Fehlfokus - Backfokus an der X100

[mjh]

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bin ich on the road und ziele auf ein sagen wir mal 20m weit entferntes ding mit dem AF Feld in der Mitte und drehe die Kamera dann minimal um das Objekt meiner Begierde nicht in der Mitte zu haben müsste es doch passen oder?

Man kann es sich ausrechnen: Die relative Abweichung beträgt 1 – (1 / cos(Schwenkwinkel)). Bei 20 Metern und einem Schwenkwinkel von, sagen wir, 10 Grad, wären es 31 Millimeter, also eine vermutlich problemlose Abweichung. Das heißt aber im Grunde nur, dass man sich bei langen Brennweiten wenig Gedanken machen muss, auch wenn man bei diesen eine geringe Schärfentiefe hat – sie reicht normalerweise aus, um den beim Schwenken entstehenden Fehler aufzufangen. Aber die X100 hat ja ein Weitwinkelobjektiv, und da kann der Fehler schon größere Werte annehmen. Nicht bei 20 Metern, versteht sich, aber der maximale waagerechte Schwenkwinkel liegt bei etwa 27 Grad und bei der Naheinstellgrenze von 0,8 Meter kann der Fehler rund 10 Zentimeter erreichen – weit außerhalb der Schärfentiefe, sofern man nicht wenigstens auf f/8 abblendet. Im Makrobereich macht sich der Fehler natürlich noch stärker bemerkbar.

bearbeitet 8. September 2011 von mjh

[tabbycat]

Bei 20 Metern und einem Schwenkwinkel von, sagen wir, 10 Grad, wären es 31 Millimeter, also eine vermutlich problemlose Abweichung.

Sorry, aber es sind natürlich 31 Zentimeter. In 20m Entfernung sollte sich das zwar ausgehen und kaum eine Rolle spielen ... aber: Ordnung muss sein!!!

Wer übrigens die verschwenkte Strecke in der Fokusebene besser einschätzen kann als den Schwenkwinkel selbst der kann auch Onkel Pythagoras bemühen...

 

mfg tc

[KlausCR]

Einerseits ist es schon gut eine Idee zu haben, wo die Ursachen für ein unscharfes Motiv liegen könnten. Speziell im Nahbereich.

 

Andererseits hat mein Rechenschieber keinen Platz mehr in der Fototasche...

[tabbycat]

Andererseits hat mein Rechenschieber keinen Platz mehr in der Fototasche...

Umso besser wenn man nicht noch mit Winkelfunktionen rumhantieren muss. Wer sich der modernen (Rechen-)Technik derart verweigert bräuchte dann ja zusätzlich noch ein Tafelwerk .

 

mfg tc

[mjh]

Sorry, aber es sind natürlich 31 Zentimeter.

Ja, Du hast recht; ich war um eine Kommastelle verrutscht.

[mjh]

Andererseits hat mein Rechenschieber keinen Platz mehr in der Fototasche...

Bestimmt gibt es eine App dafür …

[tabbycat]

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Bestimmt gibt es eine App dafür …

Eine Rechenschieber-Sim?

 

mfg tc

[KlausCR]

... Wer sich der modernen (Rechen-)Technik derart verweigert bräuchte dann ja zusätzlich noch ein Tafelwerk

... liegt sicher irgendwo auf dem Dachboden, in der Nähe des Rechenschiebers

[mjh]

Eine Rechenschieber-Sim?

Das würde mich auch nicht wundern, aber ich meinte natürlich eine App zur Berechnung des Focus-and-recompose-Fehlers. Eine Java-Anwendung dafür habe ich schon gesehen.

[Floyd Pepper]

Das würde mich auch nicht wundern

 

Gibt's wirklich: Mal im iTunes-Store nach "slipstick" oder "slide rule" suchen...

[LordFunk]

Hey danke MJH & Tabbycat! DAS macht in der Tat einiges klarer warum manche Bilder um´s Verrecken nicht scharf werden! allerdings muss ich sagen daß mir dieses Verhalten bis jetzt noch bei keiner Kamera aufgefallen ist!

 

Darf ich jetzt noch fragen ob es sich bei dem Wert 1- um eine lineare Konstante handelt und ob sie vertikal wie horziontal gleich ist?

 

Cheers,

Harald

[tabbycat]

Darf ich jetzt noch fragen ob es sich bei dem Wert 1- um eine lineare Konstante handelt und ob sie vertikal wie horziontal gleich ist?

Da sind keinerlei physikalische Konstanten drin - die 1 entsteht nur durch Trigonometrie und bleibt dir natürlich für alle Winkel, Entfernungen und Schwenkrichtungen (horizontal/vertikal/diagonal) erhalten. Linear ist das Verhalten trotzdem nicht weil so ein Kosinus nunmal einer Kosinusfunktion folgt. Die angegebene Formel haut auch nicht so wirklich hin, die relative Abweichung zur Entfernung ist lediglich 1-cos(Schwenkwinkel).

 

mfg tc

[mjh]

die relative Abweichung zur Entfernung ist lediglich 1-cos(Schwenkwinkel).

Kurzer Plausibilitätstest: Wenn sich der Schwenkwinkel dem theoretischen Maximum von 90 Grad nähert, geht der Fehler gegen Unendlich, nach Deiner Formel erreicht er aber nur 1. Das kann also nicht stimmen. Aber ansonsten hast Du recht: Hier geht es um reine Geometrie; die Physik spielt keine Rolle.

[tabbycat]

Kurzer Plausibilitätstest...

Vielleicht reden wir ja an einander vorbei aber für mein Verständnis wird der Fehler keineswegs unendlich groß sondern entspricht nach einem (etwas bizarren) 90°-Schwenk genau 100% der vorher ermittelten Motivdistanz. Das macht ja auch Sinn - wie soll man denn mehr Backfokus erzeugen als am Objektiv eingestellt ist .

 

mfg tc

[mjh]

Stell Dir ein wahnsinnig langes Gebäuse vor, vor dem Du in, sagen wir, zehn Metern Entfernung stehst – so etwas in der Art wie der Koloss von Prora, nur noch länger. Damit Du überhaupt das theoretische Maximum erreichen kannst, brauchst Du ein Fisheye mit einem Bildwinkel von 180 Grad. Wenn Du nun nach links oder rechts schwenkst, um auf das eine oder andere, praktisch unendlich weit entfernte Ende des Gebäudes zu fokussieren, dann musst Du um 90 Grad schwenken und fokussierst auf Unendlich. Nun schwenkst Du wieder um 90 Grad zurück und hast auf Unendlich fokussiert, fotografierst aber ein Motiv in zehn Metern Entfernung. Der Backfocus ist also Unendlich.

 

Das ist natürlich ein in der Praxis bedeutungsloser Grenzfall, aber er illustriert, welche Eigenschaften die Formel haben muss. Eine Formel, die diesen Grenzfall richtig behandelt, muss deshalb nicht richtig sein (vielleicht habe ich mich ja bei der Herleitung vertan – ich neige dazu, die Formel immer wieder zu vergessen, und muss sie dann jedes mal wieder neu herleiten), aber eine, die es nicht tut, muss falsch sein.

[tabbycat]

Nun schwenkst Du wieder um 90 Grad zurück und hast auf Unendlich fokussiert, fotografierst aber ein Motiv in zehn Metern Entfernung. Der Backfocus ist also Unendlich..

Na wenn ich vorher auf unendlich fokussiert habe sind es doch genau so "nur" 100% Fehler der vorher eingestellten Entfernung . Wir reden ja die ganze Zeit vom relativen Fehler und Faktor 1 passt da für 90° (wie schon argumentiert) bestens. Der absolute Fehler ergibt sich ja dann aus der Multiplikation mit dieser Entfernung - also Fokusentfernung*(1-cos(Schwenkwinkel)) oder ausmultipliziert ohne eins (falls noch wen die Konstante stört): Fokusentfernung-Fokusentfernung*cos(Schwenkwinkel).

 

mfg tc

[KlausCR]

... wie wär's mit 'nem neuen Thread: "Wissenschaftl. Diskurs für Mathematiker"...

 

Muss mal eben die X100 schnappen und ein wenig über Cosinus-Kurven nachdenken...

[tabbycat]

Muss mal eben die X100 schnappen und ein wenig über Cosinus-Kurven nachdenken...

Aber nich so dolle damit im Nahbereich verschwenken - du weißt: Der Kosinus-Kurven wegen

 

mfg tc

[mjh]

Na wenn ich vorher auf unendlich fokussiert habe sind es doch genau so "nur" 100% Fehler der vorher eingestellten Entfernung .

Wenn die tatsächliche Entfernung 10 Meter (es können auch 1 oder 100 Meter sein) beträgt, man aber wegen des Fokussierens mit geschwenkter Kamera auf Unendlich fokussiert hat, ist der relative Fehler Unendlich / 10 Meter – also Unendlich. Der relative Fehler bezieht sich ja auf die tatsächliche Entfernung, gibt also an, um wie viel der eingestellte Wert vom korrekten Wert abweicht. Du nimmst dagegen den fehlerhaften eingestellten Wert als Maßstab und berechnest, wie stark der richtige Wert davon abweicht – das kann man auch machen, ist aber doch etwas ungebräuchlich und jedenfalls nicht der relative Fehler, sondern sein Kehrwert.

[Lindelwirt]

@ mjh: deine Beiträge hauen mich manchmal einfach um. Ich versteh nur noch Bahnhof, lese aber mit bewunderndem Vergnügen deine Erklärungen.

[Gast pilobulus]

ja kurt, da hast du vollkommen recht, in theorie bekommt der michael glatte 15 punkte, aber in der praxis?

das würd mich mal interessieren, ...

[tabbycat]

Du nimmst dagegen den fehlerhaften eingestellten Wert als Maßstab und berechnest, wie stark der richtige Wert davon abweicht – das kann man auch machen, ist aber doch etwas ungebräuchlich und jedenfalls nicht der relative Fehler, sondern sein Kehrwert.

Sorry, vielleicht bin ich etwas pragmatisch vorgegangen und und kam deshalb mit deiner Formel anfangs irgendwie nicht auf nen grünen Zweig. Aber ich hatte auch nicht vor eine wissenschaftliche Fehlerbetrachtung durchzuführen sondern der Kausalität im praxisbezogenen Einsatz folgend die Konsequenzen abzuleiten. Und diese Kausalität ist: Ich habe Objekt x in Entfernung y anvisiert und verschwenke um Winkel z (oder beispielsweise auch von den Augen 80cm weit zurück auf die Hüfte) und will wissen wie groß mein "Problem" werden könnte (siehe auch die Ausgangsfrage von Lordfunk).

 

mfg tc

[gropiusbau]

Ich bin ja neu hier und hab gerade gestern noch einen Fred kommentiert, in dem jemand seine X100 wegen schlechter Bildqualität wieder verkaufte, ohne zu wissen was er tut.

 

Mich würde interessieren, wie oft hier der Parallaxfehler Ursache irgendwelcher Frederöffnungen ist und ob alle Fredersteller auch so verständig reagieren wie hier?

[mjh]

Ich bin ja neu hier und hab gerade gestern noch einen Fred kommentiert, in dem jemand seine X100 wegen schlechter Bildqualität wieder verkaufte, ohne zu wissen was er tut.

 

Mich würde interessieren, wie oft hier der Parallaxfehler Ursache irgendwelcher Frederöffnungen ist und ob alle Fredersteller auch so verständig reagieren wie hier?

Der Parallaxfehler ist wohl mittlerweile vielen Fotografen nicht mehr bekannt, weil sie an elektronische oder Spiegelreflexsucher, also TTL-Sucher gewöhnt sind. Aber auch der Focus-and-recompose-Fehler, den es bei jeder Kamera gibt, ist insgesamt wenig bekannt. Dabei kommt es ja gar nicht so sehr auf die technischen Details an; niemand muss die Kosinus-Funktion im Kopf ausrechnen oder immer einen Rechenschieber griffbereit haben. Aber man sollte die wesentlichen Fehlermöglichkeiten und ihre typischen Erscheinungsformen kennen. Wenn die Kamera trotz Autofokus keine scharfen Bilder produziert, sagt sich der naive Fotograf entweder „Ich bin zu blöd dafür“ oder „Die Kamera taugt nichts“. Dem informierten Fotografen fallen dagegen spontan ein paar mögliche Ursachen ein, und er weiß, wie er sie ausschließen kann – die Fokussierung mit einem außermittigen Messfeld, kontrolliert durch den elektronischen Sucher oder das Display, treibt beispielsweise sowohl den Parallax- wie auch den Focus-and-recompose-Fehler aus. Damit kommt man weiter und erspart sich allzu häufige Neukäufe, die einen dem Ziel doch nicht näher bringen.

bearbeitet 10. September 2011 von mjh

[mjh]

Ich habe Objekt x in Entfernung y anvisiert und verschwenke um Winkel z (oder beispielsweise auch von den Augen 80cm weit zurück auf die Hüfte) und will wissen wie groß mein "Problem" werden könnte (siehe auch die Ausgangsfrage von Lordfunk).

Genau das hatte ich ja angegeben: Um welchen (relativen) Betrag weicht die falsche Fokussierung vom Sollwert ab. Gegen Deinen umgekehrten Rechenansatz (Um welchen relativen Betrag weicht der Sollwert von der falschen Fokussierung ab?) ist nichts zu sagen; er beantwortet nur eine etwas andere Frage.

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