Verzerrung bei Weitwinkeln

[tylor]

Hey Leute,

kann mir jemand sagen ob ein "afokales" Linsen System, also ein System bei dem die austretenden Lichtstrahlen paralell sind die Verzerrung die mit der Verkleinerung der Brennweite zunimmt (siehe unten) beseitigen kann? Wenn ja, warum ist das dann nötig: http://grinding.be/2008/08/06/artificial-eyeball-does-away-with-distortion/

Kann ein Bild bei einem afokalen System überhaupt scharf werden??


http://fusshop.co.uk/images/other/lomography/fisheye/lomo_fisheye_1.jpg

 

[n.nescio]

ich habe nur die ersten drei sätze des links gelesen, aber ich meine,
es geht nicht darum daß die lichtstrahlen parallel au s dem objektiv austreten und es geht nicht darum daß da was afokal wäre.

das thema ist, einfach nicht auf einen planen sensor mit objektiven, welche betreffend sphärischer aberration korrigiert sind, das bild zu projizieren, sondern auf einen halbkugeloberflächenförmigen sensor zu projizieren. fokussiert zu projizieren.

lg gusti

 

[Stempel]

Ein afokales System alleine hat eine Brennweite von unendlich. Die austretenden Lichtstsrahlen sind als keineswegs parallel (zueinander) sonder parallel zu den jeweils einteretenden Strahlen. Afokale Systeme werden z.B. in Gummilinsen verbaut und erlauben eben geanau das: den "Gummieffekt".

Gruß, Wolfgang

 

[UnclePat]

Ja, der original Nature-Artikel sagt es schon in den ersten Saetzen:

Halbkugelformige Bildaufnehmer erlauben aberrationsarme Bilder mit einfachsten Linsensystemen.

Fuer einen ebenen Sensor muss man erst aufwaendig optisch korrigieren.

 

[tylor]

Ah ok vielen Dank!

Fuer einen ebenen Sensor muss man erst aufwaendig optisch korrigieren.

weil die Brennpunkte eigentlich aufner halbkugel liegen würden und nicht auf dem weiter entfernten ebenen Sensor?
Bedeutet das wenn man einen kugelförmigen Sensor hätte könnten die Objektive kleiner werden weil nicht so viel optisch korriegiert werden müsste?

Dankschön bis bald..

 

[Stempel]

Zunächst einmal sollte geklärt werden, was denn in diesem thread mit Verzerrung gemeint ist. Nehmen wir grundsätzlich eine "dünne" Linse oder eine Lochlinse kleinster Öffnung ohne Beugung, so ist:

- Das Bild einer ebenen rechteckigen Fläche unter großem Winkel (gegen die optische Achse) scharf und Verzerrungsfrei auf einer ebenen Fläche mit gleich großem Winkel abgebildet. Natürlich ist die weit entfernt liegende Senkrechte kurz gegen die nahe liegende Senkrechte abgebildet, das Bild also ein Trapez. Das ist aber eine perspektivisch korrekte Abbildung. Die Welt wird als Ebene betrachtet und mit ebenem Sensor wie gesehen aufgenommen. Dies macht man mit normaler WW Fotografie.

- Betrachte ich ein Rechteck, dessen Fläche in großem Winkel zur Optischen Achse aber lotrecht auf die Linse steht, so wird es vom halbkugeligen Sensor korrekt wie gesehen als Rechteck abgebildet. Die Welt wird als "Halbkugel" betrachtet und von solcher mit der Halbkugel korrekt aufgenommen. Dies macht man mit Panoramafotografie.

Nur weil das Auge eine halbkugelige Netzhaut hat, finde ich die klassische WW Knippserei keineswegs verzerrt sondern was sie ist: ein anderer Blick auf die Welt.

Gruß, Wolfgang

 

[UnclePat]

weil die Brennpunkte eigentlich aufner halbkugel liegen würden und nicht auf dem weiter entfernten ebenen Sensor?
Bedeutet das wenn man einen kugelförmigen Sensor hätte könnten die Objektive kleiner werden weil nicht so viel optisch korriegiert werden müsste?

Nein und nein.

Wie Stempel schon geschrieben hat bildet eine ideal duenne Linse verzerrungsfrei auf einem ebenen Sensor ab.

Durch die kurze Brennweite sind WW-Linsen aber alles andere als duenn. Gleichzeitig muss eine dicke Linse asphaerisch sein, um ueber die gesamte Apertur eine konstante Brennweite zu haben.
Nimmt man einen halbkugelfoermigen Sernsor, kann man die Linse eben deutlich einfacher konstruieren. Das gilt aber mMn nur unter der Vorraussetzung des minimalen Platzbedarfs. Ausserdem bekommt man riesige Probleme, wenn man ploetzlich eine Telebrennweite mit halbkugel-Sensor verwenden will...

 

[UnclePat]

- Betrachte ich ein Rechteck, dessen Fläche in großem Winkel zur Optischen Achse aber lotrecht auf die Linse steht, so wird es vom halbkugeligen Sensor korrekt wie gesehen als Rechteck abgebildet. Die Welt wird als "Halbkugel" betrachtet und von solcher mit der Halbkugel korrekt aufgenommen. Dies macht man mit Panoramafotografie.

Nur weil das Auge eine halbkugelige Netzhaut hat, finde ich die klassische WW Knippserei keineswegs verzerrt sondern was sie ist: ein anderer Blick auf die Welt.

Ich glaube aber, hier geht es um etwas anderes. Es geht nicht um gnomisches WW gegen Fischauge. Ein rektilineares WW hat das Problem, dass bei einem Bildwinkel -> 180 Grad der Tangens divergiert, d.h. die Bildecken nehmen unglaublich viel Platzbedarf auf dem Sensor ein. Die (Winkel-)Aufloesung in der Bildmitte ist verschwindend klein. Ein Fischauge geht den anderen Weg. Die Winkelaufloesung wird immer kleiner, umso weiter man an den Rand kommt. Dafuer ist die Aufloesung im Zentrum riesig.

Eine Abbildung auf einen halbkreisfoermigen Sensor besitzt eine konstante Winkelaufloesung ueber das gesamte Bildfeld. Wie im Endeffekt die Abbildung auf ein 2D Ausgabemedium projeziert wird, bleibt dem Anwender dann selbst ueberlassen...