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Scheimpflug umfangreich angewendet auf Canon TS-E 90mm f/2.8

Dukesim

Themenersteller
Ich habe mal ein bisschen rumprobiert und –gerechnet. Wollte euch die Ergebnisse nicht vorenthalten:
Es geht um die bekannte Scheimpflug-Regel, mal angewendet auf alle möglichen Einstellungen eines Tilt- (und Shift-) Objektivs, hier am Canon TS-E 90mm f/2.8.

10231687976_fa2199106c_o.png


Die Ergebnisse seht ihr in den Plots, die je nach Anwendung interessante Größen zeigen, bzw. die Möglichkeiten verdeutlichen, z.B. auch für diejenigen, die das Objektiv noch nicht haben.
Z.B.: Die Gegenstandsgröße ist interessant, wenn man wissen will, wie lange der Scharfe Bereich ist, welcher durch das Tilten in die Tiefe geht.
10231683715_8519e1e3f8_o.png

Zusammen mit dem „Gegenstandswinkel“, sprich dem Winkel der die Abweichung von der Parallelen angibt, kann man schauen, ob bestimmte Anordnungen überhaupt scharf zu bekommen sind.
10231688196_1809af8a82_o.png

Zusätzlich kann man sich die „Schärfendicke“ ansehen, welche das gleiche aussagt, wie die Schärfentiefe, wenn man sich auf eine Gegenstandsebene parallel zur Sensorebene bezieht. Interessant ist hier, dass diese Schärfendicke deutlich abnimmt, wenn man tiltet.
10231769543_b715ac37bc_o.png

Der bekannteste Zusammenhang ist wohl dieser, auch wenn er etwas langweilig aussieht:
10231590344_9493945ccf_o.png

Viele weitere Plots könnt ihr in meinem Album ansehen:
http://www.flickr.com/photos/65357593@N04/sets/72157636473787005/

Wichtig ist, dass sich diese Ergebnisse auf Kleinbild, also 36mm x 24mm beziehen. Die tatsächliche Brennweite hat sich mit 87,9mm herausgestellt, weil sonst der Auszug beim Fokussieren nicht zur fokussierten Distanz passt.

Was bestimmt schon bekannt ist, und was man beachten muss: Je nach Fokus auf der Fokusskala und Tilt, muss in der gleichen Richtung konstruktionsbedingt nachgeshiftet werden, damit der Bildausschnitt gleich bleibt. Das sind z.B. bei unendlich und 8° 3mm, bei 0,55m und 8° muss man nicht nachshiften. Und nur dann stimmen auch die Berechnungen relativ genau.

In den zwei Skizzen ist zweimal das gleiche zu sehen, nur ist eines mit allen in dem Programm verwendeten Größen beschriftet.

Hoffe das ist auch für euch interessant und ihr habt weitere Anregungen oder Erkenntnisse. Falls was falsch oder unklar ist, gebt mir Bescheid.
 
Hi Dukesim,

was genau sehe ich den da? Wenn Du zu den einzelnen Diagrammen etwas mehr schreibst, können die Leute auch verstehen was Du gemacht hast ohne sich da ewig rein denken zu müssen.

Viele Grüße
Heiko
 
Moin

ich sehe da hat sich einer...viel Gedanken gemacht,
ja und solche Tabellen entstehen auch nicht in einer Stunde (y)

nur...wer sollte das gebrauchen können :rolleyes::rolleyes::rolleyes:
muss man dann ein Tablett mitnehmen...und ein Programm laufen lassen,
muss man eigene Werte eingeben...die verrechnen lassen :angel:

ich habe GF fast ausschleißlich zu analogen Zeiten gemacht...
kenne logisch auch die Fachbücher dazu...
Fakt ist...es ist einfacher also hier dargestellt :cool:

ein paar Sachen fallen auf....
# die Scheimpflugschen Regeln beziehen sich eigentlich auf "beidseitig" verstellbare Kameras> GFs

# KBs mit T/S haben aber nur eine vordere Verstellmöglichkeit :eek:
hinten ist der Body(Film/Chipebene) starr :angel:

# man könnte zwar den "Body" hinten mit einbeziehen....
das setzt dann aber eien vorder fertige Verstellung voruas...
danach die Korrektur hinten "ausgleichen" und....wieder vorner Gegegnkorrigieren :rolleyes:

# dazu können die meisten T/S Objektive nur...eine Einstellung ....
erst die Superrotatoren(Hartblei) können gleichzeitig T/S....

# die bunten Charts...soll man die vor Ort bedienen, abgleichen,
nachmessen....und dann :angel:

du bist also in Erklärungsnot :D
Mfg gpo
 
Mit ein paar Minuten Überlegung - die dem Verständnis dessen, was man mit T/S macht, dient - ist das doch kein Problem.

Vielen Dank für die Darstellungen. Ich hab zwar weder Canon noch überhaupt ein T/S-Objektiv, aber interessant ist das trotzdem.
 
Warum einfach, wenn's kompliziert geht. Alles was man wissen muss, ist
Code:
Tilt-Winkel = arcsin(f / h) * 180° / pi

wobei f die Brennweite und h die Länge des Lotes von der Fokussierebene zum Objektiv ist.
 
@anathbush

Es ist die Zusammenführung und Erweiterung der Linsengleichung, des Zusammenhangs des Bildwinkels und der Schärfentiefe. Diese in der Form nennt man auch Scheimpflugsche Regel.
Soweit ich konnte habe ich versucht mich an die Formelzeichen zu halten, z.B. mit G für Gegenstandsgröße, Z für Zerstreuungskreis usw.

Ganz kurz auf den Punkt gebraucht: Der trapezförmige Bereich in Der Skizze, an dem SD_m, SD_r und SD_l aufgetragen sind, ist der Bereich im Raum in dem Gegenstände auf dem Foto scharf sind. Wobei die Skizze die Ansicht von oben bzw. von der Seite zeigt. Bei normalen Fotoapparaten ist dieser scharfe Bereich nicht schräg, sondern parallel zum Sensor.



(...)
[1]nur...wer sollte das gebrauchen können :rolleyes::rolleyes::rolleyes:
muss man dann ein Tablett mitnehmen...und ein Programm laufen lassen,
muss man eigene Werte eingeben...die verrechnen lassen :angel:

(...)

ein paar Sachen fallen auf....
[2]# die Scheimpflugschen Regeln beziehen sich eigentlich auf "beidseitig" verstellbare Kameras> GFs

# KBs mit T/S haben aber nur eine vordere Verstellmöglichkeit :eek:
hinten ist der Body(Film/Chipebene) starr :angel:

# man könnte zwar den "Body" hinten mit einbeziehen....
das setzt dann aber eien vorder fertige Verstellung voruas...
danach die Korrektur hinten "ausgleichen" und....wieder vorner Gegegnkorrigieren :rolleyes:

[3]# dazu können die meisten T/S Objektive nur...eine Einstellung ....
erst die Superrotatoren(Hartblei) können gleichzeitig T/S....

[4]# die bunten Charts...soll man die vor Ort bedienen, abgleichen,
nachmessen....und dann :angel:

(...)

zu:
1.: Das Ziel ist eher Verständnis aufzubauen und zu sehen, wie die Zuammenhänge im Verlauf von Tilt und Fokus sind.
Mann kann die Sachen aber auch zu Planung verwenden, wenn man eben keinen Rechner dabei hat, also auf Papier.

2.: Verstehe deinen Einwand, aber in der Praxis macht es keinen Unterschied, ob Objektiv oder Sensor geneigt werden, solange die Konstruktion mitshiftet. Beim TS-E 90 wird hier mit dem Tilt die optische Achse nicht nur gedreht, sondern auch der Durchstoßpunkt der optischen Achse durch die Bildebene verschoben.

3.: Bei meiner Betrachtung hier geht es ausschließlich darum die Schärfenebene zu drehen ohne die Perspektive zu verändern(also keinen effektiven Shift im Foto, d.h. z.B. bei Blende 32 sollte man fast keinen Unterschied sehen, wenn man tiltet, was auch tatsächlich so ist, wenn man das besagte fokusabhängige Nachshiften nicht vergisst).
Edit: Stimmt nicht, siehe Beitrag 14.

4.: Das kann man vor Ort machen, oder wie angesprochen vorher. Da kann man Sachen wie Arbeitsabstand und Winkel ansehen, vor allem ob es überhaupt geht. Z.B. die Schärfentiefe, (hier "-dicke") hat man ggf. nicht so im Blick.

Was aber definitiv stimmt: Nach etwas Praxis und mit diesen Zusammenhängen im Hinterkopf kommt man schnell zu seinem Fokus, und braucht dann auch weder Papier noch einen Rechner.

@SuperTex
Verstehe ich nicht so ganz. Was genau sagt diese Formel aus, bzw wie geht man damit in der Praxis um?
 
Zuletzt bearbeitet:
Warum einfach, wenn's kompliziert geht. Alles was man wissen muss, ist
Code:
Tilt-Winkel = arcsin(f / h) * 180° / pi

wobei f die Brennweite und h die Länge des Lotes von der Fokussierebene zum Objektiv ist.

Was ist die "Fokussierebene"? Die Objektebene? Und was bedeutet "zum Objektiv"? Abstand von der vorderen Hauptebene? Dann wäre bei einer zum Film/Sensor parallelen Objektebene diese "Länge des Lotes von der Fokussierebene zum Objektiv", wenn ich es richtig verstehe, gleich der Gegenstandsweite und Deine Formel würde für alle endlichen Gegenstandsweiten einen Tilt-Winkel >0° fordern. Und das kann nicht sein.

Passen würde Deine Formel, wenn da statt f die Bildweite b (=f+a in der Skizze) stünde und die "Länge des Lotes von der Fokussierebene zum Objektiv" das Lot von der (hinteren) Hauptebene auf den Sensor wäre. Aber das ist trivial und hängt gar nicht vom Neigungswinkel der Objektebene ab. (Edit: Nein, falsch, das wäre der Cosinus) Andere geometrische Zusammenhänge der Form sin(Tilt)=f/h finde ich nicht, ich finde kein passendes h, das man "Länge des Lotes von der Fokussierebene zum Objektiv" oder so ähnlich nennen könnte.


Gruß, Matthias
 
Zuletzt bearbeitet:
Fokussierebene ist Gegenstandsebene bzw. Objektebene. h ist die Entfernung des Schnittpunktes zwischen Hauptebene des Objektivs und optischer Achse senkrecht zur Gegenstandsebene.
 
Fokussierebene ist Gegenstandsebene bzw. Objektebene. h ist die Entfernung des Schnittpunktes zwischen Hauptebene des Objektivs und optischer Achse senkrecht zur Gegenstandsebene.

Nee, tut mir leid, diesen Zusammenhang sehe ich in der Skizze nicht. Was ich nach längerem Hingucken (deshalb auch mein "Edit" im letzten Beitrag) sehe, ist: sin(Tilt)=f/h, wenn h der auf der optischen Achse lotrecht gemessene Abstand zur Objektebene ist. Nein, nicht mal das, das wäre ja der Tangens. Es müsste der sensorparallele Abstand zwischen vorderem Hauptpunkt und Objektebene sein. Wobei sich das bei kleinen Winkeln nur wenig unterscheidet.


Gruß, Matthias
 
Fokussierebene ist Gegenstandsebene bzw. Objektebene. h ist die Entfernung des Schnittpunktes zwischen Hauptebene des Objektivs und optischer Achse senkrecht zur Gegenstandsebene.


(...)
Code:
Tilt-Winkel = arcsin(f / h) * 180° / pi

wobei f die Brennweite und h die Länge des Lotes von der Fokussierebene zum Objektiv ist.

Die Formel ergibt aber so keinen Sinn. Es gibt ein h zu verschiedenen Tilt- und Fokus-Kombinationen. D.h. in einem Bereich kann man bei gleichem h Tilt in Fokus "umwandel".
Bei Fokus auf unendlich ist das h ungefähr J, darunter ist es eben etwas kleiner. die Aussage ist im Bezug auf Tilt ist aber nicht gegeben. Abgesehen davon verstehe ich den geometrischen Ursprung der Formel nicht, auch wenn jetzt klar ist, wo h genau liegt.

Eine wirklich gute einfache Formel ist die für J:
J=f/sin(tilt)

Wahrscheinlich hast du diese Formel gemeint, denn diese ist vom Fokus unabhängig(was man auch am 4. Bild im ersten Beitrag sieht).

Das ist aber nur der erste Zusammenhang, aus dem man dann erst viele interessante und greifbare Größen ausrechnen kann.
 
Zuletzt bearbeitet:
Eine wirklich gute einfache Formel ist die für J:
J=f/sin(tilt)

Oh, J ist ja sogar bemaßt. Das ist mein umständlicher "sensorparalleler Abstand". Das kommt dabei raus, wenn man auf winzige Handymonitore starrt und hin- und herscrollen muss.


Gruß, Matthias
 
(...)


2.: Verstehe deinen Einwand, aber in der Praxis macht es keinen Unterschied, ob Objektiv oder Sensor geneigt werden, solange die Konstruktion mitshiftet. Beim TS-E 90 wird hier mit dem Tilt die optische Achse nicht nur gedreht, sondern auch der Durchstoßpunkt der optischen Achse durch die Bildebene verschoben.

3.: Bei meiner Betrachtung hier geht es ausschließlich darum die Schärfenebene zu drehen ohne die Perspektive zu verändern(also keinen effektiven Shift im Foto, d.h. z.B. bei Blende 32 sollte man fast keinen Unterschied sehen, wenn man tiltet, was auch tatsächlich so ist, wenn man das besagte fokusabhängige Nachshiften nicht vergisst).
(...)

Habe Punkt 2 nochmal überdacht und überprüft, das stimmt so doch nicht. Wenn man wie mit dem Balgengerät nur die Sensorebene neigt, dann bekommt man automatisch einen Shifteffekt ins Bild.
Das kann man mit dem TS-E 90 simulieren, in dem man in Tiltrichtung voll shiftet (11mm) und dann auf 5,7° tiltet. Dann hat man nämlich die optische Achse wieder genau in der Mitte des Sensors(das dann auch unabhängig vom Fokus auf der Skala).

Punkt 3 behält seine Richtigkeit und besagt dann sogar: Um ohne effektiven Shift die Schärfenebene zu neigen darf man nur das Objektiv drehen.

Wichtig dabei ist: Man wandert beim Objektivtilt im Bildkreis des Objektivs. D.h. wo man mit einem Sensortilt mit einem formatüblichen Bildkreis auskommt, braucht man mit einem Objektivtilt ein Objektiv mit einem größeren Bildkreis. Das erklärt auch warum Shift und Tilt zusammen in einem Spezialobjektiv angeboten werden.
 
Zuletzt bearbeitet:
C -> mir passt dein Ton nicht. Klick!

Ach Du Armer, habe ich Dir widersprochen? Das tue ich weiterhin, ich halte Deine Formel, oder wenigstens die Definition des "h" für falsch. Und über den "Ton" darfst Du selber gern auch ein bisschen nachdenken:

Hab ich irgendwo behauptet, dass ich mich auf diese Skizze beziehe?

Hab ich behauptet, die Skizze sei falsch?

Du könntest stattdessen mal darlegen, was Du denn nun wirklich behauptet hast. Oder eben...

C -> mir passt dein Ton nicht. Klick!



Mahlzeit, Matthias
 
habe mit die Skizze in # 1 angesehen ...

folgende Dinge fallen (mir) auf

Der Haupstrahl/optische Achse des Objektivs ist um "tilt°" geneigt, jedoch der
Erfassungswinkel ist nicht am getilteten Haupstrahl festgemacht sondern ver-
bleibt horizontal.

Hätte man auf der Bildseite den Abbildungswinkel auch für den unteren Erfas-
sungswinkel bis zur Bildebene verlängert, wäre dies aufgefallen. Die Zeichnung
ist daher umzubauen und sinnvoller Weise durch das Bild, fetter Strich zu er-
gänzen. somit rückt die Darstellung auf der Gegenstandseite weiter hinunter,
denn der Abstand der gegenstandseitigen Hauptebene als Normale der Haupt-
ebene auf die Ebene des Gegenstands ist gefragt und eben nicht

"Fokussierebene ist Gegenstandsebene bzw. Objektebene. h ist die Entfernung
des Schnittpunktes zwischen Hauptebene des Objektivs und optischer Achse
senkrecht zur Gegenstandsebene.
"
Zitat # 8

"senkrecht zur Gegenstandsebene" senkrecht zur Gegenstandsebene ist nicht
sinngebend. Sinngebend ist, gegenstandsseitiger Hauptstrahl auf die Gegen-
standsebene und die ist nur im Nicht-tilt-Fall auch senkrecht zur Gegenstands-
ebene, was aber nicht Zweck der Darstellung ist.

In diesem Sinn ist die zeichnerische Darstellung zu ertüchtigen. Und als Neben-
effekt ergibt sich dann auch das Erfordernis des Shiftens beim tilt. Das kommt
dann klar hervor.

Nächste Vertiefung wäre H' und H'' einzuführen bzw. dann weiter auch den
Drehpunkt nicht mit H zusammen fallen zu lassen, was der tatsächlichen
Ausführung der Konstruktion entspricht. Aber alles Schritt für Schritt, zu-
erst ist der Bildwinkel dem geneigten Hauptstrahl nachzuführen.


abacus
 
Zuletzt bearbeitet:
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