Patent zur Korrektur von optischen Verzerrungen (published!)

[Lochkamera]

Die ganze Idee ist grotesk, weil man damit keine bewegten Objekte fotografieren kann. Außerdem sehe ich nur eine Lösung für die Bildfeldkrümmung und nicht, wie angekündigt, für die Verzeichnung.

Objektive sind sehr teuer in der Konstruktion und ich sehe keinen ausreichenden Bedarf für Stilleben-Objektive mit hoher Auflösung und enormer Bildfeldkrümmung. Selbst wenn sie nur halb so schwer wie normale Objektive wären: Keine Chance am Markt.

Die heutigen Objektive werden entweder ausreichend korrigiert oder als Einsteiger-Objektive absichtlich etwas schlechter korrigiert.

Warum berät man sich nicht mit Fachleuten bevor man sowas anmeldet?

Verzeichnung kann man bereits heute einfach raus rechnen. Das passiert bei den neuesten Kameras in der Kamera und nachträglich kann man das mit allen Fotos in der Bildbearbeitung am PC erledigen.

 

[WinSoft]

Also entweder gibst du winkeltreue (d.h. dein Bild wird schief) oder längentreue (d.h. Teile des Bildes werden verkleinert) auf.

Fehlt noch Flächentreue...

 

[Gast_99693]

[Gelöscht. Jegliche Mühe wegen und Aufregung über diesen Thread lohnt nicht]

 

[Manni1]

AW: Patent zur Korrektur von optischen Verzerrungen

Ich denke nicht, dass das Gehirn die Verzeichnung rausrechnet.

Naja - das Gehirn schafft es immerhin, das eigentlich kopfstehende Bild aufrecht und seitenrichtig aufzufassen. Warum nicht auch weitere Korrekturen?

@TO: was soll uns eigentlich das scheußliche Auto-Bild sagen? Wenn das ein Fisheye ist, wie schon vermutet (Exifs fehlen ja leider) dann frag ich mich, was das für normal konstruierte Objektive aussagen soll.


Ach ja - der Einwand, daß diese interessante Konstruktion ausschließlich für Stativaufnahmen geeignet ist, schränkt sie doch erheblich ein.

 

[FloMa]

Die Sache ist pfiffig und das gefällt mir. Praktisch sehe ich leider einen Stolpersteine, den ich mir momentan beim besten Willen nicht ausräumen kann:

Die Pixel haben keine diskrete Positionen. Damit kann ein Pixel nicht an der richtigen Position eine gewisse Zeit lang aktiv sein, sondern nur in einem "undiskreten" Bereich nahe einer diskreten Position aktiviert werden - sozusagen im Vorbeifahren. Man hat also den Effekt eines planen Sensors, der während der Aufnahme wackelt. Das ist schon mal eine ganz schlechte Voraussetzung.


Das Problem wird umso geringer, umso langsamer sich der Sensor bewegt, idealerweise fährt er alle nötigen Positionen an, macht eine Aufnahme und bewegt sich dann zur nächsten Postion. Ich kann mir auch keine Mechanik vorstellen, die 1.) bezahlbar ist und 2.) ein so kleines Element wie den Sensor exakt genug stellen kann.
Die Sache ist damit, wenn überhaupt, nur für spezielle Spezialanwendungen tauglich. Es muss also eine Kamera nebst Objektive für wenige Anwender entwickelt werden und die Stellvorrichtung wird sündhaft NASA-teuer sein. Dass es auch dann immer noch geschickter wäre, mit längeren Objektiven zu stichen, befürchte ich darüber hinaus trotzdem.

 

[flowolf]

Die neue kleine Oly hat eine 5-achsige Sensorstabilisierung. Also die Hardware ist im Prinzip vorhanden, sollte eigentlich nur noch eine Softwaresache sein sowas mal zu realisieren.

Bleibt das Problem der Projektion...

mfg
flo

 

[schlocht]

Ich sehe da auch nicht viel Potential, um ehrlich zu sein.
(vielleicht wiederhole ich z.T. frühere Posts, bitte um Entschuldigung)

1. Das Problem der Nachführung vom Fokus - die Verzerrung kommt ja nicht von daher, dass die Ebene des Fokus mit zunehmendem Abstand von der Bildmitte nach vorne rutscht, sondern dass Längen und Winkel nicht überall korrekt abgebildet werden. Durch das Verdrehen des Sensors mag das kompensiert werden, aber dann schiebt man den Sensor dafür aus der Fokus-Ebene raus.
2. Das mag ja in 2D ganz gut funktionieren, aber welche Bewegung macht der Sensor in 3D? Ist das schon irgendwo beschrieben?
3. Ich denke auch, dass man hier mechanische Probleme haben wird. Die vormals erwähnte 5-Achsen Korrektur in der Olympus muss nur sehr kleine Distanzen ausgleichen, vergleichbar mit der IS in Objektiven. In dem Fall hier ginge es (über den Daumen gepeilt) um deutlich Größere Strecken, die mit Piezos nicht mehr so einfach erreicht werden können.
4. Das Problem der noetigen, langen "Belichtungszeiten" (oder eher Bildaufnahmezeiten), die einem alles Verwaschen ausser einem Stein im Schatten.
5. Wenn man das wirklich machen will, warum denn nicht einfach eine Linearbewegung? Wann man sich die Bildebene als Paraboloid vorstellt und eine Ebene (der Sensor) reinlegt, dann ergibt sich ein Ring als Schnittkurve der zwei Flächen. Wenn der Sensor also entlang der Achse des Paraboloids durchgezogen wird, dann werden die Schnitt-Kreise immer kleiner, und so kann das Ganze Bild aufgenommen werden. Allerdings ist die ganze Sache mathematisch nicht so einfach, weil auch die Menge an Licht, die auf die einzelnen Schnittkurven trifft von der Postion des Sensors abhängt etc. (das gilt für das Drehen und für das Schieben). Vermutlich bräuchte es also ohnehin eine Menge Rechnerei, auch bei einem solchen Vorgehen.

6. Besteht überhaupt eine Nachfrage?? Was ist das Problem der softwarebasierten Korrektur?

Gruesse,
S

PS: Natuerlich "bearbeitet" unser Hirn das Bild, das auf die Retina fällt. Wie auch bereits gesagt - sonst wäre ja z.B. alles kopfüber

 

[abacus]

Ziemlich kompliziert das ganze Verfahren, es geht auch bedeutend einfacher, es muss lediglich der Sensor in der z-Richtung bewegt werden und je nach Tiefe werden vom Zentrum aus ringförmig die Daten ausgelesen, bis schließlich der Rand, die Ecken erreicht wurden.
Kein Verschwenken etc. und das ließe sich z.B. mit Piezoverstellung auch relativ einfach realisieren.


abacus

 

[schlocht]

Ziemlich kompliziert das ganze Verfahren, es geht auch bedeutend einfacher, es muss lediglich der Sensor in der z-Richtung bewegt werden und je nach Tiefe werden vom Zentrum aus ringförmig die Daten ausgelesen, bis schließlich der Rand, die Ecken erreicht wurden.
Kein Verschwenken etc. und das ließe sich z.B. mit Piezoverstellung auch relativ einfach realisieren.


abacus

Das ist genau mein Punkt 5. Allerdings bin ich mir nicht sicher ob das mit Piezos machbar wäre - natürlich gibt es Piezos die das können, aber ob man eine brauchbare Geschwindigkeit erreicht...? Und das Problem der Nachführung des Objektivs ist damit auch nicht gelöst...

 

[Frank Klemm]

AW: Patent zur Korrektur von optischen Verzerrungen

Naja - das Gehirn schafft es immerhin, das eigentlich kopfstehende Bild aufrecht und seitenrichtig aufzufassen.

Wieso sollte das Gehirn die Orientierung des Bildes überhaupt interessieren?
Das mußt Du mir erläutern!

Warum nicht auch weitere Korrekturen?

Durch die Art der Funktion des Auges treten viele Fehler gar nicht erst auf.

Wenn das ein Fisheye ist, wie schon vermutet (Exifs fehlen ja leider) dann frag ich mich, was das für normal konstruierte Objektive aussagen soll.

Das Auge ist ein (furchtbar schlechtes!) Teleobjektiv mit schneller Repositioniereinheit.

 

[Rainmaker No.1]

Hallo,

ja, Objektive haben so ihre Fehler, aber die Abbildung ist bei genügender Sorgfalt bei der Rechnung und Konstruktion oftmals doch recht anständig. Notfalls kann man per EBV noch etwas nachhelfen. Was aber jemanden dazu bringen sollte eine Lösung wie die vorgeschlagene wirklich anzustreben kann ich mir wirklich nicht vorstellen. Fotografie bewegter Objekte? Wer braucht sowas denn. Langzeitbelichtungen? Unwichtig, dass ist doch nur was für Randgruppen. Und was die absolute Bewegungslosigkeit der kamera bei der Aufnahme angeht, heute wird ohnehin viel zu viel rumgeknipst, dagegen hilft nur die konsequente Nutzung eines Statives. Aufnahmen von sich schnell bewegenden Fahrzeugen sind ohnehin son neumodischer Kram den niemand mehr hat wenn das Öl irgendwann zuende ist.


MfG

Rainmaker

 

[so nie!]

5. Wenn man das wirklich machen will, warum denn nicht einfach eine Linearbewegung?

Das Patent beschreibt einen beweglichen Sensor, der an jedem Bildpunkt orthogonal zu den jeweiligen Strahlenbündeln ausgerichtet wird. So soll u.a. die Vignettierung am Bildrand vermieden werden. (Das was Leica u.a. mit Microlens-Shifting zu vermeiden suchen.) Mit einer Linearbewegung wäre das nicht machbar. Antriebs- und steuerungstechnisch ist das aber heutzutage kein größeres Problem. Es gibt Drehgeber, die lösen einen Vollkreis in 14 Mio (!) Inkremente auf, es gibt Linearmotoren, Parallelkinematiken, Hexapoden und Tod und Teufel. Es gibt das alles nur noch nicht in klein und billig!
(Die Funktionsskizze in der Patentschrift enthält da übrigens noch einen ziemlich kernigen Fehler: In den geschwenkten Stellungen steht der Sensor eben nicht orthogonal zur Winkelhalbierenden zweier Randstrahlen sondern orthogonal zu einem dieser Strahlen.)
Daß für eine solche Kamera spezielle Objektive erforderlich sind, die auf eine Kugelfläche statt einer Ebene abbilden, versteht sich am Rande, wobei jedoch die Frage noch nicht beantwortet ist, wie aus diesem "Kugelbild" wieder was Zweidimensionales werden soll - und zwar bitteschön "verzerrungs- und verzeichnungsfrei".

6. Besteht überhaupt eine Nachfrage??

Bestand für den ersten Computer denn eine Nachfrage?
Und wie heißen nochmal diese Kinos, die das Bild an eine Kuppel projezieren?




Gruß,

Clemens

 

[schlocht]

Das Patent beschreibt einen beweglichen Sensor, der an jedem Bildpunkt orthogonal zu den jeweiligen Strahlenbündeln ausgerichtet wird. So soll u.a. die Vignettierung am Bildrand vermieden werden. (Das was Leica u.a. mit Microlens-Shifting zu vermeiden suchen.) Mit einer Linearbewegung wäre das nicht machbar. Antriebs- und steuerungstechnisch ist das aber heutzutage kein größeres Problem. Es gibt Drehgeber, die lösen einen Vollkreis in 14 Mio (!) Inkremente auf, es gibt Linearmotoren, Parallelkinematiken, Hexapoden und Tod und Teufel. Es gibt das alles nur noch nicht in klein und billig!

Das ist schon richtig, es gibt die ganzen Sachen. Aber meist sind sie entweder nicht schnell genug oder nicht präzise genug. Und ja, teuer sind sie ohnehin.

(Die Funktionsskizze in der Patentschrift enthält da übrigens noch einen ziemlich kernigen Fehler: In den geschwenkten Stellungen steht der Sensor eben nicht orthogonal zur Winkelhalbierenden zweier Randstrahlen sondern orthogonal zu einem dieser Strahlen.)
Daß für eine solche Kamera spezielle Objektive erforderlich sind, die auf eine Kugelfläche statt einer Ebene abbilden, versteht sich am Rande, wobei jedoch die Frage noch nicht beantwortet ist, wie aus diesem "Kugelbild" wieder was Zweidimensionales werden soll - und zwar bitteschön "verzerrungs- und verzeichnungsfrei".


Bestand für den ersten Computer denn eine Nachfrage?
Und wie heißen nochmal diese Kinos, die das Bild an eine Kuppel projezieren?

Ja, natuerlich bestand fuer den ersten Computer eine Nachfrage. Vielleicht nicht so gross wie heute, aber sie war da. Es gab genügend Leute, die sahen, dass mit einem Computer Dinge möglich wuerden, die zu der Zeit nur schwer oder gar nicht gemacht werden können.
Bei dem Patent hier ist das nicht der Fall...

 

[JeNeu]

AW: Patent zur Korrektur von optischen Verzerrungen

Die Erfindung behebt folgende Probleme:

• Die Tonnen-/Kissenverzerrung die vor Allem bei Weitwinkeln auftritt und mit kleinerer Brennweite zunimmt. Bspw. werden gerade Linien gewölbt dargestellt.

Weitere Vorteile:

• Die Korrektur von optischer Verzerrung/Verzeichnung mittels Software hat den Nachteil, dass Bildbereiche "unscharf" wirken. Außerdem muss der Bildausschnitt verkleinert werden um ein rechteckiges Bild zu erhalten.

Verzerrung und Verzeichnung haben nichts mit einander zu tun

 

[so nie!]

Ja, natuerlich bestand fuer den ersten Computer eine Nachfrage. Vielleicht nicht so gross wie heute, aber sie war da. Es gab genügend Leute, die sahen, dass mit einem Computer Dinge möglich wuerden, die zu der Zeit nur schwer oder gar nicht gemacht werden können.
Bei dem Patent hier ist das nicht der Fall...

Die ersten Computer waren reiner Selbstzweck und wurden nur gebaut, weil die Idee nun mal da war und um zu sehen, ob's geht. Und sie machten mit einem enormen Aufwand Dinge möglich, die jeder Viertklässler schneller im Kopf hätte rechnen können.

Diese Ding hier löst kein Problem, das du oder ich mit unserer Knipserei hätten. Das besagt aber nicht, daß es nicht doch mögliche Anwendungsfälle dafür geben könnte, die wir uns meinetwegen, Stand heute, noch nicht vorstellen können und die mit unserer eigenen Fotografierpraxis möglicherweise überhaupt nichts zu tun haben werden.

(Mein Geld würde ich trotzdem nicht da rein investieren.)


Gruß,

Clemens

 

[Lochkamera]

Ja, natuerlich bestand fuer den ersten Computer eine Nachfrage.

Der Computer wurde von Charles Babbage ~1837 erfunden und der Bau wurde angefangen, aber nicht vollendet. Alleine das Material hätte soviel wie 10 Dampfloks gekostet. Bei den kleinen Gehältern war es billiger per Hand zu rechnen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Analytical_Engine

 

[WinSoft]

Bestand für den ersten Computer denn eine Nachfrage?

Ja!

Konrad Zuse wollte sich die Arbeit mit Statistiken erleichtern.

 

[Frank Klemm]

Die neue kleine Oly hat eine 5-achsige Sensorstabilisierung. Also die Hardware ist im Prinzip vorhanden, sollte eigentlich nur noch eine Softwaresache sein sowas mal zu realisieren.

In Software nicht machbar.

Die dafür notwendige Bewegung ist nicht ansteuerbar.
Der Sensor kann in der Sensorebene verschoben werden und um die optische Achse gedreht werden. Da ist nichts mit verkippen.

Wahrscheinlich sind die 4 Ecken des Sensors in der Sensorebene verschiebbar.

 

[Gast_292153]

Okay - aber wenn ich am boden vor einem hochhaus stehe und den sensor, also meine kamera, parallel stelle, dann schau ich nur aufs erdgeschoss...

Nicht mit einer Shiftoptik. Das Problem/Lösung ist ja das täglich' Brot eines jeden Architekturfotografen.

Hier mal ein extremes Beispiel:
[...]und noch eins:
[...]vorher:
nachher:

entschuldige bitte, aber rechts im unteren Bereich bei den weissen Fenstern schauen die Bilder unterschiedlich aus. Zudem ist das zweite doch auch beschnitten, oder bin ich blöd?

ja ich denke es zieht den Spaß gerade ohne zu beschneiden... Oder zumindest ohne Unschärfe. Ich hab mir da lange mit anderen den Kopf drüber zerbrochen über dieses Kugel zu Fläche Thema. 100 %ig versteh ichs auch noch nicht. Meiner Meinung nach könnte es jedoch klappen

Bei allem Respekt für die Idee ... du hast es selbst nicht verstanden???

OK JETZ FÜR ALLE: DIE ERFINDUNG KORRIGIERT TONNEN- / KISSENVERZERRUNGEN UND VIGNETTIERUNG!!! Dafür verwendete Begriffe: Verzeichnung/optische Verzerrung.

Sorry. Im Patent steht "Fotodioden".

Alles falsch Ich denke ihr wartet jetzt besser auf die Veröffentlichung bevor hier noch weiter gemutmaßt wird. Das bauscht sich ja alles zu sehr auf

Der Wortlaut im Patent ist ungleich besser, als Deine Artikulation hier im Thread, die eher auf latentes Halbwissen schliessen läßt. Die Patentschrift hört sich da schon vielversprechender an. Zum Thema Aufbauschen: Was hast Du in einem Forum wie diesem erwartet, wenn Du "Ich weiß was, was Du nicht weisst" spielst??

 

[Manni1]

Die ersten Computer waren reiner Selbstzweck und wurden nur gebaut, weil die Idee nun mal da war und um zu sehen, ob's geht. Und sie machten mit einem enormen Aufwand Dinge möglich, die jeder Viertklässler schneller im Kopf hätte rechnen können.

Falsch geraten! Der erste Computer von Konrad Zuse wurde erfunden & gebaut, um ihm lagweilige Tabellenberechnungen zu ersparen. Der Zweck war somit von Anfang an da..

Wieso sollte das Gehirn die Orientierung des Bildes überhaupt interessieren?
Das mußt Du mir erläutern!

Mach ich - ich weiß die Quelle nichtmehr, aber ich hab mal gelesen, daß die Bilder zunächst auf dem Kopf stehen & erst nach einiger Zeit aufrecht erscheinen.
Sorry, ich weiß auch, das ist vage. Aber da ging's um nachvollziehbare Experimente.

Bei allem Respekt für die Idee ... du hast es selbst nicht verstanden?

Ja - das fand ich auch sehr putzig. Auch die wiederholte Gleichsetzung von Verzerrung & Verzeichnung bestätigt diese Selbsteinschätzung...

Es ist aber offensichtlich, daß die Patentschrift von einem Fachmann formuliert wurde. Das heißt, wenigstens formal ist sie auf der sicheren Seite.


Manfred