Forum Übersicht - A-Bajonett-Gehäuse (Digital) » Muss das AS-System die Brennweite wissen?

Hallo,

von einigen wurde hier im Forum behauptet, dass das AS System die Brennweite des Objektives "wissen" müsse, um arbeiten zu können. Inzwischen bin ich aber überzeugt davon dass dem nicht so ist, drei Gründe:Hier in der offiziellen Beschreibung von KoMi steht nichts davon, ok das muss noch nichts heißen. /wink.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="wink.gif" />Zoomobjektive geben nicht die genaue Brennweite an sondern nur die ungefähre, da würde ja dann AS Fehler machen.Es heißt AS würde mit dem 16mm Fisheye von Minolta nicht funktionieren. Ich selber habe das 8mm Pleng und habe es ausprobiert, es funktioniert und das erstaunlich gut /smile.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="smile.gif" />. Das Pleng wird aber per T2 Adapter angeschlossen, also kein AS, keine Blendenautomatik (Blendenring am Objektiv) und auch keine Brennweitenmitteilung an die Kamera.Daher mein Schluß: AS arbeitet Brennweitenunabhängig. Natürlich ist das Ergebnis je nach Brennweite unterschiedlich, aber damit das System korrekt arbeitet, braucht es die Brennweite als Parameter nicht.

Hat jemand andere Objektive, die ihre Brennweite der Kamera verschweigen und kann mal testen ob AS funktioniert? Das Pleng ist halt mein einziges nicht Minolta AF Objektiv. /wink.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="wink.gif" />

LG, Hendrik

ZITATHier in der offiziellen Beschreibung von KoMi steht nichts davon, ok das muss noch nichts heißen. /wink.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="wink.gif" />[/quote]

Dort steht aber auch, daß die Kamera Winkelbewegungen mißt. Wichtig für später.

ZITATZoomobjektive geben nicht die genaue Brennweite an sondern nur die ungefähre, da würde ja dann AS Fehler machen.[/quote]

Zoomobjektive geben die Brennweite vielleicht nicht 100% korrekt an, aber gerade in den Bereichen, in denen geringe Brennweitenänderungen große Änderungen im Bildwinkel verursachen (sprich: Weitwinkel) doch ziemlich genau. Der Fehler bei der Brennweite ist also begrenzt.

ZITATEs heißt AS würde mit dem 16mm Fisheye von Minolta nicht funktionieren.[/quote]

Alleine daß Minolta das schreibt, zeigt doch schon daß die Brennweite genau den Unterschied macht. Das Problem beim Fisheye ist nämlich, daß die Brennweite nicht mit der gleichen Formel in den Bildwinkel umgerechnet werden kann wie mit "normalen" Objektiven.

ZITATNatürlich ist das Ergebnis je nach Brennweite unterschiedlich[/quote]

Die Praxis zeigt aber, daß die Brennweite gerade KEINEN Unterschied macht, also daß AS bei verschiedenen Brennweiten jeweils genauso gut funktioniert. Und das wiederum zeigt, daß die Brennweite einbezogen wird, sonst wäre das nämlich anders.

Im Detail: AS mißt die Winkeländerung beim Wackeln. Daraus ergibt sich eine Verschiebung des Bildes auf dem Sensor, und zwar abhängig vom Bildformat (fest) und von der Brennweite des Objektivs (nicht fest, muß bekannt sein). Das ist reine Physik, und keine technischen Tricks ändern daran etwas. AS verschiebt dann den Sensor, um die Bewegung des Bildes zu "verfolgen". Das Maß der Verschiebung ist also vom Wackeln und von der Brennweite des Objektivs abhängig. Wenn AS also möglichst genau arbeiten soll, dann muß die Kamera die Brennweite kennen.

Beispiel: Du wackelst während der Belichtung horizontal innerhalb eines Bereiches von 1 Grad (nur so als Beispiel). Mit einem 20mm-Objektiv verschiebt sich damit das Bild auf dem Sensor horizontal um +- 0,4mm. AS muß also den Sensor um +-0,4mm verschieben, um das Wackeln auszugleichen. Wenn du dann ein 100mm montierst und genauso wackelst, dann verschiebt sich das Bild um +-1,8mm. AS muß also den Sensor um +-1,8mm verschieben, also grob Faktor 4,5. Wenn nun die Kamera die Brennweite nicht kennen muß und nur die 1 Grad Wackelamplitude kennt, woher weiß dann die Kamera, ob sie den Sensor um 0,4mm oder um das 4,5-fache verschieben muß? Wenn sie einen festen Faktor für die Verschiebung verwenden würde anstelle der Brennweite, dann würde sich in der Wirksamkeit der Korrektur ein Faktor von vielleicht 20 zwischen langen und kurzen Brennweiten ergeben. Das ist aber nachweislich nicht der Fall. AS arbeitet bei allen Brennweiten etwa gleich gut. Folge: Die Kamera verwendet die Brennweite für AS. Wenn AS also maximal gut arbeiten können soll, dann muß die Kamera die Brennweite kennen.

Ja, AS macht Fehler und hat seine Grenzen. Das ist ja auch der Grund, warum man trotz AS nicht beliebig lange Belichtungszeiten halten kann. Der Fehler von AS ist aber weit geringer als er sein müßte, wenn die Brennweite nicht einberechnet werden würde.

Zitat von "hendriks"

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... dass das AS System die Brennweite des Objektives "wissen" müsse, um arbeiten zu können. Inzwischen bin ich aber überzeugt davon, dass dem nicht so ist ...

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Viele Gedanken gemacht und doch zum falschen Schluß gekommen ... das Anti-Shake-System muß die Brennweite (und die Entfernung) sehr wohl wissen, um präzise arbeiten zu können. Je genauer es über die beiden Parameter Bescheid weiß, desto präziser kann es arbeiten. Doch wenn es keine oder nur ungenaue Daten hat, so fällt es nicht gleich aus, sondern arbeitet lediglich weniger präzise ... aber meistens immer noch besser als ganz ohne AS.

Der Grund, warum das AS nicht mit Fischaugen zusammenarbeiten kann, besteht darin, daß Fischaugen keinen konstanten, sondern einen stark von der Bildhöhe abhängigen Abbildungsmaßstab erzeugen. Je weiter von der Bildmitte entfernt, desto kleiner der (ohnehin generell kleine) Abbildungsmaßstab. Es ist also aus Prinzip nicht möglich, eine Korrekturbewegung auszuführen, die für das ganze Bildfeld paßt. Wenn es in der Praxis dennoch zu funktionieren scheint, dann deshalb, weil wegen des absolut kleinen Abbildungsmaßstabes der Fehler des AS kaum augenfällig wird. Eine Fischaugenaufnahme verwackelt man sowieso kaum.

Wenn das AS keine Informationen hat, so arbeitet es offenbar trotzdem und nimmt dabei wohl irgendwelche Standardwerte für Brennweite und Entfernung an. Möglicherweise arbeitet es auch gar nicht und zeigt nur im Sucher den Grad der Beschleunigungen an, ohne aber den Sensor tatsächlich zu bewegen ... ich weiß es nicht.

Aber eins weiß ich: Aufgrund einiger selbstgemachter Gedanken Rückschlüsse zu ziehen, was das AS tut, kann oder nicht kann, ohne eine Ahnung davon zu haben, ist mutig und ziemlich sinnlos und führt leicht in die Irre. Aufgrund deiner Überlegungen von irgend etwas überzeugt zu sein ist keine gute Idee. Sag lieber, du vermutest, daß es so sei wie du denkst.

Zitat von "hendriks"

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Zoomobjektive geben nicht die genaue Brennweite an sondern nur die ungefähre, da würde ja dann AS Fehler machen.

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Erstens: Wie kommst du auf die Idee, Zoomobjektive würden ihre Brennweite nur so ungefähr angeben? Und zweitens: Ja, wenn sie das tun, dann macht das AS tatsächlich Fehler. Diese Fehler würden aber zu Verwacklungen führen, die immer noch geringer wären als ganz ohne Bildstabilisierung.

Ich für meinen Teil vermute, daß es da so'ne und soiche gibt -- ältere Zooms geben ihre Brennweiteneinstellung möglicherweise tatsächlich nur ungefähr an, neue (zumindest die mit (D)-Funktionalität) geben sie sicherlich auf den Millimeter genau an, Weitwinkelzooms wahrscheinlich sogar auf den Zehntelmillimeter. Ist aber, wie gesagt, nur eine Vermutung meinerseits -- wissen tu ich es auch nicht ...

-- Olaf

Ich stimme O1af fast in allem zu, nur bin ich mir recht sicher, dass es dem AS ziemlich egal sein kann wie weit das fotografierte Objekt entfernt ist. Die Verschiebung die der AS korrigieren muss ist nämlich genau von Brennweite und "gewackeltem Winkel" abhängig. Wenn es anders wäre, müssten sich verschieden weit entfernte Objekte gegeneinander verschieben, wenn man wackelt, was nicht der Fall ist. Ausser die Kamera wird wirklich um relevante Distanzen verschoben, also z.B. wenn man aus einem Fahrzeug fotografiert. Das kann der AS aber nicht korrigieren, da er nicht Wissen kann wie schnell die Kamera sich gegenüber irgendeinem referenzpunkt bewegt (und schon garnicht gegenüber dem fotografierten Objekt). Mit gehäuseintegrierten Sensoren lässt sich nur die Beschleunigung messen, der die Kamera ausgesetzt ist. Die aktuelle Geschwindigkeit liesse sich theoretisch schon gegenüber einem Referenzsystem bestimmen, indem man über die Beschleunigung integriert, aber dafür reicht die Präzision des Beschleunigungssensors garantiert nicht, und man müsste die Kamera regelmässig an Referenzpunkten "eichen"...

So, das waren meine Gedanken zum AS.

Zitat von "japro"

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... nur bin ich mir recht sicher, dass es dem AS ziemlich egal sein kann wie weit das fotografierte Objekt entfernt ist.

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Doch, doch, das spielt im allgemeinen Falle schon eine Rolle, und zwar aus gleich zwei bis drei Gründen.

Zitat von "japro"

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Die Verschiebung die der AS korrigieren muss ist nämlich genau von Brennweite und "gewackeltem Winkel" abhängig. Wenn es anders wäre, müssten sich verschieden weit entfernte Objekte gegeneinander verschieben, wenn man wackelt, was nicht der Fall ist.

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Doch, selbstverständlich ist das der Fall! Jedenfalls im Nahbereich. Schließlich kontert das AS die Rotationen nicht mit einer Gegenrotation, sondern mit einer Parallelverschiebung -- da können die geometrischen Implikationen ziemlich kompliziert werden. Außerdem ist die Wackelbewegung des Fotografen im allgemeinen Fall eine Überlagerung vieler verschiedener Bewegungskomponenten, darunter Rotationen und Verschiebungen. Bei großen Entfernungen spielen die Parallelverschiebungen praktisch keine Rolle -- doch bei kleinen Distanzen sehr wohl. Und deshalb muß das AS nicht nur den Abbildungsmaßstab, sondern auch die Distanz wissen. Das ist auch der Grund, warum bei Nicht-(D)-Objektiven mit Fokus-Limiter die Fokussierung auf Unendlich nicht blockiert werden darf. Denn wenn der AF bei der Fahrt gen Unendlich anschlägt (und keine (D)-Funktion aushilft), dann kommt die Entfernungsberechnung des AS durcheinander.

Ein weiterer Grund besteht darin, daß heutzutage viele Objektive -- insbesondere Zoom- und Makroobjektive -- wegen Frontteil-, Rückteil- oder Innenfokussierung mit der Distanz ihre effektive Brennweite verändern. Auch darüber sollte das AS unterrichtet sein, zumindest bei kurzen Distanzen. Daraus darf man übrigens den Schluß ziehen, daß -- zumindest im Nahbereich -- das AS mit (D)-Objektiven tendenziell präziser arbeitet als mit Nicht-(D)-Objektiven.

-- Olaf

Mir wurde letztes Jahr von zwei KM-Mitarbeitern erklärt, daß der Anti-Shake den "ungefähren" Abbildungsmaßstab benötigt, um wirkungsvoll zu arbeiten. Das dabei die ungefähre Angabe i.d.R. reicht, läßt sich auch daran erkennen, daß der AS nicht unbedingt (D)-Objektive voraussetzt. Je genauer jedoch die Informationen zu Brennweite und Gegenstandsweite vorliegen, desto effektiver kann der AS arbeiten.


Dat Ei

01af, hast du den Rest meines Postings auch gelesen?
Wenn man genau rechnet sind die geometrischen Implikationen vorallem der Rotation schon kompliziert, was vorallem daran liegt, dass hier theoretisch mit transzendenten Funktionen wie Sinus etc. gerechnet werden muss. Praktischerweise lassen sich diese Funktionen für kleine Winkel wunderbar durch linare Zusammenhänge annähern. So kann man z.b. sin (x)~=x annehmen solang x klein ist. Bei z.b. einem x von 5° ist der Fehler der linearen Annäherung etwa 0.12% und niemand Wackelt während dem fotografieren so stark, dass die optische Achse bis 5° schwankt. Bei 1° beträgt der Fehler noch 0.005%... sowas vernachlässigt man in der Physik gerne wenn man mit Messwerten arbeitet (ich weiss es, ich studier Mathe mit ein haufen Physik). D.h. diese komplizierten geometrischen Implikationen werden von der Kamera kaum berücksichtigt, da der Sensor garantiert nicht so genau messen kann, dass solche Fehler relevant werden. Das mit der Verschiebung im Makrobereich mag ja stimmen, nur die Kamera kann nicht wissen wie Schnell sie sich bewegt*, das ist einfach nicht möglich! Ergo wird der AS solche Verschiebungen einfach nicht korrigieren können. Darauf würd ich fast Wetten abschliessen,

* ok, ev könnte die Kamera sich am fotografierten Objekt orientieren. Nur dann könnte man mit dem AS z.b. auch bewegte Objekte "nachführen", ohne die Kamera zu bewegen. Der AS kann ja nicht wissen, ob sich die Kamera oder das Objekt bewegt.

Edit: In der Anleitung zur 5D steht zum AS folgendes: "Es ist möglich, dass das System bei sich bewegenden Motiven, bei Kameraschwenks... blahblah... sowie kurzen Entfernungen weniger effektiv arbeitet."

Zitat von "japro"

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... sowas vernachlässigt man in der Physik gerne wenn man mit Messwerten arbeitet (ich weiß es, ich studier Mathe mit einem Haufen Physik).

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Ja ach ... als ob du der einzige wärst, der Mathe und Physik studiert (e) /wink.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="wink.gif" /> Man muß aber nicht nur wissen, was ein Sinus ist und wie man ihn ausrechnet oder annähert -- man muß auch wissen, was er bedeutet (hier ist der Ingenieur gefragt /blum.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="blum.gif" /> ).

Zitat von "japro"

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Das heißt, diese komplizierten geometrischen Implikationen werden von der Kamera kaum berücksichtigt, da der Sensor garantiert nicht so genau messen kann, dass solche Fehler relevant werden.

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Sicher, der Genauigkeitsanspruch ist -- wie immer spätestens seit Heisenberg -- begrenzt. Man kann gar nicht unendlich genau messen und rechnen, und man braucht es auch nicht. Der Punkt ist aber, daß der Genauigkeitsanspruch nicht konstant ist. Je größer der Abbildungsmaßstab, desto größer auch die Anforderung an die Meß- und Regelgenauigkeit. Und der Zusammenhang ist ganz eindeutig nicht linear ... d. h. die Genauigkeitsanforderung steigt im Nahbereich überproportional an. Entscheidend ist hier nicht der Sinus, sondern eher der Tangens. Für kleine Winkel verhalten sie sich (fast) gleich -- doch bei großen Winkeln ... (ich denke, du verstehst).

Zitat von "japro"

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Das mit der Verschiebung im Makrobereich mag ja stimmen, nur die Kamera kann nicht wissen, wie schnell sie sich bewegt *), das ist einfach nicht möglich!

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Wie bitte!? /ohmy.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="ohmy.gif" /> Hattest du nicht gerade behauptet, du würdest Mathematik studieren? Und dann sowas!? Bist wohl noch im Vorklinikum, wie? /wink.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="wink.gif" />

Das AS-System ist doch vollgestopft mit Beschleunigungssensoren für alle Raumdimensionen -- na, und Geschwindigkeit ist doch nichts anderes als das Integral über die Beschleunigung dt ... das solltest du aber wissen. Sofern also die Frequenz der Bewegung nicht gar zu niedrig ist, ist die Kamera ganz genau im Bilde über ihre Geschwindigkeit, keine Sorge!

Zitat von "japro"

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Ergo wird der AS solche Verschiebungen einfach nicht korrigieren können. Darauf würd ich fast Wetten abschließen ...

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Na, die Wette halte ich!

Zitat von "japro"

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*) Ok, evtl. könnte die Kamera sich am fotografierten Objekt orientieren.

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Nein, vergiß es! Dazu müßte die Kamera eine Bildanalyse in Echtzeit durchführen. Und darauf wette ich, daß sie das garantiert nicht tut.

-- Olaf

Zitat von 01af

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Wie bitte!? /ohmy.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="ohmy.gif" /> Hattest du nicht gerade behauptet, du würdest Mathematik studieren? Und dann sowas!? Bist wohl noch im Vorklinikum, wie? /wink.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="wink.gif" />

Das AS-System ist doch vollgestopft mit Beschleunigungssensoren für alle Raumdimensionen -- na, und Geschwindigkeit ist doch nichts anderes als das Integral über die Beschleunigung dt ... das solltest du aber wissen. Sofern also die Frequenz der Bewegung nicht gar zu niedrig ist, ist die Kamera ganz genau im Bilde über ihre Geschwindigkeit, keine Sorge!

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Genau das mit dem Integral hab ich doch schon im ersten Post geschrieben, nur das dumme ist, dass beim integrieren integrationskonstanten "entstehen"... d.h. die Kamera kann ihre Geschwindigkeit und sogar den Ort schon kennen, aber nur wenn sie ihre Geschwindigkeit (und Ort) zu einem bestimmten Zeitpunkt kennt. Woher soll sie dieses Wissen nehmen? Und überhaupt, gegeüber welchem Koordinatensystem den bitte? Was ist denn das Ruhende Objekt gegenüber dem gemessen wird? die Erde? Der fahrende Zug in dem ich vielleicht mal Fotografieren will? Oder versagt der AS in fahrenden Zügen?

Ich hab' hier noch ein pdf, was vielleicht ein wenig Einblick zum Thema AS verschafft.


Dat Ei

Das kommt mir entgegen /biggrin.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="biggrin.gif" />, denn da steht: "Camera shake detection is performed by angular velocity sensors". Nix mit linearer Beschleunigung entlang irgendeiner Achse...

Zitat von "japro"

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Genau das mit dem Integral hab ich doch schon im ersten Post geschrieben ...

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Ja, hattest du ... aber im nächsten Beitrag hattest du geschrieben, eine Ermittlung der Geschwindigkeit sei prinzipiell unmöglich. Na, und das ist falsch. Du hast zwar recht mit den Integrationskonstanten, und daß nicht jede Art von Bewegung erfaßbar ist -- aber es geht hier um Verwacklungen, nicht um die Fahrt im Zug!

Voraussetzung wäre allerdings, daß die Kamera neben den Winkelbeschleunigungen auch lineare Beschleunigungen erfaßte -- was nach dem von "Dat Ei" ins Spiel gebrachten Artikel offenbar (entgegen meiner Vermutung) doch nicht der Fall ist ... sofern das AS der Dynax 7D genauso konstruiert ist wie das der betagten DiMAGE A1. Na gut, damit entfällt einer der drei Gründe, warum die Entfernung wichtig ist.

Aber wart mal ab, wie so ein Anti-Shake in drei, vier Jahren aussieht ...

-- Olaf