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Zoom 32-64 – Bildfeldwölbung und Zentrierung


DoubleM

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vor 22 Minuten schrieb X_Fanboy:

Ja das glaube ich Dir. Hast Du denn die Problematik mal Fuji mitgeteilt? 

Gut das Du das mit der 50 R erwähnt hast, mir ist diese Problematik an der 50 S auch nicht aufgefallen.

Wenn ich Dich richtig verstehe, ist das an der 100 er eigentlich nicht akzeptabel.

Nein, ich habe das einfach mal so hingenommen. Das Objektiv wird da einfach ein seine Grenzen kommen ... und ... es ist ja nicht bei allen Motiven problematisch. Im Gegenteil kann es das eine oder andere Bild auch 'verbessern'.

Meine Antwort sind 2 Festbrennweiten. Damit hat sich das ... :cool:

bearbeitet von Klinke
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vor 18 Minuten schrieb MightyBo:

Deshalb wollte ich die ja mit möglichst wenig Aufwand messen und nicht spekulieren wie groß die den nun tatsächlich ist. Dabei kam heraus, dass sich der Fokus bei einem Abstand von 3m um ca 3% zur Kamera verschiebt, unter Berücksichtigung aller gemachten Fehler sicherlich auch 10% aber doch nicht 50%.

Vielleicht (!) spielt da auch noch der Autofokus mit. Bei diesem Motiv ist mir aufgefallen, dass der von der Kamera gefundene Punkt in der Mitte etwas vor (!) dem an den Rändern liegt. Benutzt man diesen, sind die Ränder selbst bei Blende 5.6 sehr scharf ... aber die Mitte dann überhaupt nicht. Am Ende habe ich es aufgegeben und entschieden, für so etwas Festbrennweiten zu benutzen.

 

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vor 42 Minuten schrieb MightyBo:

Angenommen der Kameraabstand beträgt 100m zum Waldkante,  dann beginnt selbst bei f4, 64mm und mit einem coc von nur 0,01mm, die Schärfentiefe bereits nach 50m und erstreckt sich 4km über den Waldrand hinaus. Ich weiß nicht ob die Bildfeldwölbung alleine den Fokuspunkt um mehr als 50m, also die Hälfte der Entfernung  zur Kamera verschiebt.

Deshalb wollte ich die ja mit möglichst wenig Aufwand messen und nicht spekulieren wie groß die den nun tatsächlich ist. Dabei kam heraus, dass sich der Fokus bei einem Abstand von 3m um ca 3% zur Kamera verschiebt, unter Berücksichtigung aller gemachten Fehler sicherlich auch 10% aber doch nicht 50%.

Peter

Hallo Peter,

mit Deinem Aufbau hast Du ja "nur" die Unterschiede herausgearbeitet, die sich für einen Punkt senkrecht unterhalb der Mitte des Bildfeldes ergeben. An den äußeren Bildrändern oder sogar den Ecken wächst die Problematik ja gleichsam exponential an. Der Fokus verschiebt sich ja nicht überall im Bildfeld um Deine 3-10 %, je weiter man von der Mitte wegkommt, umso größer die Diskrepanz.

Nach meiner Erfahrung mit dem Objektiv ist der Effekt tatsächlich so stark wie von Klinke beschrieben .. und bei mir auch schon deutlich an der 50r zu sehen.

 

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vor 42 Minuten schrieb DoubleM:

An den äußeren Bildrändern oder sogar den Ecken wächst die Problematik ja gleichsam exponential an.

Das ist richtig und war mir auch bewusst. Ich konnte nur nicht ohne weiteres die Messung aus Genauigkeitsgründen am Bildrand ausführen, das hätte ich oben noch erwähnen sollen. Ich überlege mir dazu was und hole das evtl. noch mal nach.

Die Frage ist wie ist die Bildfeldwölbung gestaltet? Ist es eine Kugelsegement oder eine kompliziertere Fläche bei er das Problem exponentiell zunimmt.. Ich denke es sollte aus Symmetriegründen eine Kugelfläche sein. 

Peter

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vor 2 Stunden schrieb MightyBo:

Die Frage ist wie ist die Bildfeldwölbung gestaltet? Ist es eine Kugelsegement oder eine kompliziertere Fläche bei er das Problem exponentiell zunimmt.. Ich denke es sollte aus Symmetriegründen eine Kugelfläche sein. Peter

Kugel bedeutet ja exponentiell ..

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Ist vielleicht zielführender als eine mathematische Herleitung .. ein schnelle Skizze der Gegebenheiten bei einer angenommenen kugelförmigen Schärfeebene. Der Einfachheit halber betrachte ich nur eine Dimension, der Effekt der Zunehmenden Defokussierung verstärkt sich natürlich noch, wenn man nicht nur den horizontalen Verlauf auf dem Sensor/Bildfeld betrachtet, sondern auch den vertiaklen (und sich damit in Richtung Bildecken bewegt).

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Die farbigen Pfeile kennzeichnen jeweils das Ausmaß der Fokusverschiebuung. Die nimmt eben nicht linear zu, wenn man z.B. wie hier in 5 mm-Schritten nach außen geht. So wird schnell deutlich, warum der Effekt an den Rändern und insbesondere den Ecken so dramatisch ist. Ich gehe nicht davon aus, dass beim 32-64 die Schärfeebene gänzlich unkorrigiert und damit kugelförmig ist .. "gebogen" wird sie aber sein und damit die skizzierten Effekte verantworten.

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vor 33 Minuten schrieb DoubleM:

Kugel bedeutet ja exponentiell ..

Bei großen Bildwinkeln ja. Bei kleinen Kegelwinkeln weniger.

 

Peter

Nachtrag: Ich sehe schon, dass hast du selber jetzt so dargestellt. bei 64mm ist der Diagonalwinkel 46°. Entspricht ca der hellblauen Linie.

bearbeitet von MightyBo
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Ich werde meinen Versuch wiederholen und dabei auch die Ecken vermessen. Ich habe mir die genaue Platzierung der Maßstäbe überlegt. Im Moment haben wir aber ein Gewitter ⛈️

 

vor 4 Minuten schrieb DoubleM:

Das sind NICHT die Bildwinkel ..

Das verstehe ich nicht. Bei 64mm Brennweite beträgt der erfasste Bildwinkel über die Diagonale 46°. Wenn man dein Modell in der Diagonalen interpretiert (Kann man bei einer Kugel machen), entspricht die blaue Line die ungefähr 25° zur senkrechten hat, ungefähr den halben Bildwinkel.  

Peter

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Ich habe die Testaufnahme wiederholt. Sehr interessant was man dabei lernt.

1. Bei 64mm und 3m Abstand beträgt die Brennweite ca. 70mm. Zumindest wenn ich Photopills vertrauen darf. Photopills Funktion "Sichtfeld" ergibt für 64mm einen Horizontalenöffnungswinkel von 37,94°. Wenn ich den Meterstab so positioniere, ist er ausserhalb des Bildfeldes! Bei 70mm Brennweite spuckt Photopills 34,89° aus und es erscheint am Bildrand (es ist noch etwas Luft zum Rand). Brennweitenshift bei geringem Abstand kommt häufiger vor.

2. Bei der Messung mit dem Meterstab kann man einigermaßen gut  die Tiefenschärfe bestimmen. Wenn ich die Erkenntnis in den DOF Kalkulator von Photopills eingebe, brauche ich einen coc von 0,015mm anstatt 0,038mm, die Defualtvorgabe für die GFX50. Den ermittelten coc von 0,015 werde ich für die GFX 50 in Zukunft als Standardwert verwenden.

3. Die unteren Ecken kann ich nicht nehmen, da dann der Meterstab nicht mehr auf dem Bild ist. Die oberen Ecken gehen auch nicht, weil der Maßstab zu kurz ist, bzw. das zu aufwändig wird.  Ich habe deshalb den linken Rand genommen (Beim ersten Versuch habe ich den unteren Rand ausgewertet)
 

Ergebnisse:

Der Fokuspunkt in der Mitte lag bei 25cm und die Schärfentiefe je 10cm nach vorn und hinten. Also von 15 bis 35cm in der Mitte. Den Abschätzungsfehler der Schärfe schätze ich auf +-2cm. Schließlich ist der Meterstab nicht ideal aber auch nicht so schlecht für die Aufgabe geeignet.

Am linken Rand lag der Fokuspunkt bei 38cm, auch mit 10cm Schärfentiefe davor und danach. Also um 13cm Richtung Kamera verschoben. Der linke Meterstab war dabei um 92cm von der Mitte aus nach links versetzt.

Bei 92cm Abstand Mitte-Rand und 13cm Fokusversatz und 3m Abstand (Sensorebene-Fokuspunkt, ist das richtig?) ist das etwas weniger als der Kugelradius von 3m. Wäre der Versatz 15cm wäre die Bildfeldwölbung ziemlich genau die Kugel. Das liegt noch innerhalb meines Fehlerhorizontes.

Der Schärfeunterschied zwischen Bildmitte und linker Rand ist nicht besonders groß. Da hätte ich mehr erwartet.

Ich sollte noch die Durchbiegung des Meterstabes bezüglich der eigentlichen Abstandes berücksichtigen. Der muss sich durchbiegen, ansonsten kann ich die Schärfe nicht erkennen. Wenn man den Duchhang berücksichtigt, verstärkt sich die Bildfeldwölbung.

 

Der Aufbau von oben:

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Die Gesamtaufnahme: Die beiden Meterstäbe, also die Zahlenwerte liegen genau auf einer ebene senkrecht zur optischen Achse. Dabei ist die 30cm der Sollscharfpunkt, (ermittelt mit dem Lot und Geometrisch gemessen für den linken Rand) war aber tatsächlich 25cm (war schon etwas dunkel). Macht aber nichts, weil ich alles auf diesen ermittelten Schärfepunkt bezogen habe. Am meisten zeit habe ich für die geometrische Ausrichtung des Aufbaus gebraucht.

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Ausschnitt aus der Mitte (quergelegt zur besseren Auswertung): Schärfe liegt bei 25cm

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Der linke Rand ebenfalls quergelegt: Schärfe liegt bei 38cm

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Hier die Draufsicht mit Maßangaben:

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Peter

bearbeitet von MightyBo
Draufsicht eingefügt
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Wenn man das obige Ergebnis bezüglich des Abstandes extrapoliert, ergibt das bei 100m Abstand und 64mm Brennweite (ich nehme nun mal an, dass die Brennweite bei größeren Entfernung korrekt ist), eine Bildfeldkrümmung von 6m mittig am linken oder rechten Bildrand.  In den Ecken wären das dann 8m (Bilddiagonalwinkel von 46,5°(ermittelt mit  Photopills), (dass ergibt eine halbe Bilddiagonale von 43m bei 100m Abstand (aus Kegelrechnung). Die Kugeloberfläche mit r=100m ist bei 43m, besser beim halben Winkel von 46,5°,  8m näher als die Bildmitte (aus Kugelsegmentrechnung)). Das entspricht grob der blauen Linie aus dem Kreisgeometriebeispiel von DoubleM.

Wenn die Bildfeldwölbung tatsächlich so gering sein sollte, ist das nicht die Erklärung für den beobachteten Schärfeabfall.

Die Frage ist also ob meine Messung ausreichend genau ist, ob ein Logik- oder Berechnungsfehler meinerseits vorliegt und ob man die Erkenntnisse, gewonnen aus kurzen Abständen, überhaupt auf große Distanzen extrapolieren darf.

Hier ein paar Links für die Kegel und Kugelberechnung, falls es jemand nachvollziehen möchte (der Abstand Mitte und Bildrand horizontal Mitte, also der horizontale Abstand der Meterstäbe in der Schärferen war 92cm).

 

Peter

bearbeitet von MightyBo
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Rein gefühlsmäßig war doch klar, dass die Schärfentiefe die Bildfeldwölbung in diesem Beispiel >schlagen< muss.

Leider wurde der Einzige, der etwas dazu zu sagen hätte, außer wilden Spekulationen, vergrault.

bearbeitet von Tagträumer
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vor 7 Stunden schrieb Tagträumer:

Rein gefühlsmäßig war doch klar, dass die Schärfentiefe die Bildfeldwölbung in diesem Beispiel >schlagen< muss.

Aber uns geht es doch gerade darum, dass die Bildfeldwölbung wider erwarten auch bei großen ENtfernungen (und damit großer Schärfentiefe) für weiche Ränder sorgt .. oder worauf beziehst Du DIch?

 

vor 7 Stunden schrieb Tagträumer:

Leider wurde der Einzige, der etwas dazu zu sagen hätte, außer wilden Spekulationen, vergrault.

Ist der Vorgang im Forum eigentlich irgendwo dokumentiert oder lief das hinter den Kulissen?

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  • 2 weeks later...

Hier einmal ein ganz praktisches Beispiel ... (hoffentlich klappt der Upload - Achtung, große Datei) ... :cool:

Längste Brennweite, Blende 8. Eigentlich nicht akzeptabel. Allerdings stört es nur bei Motiven, wie diesen ... ;)

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http://www.apollocolours.eu/Bilder_Upload/Prerow1.jpg

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vor 3 Stunden schrieb Klinke:

Hier einmal ein ganz praktisches Beispiel ... (hoffentlich klappt der Upload - Achtung, große Datei) ... :cool:

Längste Brennweite, Blende 8. Eigentlich nicht akzeptabel. Allerdings stört es nur bei Motiven, wie diesen ... ;)

http://www.apollocolours.eu/Bilder_Upload/Prerow1.jpg

Puuuh ja. Übel... Aber gutes Beispiel!

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vor 8 Stunden schrieb Klinke:

Hier einmal ein ganz praktisches Beispiel ... (hoffentlich klappt der Upload - Achtung, große Datei) ... :cool:

Längste Brennweite, Blende 8. Eigentlich nicht akzeptabel. Allerdings stört es nur bei Motiven, wie diesen ... ;)

 

http://www.apollocolours.eu/Bilder_Upload/Prerow1.jpg

Interessant. Auf was hast Du bei den Foto fokussiert?

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vor 6 Minuten schrieb Graufilter:

Interessant. Auf was hast Du bei den Foto fokussiert?

In die Mitte des Sees / Tümpels.

Habe ich per Autofokus absichtlich so gemacht. 'Von Hand' und vermittelt wäre wahrscheinlich etwas 'mehr' drin gewesen. Ich wollte aber ein Beispiel für die Bildfeldwölbung, wo man auch die Auswirkungen Richtung 'unendlich' sehen kann.

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vor 1 Stunde schrieb Klinke:

In die Mitte des Sees / Tümpels.

Habe ich per Autofokus absichtlich so gemacht. 'Von Hand' und vermittelt wäre wahrscheinlich etwas 'mehr' drin gewesen. Ich wollte aber ein Beispiel für die Bildfeldwölbung, wo man auch die Auswirkungen Richtung 'unendlich' sehen kann.

Danke. Dann müsstest Du ja annähernd hyperfokal fokussiert haben. Was ich dabei interessant finde, ist, dass die vorderste Pflanzenreihe am Tümpel durchgehend scharf erscheint. Dahinter breitet sich die Schärfe in der Mitte des Bildes sehr gut in die Tiefe aus. Nur links und rechts davon wird es sichtbar mau. Aber dieser maue Eindruck bleibt über die Tiefe links und rechts erhalten. Ich dachte, dass die Bildfeldwölbung dazu führt, dass es eine Schärfekreisbahn geben müsste. Die kann ich in der Staffelung nicht ausmachen.

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vor 30 Minuten schrieb Graufilter:

Danke. Dann müsstest Du ja annähernd hyperfokal fokussiert haben. Was ich dabei interessant finde, ist, dass die vorderste Pflanzenreihe am Tümpel durchgehend scharf erscheint. Dahinter breitet sich die Schärfe in der Mitte des Bildes sehr gut in die Tiefe aus. Nur links und rechts davon wird es sichtbar mau. Aber dieser maue Eindruck bleibt über die Tiefe links und rechts erhalten. Ich dachte, dass die Bildfeldwölbung dazu führt, dass es eine Schärfekreisbahn geben müsste. Die kann ich in der Staffelung nicht ausmachen.

Das war eigentlich schon sehr nahe 'unendlich'.

Die Schärfe wandert an Rändern doch deutlich sichtbar nach vorne?!

 

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also wenn ichs richtig seh u versteh... in der Bildmitte ( kreis) da is so ein heller fleck , leicht unscharf, vielleicht 20cm oberhalb davon , hab ich das Bild waagerecht verschoben , dann wirds zu den Seiten hin  schärfer ( am rechten rand ist so ne Distel/ markante pflanze, die wird schärfer abgebildet als die mittlere zone ) 

 

 

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