Wie funktioniert ein Tilt-Shift-Objektiv und warum löst es bestimmte Probleme?

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Ich verstehe, dass ein Tilt-Shift-Objektiv bestimmte Probleme beim Aufnehmen von Gebäuden und beim Erhalten von geraden Linien und dergleichen löst, aber ich habe nicht verstanden, warum . Ich suche die technischen Gründe (vielleicht Diagramme?), Warum das Kippen und / oder Verschieben diesen Effekt oder andere wünschenswerte (oder unerwünschte) Effekte hat.

rfusca
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Antworten:

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Sie verwenden nicht das Neigungselement von Tilt-Shift-Objektiven, um die Perspektive zu fixieren, sondern nur das Verschiebungselement.

Durch Kippen wird die Fokusebene gekippt (oder geschwungen - das ist der Begriff für eine horizontale Neigung). Es wird hauptsächlich zur Erhöhung der scheinbaren Schärfentiefe verwendet. Stellen Sie sich vor, Sie fotografieren einen Fußballplatz. Sie möchten, dass das gesamte Feld scharfgestellt ist, verwenden jedoch eine Großformatkamera und können nicht zu weit runterfahren. Dank Bewegungen (Neigen / Verschieben) können Sie Ihre Fokusebene nach unten neigen, sodass sie nicht vertikal, sondern nach vorne geneigt ist und das Feld abdeckt. Du verlierst den Fokus auf den Himmel, aber das muss sowieso nicht wirklich im Fokus sein, oder? Das Lustige ist, dass sich die Szene, die Sie einrahmen, nie ändert, obwohl Sie einen Teil des Objektivs kippen.

All dies wird in diesem schönen Wikipedia-Artikel über das Scheimpflug-Prinzip behandelt .

Das Schalten ist ziemlich einfach. In Ihrer Kamera funktioniert Ihr Objektiv ein bisschen wie ein Projektionsobjektiv auf einer Filmleinwand. Dies ist der Grund, warum längere Brennweiten mehr "Zoom" bewirken - dasselbe passiert, wenn Sie Ihren Projektor vom Bildschirm wegbewegen. Ihr Objektiv projiziert ein Bild auf Ihren Sensor oder Film - genau wie Sie es in einem Kino auf eine Leinwand projiziert haben. Bei 99% der Objektive ist die Position des Objektivs festgelegt, und das auf Ihrem Sensor angezeigte Bild ist gerade groß genug, um es abzudecken. Mit Shift-Objektiven ist Ihr Kreis viel größer. Wenn Sie also verschieben, bewegen Sie das Objektiv einfach vor dem Sensor, als würden Sie einen Projektor bewegen.

Das Aufnehmen eines großen Formats hilft Ihnen wirklich zu verstehen, dass eine Kamera kein festes Objekt ist, sondern zwei Ebenen, die auf vielfältige Weise miteinander interagieren können.

Jędrek Kostecki
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Beachten Sie jedoch, dass Verschiebungen für einen kritischen Fokus über das Feld fast immer entweder eine Neigung oder ein Schwingen (ein sehr geringer Betrag) erfordern. Der Prozess wird tatsächlich ein bisschen schmerzhaft, da die Neigung die Perspektive ändert, was eine gewisse Änderung des POV erforderlich macht, was die ... Das Neigen / Schwingen von hinten sowie von vorne macht es sehr viel einfacher (weshalb wahrscheinlich niemand eine Feldkamera für die Architektur verwendet, wenn er die Wahl hat).
Oh, "Schmerzen im Hintern" und "Bewegungen" gehen Hand in Hand.
Jędrek Kostecki
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Dies ist mein intuitives Verständnis des Verschiebungsobjektivs basierend auf dem Wikipedia-Artikel und insbesondere dem ersten Diagramm aus diesem Artikel:

Nehmen wir an, wir möchten ein hohes Gebäude fotografieren, in dem wir uns auf der unteren Ebene befinden. Unser Sichtfeld erlaubt es nicht, das gesamte Gebäude im Rahmen zu erfassen. Wenn die Kamera waagerecht ist, wird die Hälfte des Rahmens für das Bild des Bodens "verschwendet".

Es ist offensichtlich, warum wir, wenn wir die Kamera so neigen, dass wir das gesamte Gebäude erfassen, aufgrund des perspektivischen Effekts die konvergierenden vertikalen Linien erhalten.

Wenn wir einen größeren Film (Sensor) hätten, wäre der FoV größer und wir könnten das gesamte Gebäude erfassen. Wenn Sie also das Objektiv relativ zur Bildmitte nach oben verschieben, wird der Rahmen effektiv in die entgegengesetzte Richtung "verlängert". Jetzt haben wir einen größeren "halben Rahmen" und erfassen das gesamte Gebäude, während wir gleichzeitig den anderen "halben Rahmen" verkleinern "und den Boden beseitigen!

Bezüglich des Neigungsteils ist zu beachten, dass die optische Geometrie mehr oder weniger symmetrisch um die Linsenmitte ist. Jetzt ist die Scharfeinstellungsebene parallel zur Linse. Wenn Sie also beispielsweise den Boden aufnehmen, der nicht parallel zum Objektiv ist, sehen Sie die Wirkung von DoF. Wenn Sie nun das Objektiv neigen, wird auch die scharfe Fokusebene geneigt. Auf diese Weise erhalten Sie auf dem Film einen viel tieferen DoF von der nicht parallelen Ebene, die Sie aufnehmen.

ysap
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Wenn Ihre Filmebene parallel zum Motiv ist, werden keine Linien auf dem Motiv verzerrt. Wenn Sie umgekehrt die Filmebene so ausrichten, dass sie nicht mehr parallel zum Motiv ist, laufen die Linien zur weiter entfernten Kante der Filmebene zusammen und weichen von der näheren Kante der Filmebene ab.

Mit einem Tilt-Shift-Objektiv können Sie Ihre Filmebene parallel zum Motiv halten und einfach das Objektiv bewegen, um das Sichtfeld zu ändern.

Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Perspective_control_lens

Shizam
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Lassen Sie mich zuerst den Neigungsabschnitt erklären. Ein Bild wird direkt vom Objektiv auf die Kamera projiziert. Wenn das Objektiv relativ zum Sensor geneigt ist, werden verschiedene Teile des Bildes in unterschiedlichen Längen scharfgestellt. Die Position im Fokus hängt von 3 Dingen ab. Der erste ist der Abstand der Linse zum Sensor. Die zweite ist der Abstand von der Linsenebene zum interessierenden Objekt. Der dritte ist die Brennweite. Was im Neigungsabschnitt passiert, ist, dass es unterschiedliche Längen vom Sensor zur Linsenebene gibt. Da also die Brennweite konstant bleibt, muss sich die Position des fokussierten Teils ändern.

Der Shift-Teil ist etwas schwieriger, aber lassen Sie mich es versuchen. Was passiert, ist, dass Sie das Objektiv auf und ab bewegen. Dadurch wird ein anderer Bereich fokussiert, aber die Linien bleiben so, wie Sie sie ursprünglich haben.

PearsonArtPhoto
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Es kann auch zu einer Verschiebung nach rechts oder links kommen, z. B. Innenaufnahmen mit Spiegel an der Wand.
Imre
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Die anderen Antworten sind großartig, aber ich wollte noch etwas hinzufügen.

Sie können die gleiche Korrektur in Photoshop oder mit verschiedenen anderen Tools durchführen (einige Panorama-Tools können auf diese Weise verwendet werden, z. B. Autopano Pro).

Warum also mehr mit Tilt-Shift-Objektiven arbeiten? Wenn Sie dies in der Software korrigieren, können die Ergebnisse dazu führen, dass einige Bereiche weitaus weniger scharf sind als andere. Wenn Sie nämlich die Verzerrung korrigieren, "strecken" Sie buchstäblich einige Pixel stark und diese Bereiche sind viel weniger scharf (während Sie sich in anderen Bereichen befinden) Komprimieren von Pixeln und Wegwerfen von Details).

Wenn Sie sich umschauen, finden Sie für die meisten Halterungen Third-Parry-Neige- / Verschiebungslinsen, wenn Sie wirklich eine verwenden möchten. Oder Sie können eine für Ihre Kamera mieten.

Kendall Helmstetter Gelner
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Fix in Post ist möglicherweise in Ordnung, um den Verschiebungseffekt zu simulieren, nicht jedoch den Neigungseffekt. Mit einem gekippten Objektiv ändern Sie die tatsächliche PoF-Ebene (Fokusebene), was bedeutet, dass jetzt andere Dinge im Fokus stehen als bei einem nicht gekippten Objektiv. Dies ist in der Post so gut wie unmöglich nachzuahmen.
Ysap
Das stimmt, obwohl selbst das Schärfen mit einer Verlaufsmaske einen ähnlichen Effekt haben kann ...
Kendall Helmstetter Gelner
Wenn mit "einem ähnlichen Effekt" "überhaupt nicht dasselbe" gemeint ist, dann sicher.
RFUSCA
Dies kann ähnlich sein, da durch selektives Schärfen mit Farbverläufen die Fokusebene so angezeigt wird, dass sie sich auf eine Weise erstreckt, die keine flache Ebene vor der Kamera ist. Es ist nicht ganz dasselbe, würde aber einen ähnlichen Eindruck erwecken. Leute, die gut mit Photoshop umgehen, spielen schon seit Jahren solche Streiche. Es ist kein Ersatz für die reale Sache, aber Sie unterschätzen ernsthaft, was in der Post von jemandem bestimmt getan werden kann.
Kendall Helmstetter Gelner