Verzeichnungsfreie Optiken möglich?

[augenblickpunkt.de]

hallo allerseits,

ich frage hier für einen bekannten, dem ich sooo detailliert auch nicht sofort auskunft geben konnte.

aufgabenstellung:
- fotografie für technische gutachten.
- unterschiedlichste lichtsituationen (tageslicht, nachtaufnahmen mit kunstlicht (meist halogenstrahler), unterschiedliche wettersituationen, eigentlich alle denkbaren und natürlich oft ungünstige (misch)lichtverhältnisse)
- leuchtdichtemessungen mittels fotografie/dslr


anforderungen an die technik:
- keine verzeichnung (sehr wichtig)
- keine vignettierung (sehr wichtig)
- keine bildfeldwölbung (sehr wichtig)
- keine sonstigen bildfehler

zu welchem kamerasystem (dslr) ratet ihr und warum?
welche objektive erfüllen diese punkte am besten?

ich frage nach kamera-objektiv-systemen, weil beide im zusammenspiel die endqualität beeinflussen. es nützt also gar nichts, ein superobjektiv an eine kamera zu tackern, wenn der chip selbst schon vignettierung zeigt...!

brennweitenbereich ist erstmal nicht ganz so wichtig.
preis ist erstmal zweitrangig, aber wenn möglich wäre jeweils eine optimale und eine preiswertere variante als alternative hilfreich.
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kann man ein (dslr-) system in bezug auf vignettierungsfreiheit und bildfeldwölbung/verzeichnung justieren/optimieren lassen oder gibt es sowas selektiert zu kaufen?
aber bitte jetzt keine 30.000,- €-vorschläge für großindustrielle anwendungen!
es geht nach wie vor um bildmäßige fotografie im mobilen einsatz an unterschiedlichsten orten unter unterschiedlichsten bedingungen.
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frage verstellbare objektive (tilt/shift) bzw. optische-bank-systeme:
bekommt man damit aufnahmen hin, die objektiv proportional/perspektivisch korrekt auswertbar sind?
es geht darum, an den bildern dann vergleichsmessungen von maßen vorzunehmen und distanzen zu berechnen. deshalb auch die verzeichnungsfreiheit.
wenn ich also mittels perspektivischer verzerrung bei der aufnahme (verschiebung/verschwenkung) die bildperspektiven ändere, ändern sich dann auch die proportionen?
ich bin nicht sicher, ob ich verständlich mache, worum es geht...

versuch eines beispiels:
es soll eine straße auf einer strecke von 200m fotografiert werden, um dann innerhalb dieser distanz verschiedene teildistanzen zu messen/berechnen.

was ist nun (meßtechnisch/berechnungstechnisch) besser/genauer:
von hohem standpunkt (z.b. 4m-stativ/leiter) die kamera nach unten kippen, damit die ganze distanz im bild ist
oder
in gleicher höhe bei waagerechter kamera (senkrechte bildebene) die frontstandarte nach unten zu verschieben, um die gesamtdistanz aufs bild zu bekommen und nicht zuviel himmel zu fotografieren).

das ist dann also eher eine frage für die leute, die in der thorie besser aufgepasst haben. ;-)
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danke für die hilfe!

grüße aus leipzig,
detlef

 

[mertl]

AW: schwieriges thema?

Wenn das für technische Gutachten ist, dann wird der Kollege in der Lage sein, eine Kamera zu kalibrieren. Das heißt, es kann eine beliebige gute Kamera nehmen, dazu ein beliebiges gutes Objektiv und die Systemparameter bestimmen. Da bekommt man eine Verzeichnugsmatrix. Die Verzeichnungsmatrix invertiert man und bekommt das unverzeichnete Bild per Multiplikation.
Das ist nichts für Hausfrauen, aber jemand der technische Gutachten macht, weiß wie das geht, oder kann sich einlesen. Stichwort: Kamerakalibration.

Keine Vignettierung erreichst du von Haus aus am besten, indem du eine Linse die für Vollformat gebaut ist auf einem Crop-Sensor verwendest. Keine mir bekannte Vignettierung wäre so ausgeprägt, dass sie auch noch den verkleinerten Bildausschnitt signifikant beeinträchtigt.

Zu Tilt/Shift: Wenn der gute Mann technische Gutachten schreibt, macht er die perspektivische Korrektur nachträglich, falls nötig. Normal entnimmt man der perspektivischen Verzerrung viele Daten in der Szenenrekonstruktion.

Deine Straße kannst du von oben oder von sonst wo fotografieren, wenn sie ganz auf dem Bild drauf ist und hinreichend Scharf über die ganze Strecke. Die perspektivische Korrektur für Berechnungen macht man hinterher anhand der Kalibrationsparameter.

 

[Ulf-M42]

AW: schwieriges thema?

Für solche Zwecke würde ich den unkompliziertesten denkbaren Aufbau verwenden.
Also: Kamera mit Festbrennweite. Am besten Normalbrennweite, da wird der optische Eindruck am bestens wiedergegeben. Das ist wichtig wenn man sich nach Monaten oder Jahren in eine Szenerie wieder hineinfinden muß.
Optische Tricks bei der Aufnahme verfälschen das Bild. Ich würde das bleiben lassen. Im Notfall muß eben mal die Feuerwehr oder eine Hebebühne 'ran.

Eine gute Wahl könnte sein eine Canon 5D mit 50/2,8 macro.

 

[Frank Klemm]

hallo allerseits,

ich frage hier für einen bekannten, dem ich sooo detailliert auch nicht sofort auskunft geben konnte.

aufgabenstellung:
- fotografie für technische gutachten.
- unterschiedlichste lichtsituationen (tageslicht, nachtaufnahmen mit kunstlicht (meist halogenstrahler), unterschiedliche wettersituationen, eigentlich alle denkbaren und natürlich oft ungünstige (misch)lichtverhältnisse)
- leuchtdichtemessungen mittels fotografie/dslr


anforderungen an die technik:
- keine verzeichnung (sehr wichtig)
- keine vignettierung (sehr wichtig)
- keine bildfeldwölbung (sehr wichtig)
- keine sonstigen bildfehler

Gibt es nicht.

Meßoptiken (Preis 50.000 € aufwärts) haben zwar geringere Bildfehler als Consumer-Optiken, aber auch diese haben deutlich meßbare Bildfehler.

Selbst HL-Objektive (Preis oberhalb von 1 Million USD) sind nur in den absolut notwendigen Kenngrößen (Auflösung, Bildfeldwölbuung) korrigiert, wiegen aber trotzdem schon einige hundert Kilogramm und sind genau für eine Wellenlänge korrigiert.

Will man in irdischen Preisregionen bleiben, geht man eher in die Richtung, die Fehler der Optik auszumessen und herauszurechnen. Mit vergleichsweise wenig Aufwand gewinnt man Genauigkeit durch Eliminierung von systematischen Fehlern, die sonst schnell den Preis um den Faktor 10 bis 100 nach oben drücken.

Leuchtdichtemessungen mittels fotografie/dslr ist BTW nicht möglich, was man mittels Kameras machen kann, ist ein grobe Schätzung.

 

[hawekl]

Hallo, ich gebe meinem "Vorschreiber Frank Klemm" recht.
Alle Parameter, die hier verlangt werden, gibt es so nicht.
Man sollte/muss mit den optimalen Möglichkeiten, die Optiken heute bieten, auskommen. Schon Karl Zeiss wusste: So scharf wie möglich, vignettierungsarm, bildfeldstabil, verzeichnungsarm geht, alles "ohne Restfehler" geht nicht!
Selbst die teuersten Optiken sind immer für einen bestimmten Zweck optimiert (nicht maximiert!) Damit müssen wir leben. Die "eierlegende Wollmilchsau" ist optisch nicht hinzukriegen. Seien wir froh über die überragenden Qualitätsoptiken, die es heute für alle erdenklichen Anwendungen gibt, meint Hawekl

 

[gpo]

Moin,

nein gibt es nicht???...na klar gibt es sowas!

da ich ja aus der MF und GF Abteilung komme...
habe ich das jahrzehntelang praktiziert!

heut digital...DSLR adaptiert in GF Gehäuse
richtiges Objektiv rein(Beispiel Apo-Nikkore/Rodagone ebenfalls)

und alles ist farbrichtig, natürlich rattenscharf, und verzeichnungsfrei
...bis in den Ecken!
Mfg gpo

 

[feuervogel69]

möchte nur anmerken, daß eine maßstabsgerechte perspektivische entzerrung nicht in photoshop geht, da hier vorder- und hintergrund gleichermaßen verzert werden, was in der natur-also im realen 3-dimensionalen raum mit z.b. einer GF-kamera so nicht ist.

damit wären wir bei punkt 1 : großformat eigentlich ein muß, denn nur hier sind überhaupt techniken verfügbar die ansatzweise in die nähe deiner aufgabenstellung kommen.

verzeichnungsfreiheit: sogenannte "reprooptiken" bzw. reproobjektive sind i.d.r. sehr verzeichnungarm da sie ja genau dazu optimiert sind dinge so abzubilden wie sie sind. (bilder, gemälde etc.) ob das jetzt aber auch noch im "raum" gilt weiß ich nicht.

mein tip: schau mal ins "grossformatfotografie.de" - forum rein. dort gibt es sicher leute die auch mit deiner aufgabenstellung mehr anfangen können.

evtl. kannst du ja einfach ne gf-kamera mit ner KB-dslr kombinieren um so zu annähernd gut verwertbaren dateien zu kommen.

lg matthias

 

[SKH]

Hallo detlef,

dein bekannter soll sich mal mit einem Geodäten unterhalten, da ist die Photogrammetrie schon seit Jahrzehnten ein Instrument zur Vermessung entfernter Objekte.

Ein renommiertes Geodäten-Büro in Leipzig ist die Aphos AG, da hast du doch gleich die richtigen vor Ort!?

So jemand kann sicher auch beurteilen, welche Präzision mit welcher Technik (und welchem Wissen..) möglich ist.


Grüße

 

[jakoha]

@augenblickpunkt.de: Wie du vielleicht gemerkt hast, bekommst du hier keine sinnvolle Antwort, da viele Benutzer des Forum lieber ihr großes Wissen beweisen als konkrete Tips zu geben.

Du brauchst Objektive deutlich über 50mm an einer Cropkamera. Im Idealfall 90 oder 105mm Repro/Makro-Objektive. Diese haben die geringste Verzeichnung und in der Regel keine sichtbare Vignettierung.

 

[alex_b]

ich weiss nicht genau, ob die Produkte genau dem Anforderungsprofil entsprechen, aber ich würde auf jeden Fall bei Rolleimetric vorbeischauen.
http://www.rollei-metric.com

 

[augenblickpunkt.de]

vielen dank bis hierher an die antworter!

sicher habe ich meine frage provokant formuliert (KEINE verzeichnung...), aber vielleicht sollten sich manche reatgeber mal in der hinsicht locker machen, dass sie nicht alles sooo wörtlich nehmen.

interessant sind die ansätze mit kombi aus gf und dslr... mal sehen, was der fragesteller dazu meint.

das mit der mittleren brennweite (eines kb-objektives) ist auch nähere betrachtung wert.

wenn noch andere vorschläge kommen, freue ich mich über beteiligung.

danke!

grüße aus leipzig,
detlef

 

[Alex 01]

So genannte Makroobjektive nähern sich diesen Anforderungen. Alle Kamerasystemhersteller haben solche Sachen im Programm. Egal welche Gehäusemarke man nimmt, die Originalhersteller und auch Sigma, Tokina und ähnliche bieten ausgezeichnete Makroobjektive, die auf Minimierung der genannten Fehler optimiert sind.
Als Makroobjektive verstehe ich hier nur Festbrennweiten, etwa von 50 bis 180mm. "Makro"zooms sind mit Bildfehlern der genannten Art stark belastet, teilweise bei der Abbildung gerader Strecken am Rand in kurioser Art.

Eine gute Wahl könnte sein eine Canon 5D mit 50/2,8 macro.

Ja, das dürfte der untere Rand der Möglichkeiten sein. Noch besser wird noch viel teurer.

 

[SKH]

ich weiss nicht genau, ob die Produkte genau dem Anforderungsprofil entsprechen, aber ich würde auf jeden Fall bei Rolleimetric vorbeischauen.
http://www.rollei-metric.com

Hallo Alex, dachte ja auch an Photogrammetrie und verwies auf einen Anbieter vor der Haustür des Threadopeners. Vielleicht ist das dann ja doch zu anspruchsvoll

Grüße

 

[japro]

Ansonsten kommen 50mm Makroobjektive wirklich sehr nahe an sowas heran. Verzeichnung ist dort sehr gut korrigiert (=0 ist sie Prinzipbedingt nicht, auch nicht bei Grossformatoptiken, das kann man in den Datenblättern der Hersteller selbst nachlesen). Bildfeldwölbung (die auch sehr klein sein sollte) und Vignettierung schlägt man einfach durch f/8-f/11 tot...
Das mit der DSLR an der Fachkamera empfinde ich jetzt etwas als Overkill... Die haben auch nicht relevant weniger Verzeichnung als eben z.B. ein gutes Kleinbild Makroobjektiv und die Arbeitsblende ist auch f/8-f/11 aufwärts. Wo liegt also der Vorteil? Ok, man hat die "Movements" zur Verfügung, aber hat dafür auch Mühe Objektive vernünftiger Brennweite zu finden. Da gibts dann eine Hand voll 65, 55 und 47mm Objektive die wahnwitzig teuer sind und selbst mit Weitwinkelbalgen und dem DSLR-Adapter vermutlich kaum mehr auf Unendlich zu fokussieren sind.

 

[sokol]

Am wenigsten Verzeichnungen gibt's immer noch bei Reproobjektiven (die allerdings sehr teuer & für den Nahbereich gerechnet sind), gleich danach kommen Makroobjektive.

Die "normalen" lichtstarken "Normal"brennweiten (50 mm) sind weniger geeignet, da für diese Bildfeldwölbung typisch ist, ebenfalls ist von Zoomobjektiven abzuraten.

Bei DSLRs bietet sich daher am ehesten entweder ein sehr gutes Kleinbildformat-Makro an Crop verwendet an, oder eben eine sehr gute Crop-Makro-Festbrennweite, wie beispielsweise das Zuiko ZD 50/2.0.

Kleinbildformat ist ganz bestimmt nicht zu empfehlen, da der Threadersteller Vignettierung auch nicht brauchen kann.
Oder eben digitales Mittel- oder Grossformat mit einer guten Festbrennweite, so das Geld dafür reicht.


(Und ja, natürlich gibt's die perfekte Lösung für diesen speziellen Fall nicht - aber doch einige Alternativen, die brauchbare Resultate bringen sollten.)

 

[Ulf-M42]

Die "normalen" lichtstarken "Normal"brennweiten (50 mm) sind weniger geeignet, da für diese Bildfeldwölbung typisch ist,

der gute alte Tessar zB. ist quasi verzeichnungsfrei und der läßt sich ohne weiteres als 50mm bauen;

ebenfalls ist von Zoomobjektiven abzuraten.

abzuraten ? sorry, sie sind für Dokumentationszwecke komplett ungeeignet.

Bei DSLRs bietet sich daher am ehesten entweder ein sehr gutes Kleinbildformat-Makro an Crop verwendet an

Crop halte ich für ungeeignet, weil ich auch Tele für ungeeignet halte.
In der Dokumentation braucht man genau 3 Objektive:
ein UWW für Übersichtsaufnahmen
ein Normalobjektiv für die Dokumentation
ein Makro für Details

Am Crop sind Normalbrennweiten (um die 30mm) aber immer Reverse Tele (wegen des Auflagemaßes), und das bringt Verzeichnungen mit sich.

Kleinbildformat ist ganz bestimmt nicht zu empfehlen, da der Threadersteller Vignettierung auch nicht brauchen kann.

Vignettierung ist ja nun wirklich das allerkleinste Problem. Schnell und sauber durch EBV zu beheben.

Gruß
Ulf

 

[augenblickpunkt.de]

vielen dank!
wenigstens bekommt man HIER halbwegs vernünftige antworten. nicht wie anderswo...

vielleicht hilft die nachfolgende ergänzung, das problem etwas einzugrenzen.

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in ergänzung zur eingangsfrage:
ein wichtiger punkt ist meinem bekannten auch noch folgendes:

er möchte möglicht verzerrungsfrei und maßstabsgetreu dinge fotografieren, die außenmaße bis geländewagen- und evtl. bis zu lkw-größe haben.
seine idee ist es, ein 300mm-objektiv zu nehmen und weit weg zu gehen.
da ja das 300mm-objektiv einen kleinen bildwinkel hat, sind die verzeichnungen und perspektivischen verzerrungen sehr gering (umso geringer, je länger die brennweite).
wichtig ist, dass die aufnahmen verschiedener dinge später per vermessung miteinander verglichen werden können (z.b. größenverhältnisse zueinander, auch von details/ausschnitten dieser dinge).

und wenn ich einen größeren gegenstand fotografiere, ist ja ein randpunkt weiter entfernt, als ein mittelpunkt und wenn dann noch das bildfeld stark gewölbt ist, taugt die aufnahme nicht mehr (oder nur sehr eingeschränkt) für messtechnisch genaue maßstabsgetreue wiedergabe.

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wegen vignettierungsbeseitigung per compuster:
1. hat mein bekannter davon nicht wirklich ahnung und 2. wäre es für leuchtstärkemessungen günstiger, vignettierung von vornherein zu vermeiden.

danke!

 

[DigitalGhost]

Hallo,

ich fand die Antworten hier auch nicht schlecht:


http://www.fotocommunity.de/forum/read.php?f=59&i=69632&t=69632

Gruß, Ghost

 

[runner-vo]

hallo,

ich glaube die Problematik geht in Richtung Orthofoto ( orientiertes, entzerrtes und zweidimensionales Messbild ) was in der Regel folgendermaßen abläuft:

- normales Foto vom Objekt, möglichst schon Zentralperspektive um verdeckte Kanten zu vermeiden

- einmessen von Passpunkten am Objekt

- Auswerten der Bilder+Passpunkte mit spezieller Software
(z.B. EDDI2D )

- danach hat man ein auf EINE (ganz wichtig) Bildebene entzerrtes Messbild, in dem man weitere Maße abgreifen kann

Das Objektiv sollte eine gute FB sein, da man der Software die Verzerrungsparameter mitgeben kann

Um es nocheinmal genau zu sagen: die Software korrigiert die Abbildungsfehler vom Objektiv und die der perspektivischen Verzerrung auf der Grundlage von bekannten Punkten im 3D-Raum und erzeugt dadurch eine Bildebene die parallel zum Sensor liegt.

Ohne Software müsste man immer exakt parallel zu der Ebene fotografieren, in der man messen möchte.

Strasse fotografieren und in deren Verlauf Maße abgreifen wird nicht funktionieren. Zumal sich mit dem Abstand zur Messebene die Fehler drastisch erhöhen.

Ich hoffe ich konnte weiterhelfen.

LG Vo

 

[turold]

Auch wenn ich einige Antworten hier wiederhole:

Ganz klarer Fall für Kamerakalibrierung. Empfehlenswertes Programm hierzu wäre Bingo (Achtung teuer!!).

Ich benutze für photogrammetrische Aufnahmen Canon 5D, die mit 2 Nikon-Objektiven (adaptiert), 50 und 28mm, kalibriert wurden. Die Ergebnisse sprechen für sich.

Das ganze klingt nach einer idealen Aufgabenstellung für Photogrammetrie! Ohne Kalibrierung geht nichts!!!
Ach ja, vergiss, AF, IS, etc...