Konstruktion eines Tilt-Shift Adapters für Mittelformat-Objektive

[Dunkelelfgun]

Hey Leute,
ich überlege derzeit damit anzufangen einen Tilt-Shift-Adapter mit Mittelformatobjektiven für Nikon zu entwerfen.
Sobald das CAD-Modell steht würde ich das Ganze dann zunächst mit einem 3d-Drucker erstellen und später ggf. auch richtig fertigen lassen und die notwendigen Dateien veröffentlichen. Jedoch habe ich noch ein paar Fragen, die den Spaß derzeit aufhalten:

1) Als Bajonett der Mittelformat-Optik würde ich entweder das Mamiya 645 oder das Pentacon Six Bajonett wählen. Letzteres würde durch das höhere Auflagemaß natürlich mehr Platz bieten. Jedoch finde ich für keines der beiden Bajonette die Maße (Durchmesser und die Höhe reichen für den ersten Entwurf).
Kann mir jemand eventuell die Daten dazu geben?

2) Für die Verstellwege würde ich zunächst ~10mm (Shift) und ~10° (Tilt) einplanen. (Wenn der erste Entwurf im CAD steht kann das natürlich noch angepasst werden.)
Jedoch habe ich bisher noch keine zufriedenstellende Antwort dazu gefunden, wo ich den Drehpunkt am besten hinlege:

Option a) Der Drehpunkt liegt auf dem Sensor, die Abbildungsebene wird also ohne Verschiebung auf dem Sensor geneigt.
Option b) Der Drehpunkt liegt vor dem Sensor, die Abbildungsebene wird somit (nach meiner Überlegung) mit Verschiebung auf dem Sensor geneigt. Entsprechend müsste nach dem Neigen der Fokus nachgestellt werden.
Option c) Der Drehpunkt liegt im Nodalpunkt des Objektives, was meiner Ansicht nach aber bei einer Wechsel-Lösung nicht viel Sinn macht.

Option a hätte nach meinem Gedankengang auch den (kleinen) Vorteil, dass die Krümmung der Führung weniger stark ausfällt, weshalb auch mehr Platz für die restliche Konstruktion übrig bliebe.

Je nachdem wie viel Platz ich nach dem Shift-Part noch habe könnte man natürlich den ganzen Spaß drehbar (mit Rasterung) gestalten, aber das kann ich erst als letzten Schritt entwerfen.

Ich hoffe Ihr könnt mir mit meinen Fragen (und den eventuell später noch kommenden Fragen) helfen und Tipps geben.

Beste Grüße,
~

Edit: Hab mal noch Option c hinzugefügt

 

[NetrunnerAT]

http://de.wikipedia.org/wiki/Auflagemaß
http://fotoblogazin.de/objektive-adaptieren/uebersicht-auflagemasse.html

 

[Dunkelelfgun]

Danke für die Links die mich nicht weiterbringen, dass mit dem Auflagemaß steht schon in Frage 1. Ich brauche die geometrischen Parameter des Bajonettes an sich und nicht bezogen zum Sensor.

 

[wolframklein]

Hallo,
so ein TS-Objektiv macht oft nur Sinn bei einem WW-Objektiv.
Zumindest in der Architektur.
Die kleinste, bezahlbaren WW-Obkektive für MF haben mindestens 30mm Brennweite was bei APC-C schon fast der Normalbrennweite entspricht.
Platzprobleme dürftest du nmicht haben da MF Kameras ja viel Platz für den großen Spiegel brauchen.

Für APS-C und kleiner reicht eventuell auch ein KB-Objektiv vom Bildkreis her.
Dafür gibt es ja recht günstige Festbrennweiten im WW-Bereich.

Ich weiß wir sind hier in der Bastelecke.
Aber eventuell kannst du einen fertigen Tilt-Adapter als Ausgangsbasis verwenden und die Shift Funktion durch einen Verstellschlitten ergänzen..

Gruß Wolfram

 

[Hutschi]

Es gibt von Loreo ein preisgünstiges Tilt-Shift-Objektiv, vielleicht kann man es als Ausgangspunkt zum Vergleich verwenden.

Die Qualität der Linsen ist aber gering.
Man könnte sie vielleicht austauschen.

Wo man genau den Drehpunkt hinlegen möchte, hängt vom zu erzielenden Effekt ab.

In welchem Bereich soll das Bild scharf sein? Soll es zentral sein, dann muss man wohl um den entsprechenden Punkt auf dem Sensor gedreht werden. Das erzeugt zugleich Shift.

 

[wolframklein]

...In welchem Bereich soll das Bild scharf sein? ....

Hallo,
eigentlich wird geshiftet um die Schärfeebene im Nahbereich zu erhöhen....
Leider lässt sich die "Sensorstandarte" bei einer DSLR ja nicht verkippen...

Für welche Sensorgröße ist der Adapter eigentlich gedacht?
Gruß Wolfram

 

[Hutschi]

Es geht also hier nicht um Perspektivverzerrung, sondern um Schärfenerweiterung? Dann wäre vielleicht Abblenden auch geeignet.

Von der Überlegung des Strahlengangs wäre dann wahrscheinlich ein Drehpunkt zwischen Objektiv und Sensorebene geeignet.

Wenn Wechselobjektive verwendet werden, vielleicht aber doch in die Sensorebene.

Normalerweise würde ich es in die Objektivebene legen, um spezielle Verzerrungen zu erreichen. Dann sieht eine Landschaft aus wie eine Puppenstube.

 

[wolframklein]

...Es geht also hier nicht um Perspektivverzerrung, sondern um Schärfenerweiterung.....

Davon gehe ich mal aus...

 

[Dunkelelfgun]

Zunächst einmal zu meiner Motivation: Ich bin gelangweilter Maschinenbau-Student...das sollte die meisten Fragen zunächst einmal beantworten.
Entsprechend kommt für mich eine Kauflösung nicht in Frage, da mich das ja nicht lange beschäftigen würde.

Im Prinzip möchte ich also einen vollwertigen (drehbaren) Tilt-Shift Adapter bauen, mit dem ich ähnliche Resultate wie mit den Kauflösungen erzeugen kann. Diese liegen zwar meistens im Brennweitenbereich um 24mm, gehen aber auch bis 85mm hoch. Entsprechend denke ich, dass man auch mit den 35mm und 50mm Mittelformatobjektiven einiges erreichen kann. Es geht also nicht direkt um die Maximierung der Schärfentiefe, wobei man die Schärfenebene ja durch die Tilt-Funktion am Objekt entlanglegen kann.

Inzwischen habe ich mir auch mal einige der Tilt-Shift-Objektive von Nikon, Canon &Co angeschaut und festgestellt, dass es im wesentlichen 3 verschiedene Ansätze für die Drehpunkte gibt:
1.: Der Drehpunkt liegt ziemlich nah am Kamera-Bajonett
2.: Der Drehpunkt liegt im Objektiv (wahrscheinlich im Nodalpunkt?)
3.: Der Drehpunkt liegt ein gutes Stück hinter dem Kamera-Bajonett, also in Sensornähe.

@Hutschi: Wie ist das mit den speziellen Verzerrungen gemeint? (Den grundsätzlichen Effekt von Tilt und Shift kenne ich, weiß nur nicht ob du jetzt etwas spezielles meinst.)

Der Adapter ist in erster Linie für APS-C gedacht. Ich weiß das dann auch die Bildkreise einiger VF-Objektive ausreichen würden für die Funktionen, allerdings geht durch das Zwischenstück ja logischerweise der Unendlich-Fokus verloren.
Durch den wesentlich größeren Bildkreis der Mittelformat-Objektive sollte der Adapter aber eigentlich auch an Vollformat-Kameras klappen, das ist dann aber ein netter nebeneffekt.

Wenn der erste Prototyp des Adapters steht und auch funktioniert könnte man natürlich auch überlegen den Spaß auf die Nikon1 mit Nikon Optiken anzuwenden, aber das ist jetzt zunächst einmal egal, zumal eine Adaptierung des Modells im Anschluss nicht allzu lange dauern dürfte.

Für den ersten Entwurf brauche ich halt (leider) erstmal die ungefähren Maße des Pentacon Six Bajonetts, da die Maße natürlich den nutzbaren Platz und die Form des Adapters stark beeinflussen. Im Prinzip würden schon Scans des Bajonetts mit einer einzelnen Maßangabe ausreichen, damit ich mir den ungefähren Durchmesser etc. aus den Bildern ableiten kann.
(Entsprechend kommt natürlich noch die Höhe vom Anschluss dazu, sprich wie weit das objektivseitige Bajonett in die Kamera ragt.)
Die genauen Maße kann ich mir dann besorgen, wenn das Projekt bis zu einem sinnvollen Grad fortgeschritten ist.

Mit besten Grüßen,
~

 

[Hutschi]

@Hutschi: Wie ist das mit den speziellen Verzerrungen gemeint? (Den grundsätzlichen Effekt von Tilt und Shift kenne ich, weiß nur nicht ob du jetzt etwas spezielles meinst.)
~

Der Effekt bewirkt, dass das Bild aussieht, als hätte man es auf einer Modelleisenbahnanlage fotografiert.

Andere Effekte können bewirken, dass nur noch ein Streifen scharf bleibt.

---

Ich habe bisher drei Bauweisen gesehen:

1. Mit Balgen, Mechanik ähnlich wie an alten Balkenkameras.
Nachteil: Mit Luft kann auch Staub angezogen werden.

2. Mit einer Art Gummimuffe

3. mit einer Art Kugelgelenk wobei die Kugel innen hohl ist und das Licht durchgeht.

Ein Problem wird immer das Auflagemaß sein. Deshalb sind wohl Objektive von Mittelformatkameras oft besser, weil sie in einiger Entfernung vom Kamerakörper sind.

Dann kannst Du gegebenenfalls sogar zwei Drehpunkte anbringen, einen in der Nähe vom Kamerakörper und einen beim Objektiv.

Hier habe ich eine sehr einfache Konstruktion gesehen:
http://hack-mod.com/2008/11/27/diy-pc-tilt-shift-lens/

Wenn man diese Konstuktion modifiziert, sodass das Objektiv mechanisch gehalen wird, müsste es klappen.

Zum mechanichen Anschließen kann man ja Adapter für die Kamera nehmen.

 

[rotfl_de]

... oder das Pentacon Six Bajonett wählen. ... Jedoch finde ich für keines der beiden Bajonette die Maße (Durchmesser und die Höhe reichen für den ersten Entwurf)...

da würde ich doch glatt mal bei http://www.pentaconsix.com.htm nachfragen.

dort steht im vorwort "This website is continually being upgraded, sometimes in response to questions sent to me by visitors."

 

[Dunkelelfgun]

...

Besten Dank, ich habe dem guten Herrn mal eine Nachricht geschickt. Mal sehen ob ich darüber ein paar Maße bekomme.

 

[OnkelTom17]

Hallo,
guugel mal nach "Parts Catalog TS-E 24 3.5 L.pdf" oder "Parts Catalog TS-E 90 2.8.pdf".
Diese PDFs enthalten eine Explosionszeichnung der CANON TS-E Objektive. Hier kann man sehr schön sehen, wie diese Art Objektive aufgebaut ist.

Vielleicht hilft das ja ein wenig bei der Konstruktion. War auch mal drum und dran soetwas zu machen. Leider bin ich nicht gelangweilt. Bin aber sehr interessiert am weiteren Ergehen dieses Projektes .

Gruß
OnkelTom17

 

[zoz]

Option a) Der Drehpunkt liegt auf dem Sensor, die Abbildungsebene wird also ohne Verschiebung auf dem Sensor geneigt.
Option b) Der Drehpunkt liegt vor dem Sensor, die Abbildungsebene wird somit (nach meiner Überlegung) mit Verschiebung auf dem Sensor geneigt. Entsprechend müsste nach dem Neigen der Fokus nachgestellt werden.
Option c) Der Drehpunkt liegt im Nodalpunkt des Objektives, was meiner Ansicht nach aber bei einer Wechsel-Lösung nicht viel Sinn macht.

zu a) fordert am Wenigsten vom Bildkreis des Objektives, jedoch shiftet man gleichzeitig (verschiebt also den Bildausschnitt) was man dann durch einen Schwenk ausgleichen muss (wenn man nicht in der selben Richtung shiften kann was bei den Meisten Objektiven und Adaptern nicht geht).

zu c) So ist das z.B. bei den Canon TSEs gemacht. Führt dazu, dass sich der Bildausschnitt beim Tilten nicht (oder nur wenig) verschiebt. Kann man bei einem Wechselsystem natürlich nicht 100% so lösen, aber zumindest würde es helfen wenn er irgend wo in der nähe liegt und nicht im Sensor.

Was den Anschluss angeht, so würde ich M645 wählen, alleine deshalb weil man dann über ein M645-PSix Adapter auch. PSix Objektive anschließen kann. (Für Hasselblad und div. 6x7 Objektive gibt es glaube ich auch Adapter)

 

[Dunkelelfgun]

...

Besten Dank. An sich habe ich schon Ideen für die Umsetzung der einzelnen Funktionen, aber es kann ja nicht schaden mal die käuflichen Umsetzungen zu analysieren.

...

Würde man nicht bei Option b) shiften? Wenn der Drehpunkt wirklich genau auf dem Sensor liegen würde, würde man die Bildebene doch auf dem Drehpunkt (also Sensor) nur kippen.

Option c) hätte natürlich auch den Vorteil, dass ich mehr Platz für die anderen Funktionen bekomme, da die Krümmung zum Objektiv hin geht.

Was den Anschluss angeht: Ich werde erstmal am P6-Anschluss entwerfen, zusammenstauchen für den M645 Anschluss kann ich am Ende immernoch.
Viel Problematischer ist es an die Maße zu kommen, da auch der Betreiber der Pentacon Six Seite mir keine Maße geben konnte oder wollte. Ich bin also weiterhin darauf angewiesen das ich jemanden finde, der mir die Maße geben kann oder das ich irgendwo eine (sehr) günstige P6-Kamera mit Objektiv auftreiben kann.

 

[zoz]

Würde man nicht bei Option b) shiften? Wenn der Drehpunkt wirklich genau auf dem Sensor liegen würde, würde man die Bildebene doch auf dem Drehpunkt (also Sensor) nur kippen.

Das wäre so, wenn das Objektiv fest gehalten wird und man die Kamera kippt.
Dass entspricht dann des Kippens der Filmstandarte an einer Fachkamera, und führt dann aber eben auch zu stürzenden Linien.
Wenn man die Kamera "im Wasser" halten möchte (was oft wenn nicht sogar meistens gewünscht ist) und das Objektiv um die Sensorebene schwenkt, vollführt man mit diesem gleichzeitig einen Shift und einen Tilt.

 

[rotfl_de]

...oder das ich irgendwo eine (sehr) günstige P6-Kamera mit Objektiv auftreiben kann.

für was die kamera? ein objektiv reicht doch. vielleicht tuts auch ein objektivrückdeckel. für grobe maße (wie gewünscht) sollte der erst mal reichen.

suche in der elektrischen bucht nach "pentacon six", sortierfolge "niedrigster preis zuerst" brachte so ein ding für 8,90 incl versand zutage. bei so einem riesenprojekt kann es doch an diesen paar peanuts nicht scheitern.

 

[Hutschi]

Das Auflagemaß (mit das wichtigste Maß) laut Wikipedia: "Das Auflagemaß (Abstand des Objektivanschlusses von der Bildebene) beträgt 74,10 "

Einige der Objektive haben austauschbare Adapter zum alternativen Anschluss an M42-Kameras.

PS:

http://rick_oleson.tripod.com/CZJena/repmanczj-1.pdf (technische für Fotoobjektive)

Hier wird angegeben: 60/74 -- Steckanpassung -- was immer es bedeutet.

 

[ulf_l]

Hallo

Also ich hätte das auch so verstanden, daß nur, wenn der Drehpunkt auf der Sensorebene ist, der Bildkreis bzw. die Bildmitte sich nicht auf dem Sensor verschiebt , sondern nur zur Elypse "verzerrt".

Gruß Ulf

 

[zoz]

Hallo

Also ich hätte das auch so verstanden, daß nur, wenn der Drehpunkt auf der Sensorebene ist, der Bildkreis bzw. die Bildmitte sich nicht auf dem Sensor verschiebt , sondern nur zur Elypse "verzerrt".

Gruß Ulf

Es ist richtig, dass der Bildkreis auf der Mitte des Sensors liegen bleibt, aber die optische Achse wird (wenn man die Kamera fest hält) ja mit dem Objektiv mit geschwenkt und zeigt jetzt auf ein ganz anderes Motiv.
Eine Drehung des Objektives um einen anderen Punkt als die "optische Mitte" *) des Objektives erzeugt gleichzeitig einen Tilt und einen Shift.

*) Eigentlich um den Bildseitigen Haupt- oder Nodalpunkt