Wie viel Zoom würde eine Kamera für die Abbildung von Triebwagendichtungen aus einer Entfernung von 30 Metern geeignet machen?

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Ich bin Ingenieur, und wir müssen Triebwagendichtungen (Stahlanker wie abgebildet) von oben auf dem Gebäude fotografieren. Was ich brauche, ist eine Kamera mit ausreichendem Zoom, damit wir klar sehen können, ob die Kappe korrekt und die Krawatte intakt ist (wenn die Schrift lesbar sein könnte, wäre das ein Bonus, aber ich zähle nicht darauf). Die längste Entfernung, aus der ich den Schuss machen möchte, beträgt 96 Fuß (normalerweise eher 30 Fuß, aber das ist ein Worst-Case-Szenario). Die Tags sind ungefähr 1 1/16 "lang. Die gravierten Tags sind wahrscheinlich nur aus der Nähe lesbar. Wenn die Tags selbst in diesen Abständen nicht möglich sind, reicht es möglicherweise aus, nur um zu bestätigen, dass das Kabel intakt ist.

Wäre eine sogenannte Superzoom-Kamera ausreichend? Wenn ja, ist 24x zu klein oder müssen wir etwas näher an 60x aufnehmen? Fotos würden tagsüber in Richtung Osten aufgenommen (Polarisationsfilter zur Reduzierung der Blendung?). Unser Bahnmanager wird die Fotos machen und ist ein Amateur, daher wäre die Fähigkeit zum Zeigen und Schießen hilfreich.

Schlechtes Bild von der Seite des Autos genommen

Wir haben uns noch nicht für ein Budget entschieden, aber weniger als 700 wären schön.

Die gravierten Tags werden in einiger Entfernung wahrscheinlich nie lesbar sein

Engineerguest
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Was war schlecht an dem "schlechten Image", mit dem Sie verlinkt haben? Es ist offensichtlich unscharf, aber was macht es sonst noch schlecht? Bewegen sich diese Eisenbahnwaggons auch, wenn Sie die Dichtungen fotografieren müssen?
JPhi1618
Ich meinte den Mangel an Fokus. Ich hielt mich mit einer Hand an einer Leiter fest und machte mit der anderen Seite ein Foto mit einem Smartphone.
Engineerguest
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Nicht wirklich ein Teil der Fotografie, aber das erinnerte mich daran: Ich hatte einen kurzen Job, bevor es um digitale Fotografie ging, auf Ketten von Eisenbahnwaggons zu laufen und die Siegel zu überprüfen. Ich habe versucht, meine eigenen Fotos und Notizen zu machen, aber die Hafenarbeiter haben mir mitgeteilt, dass dies keine Verhaltensweisen sind, mit denen ich mich auf diesem Dock beschäftigen sollte. Heutzutage würden wir wahrscheinlich nur eine Drohne mit einer daran geklebten Gewerkschaftskarte über die Reihe der Autos fliegen.
Wayne Conrad
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Nicht nur Zoom, sondern auch Auflösungsvermögen.
Octopus
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Sie möchten wahrscheinlich überhaupt keinen Zoom. Für einen dreifachen Entfernungsbereich möchten Sie, dass das Bild den Rahmen im nächstgelegenen Bereich ausfüllt. Wenn es bei ⅓ immer noch akzeptabel groß ist, können Sie ein erstklassiges Objektiv verwenden (und ein besseres Bild für einen bestimmten Preis erhalten). Informationen zur Berechnung der benötigten Brennweite finden Sie in [scottbbs Antwort] (a / 89795).
Toby Speight

Antworten:

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Da die anderen Antworten Ihnen den Fisch gut geben, da Sie Ingenieur sind, bringt Ihnen diese Antwort das Fischen bei.

Der Blickwinkel einer Kombination aus Objektiv und Kamera wird einfach durch das gleichschenklige Dreieck bestimmt, dessen Basis die Diagonale der Sensorgröße der Kamera ist und dessen Höhe die tatsächliche Brennweite des Objektivs ist. Der Scheitelwinkel der gleichschenkligen ist der Blickwinkel.

Wir könnten den gewünschten Blickwinkel tatsächlich mithilfe der Trigonometrie berechnen, aber lassen Sie uns einfach einige Berechnungen basierend auf ähnlichen Dreiecken durchführen. Angenommen, das Bild, das Sie aufgenommen haben, hat ungefähr die Größe, die Sie benötigen, um die Tags lesen zu können. Ich messe das Tag bei etwa 1/12 der Breite des Bildes. Das Bild ist also 12 3/4 "breit. Lassen Sie uns auf 12" oder 1 Fuß abschneiden. Dann beträgt Ihr Verhältnis von Motivabstand zu Breite ( D / W ) 96: 1 (in Ihrem angegebenen schlimmsten Fall). Unter Verwendung des Abstands als Höhe eines gleichschenkligen Dreiecks und der Motivbreite als Basis des Dreiecks haben wir den Blickwinkel begrenzt.

In der Abbildung unten repräsentiert das graue Feld die Kamera. D ist der Abstand zum Motiv (dh 96 Fuß) und W ist die Breite des abzudeckenden Bereichs (12 Zoll). Da die Dreiecke sind ähnlich, ƒ / d = D / W .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Daher sollte bei ähnlichen Dreiecken das Diagonalverhältnis ƒ / d zwischen Brennweite und Sensor Ihrer Kamera 96: 1 erreichen oder überschreiten.

AJ Hendersons Antwort schlägt einen Nikon P900 Superzoom vor, der eine Brennweite von 2000 mm hat. Die Sensorgröße eines Sensors im 35-mm-Format beträgt 24 mm × 36 mm, die Diagonale also ~ 43 mm. Dies ergibt ein ƒ / d- Verhältnis von etwa 46,5: 1 oder etwa die Hälfte dessen, was Sie benötigen würden, um ein Bild mit ähnlicher Größe wie bei 96 Fuß zu erzeugen.

Hinweis: Das P900 verfügt nicht über einen Sensor im 35-mm-Format (es ist tatsächlich 6,2 mm × 4,6 mm (7,7 mm Diagonale)), aber da die Brennweite / der Blickwinkel in dieser Diskussion relativ zu einer 35-mm-Sensorgröße angegeben wird, werden wir Verwenden Sie einen 35-mm-Sensor als Berechnungsgrundlage. Die tatsächliche maximale physische Brennweite beträgt 357 mm (2000/357 = 5,6-mal kleiner als die Brennweite "35 mm äquivalent"). Da der Sensor der Kamera jedoch 5,6-mal kleiner als ein Sensor im 35-mm-Format ist, heben sich die Skalierungsfaktoren auf.


Also, lass uns zurücktreten. Das beste Verhältnis von Brennweite zu Sensor-Diagonale, das Sie mit dem P900 erwarten können, beträgt 46,5: 1. Ist das genug für dich Dies führt zu einem Bild, das ungefähr die doppelte Breite des von Ihnen bereitgestellten Bildes bei 96 Fuß abdeckt. Anders ausgedrückt, aus einer Entfernung von 96 Fuß erzeugt ein P900 bei vollem Zoom ein Bild, bei dem die Siegeletiketten ungefähr halb so breit sind wie die in Ihrem Beispielbild. Ist das ausreichend? Stellen Sie sicher, dass Sie AJ ​​Hendersons Vorsicht bei Bewegungsunschärfe berücksichtigen: Sie müssen sicherstellen, dass die Kamera stabil ist, damit bei dieser Zoomstufe keine unscharfen Details auftreten.

Ich schlage vor, ein P900 zu mieten und zu testen, bevor Sie sich zum Kauf verpflichten. Für etwa 60 US-Dollar können Sie eine Woche lang bei Orten wie LensRentals.com oder BorrowLenses.com mieten .

scottbb
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Großartig, ich werde mir die Zeit nehmen, dies zu lesen, wenn ich heute Abend nach Hause komme. Im Moment werde ich Ihren Rat befolgen und vorschlagen, die Kamera und das Stativ zu mieten. Vielen Dank.
Engineerguest
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Vielleicht ist er nur ein Zugingenieur, auch bekannt als Lokführer. Viele gute Infos.
JPhi1618
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@ JPhi1618 "nur"? Es gibt potenzielle Can-O-Würmer! =)
Scottbb
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Bewegungsunschärfe und wärmeinduziertes Luftschimmern sind bei diesen Entfernungen wichtig.
aaaaa sagt wieder Monica
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Es ist erwähnenswert, dass sich das "bereitgestellte Bild" auf das bezieht, auf dem Sie Zahlen sehen können, nicht auf das, auf dem Sie nur das Tag sehen können (z. B. das schlechte Bild, das ebenfalls verknüpft wurde). Aus diesem Grund lautete meine erste Antwort "nicht möglich" und ich verfeinerte die Empfehlung des P900 als bestmögliche Option, die ich in der Preisklasse finden konnte. Ich bin damit einverstanden, es auszuprobieren, um sicherzustellen, dass es funktioniert, da die Vibration ein großes Problem darstellt, oder es von einem Ort zu bekommen, an dem Sie es zurückgeben können.
AJ Henderson
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Führen Sie einige Tests mit Ihrer vorhandenen Kamera durch. Auf diese Weise können Sie die für die Belichtung verwendete Brennweiteneinstellung abrufen. Nehmen Sie eine Reihe von Bildern in gemessenen Entfernungen auf. Bestimmen Sie aus diesem Test die maximale Entfernung und Brennweite, die ein zufriedenstellendes Bild liefern.

Angenommen, das aus einer Entfernung von 12 Fuß mit einer Brennweite von 300 mm aufgenommene Bild ist zufriedenstellend. Jetzt können Sie berechnen, dass eine Motiventfernung von 24 Fuß mit 600 mm ein zufriedenstellendes Bild ergibt. Fortsetzung - 48 Fuß mit 1200 mm; 96 Fuß mit einem 2.400mm; etc.

Hinweis: 24X oder 60X können täuschen. Dies sind Zoombereiche. Sie müssen sich die tatsächliche Brennweite ansehen, die das Zoomobjektiv liefert. Nachdem Sie den obigen Test ausgeführt haben, können Sie die erforderliche Brennweite selbst bestimmen. Außerdem sind nicht alle Objektive gleich. Sie bekommen, wofür Sie bezahlen.

Alan Marcus
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Die Xtimes-Zoombezeichnung ist hier unbrauchbar. Dies bedeutet, dass das Verhältnis zwischen Ansichtsfeldern / Brennweiten bei vollem Vergrößern und vollem Verkleinern X beträgt . Sie wissen nicht, ob beim Verkleinern Fischaugenbilder mit einem Winkel von 120 ° aufgenommen werden können oder beim Vergrößern Fenster in einer Höhe von 4000 Fuß.

Die wichtigsten Faktoren für Ihre Überlegung sind: Auflösung, Sensorgröße und Brennweite. Die Auflösung ist selbsterklärend. Die Brennweite bestimmt, wie groß die Projektion der Tags auf den Sensor ist, und die Sensorabmessungen bestimmen, wie viele Pixel das Tag abdecken.

Kurzum: Je größer die Auflösung, desto besser. Je länger die Brennweite, desto größer das Tag. Je größer der Sensor, desto kleiner das Tag.

Angenommen, wir möchten ein Sichtfeld von 10 "-16" haben. Mit diesem Online-Rechner und dieser Tabelle für Erntefaktoren können wir Brennweiten ermitteln, die Sie abdecken müssen:

  • Für APS-C-Sensoren, die in DSLRs der Einstiegsklasse und spiegellosen Kameras verwendet werden, müssten 800 - 2500 mm abgedeckt werden.
  • Für 1 "-Sensoren, die beispielsweise in der Sony RX-Serie verwendet werden, müssen Sie 400 - 1200 mm abdecken.
  • Für 1 / 1,7 "-Sensoren, die in High-End-Kompakten verwendet werden, müssen Sie 250 - 900 mm abdecken.
  • Für 1 / 2,3 "- oder 1 / 2,5" -Sensoren, die in Superzooms verwendet werden, müssen Sie 200 - 600 mm abdecken.
  • Für APS-Sensoren, die in professionellen DSLR / spiegellosen Vollbildern verwendet werden, müssten Sie 1200 - 3600 mm abdecken.
  • Für mittlere Bilder, die in ultimativen Kunststudiokameras verwendet werden, müssten Sie 1500 - 5000 mm oder 2000 - 6000 mm abdecken.

Superzooms sind wahrscheinlich nicht verfügbar, da sie einen festen Bereich möglicher Brennweiten bieten und der Bereich vom Hersteller festgelegt wird, um abzudecken, was Average Joe benötigen würde.

Vollbild und größer sind wegen der hohen Preise raus. Sie sind Pro und Ultimate Kits; Ich nehme an, Sie müssen den Siegelzustand bewerten und das Etikett lesen.

Ich würde empfehlen, nach DSLR-Einsteigern oder spiegellosen Gehäusen mit Telekonverterring und langem Objektiv zu suchen. Wenn Sie einen 2x Telekonverter erhalten, sind Sie mit einem 400 - 1200 mm Objektiv in Ordnung, mit einem 4x Telekonverter sind Sie mit einem 200 - 700 mm Objektiv in Ordnung.

Wenn Sie die Details opfern können, können Sie kürzere Längen wählen, da das Siegel einen kleineren Teil des Bildes bedecken würde.


Zu den Kommentaren: Ihr Nexus 5X ist mit einem 1 / 2,3 "-Sensor ausgestattet. Angenommen, der 26-mm-Wert ist die kürzeste Brennweite des Objektivs. In diesem Fall benötigen Sie einen 23-fachen Zoom (600/26 ist ungefähr 23).

Crowley
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Die Antwort ist, dass der Zoom keine Rolle spielt. Sie benötigen für den jeweiligen Kameratyp eine angemessene Brennweite.
Crowley
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@CarstenS Das sind keine Beispiele für Zooms, sondern Brennweitenbereiche, aus denen Sie ein Objektiv auswählen können.
Chris H
Ok, lassen Sie uns Passanten nicht verwirren.
Carsten S
@ CarstenS aber dein Kommentar, dass angemessener 3x oder 4x Zoom ausreicht, ist richtig :)
Crowley
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Nachdem ich darüber nachgedacht und recherchiert habe, glaube ich, dass das, was Sie versuchen, möglich ist, aber es kann schwierig sein und das Heranzoomen des Bildes erfordern, um es überprüfen zu können.

Meine erste Antwort war, die Tatsache zu ignorieren, dass bei modernen Kameraauflösungen das Siegel im Rahmen relativ klein sein kann und dennoch als intakt erkannt werden kann.

Ich gehe davon aus, dass das Verwackeln der Kamera bei den Zoomstufen, über die Sie sprechen, eine große Herausforderung darstellt, aber eine Kamera wie eine Nikon P900 hat eine Brennweite von 35 mm (äquivalent zu 35 mm) mit einer Digitalzoomoption von 4000 mm, was möglicherweise ausreicht Geben Sie, was Sie brauchen, auch ohne zu beschneiden.

Es ist wahrscheinlich immer noch eine gute Idee, ein Stativ zu kaufen, mit dem die Kamera bei Aufnahmen aus einer Entfernung von 30 Metern stabilisiert werden kann. Die P900 verfügt jedoch über eine recht gute Bildstabilisierung, die hilfreich ist.

Ich hätte nicht vor, die Tags lesen zu können, aber es besteht eine gute Chance, dass das Siegel selbst sichtbar intakt ist.

AJ Henderson
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Zugegeben, die einzige Kamera, die ich zur Verfügung habe, ist eine Nexus 5x-Telefonkamera, daher denke ich, dass Crowlys Experiment aus diesem Grund von geringem Wert sein könnte.
Engineerguest
Das Schöne am P900 ist, dass es die gesamte Palette für Sie abdeckt. Es könnte möglich sein, mit einem billigeren Superzoom auszukommen, aber dieser ist so ziemlich der König der Superzooms von dem, was ich finden konnte, und sollte Ihnen insgesamt den besten Schuss geben.
AJ Henderson
Kann das Zoomobjektiv des p900 ohne Objektivschalter zwischen 30 und 96 Zoll wechseln? Dies ist der Wert der X-Bezeichnung, wenn ich verstehe, gut bei 96/30 = 3x, wenn bei Extremen gearbeitet wird. Wenn ja, kann es sich lohnen, die Kamera für ein paar Tage mit einem Stativ zu mieten, um sie auszuprobieren. Vielen Dank an alle für die Eingabe, ich wusste, dass Fotografie komplexer war als ich beschrieben habe, aber ich hoffe, dass ich in meinem Wortlaut angemessen war.
Engineerguest
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Das P900 verfügt über einen 83-fachen optischen Zoom. Es kann von 24 mm bis 2000 mm bis 35 mm äquivalent sein, was bedeutet, dass es nicht nur ab 36 Fuß gut funktioniert, sondern auch ab 1 Fuß 8 Zoll (das ist das Beste, was es auf ein Objekt fokussieren kann). Es muss viele Kompromisse in Bezug auf die Objektivqualität eingehen, um eine so große Reichweite zu erzielen, aber es sollte Ihre Anforderungen gut abdecken. Es gibt möglicherweise billigere Optionen, die diese auch abdecken könnten, aber wenn etwas in Ihrer Preisklasse Ihren Anforderungen entspricht, wird das P900 dies tun.
AJ Henderson
Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber wie unterscheidet sich der Digitalzoom vom Zuschneiden?
Crowley
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Ich habe die Nikon P900 und ihre effektive Brennweite von 2000 mm ist genau das, was Sie wollen. Bei 30 Metern und einer Brennweite von 357,5 mm beträgt der Bereich, von dem Sie ein Bild aufnehmen, 386 x 520 mm oder etwa 15 x 20 Zoll. Dies ist etwas größer als Sie wollen, aber nah. Bei maximalem Zoom ist es schwierig, die gewünschte Position zu erreichen. Auf dem Objektiv befindet sich jedoch eine Schaltfläche, die herauszoomt, um den allgemeinen Bereich anzuzeigen. Ein Kästchen zeigt an, was sich im Rahmen befindet, wenn Sie die Schaltfläche loslassen, und sie zoomt wieder hinein Mit etwas Übung können Sie es mit der Hand halten und scharfe Bilder erhalten, aber ein Stativ macht das viel einfacher. Es verfügt über einen Vogelbeobachtungsmodus, der versucht, den Verschluss durch Erhöhen des ISO-Werts schnell zu halten. Das macht ein bisschen mehr Geräusche, bekämpft aber Unschärfen durch Kamerabewegung, wenn Sie die Hand halten. Wenn Sie einen guten Fokus haben, würde ich erwarten, die Tags lesen zu können.

Ross Millikan
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