Einlinsenobjektive scharf rechnen

[Gast_308519]

Schöner Ansatz, um aus primitiven Objektiven mit nur einer Linse (wie eine Handlupe) scharfe Bilder zu bekommen:

http://www.cs.ubc.ca/labs/imager/tr/2013/SimpleLensImaging/

Im Kern wird jeder Farbkanal einzeln per Dekonvolution geschärft.

Die Ergebnisse sind schon ok.

 

[whr_]

Das blöde ist nur, daß die Entfaltung Rauschen massiv verstärkt.

 

[DaBest]

Hammer. Wenn es sowas früher schon gegeben hätte, ob wir dann jemals so eine Evolution bei den Objektiven gesehen hätten?

Ob sich das Verfahren wohl auch für die Korrektur von CAs eignet?

 

[whr_]

Ob sich das Verfahren wohl auch für die Korrektur von CAs eignet?

laCA: macht z. B. jede Nikon-DSLR seit 2007 in der Kamera, und zwar adaptiv (ohne daß die PSF des Objektivs vorher bekannt sein muß)
loCA: nein, die Korrektur via Entfaltung mit der PSF korrigiert nur Fehler in der Schärfeebene, nicht davor oder dahinter

Das Ganze ist ein nettes Paper, das Studenten eine Veröffentlichung erlaubt. Weder praxisrelevant noch neu - sowas kann man theoretisch seit mehr als 50 Jahren. Nur daß eben heute die technsichen Voraussetzungen da sind, es schnell mal zu realisieren.

Ergänzung: übertragen auf viellinsige Objektive könnte EBV Ähnliches machen - z. B. selektive Schärfung der Ecken bei einem WW-Objektiv. Wobei man von all dem keine Wunder erwarten darf, wesentlich besser als per USM jetzt wird das auch nicht, nur eben komfortabler an die Objektiveigenschaften angepaßt, wenn man vorher mit dem gleichen Objektiv bei verschiedenen Entfernungen Testmuster aufnimmt. Mit allen Nachteilen (Rauscherhöhung, outlining im Bokeh) einer Schärfung.

 

[activelle]

Hieße das nicht letztendlich, genügend Rechenleistung vorausgesetzt, das würde auch völlig ohne Linse funktionieren? Dann genügte im Extremfall ja sogar schon ein einfachen Loch
Uups - das gabs ja auch schon vor mehr als 100 Jahren
(duck - und weg...)

 

[whr_]

Hieße das nicht letztendlich, genügend Rechenleistung vorausgesetzt, das würde auch völlig ohne Linse funktionieren? Dann genügte im Extremfall ja sogar schon ein einfachen Loch

Antwort von Radio Eriwan...

Jede Schärfung (und nichts anderes ist das) verstärkt kleine Differenzen. Und damit auch alle Fehler in den Meßwerten. Deshalb ist nur eine moderate Schärfung auch anwendbar, und nur bei ausreichend rauscharmen Bildern.

 

[burkhard2]

loCA: nein, die Korrektur via Entfaltung mit der PSF korrigiert nur Fehler in der Schärfeebene, nicht davor oder dahinter

Wobei man schon LoCAs entfernen kann, die in der Schärfeebene auftreten – darum geht es ja in dem Artikel in erster Linie. Schon am ersten Beispiel (mit dem Telefon) sieht man den Effekt auch deutlich.

Ergänzung: übertragen auf viellinsige Objektive könnte EBV Ähnliches machen - z. B. selektive Schärfung der Ecken bei einem WW-Objektiv. Wobei man von all dem keine Wunder erwarten darf, wesentlich besser als per USM jetzt wird das auch nicht, nur eben komfortabler an die Objektiveigenschaften angepaßt, wenn man vorher mit dem gleichen Objektiv bei verschiedenen Entfernungen Testmuster aufnimmt. Mit allen Nachteilen (Rauscherhöhung, outlining im Bokeh) einer Schärfung.

Ist jetzt auch nicht neu – DxO Optics Pro macht selektive Schärfung (wobei ich nicht weiß, ob mit speziellen PSFs oder einfach angepasstes USM o. dergl.).

Ansonsten ist es ein typisches inverses Problem – es reagiert sehr empfindlich (also mit Artefakten) auf alle Störungen wie Rauschen, Defocus- und Verwacklungsunschärfe, Dejustierung des Objektivs, begrenzte Auflösung des Sensors, …

Die Zeit der guten Objektive ist jedenfalls mit Sicherheit nicht vorbei, denn je besser das Ausgangsmaterial, desto besser wird auch das Ergebnis mit deconvolution sein.

L.G.

Burkhard.

 

[Frater]

Ansonsten ist es ein typisches inverses Problem – es reagiert sehr empfindlich (also mit Artefakten) auf alle Störungen wie Rauschen, Defocus- und Verwacklungsunschärfe, Dejustierung des Objektivs, begrenzte Auflösung des Sensors, …

Korrekt, und zur Ergänzung: Solche inversen Verfahren reagieren i.d.R. extrem empfindlich auf kleinste Fehlschätzungen bei den PSF (der genauen Art der Unschärfe) mit überraschend starken Artefakten.

Wir haben zudem keine optisch simplen Einfachlinsen, sondern Mehrlinser mit unvermeidlichen Fertigungstolleranzen/-Streuungen, und damit auch Dezentrierungsprobleme (es existiert kein völlig dezentrierungsfreies Objektiv, weder von Leica noch von sonstwem). Solche Dinge, selbst wenn man noch nicht gleich von "Dejustierung" sprechen würde, zwingen inverse Verfahren ggf. ohne weiteres in die Knie. Da sind manchmal doch einfachere, aber "robustere" (fehlertollerantere) Verfahren Ziel-führender.

LG,
Frater

 

[Stuessi]

1. Bild: Ich habe mal eine unvergütete Plankonvexlinse mit Öffnung 1:4 als Objektiv vor meine NEX-5N gehalten und eine Testtafel fotografiert.

2. Nur unter Verwendung des Grün-Kanals und mit Schärfung erhalte ich dieses s/w-Bild.

 

[W.Peters]

In den Fahrzeugen der Oberklasse sind mittlerweilen eine Menge Kameras verbaut. Die Optische Systeme dabei sind sehr primitiv, aber zur Spurerkennung und so etwas reicht das allemal.

 

[Frater]

2. Nur unter Verwendung des Grün-Kanals und mit Schärfung erhalte ich dieses s/w-Bild.

Hast du das denn mit einem speziellen "adaptiven" Plugin geschärft? oder mit den Bordmitteln (also Justierung von Stärke / Radius / Maske / Detail / Schwellwert)?

 

[Stuessi]

Die Schärfung habe ich nur mit Bordmitteln gemacht.

 

[Frater]

Ach schade Ich bin nämlich auf der Suche nach einem heiligen Gral (z.B. Plugin), das adaptiv ist, also (auch starke) Objektivfehler lernen kann. Mein Telezoom hat nämlich eine hässliche, sichtbare Dezentrierung bei 200mm, das ist mit den Bordmitteln von "üblicher" Software wie ACDSee Pro 6 wohl kaum zu reparieren, auch mein Adobe-RAW-Converter schafft das nicht.

Beispiel-Problembild

LG,
Frater

 

[Markus42]

In den Fahrzeugen der Oberklasse sind mittlerweilen eine Menge Kameras verbaut. Die Optische Systeme dabei sind sehr primitiv, aber zur Spurerkennung und so etwas reicht das allemal.

Was meinst Du mit "sehr primitiv"? Es sind natürlich alles Fixfokusobjektive und da es um Video geht ist die Auflösung auch nicht so furchtbar hoch.