je nach Verfügbarkeit zeigen wir Ergebnisse für digitale Vollformatsensoren und digitale APS-Format-Sensoren. Die Ergebnisse sind ein Mittelwert, berechnet mit den aktuell meistverwendeten Digitalkameras der jeweiligen Klasse.

Gesamtwirkungsgrad
Die Auflösung (früher Schärfe und Brillanz) zeigt die Gesamtleistung über dem Bildfeld von der Bildmitte zum Rand bei den ersten fünf Blendenstufen des Objektives, angegeben als prozentualer Wirkungsgrad. Gesamtwerte über 75 % sind sehr gut, ab 85 % ist ein Objektiv hervorragend. Steigt die Auflösung der Digitalmessungen über Werte von 95 %, so beinhalten die Bilder oft Artefakte und künstliche Strukturen, die störend verfälschen. Dies passiert bei professionellen Objektiv und aggressiv arbeitenden Vergleichskameras: Das Objektiv ist für diese Kameras zu gut! Hier empfehlen wir den Kameracharakter und seine Artefaktnote im DCTau Kameratest nachzulesen.

Der Blendenbereich hoher und zuverlässiger Leistung bestimmt, wie flexibel das Objektiv einsetzbar ist. Sehr wichtig ist ein niedriger Leistungsabfall bei den größeren Blendenöffnungen, um Lichtstärke und geringe Schärfentiefe nutzen können. Ab Blende f/11 bis f/16 reduziert physikalische Beugung zwangsläufig die Auflösung. Je mehr Blendenwerte gleichmäßig hohe Leistung zeigen, umso variabler einsetzbar ist das Objektiv in der Praxis. Eine schmale Leistungsspitze erfordert für beste Ergebnisse die Beschränkung auf diese Blendenwerte.

Randabdunklung
Die
Randabdunklung messen wir bei offener Blende und um zwei Stufen abgeblendet. Wichtig sind ein möglichst geringer und ein gleichmäßiger, gerader Abfall von der Bildmitte zum Rand. Ein plötzlicher Abfall zum Bildrand ist deutlich sichtbarer und störend. Weitwinkel und lichtstarke Objektive zeigen meist stärkere Vignettierung bei offener Blende und abgeblendet, erstere behalten sie meist auch nach dem Abblenden. Digitale Vollformatsensoren zeigen technisch bedingt meist die stärkste Randabdunklung.

Verzeichnung
Kurze
Brennweiten zeigen meist tonnenförmige Verzeichnung bis -3 %, lange dagegen neutrale bis kissenförmige Verzeichnung bis 2 %. Unter +-0,7 % ist die Verzeichnung kaum merklich, bis +-1,2 % sichtbar und darüber deutlich bis stark. Besonders Architektur-, Repro- und Landschaftsfotografen sollten die Verzeichnung beachten.

Leistungsprofil
Hier werden die Endnoten in den beiden Hauptkategorien Optik und Mechanik genannt.

Sie können bis zu drei Kameras vergleichen, um eine andere auszuwählen, entfernen Sie eine aus dem Vergleich.
Lars Theiß
Über den Autor
Lars Theiß

Unser Redakteur Lars Theiß kümmert sich vorwiegend um Tests und Praxisthemen rund um Kameras, Objektive und Zubehör. Seit 1995 arbeitet der besonders an naturfotografischen Themen interessierte Wahlhamburger beim fotoMAGAZIN. Zu seinen weiteren Aufgabenbereichen gehören die Objektivtests, Secondhand-Themen und die fotoMAGAZIN-Spezialausgabe Einkaufsberater.