Diskussion DOF-Rechner

[msl]

Hallo,

@rudi

Du hast meine volle Zustimmung zu Deinen Schlussfolgerungen.

@Sinter

Mit Winkelberechnungen per Approximation muss man vorsichtig sein. Hier steht Rechenleistung der Genauigkeit gegenüber. Und da befürchte ich, dass eine noch akzeptable Berechnungszeit unzureichende Genauigkeit zum Ergebnis hat. Ich habe da schon bei anderen Vorhaben mit CHDK so meine Probleme gehabt. Notfalls wären Lookup-Tabellen wie von rudi angedeutet, eine alternative Lösung. Und die Festlegung von CoC ist eigentlich eine anerkannte Methode.

Gruß msl

[Sinter]

Hallo,

ob die hyperfokale Distanz geklärt ist, ich bin mir noch nicht ganz sicher. Okay, der Unterschied zwischen präziser Formel und Näherungsformel scheint mir sachlich korrekt geklärt, allerdings bin ich mit noch nicht sicher ob eine Formel vielleicht nur für das alte analoge 35-mm-Format gilt. Irgendwie wäre eine fundierte optische Formelsammlung hilfreich, in der die Maßeinheiten und Bezugspunkte/-Größen klar ausgewiesen sind. Ein CoC hat ein bestimmtes Längenmaß und kann auf unsere jeweils unterschiedlich großen CCD-Sensoren bezogen sein. Gleiche Schärfen würden sich dann aber in unterschiedlichen (!) CoC-Werten widerspiegeln. Ebenfalls kann ein CoC-Wert auf das klassische analoge 35-mm-System bezogen sein. Daher ist in Formeln wichtig, welche Referenz die Formeln annehmen:

Denkbar wäre, dass manche CoC-Formelvariablen auf Basis des alten 35mm-Formats bezogen sind. Dann müsste noch die Umrechnung auf unsere digitalen Größen erfolgen, wobei man dann für die unterschiedlich großen CCD-Sensoren jeweils andere CoC-Werte berechnen müsste.

Nebenbei noch ein anderer Gedanke: Wie präzise erfolgt denn überhaupt die Entfernungsmessung der Kameras? Wobei das vielleicht keine Rolle spielen würde falls Messwerte und Fokuseinstellwerte gleiche Fehlerdimensionen besitzen.

Set_Focus gibt Werte zurück?? Ich denke der Befehl SETZT Werte. Meinst du vielleicht Get_Focus?
Dass der geforderte Winkelbereich je nach Anspruchniveau eher klein ausfallen soll, bedeutet nicht dass wir unbedingt auf Tabellenwerte zurückgreifen müssen. Naddel hat mich optimistisch gestimmt, dass wir den CoC je nach Anspruchniveau berechnen (!) können. Tabellen würden vielleicht auch zu viel Speicherplatz benötigen.

Bezüglich der bisherigen Annahme eines festen CoC mache ich Gehtnix keinerlei Vorwurf. Gehtnix hat in seinen Berechnungen absolut korrekt all diejenigen Informationen zusammengesucht und angewandt, die allgemein vorlagen. Allerdings war uns allen unklar, wie (bzw. unter welchen Annahmen) die vorliegenden festen CoC-Werte entstanden waren. Letztlich hat sich ergeben, dass diese Werte ursprünglich mehr Pi mal Daumen geschätzt/bestimmt wurden. Die Werte liegen ja zwar in einem einigermaßen realistischen Bereich, jedoch sind wir nun in der glücklichen Lage, Prämissen (bzgl. Bildgröße, Betrachtungsabstand etc.) und ein Anspruchsniveau vorzugeben, um daraus einen individuell korrekten maximal tolerierbaren CoC zu berechnen (!).

Für mich ist der bislang feste CoC indes einzig eine Brückenlösung bis wir einen sachlich korrekten Weg haben, den CoC aufgrund sachlicher Grundlagen und je nach Anspruchniveau des Users präzise zu berechnen. Natürlich wird ein hoher Anspruch die Anzahl der Fotos ansteigen lassen, aber sogar ein hohes Anspruchniveau kann Sinn machen, wenn man beispielsweise den Bereich von 3 Meter bis Unendlich möglichst perfekt abbilden möchte, um ein Bild auf Postergröße entwickeln zu können. CHDK kann uns diese Berechnungsmöglichkeit und individuelle Feinsteuerung des DOF voraussichtlich ermöglichen. Im einfachsten Falle zur Not als Schärfemaß auf Grundlage eines Zwischenergebnisses, nämlich des Bruchteils der Bilddiagonale, also dass der CoC maximal 1/x-stel der Bilddiagonale betragen soll. Allerdings halte ich die vollständige Berechnung über ein individuell eingefordertes Visus-Anspruchsniveau als Schärfemaß für gedanklich fundierter. Darüber können wir gerne noch diskutieren. Indes denke ich, meine CoC-Berechnung ist sachlich korrekt und könnte in dieser oder ähnlicher Form in eine CHDK-Gesamtlösung einer DOF-Feinsteuerung übernommen werden.


Mit der kameraseitigen Ermittlung der Werte der Motivdistanz habe ich mich noch nicht befasst, kann daher momentan auch nur wenig dazu sagen. Da muss ich mich erst noch einlesen.


Viele Grüße,
Sinter


EDIT:

@msl:

Wie genau die Winkelberechnung per Approximation erfolgen könnte, wird wohl nur ein Praxistest zeigen. Wobei ich damit noch überhaupt keine Erfahrung habe und selbst gespannt bin, was sich als realisierbar herausstellt. Naddel hatte mich optimistisch gestimmt. Über die Lookup-Tabellen werde ich mir Gedanken machen. Vielleicht ist das zur Not noch ein Kompromiss. Wie viele CoC-Stufen wären denn darin akzeptabel?

Die bisherige Festlegung eines fixen CoC-Werts mag sicher eine anerkannte Methode sein, allerdings wird ein fester CoC-Wert nicht allen individuellen Ansprüchen gerecht. Denkbar wäre auch, den berechneten variablen CoC neben (!) einem fixen CoC als Option anzubieten. Dann kann sich der User aussuchen, ob er eine DOF-Feinsteuerung nutzen mag.

[gehtnix]

Hi,

ich habe mal Sinter´s Formel in Excel eingearbeitet.
Und wenn ich das mit dem Visus-Wert nun richtig verstehe, so haben wir bisher immer mit 50% gearbeitet? Bzw. der DOFmaster ebenso und CHDK auch?

Ich habe mal die Daten der Nikon eingegeben mit der "focus-stacking.ch" seine Bilder gemacht hat. Da bin ich mit den "normalen" Werten auf diese 0.7/1000 gekommen. Der hat also nicht feiner gearbeitet, der lag auch bei den 50%.

@Sinter, wie bist Du zu der Sensordiagonale von 6,6mm gekommen?
Du darfst aber nicht die selbe Diagonale für alle Kameras hernehmen.

Ich glaube aber die linke Tabelle (CCD-Enfernung) hat meinen variablen CoC nicht berücksichtigt

Die linke Tabelle verhält sich so wie die Kamera verstellen kann. Sie stimmt nicht mit der rechte Tabelle überein. An der Spalte DIFF zu sehen. Minus bedeutet, das Skript hinkt hinter dem Optimum hinterher. Das heißt aber auch, das Skript fährt daher zwangsläufig feiner ab.

X7 bis Z23

Das ist die Brennweiten-ID, so wie sie die Kamera liefert. schon abgeändert.

Ich hoffe, mir sind weder Denk- noch Kalkulationsfehler unterlaufen.

Einige Zellen waren verrutscht.

..Der Wert "Entfernung von CCD" hat in der DOF-Berechnung nichts zu suchen...Der Menüpunkt "Motiventfernung ab Linse" ist sehr warscheinlich auch überflüssig

Das sehe ich auch so. Der einzig Knackpunkt wäre die EXIF. Da erscheint die Entfernung grundsätzlich ab CCD.

Wie präzise erfolgt denn überhaupt die Entfernungsmessung der, Kameras?

3 Messungen, drei verschieden Werte, die ist nicht genau. Viel wichtiger ist aber, ob wir das, was wir nun "exakt" berechnen, auch mit set_focus" umsetzen können.

Nur 146 Fokusstellungen bei der A590! Daran immer Denken!

dass diese Werte ursprünglich mehr Pi mal Daumen geschätzt/bestimmt wurden

Ich denke mal, die haben schon realistische Werte hergenommen. Diese CoC-Werte tauchen ja in andere Tabellen genauso auf. Wären diese Werte so FALSCH, so hätte es nicht so gute Bilder (s.O.) gegeben


gruß gehtnix

[Sinter]

Hallo gehtnix,

Deine aufwendigen Tabellen sind eine feine Sache zum Ausprobieren der Werte! Danke!

In der Tat sind die 6,6 Millimeter Sensordiagonale nur der Beispielswert für meine Ixus 60 mit dem 1/2,5-Zoll-Sensor:
Laut Tabelle ist der 1/2,5-Zoll-CCD-Sensor 5,3 x 4,0 mm groß, folglich Diagonale von 6,6 mm

Für andere Sensorgrößen muss hier natürlich ein entsprechend anderer Wert eingetragen werden.
Falls Deine Cams einen größeren Sensor haben, dann musst Du den Wert durch die Diagonale deines Sensors ersetzen.

Auch die Werte der Betrachtungsumstände des Bildes (Bildgröße, Betrachtungsabstand) können verändert werden und schlagen sich in der Kalkulation nieder. Genau darum ging es ja, den CoC zu kalkulieren nach Maßgabe der Verwendungsumstände.


Die 50 % Visus sind mir ebenfalls aufgefallen und genau diesen Wert wollte ich ja letztens durch meine Berechnungen in Erfahrung bringen. Nämlich welches Schärfemaß bei der Festsetzung des fixen CoC zugrunde gelegt wird. Das stand ja nirgends. Nunja, die 50 % Visus sind halt das Ergebnis wenn man die Kamera, bzw. CoC-Festlegung mit der menschlichen Augenauflösung vergleicht. Aber beim Auge werden erst 100% Visus als okay betrachtet. Mit 50 % Visus kommt man zwar auch noch passabel durchs Leben aber Zielwert bleiben beim menschlichen Auge die 100% (definiert als eine Bogenminute optische Auflösung). Daher hatte ich aber auch das Bestreben, auch mal einen "besseren" = kleineren CoC anzusteuern. Und wie letztens schon gesagt, ich weiß nicht wie weit hier Bayer-Matrix und Schärfungsprozesse der Kamera zusätzlichen Einfluss ausüben oder die Bildqualität wieder verfälschen. Prinzipiell scheint jedoch ein Visus von besser als 50% realisierbar, sofern die Motiventfernung ausreichend weit weg von der Kamera beginnt. Dann könnte man die paar Bilder mehr noch verkraften.


Die bislang festen CoC-Werte sind sicher nicht total falsch, sie bewegen sich ja durchaus in einem realistischen Bereich, indes scheint mir eine Variabilität nach oben und unten, je nach Anspruchsniveau, realistisch und mittlerweile händelbar. Wie gesagt, für Postergröße wäre (zumindest theoretisch) ein kleinerer CoC einforderbar um die Qualität noch weiter zu verbessern.

Wenn ich mir vorstelle ein Motivpunkt streut so weit dass er beim festen CoC bsi zu vier Pixelbreiten beeinflusst, das halte ich nicht gerade für optimal. Vielleicht sollte ich diesen Zerstreuungs-Wert in Pixelbreiten noch in die Berechnung einarbeiten um die Sache für uns besser vor Augen zu führen. Normalerweise sollte es in Postergröße schon noch einen erkennbaren Schärfegewinn geben, wenn aufgrund eines kleineren CoC nicht 4, sondern nur 3 oder gar nur 2 Pixelbreiten von einem Motivpunkt beeinflusst werden.

Wer Zweifel hat darf gerne meine Berechnungen in meinem Beitrag vom 11.02.2010, 11:14 Uhr nachvollziehen, ob meine Kalkulation des CoC seine Richtigkeit hat.

Viele Grüße,
Sinter

[rudi]

Hallo Sinter,

Laut Tabelle ist der 1/2,5-Zoll-CCD-Sensor 5,3 x 4,0 mm groß, folglich Diagonale von 6,6 mm

Das finde ich an Tabellen so klasse... Ich habe auch eine, und steht für den 1/2,5"-Sensor: 5,8 x 4,3 mm, Diagonale 7,2 mm. Und nun?

Spass bei Seite.

Bevor wir Nutzer mit Einstellungen quälen, wie "Was will ich mit der Aufnahme später machen" z.B. ein Poster, ein 9x12 Abzug oder so, fand ich deinen Ansatz mit Pixeln und Aufnahmeauflösung sinnfälliger. Grundlage wäre dann der Pixelabstand bei entsprechender Auflösung. Oder die CoC-Korrektur wird direkt nur an die Aufnahmequalität gekoppelt. Das würde aber eine glaubwürdige Tabelle der Sensorgrößen erfordern.

Gruß rudi

[gehtnix]

Laut Tabelle ist der 1/2,5-Zoll-CCD-Sensor 5,3 x 4,0 mm groß,

Wo finde ich diese Tabelle? Hier mal Daten von dpreview.com:
1/2.5 " (5.75 x 4.31 mm, 0.24 cm²)
1/1.8 " (7.18 x 5.32 mm, 0.38 cm²)

Auch die Werte der Betrachtungsumstände des Bildes...usw..

Bevor wir uns hier in Kleinigkeiten verlieren, mach mal ein Beispiel wo man den Unterschied sieht.

Wer Zweifel hat darf gerne meine Berechnungen

Habe ich nicht.

Bitte beachten, in der Tabelle haben wir immer eine Überlappung von Bild 1 "Far" zu Bild 2 "Near". Gerechnet wird für Fokus Bild2 = Fokus Bild1 + DOF Bild1.
Frage: Sind wir dadurch noch genauer?

Oder reicht diese

Alternative: Fokus Bild2 = Fokus(aus Bild1(FAR)). Dann würde in der rechten Tabelle ohne Überlappung gerechnet.
Links fliegen wir dann aber komplett aus der Kurve!

Uns schon bemerkt, der Hyperfocale verschiebt sich dann auch!


gruß gehtnix

[Sinter]

Hallo,

was man mit der Aufnahme machen will (Größe, Betrachtungsabstand) ist halt einfach die Grundlage für die Kalkulation der menschlichen Auflösung des Auges. Von daher musste das erst mal als Basis aller weiterer Überlegungen dienen. Ohne solche Prämissen vagabundieren wir sonst im Unklaren.

Mein Ansatz, mit Pixeln zu argumentieren, würde wieder bedeuten, wir müssen je nach Kameramodell die verfügbaren Auflösungen berücksichtigen. Daher hatte ich noch ins Auge gefasst, als übergreifenden Kompromiss den Diagonalenbruchteil als Maßstab des maximal tolerierbaren CoC zu verwenden. Das führt kameraübergreifend zu quasi gleichen Ergebnissen.

Thema Systemschonende Berechnung:
Für eine Lookup-Tabelle könnte eine Interpolation bzw. eine Multiplikation mit einem festen Wert die Tangens-Funktion ersetzen, da der Winkel äußerst gering ist. In diesem Fall wäre ich sogar optimistisch, dass die Ungenauigkeit beinahe nicht bemerkbar wäre.

Die Sensordaten von Gehtnix scheinen glaubwürdig. Könnte man vielleicht übernehmen.

Die Betrachtungsumstände ändern die Kalkulation beispielsweise wenn du in meiner Berechnung in der Zelle früd en Betrachtungsabstand sttt 25 cm 100 zentimeter eingibt. Da schrupft die Menge deiner Benötigten Fotos sofort zusammen. Kein Wunder, da braucht es auch weniger BildSchärfe.

Die Überlappung wäre weiterhin Ziel, allerdings kann in Nahdistanz passieren, dass wir angesichts der Mindest-Fokussierstufen von 1 Millimeter dem Visusanspruch nicht genügen, und erst ab einer bestimmten Distanz unseren Visuszielwert realisieren.


Für heute muss ich Schluss machen. Ich werde mir bei Gelegenheit die nächsten Tage die Sache noch in Ruhe ansehen und darüber weiter grübeln.

Viele Grüße,
Sinter

[gehtnix]

Hallo,

nochmals in Excel nachgelegt.
Die linke Tabelle zeigt die Daten so an, wie es CHDK auch rechnen würde. Rudi hatte dieses noch "beanstandet", und er hat recht behalten. Die Anzahl der Bilder ist fast identisch. Wenn auch mit anderen DOF-Werten.

Die orangen Felder kann man alle anklicken und Werte auswählen.

Die Sensordaten von Gehtnix scheinen glaubwürdig

Nun, es sind nicht meine Daten. Ich wollte nur zeigen, es gibt andere Daten. Da Deine Maße kleiner waren stell ich mir die Frage ob es sich dabei um den wirklich genutzten Bereich handelt

Man könnte aber auch den vorhandenen CoC hernehmen und, wie in der Tabelle auch, skalieren.

@sinter, den DOF-Rechner kennst Du auch? Da taucht die Bildgröße, Bildwinkel usw. auf.

Und hat noch jemand eine Idee wie wir den kleinsten Fokus bei größter Brennweite ermitteln können? Bei Brennweite 29.2 kann ich auf meiner A610 erst ab 250mm den Fokus positionieren. Die Tabelle beginnt dagegen schon bei 110mm.

allaf gehtnix

[naddel]

Hallo gehtnix,

Und hat noch jemand eine Idee wie wir den kleinsten Fokus bei größter Brennweite ermitteln können?

Die Angaben in den Handbüchern waren bei den Canons, die ich bisher in den Fingern hatte
Ixus II, G3, S1,S2, A590 immer zuverlässig.
Auch für die A610 steht 25cm Mindestabstand bei Tele drin.
Gruß naddel

[gehtnix]

Hi naddel,

da habe ich mich nicht deutlich ausgedrückt, Fokus berechnen meinte ich. Also gibt es eine "Formel", mit der wir mit den bereits vorhanden Daten für die A610, an diese 250mm kommen?

gruß gehtnix

[rudi]

Hallo gehtnix,

eine Formel für die Berechnung des kleinsten Fokus sehe ich nicht.

Ich habe dazu mal ein Script geschrieben.

Das Ergebnis:
Alle Zoomstufen haben einen kleinsten Fokus von etwa 315mm, ausser Zoomstufe 0 mit 51mm.

Gruß rudi

[gehtnix]

Hi rudi,

hätte ich ja auch mal machen können, die anderen Brennweiten anfahren und auslesen

OK, dann ist das erledigt zumal ja in Zukunft nur noch ab Linse gerechnet. Wie Du es vormachst, set_focus 1 und fertig.

Ob die Differenzen 306 bis 315 wirklich vorhanden sind oder nur mechanische Toleranzen sind? Ist aber egal.

gruß gehtnix

[Hamster.78]

Alle Zoomstufen haben einen kleinsten Fokus von etwa 315mm, ausser Zoomstufe 0 mit 51mm.

Hallo, ich lese schon seit Beginn mit.

Könnte man nicht den kleinsten Focus über select get_zoom abfragen, wie bei Hyper-HDR?

Syntax: [ Download ] [ Verstecken ]

Syntax: [ Download ] [ Zeigen ]

Benutze uBasic Syntax Highlighting

    select get_zoom

    case 0; A=11

    case 1; A=30

    ...

    end_select

Erstellt in 0.004 Sekunden, mit GeSHi 1.0.8.9

Mit dem minFokZo.bas Script könnte jeder User seine kameraspezifischen Werte eintragen.

ich ziehe den Hut vor Euch.
viele Grüße
Hamster

[gehtnix]

Könnte man nicht den kleinsten Focus über select get_zoom abfragen, wie bei Hyper-HDR?

Das würde schon gehen, aber dann haben wir wieder zig Versionen. Aber einfach dieses set_focus 1 und danach get_focus ins Susi-Skript, und der Kaas ist gespitzt.

Und siehe da, die SX100 hat mehrere Positionen.

gruss gehtnix

[rudi]

Hallo gehtnix,

ich hatte dich wohl mit der "Formel" für den kleinsten Fokus missverstanden.

Deshalb nun hier im Anhang das Ergebnis von DOF = FAR - NEAR = 1 und nach s umgestellt.

Gruß rudi