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Autor Beitrag
Dario
Autor: 195.93.74.18
Veröffentlicht am Mittwoch, 09. Juni 2004 - 15:34 Uhr:   

Wie berechne ich die Brennweite einer 800mm Fotooptik an einer 2/3"Chip Videokamera? Die Optik (Canon 800mm) ist über einen Adapter an eine 400 Beta SP Kamera angeschlossen. Der Bildwinkel vergleich (KB zu 2/3") ergibt eine Brennweitevon 168mm. Vergleiche mit anderen Videooptiken ergibt, dass die Fotooptik eine Brennweite mehr als 300mm haben muss.
Wie berechne ich die neue Brennweite?
Viele Grüße Dario
Stefan Neudeck
Autor: 217.234.205.121
Veröffentlicht am Mittwoch, 09. Juni 2004 - 17:11 Uhr:   

Hallo Dario,

das ist wohl etwas in der Terminologie durcheinander geraten. :-) Ich will versuchen, Dir die Sache ein wenig klarer zu machen.

Die Brennweite eines Objektivs ist zunächst nur ein mathematischer Wert, der bestimmte Eigenschaften beschreibt. Er verändert sich nicht - egal auf welcher Kamera das Objektiv zum Einsatz kommt. Ein 800 mm Objektiv bleibt immer ein 800 mm-Objektiv.

Trotzdem ist es natürlich ein Unterschied, ob das Objektiv auf einer Kleinblildkamera oder einer Digibeta zum Einsatz kommt. Es verändert sich jedoch nicht die Brennweite, sondern der Bildwinkel (siehe hierzu meine Ausführungen unter: http://home.germany.net/101-81660/bildwink.htm).

In der Praxis treten zwei interessante Fagen auf:

1. Welchen Bildwinkel (und damit welchen Bildauschnitt) erzeugt ein 800 mm Objektiv auf einer Beta?

2. Welche Brennweite benötige ich, um mit einer Beta-Kamera den gleichen Bildausschnitt zu erzielen wie mit einer KB-Kamera bestückt mit einem 800er Tele.

Fangen wir mit Frage 2 an:

Dario, Du hast richtig gerechnet. Um den gleichen Bildausschnitt zu erzeugen benötigst Du auf Deiner Beta ein Objektiv von 168 mm Brennweite (bei Verwendung des horizontalen Bildwinkels als Grundlage).

Beachte bitte, dass dieser Wert niemals exakt sein kann: KB und ein 2/3" Chip unterscheiden sich nicht nur in iher Bildfläche, sondern auch in ihrem Seitenverhältnis. Daher ist es nicht möglich ein exaktes Equivalent zu finden. Je nach gewählter Berechnungsgrundlage (Horizontaler, vertikaler oder diagonaler Bildwinkel) wirst du zu mehr oder weniger abweichenden Ergebnissen kommen. Eine Norm hierfür gibt es nicht. Die 168 mm sind also nur ein Näherungswert.

zu 1.
Jezt geht es darum, wass passiert, wenn ich das 800er Objektiv vor meine Beta schraube. Bei Kleinbild beträgt der horizontale Bildwinkel des Objektivs ca. 2,58°. Naturgemäß wird er bei Verwendung auf der Beta deutlich geringer. Leider habe ich die genauen Abmessungen des 2/3 Chips gerade nicht präsent. Mit dieser Formel kannst Du den horizontalen Bildwinkel aber leicht selbst ausrechnen:

Bildwinkel = 2 x arctan (Breite / 2 / Brennweite)


Mit Breite (mm) ist die horizontal liegende Kante der bildwirksamen Fläche des CCD-Chips gemeint.

Alle Klarheiten beseitigt? :-)

Viele Grüße
Stefan


Roskosz (Unregistrierter Gast)
Autor: 62.153.135.230
Veröffentlicht am Freitag, 09. Juli 2004 - 18:56 Uhr:   

Hoppla, da habe ich gedacht wenn ich mit der Video kamera einen kleinen Film machen will bräuchte ich nur drauf loshalten. Scheinbar liegen da noch viele Hürden vor mir. Sind irgentwelche Anfänger da die mir ihre Erfahrungen berichten könnten? Ich würd gerne auch mini Filme drehen. Drehbücher habe ich ein paar gute aber technisch kaum Ahnung. Ist Licht wirklich wichtig? Wie manage ich den Ton? Sollte ich die Dialoge extra seperat aufnehmen? Würde mich freuen wenn mir einer ein paar Tips geben könnte. Vielen Dank schon mal!
Stefan Neudeck
Autor: 217.234.209.157
Veröffentlicht am Freitag, 09. Juli 2004 - 20:13 Uhr:   

Hallo Roskosz,

vielen Dank für Dein Interesse am Forum. Leider wirst Du hier auf Deine Fragen nicht wirklich eine Antwort finden. Sie sind sehr undifferenziert und man müßte schon ein ganzes Buch veröffentlichen, um Dir wirklich sinnvoll zu helfen. Trotzdem habe ich einen Tipp für dich:

Schau mal in die Foren von www.regie.de und www.filmerforum.de. Dort wirst Du sicherlich viele Hinweise bekommen und Leute finden, die Dir gerne Auskunft geben weil sie in einer ähnlichen Situation sind wie Du.

Viele Grüße
Stefan Neudeck
Andreas Joppich (Unregistrierter Gast)
Autor: 217.5.180.60
Veröffentlicht am Donnerstag, 20. Januar 2005 - 10:39 Uhr:   

Hallo!

Ist die Darstellung des horizontalen und vertikalen Bildwinkels auf der Seite http://home.germany.net/101-81660/bildwink.htm nicht falsch?

Nach der Formel Bildwinkel = 2 x arctan (Breite / 2 / Brennweite) liegen die Winkel senkrecht zum Motiv/Objektiv. Im dargestellten Bild sind sie jedoch in einem bestimmten Winkel zur Auskante der jeweiligen Breite gezeichnet.

Was stimmt denn nun, die Formel oder die Darstellung?
Stefan Neudeck
Autor: 217.234.203.159
Veröffentlicht am Donnerstag, 20. Januar 2005 - 13:34 Uhr:   

Hallo Andreas,

leider habe ich Dein Problem nicht so recht verstanden. Meinst Du etwa, dass die Winkel auf der Zeichnung leicht schräg stehen (also in einem Punkt zusammenlaufen)?

Das ist ist richtig, denn die Lichtstrahlen treffen auf den Film keineswegs im exakt rechten Winkel.

Auf die Formel hat diese Verschiebung keinen Einfluß, da sich der gesuchte Winkel hierdurch nicht verändert.

Viele Grüße
Stefan
Andreas Joppich (Unregistrierter Gast)
Autor: 217.5.180.60
Veröffentlicht am Mittwoch, 26. Januar 2005 - 13:22 Uhr:   

Hallo Stefan!

Genau, die Winkel auf der Zeichnung sind leicht Schräg und beschreiben einen Winkel der zwischen den Schenkel des gedachten Dreiecks liegen.
Die Formel berechnet aber einen Winkel der zwischen den beiden gedachten Seitenflächen der Pyramide liegen, also senkrecht zum Motiv liegen, genau wie der diagonale Bildwinkel auch senkrecht zum Motiv liegt.
Und diese Verschiebung hat sehr wohl einen Einfluss, und zwar umso mehr, je größer der diagonal Bildwinkel ist.
Mir geht es darum, eine Formel zu bestimmen, bei der man aus dem diagonalen Bildwinkel (der meistens in den technischen Daten angegeben wird) und dem Seitenverhältnis des Films/Sensors den vertikalen und horizontalen Bildwinkel bestimmen kann. Dafür muß ich aber wissen, wie denn nun der horz. und vert. Bildwinkel definiert ist. So wie in der bildlichen Darstellung oder so, wie ihn die Formel beschreibt.
Wie schon gesagt, der Fehler, den diese "Verschiebung" verursacht, ist nicht zu vernachlässigen. Gerade dann, wenn mann genau wissen möchte, was "sieht" den die Kamera nun noch und was nicht mehr.

Stefan Neudeck
Autor: 217.234.206.72
Veröffentlicht am Mittwoch, 26. Januar 2005 - 14:30 Uhr:   

Hallo Andreas,

nach wie vor sehe ich keinen Grund, warum es zwischen Zeichnung und Formel eine Abweichung geben soll. Aber vielleicht liegt die Zeit, in der ich micht mit Optik-Rechnereien beschäftigen mußte auch einfach schon zu lange zurück und ich habe es im Gedächtnis verdrängt.

Gerade habe ich die Unterlagen noch einmal mit einem Kollegen studiert, auch er sieht zwischen Zeichnung und Formel keinen Widerspruch.

Verstehe ich Dich richtig? je nach Neigungswinkel (beispielsweise abhängig durch die Größe des Filmformats) verändet sich die Länge der Schenkel und damit auch der Bildwinkel. Bei rechtwinkliger Aufstellung bleibt die Schenkellänge gleich, egal welches Filmformat zum Einsatz kommt.

Sollte dies tatsächlich Dein Problem sein, wirst Du keine allgemein verbindliche Lösung finden, selbst wenn Du mit Zeiss telefonierst (kann ich übrigens empfehlen, die haben für Fachleute ne sehr gute Hotline).

Vom Stahlengang ist die zeichnung zwar vereinfacht dargestellt, aber korrekt. Die Formel - habe gerade noch einmal nachgesehen - ist ebenso allgemein gebräuchlich.

Da es in all diesen Bereichen keine DIN-Normen gibt, die solche Berechungen und Bezeichnungen per Definition regeln, kocht jeder Hersteller sein eigenes Süppchen. Man denke nur an die Probleme bei der Definition der "Normalbrennweite" oder des Zerstreuungskreises (Stichwort Tiefenschärfe). Auch die Hersteller selbst geben häufig nicht an, welcher Bildwinkel denn nun gemeint ist, der im Datenblatt steht. Darüber hinaus sind auch die Maßangaben der CCD-Chips oft nur Näherungswerte (teilw. wird die Chipgröße angegeben oder der "lichtempfindliche Bereich", nicht aber der Bereich, der ausgelesen und für das Bild verwendet wird.)

Auch sind sich die Hersteller nicht einig, ob die sichtbare Horizontale/Vertikale oder die tatsächlich aufgezeichnete Bildinformation Grundlage für alle Berechnungen ist.

Soweit sich ein aufzunehmender Gegenstand extrem in den Randbereichen eines Motivs befindet, wirst Du daher mit Formeln niemals 100%ig exakt ermitteln können, ob das Objekt nun gerade noch abgebildet wird oder nicht. Dazu sind alle verfügbaren Parameter viel zu ungenau. Ich fürchte, Du wirst um den Test und den Blick durchs Objektiv nicht herum kommen. Optik-Rechnerei (außerhalb der Entwicklungsabteilungen der Hersteller) ist leider nicht so genau, wie die geometrischen Verhältnisse vermuten lassen.


Viele Grüße
Stefan
Krisalyn (Unregistrierter Gast)
Autor: 81.209.165.237
Veröffentlicht am Montag, 18. Juli 2011 - 05:17 Uhr:   

Good point. I hadn't thugoht about it quite that way. :-)

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