Domeports - taugen die 'was?

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blubb-blubb
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Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von blubb-blubb »

Ich nehme mal diesen Kommentar aus dem µ4/3-Unterforum
tursiops hat geschrieben: Dies ist mir beispielsweise bei den oben genannten Nikon 14-24mm, Canon 11-24mm und dem Panasonic 7-14mm bekannt.
An Land alles Spitzenobjektive mit sehr guter Abbildungsqualität.
Unter Wasser ist es aber so, dass ein Nikon 16-35mm besser ist als ein 14-24mm.
um ganz ketzerisch zu fragen: Was wissen wir eigentlich über die optische Qualität von Domeports?

1. Bei einem optischen Filter müssen die beiden Glasseiten möglichst planparallel zueinander sein.
Schott gibt als Standardqualität 30'' – 1' an. Edmund Optics schreibt "Typische Toleranzen liegen zwischen 5 Bogenminuten und einigen Bogensekunden." Bei einem Filter mit 70mm Durchmesser wäre bei einer Bogenminute eine Seite 20µm dicker als die andere.

Wie genau sind äußere und innere Seite eines Domeports planparallel?
Bei gekrümmten Flächen stelle ich mir die Herstellung deutlich schwerer vor als bei einer ebenen Flöche. Gibt irgendein Anbieter von Domeports Werte dafür an?

2. Bei teuren Objektiven wird mindestens eine Linse asphärisch hergestellt, um die unterschiedliche Brechung der Randstrahlen im Verhältnis zu den mittennahen Strahlen auszugleichen. Sind Domeports immer kugelförmig, also sphärisch? Kann das einen Einfluß auf die Bildqualität haben? Oder kann so ein kugelförmiger Domeport grundsätzlich nur bei einem Fisheye funktionieren, dass ebenfalls kugelförmig abbildet?
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tursiops
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von tursiops »

Hai!

Bisher habe ich technische Angaben über die Planparallelität von Domeports noch nie gesehen.
Ich kann gerne mal bei SEACAM nachfragen, ob sie dazu Angaben haben.

Mann könnte diesem Thema sicherlich noch viel mehr Aufmerksamkeit widmen.
Wobei ich nicht weiß, ob zum Beispiel die Qualität des Wassers nicht eine viel größeren Einfluss auf die Bildqualität hat als es optische Qualität des Glases.
Immerhin ist SEACMA bisher der einzige Hersteller von Domegläsern mit Entspiegeln = optischer Vergütung.

Asphärische Domeports wären ein Traum und würden die Qualität deutlich verbessern.
Dies sieht man an den Nikonos RS Objektiven wie das 13mm Fisheye oder das 20-35mm.
SEACAM baut diese Objektive ja für Nikon Kameras um. Spätestens beim Umbau fiel auf, dass sogar die Frontlinse aspärisch ist.
Und dies erklärt die überragende Abbildungsqualität dieser Objektive auch oder gerade an einer D810.

Stellt sich die Frage, warum man nicht Domeports mit asphärischen Linsen herstellt.
Dies hat mehrere Gründe. Erstens kann man dann einen Domeport nur mit einem Objektiv verwendenden.
Und es gibt nur sehr wenige Glashersteller, die dies überhaupt können und vor allem wollen.
Und der Preis wäre sehr hoch, weil es nunmal nicht die hohen Stückzahlen geben würde. Denn so viele Unterwasserfotografen gibt es weltweit nun mal nicht.
Es hat auch einen Grund, warum Nikon keine Nikonos mehr baut.

Darüber hinaus musst Du zwei unterschiedliche Domeporttypen unterscheiden.

Es gibt Weitwinkeldomeports und Fisheyedomeports.
Ich versuche das Thema hier nun bildlich zu erklären, also bitte, liebe Physiker, zerreißt mich nicht in der Luft.

Bei denen für Fisheyeobjektive handelt es sich um Halbkugeln. Bildlich gesprochen wird dafür ein Fußball genau in der Mitte halbiert.
Solche Ports sind optimal für Fisheyeobjektive, mit einem "Trick" können sie aber auch mit Weitwinkelobjektive genutzt werden. (Aber dies ist ein anderes Thema).
Ihre optimale Schärfe haben sie bei Fisheyeobjektiven. Und, da diese ehe eine größere Tiefenschärfe haben als Weitwinkelobjektive, spielen Randunschärfen eine vergleichsweise geringe Rolle.

Weitwinkelports werden übertragen bildlich gesagt, hergestellt, in dem man den Fußball am oberen Drittel durchschneidet und nur diese obere Hälfte nutzt.
Dadurch ist der Weg, den Lichtstrahlen vom Rand des Domeportes brauchen, länger als solche vom Zentrum.
Dies wirkt sich aus, in dem die Randbereiche unscharf werden.
Je stärker ich aber abblende, um so geringer fallen diese Randunschärfen aus, da die Tiefenschärfe dann ausreicht, um alle Lichtstrahlen auf eine Ebene zu bündeln.

Entscheidend ist hierbei auch die Größe des Domeports. Denn ein Domeport verändert aktiv den Strahlengang des Lichtes und erzeugt ein virtuelles Bild, welches von dem Objektiv aufgenommen wird.
Je größer ein Domeport dabei ist, um so größer ist die effektive Tiefenschärfe und um so geringer sind die Randunschärfen.

Bedeutet in der Praxis erläutert anhand der SEACAM Domeports.
Es gibt drei Weitwinkelports: Wideport mit 14cm, Compactport mit 17cm, Superdome mit 24cm.

Blende ich stark genug ab, auf sagen wir mal Blende 16, so ist die Abbildungsqualität bei allen drei ähnlich, man wird auch bei den Randunschärfen kaum Unterschiede finden.
Somit unterscheiden sich die drei in der maximalen wählbaren Blende, bei denen die Bildqualität noch gut genug ist.
Dies ist beim Wideport bei Blende 11 der Fall, beim Compactport bei Blende 8 und beim Superdome bei Blende 4 bis 5,6.
Dies hängt ein wenig vom Objektiv und noch wichtiger von der richtigen Positionierung ab.
Aber diese Werte werden mir häufig von Kunden bestätigt, sind somit Praxiswerte.

Vielleicht mal eine Idee für Interessenten.
Auch dieses Jahr veranstalten wir wieder den Tag der Unterwasserfotografie.
Es könnte ein Thema sein, die Bildqualität der Domeports mal auszutesten.
Sprich alle 3 Ports plus den Fisheyeport und vielleicht sogar den Fisheye Makroport zu testen und dann anschließend zu vergleichen.
Wobei man einen solchen Vergleich gut planen muss.
Nur so eine Idee. Dann könnte man auch einen Vergleich mit anderen Domeports mit und ohne optischer Vergütung testen...
Auch nur so eine Idee.

So, genug geschrieben.

Liebe Grüße
Schorsch
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wedge
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von wedge »

Danke für die interessanten Ausführungen :)
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blubb-blubb
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von blubb-blubb »

Ein piPhy (pingliger Physiker) würde wohl darauf bestehen, dass es Schärfentiefe heißen müsse :mrgreen:
tursiops hat geschrieben:Weitwinkelports werden übertragen bildlich gesagt, hergestellt, in dem man den Fußball am oberen Drittel durchschneidet und nur diese obere Hälfte nutzt. Dadurch ist der Weg, den Lichtstrahlen vom Rand des Domeportes brauchen, länger als solche vom Zentrum. Dies wirkt sich aus, in dem die Randbereiche unscharf werden.
Ähmm ... jein.
Egal ob Fisheye-Dome oder Weitwinkel-Dome, beides sind Teile eine Kugel. Und damit gibt es einen Mittelpunkt, zu dem es von jedem Punkt der Kugeloberfläche gleich weit entfernt ist. Und diese Entfernung ist der Radius. Deine Aussage ist dann richtig, wenn man die Kombination Kamera + Objektiv dichter an die Innenseite des Domeports rückt.

Ich habe mich bisher nicht detailliert mit der Optik von Domeports beschäftigt.
Wasser hat einen Brechnungsindex von 1,33 ~ 1,35, Acrylglas 1,49 und Mineralglas ab 1,5. In erster Nähe ist der Übergang Wasser - Domeportglas - Luft im Inneren eine plankonkaven Linse mit sphärischer Oberfläche.

Wo muss die Eintrittspupille des Objektives eigentlich positioniert werden?
Bei einem Brechungsindex von 1,5 gelten für die achsnahen Strahlen einer plankonvexen Linse f = 2r, Mittelpunkt und Brennpunkt liegen deutlich auseinander. Ich bin mir inzwischen nicht mehr so sicher, ob die sphärische Aberration wirklich eine große Rolle spielt.

Ach ja, ein anderer Gedanke: ein "normales" also rectlineares Objektiv hat eine Schärfeebene, ein Fisheye hat dagegen einen Schärfekreis (zumindest manche Exemplare). Wie beinflusst nun ein Domeport die Schärfeebene eines normalen Weitwinkelobjektives?
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tursiops
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von tursiops »

Hai!
blubb-blubb hat geschrieben:Ein piPhy (pingliger Physiker) würde wohl darauf bestehen, dass es Schärfentiefe heißen müsse :mrgreen:
Mit der Frage hat man mich schon 1988 gequält. Als ich meine Lehre als Fotofachverkäufer gemacht habe. War bei meiner mündlichen Prüfung eine Frage an mich, die damit endete, dass sich die Prüfer dermaßen gestritten haben, dass mir fast 5 Minuten keine Frage mehr gestellt wurde...
Mir ist es seit dem egal. Hauptsache ihr wisst, dass der Bereich der Schärfe gemeint ist.



So, ich hoffe, damit ist klar, was ich meine.

Liebe Grüße
Schorsch
Zuletzt geändert von tursiops am Mo 9. Jan 2017, 21:47, insgesamt 1-mal geändert.
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tursiops
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von tursiops »

Hai!
blubb-blubb hat geschrieben:
tursiops hat geschrieben:Weitwinkelports werden übertragen bildlich gesagt, hergestellt, in dem man den Fußball am oberen Drittel durchschneidet und nur diese obere Hälfte nutzt. Dadurch ist der Weg, den Lichtstrahlen vom Rand des Domeportes brauchen, länger als solche vom Zentrum. Dies wirkt sich aus, in dem die Randbereiche unscharf werden.
Ähmm ... jein.
Egal ob Fisheye-Dome oder Weitwinkel-Dome, beides sind Teile eine Kugel. Und damit gibt es einen Mittelpunkt, zu dem es von jedem Punkt der Kugeloberfläche gleich weit entfernt ist. Und diese Entfernung ist der Radius. Deine Aussage ist dann richtig, wenn man die Kombination Kamera + Objektiv dichter an die Innenseite des Domeports rückt.


Ich habe mal zwei simple Grafiken gemacht, um meine Aussage zu erklären.
Bild eins zeigt einen möglichen Fisheyeport. Eine Kugel in der Mitte geschnitten. Rot ist die Schnittebene.
Und eingemalt sind zwei gleich lange gelbe Balken.
Bild zwei zeigt eine gleichegroße Kugel, nur geschnitten wie ein Weitwinkelport.
Und ebenso zwei gleich lange Balken.
(Die Länge der Balken zwischen den beiden Bildern ist ungleich, aber innerhalb eines Bildes immer gleich lang)

So, ich hoffe, damit ist klar, was ich meine.

Liebe Grüße
Schorsch

FEPort.jpg
FEPort.jpg (36.25 KiB) 15247 mal betrachtet
WWPort.jpg
WWPort.jpg (36.31 KiB) 15247 mal betrachtet
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von blubb-blubb »

Dann zeichne noch bitte ein, wo sich Objektiv/Kamera befinden.
Burkhard
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von Burkhard »

Wenn schon pingelig, dann auch richtig pingelig.
Kein Haar ist dünn genug, um nicht gespalten zu werden.
Früher, also ganz viel früher, sprach man von Tiefenschärfe.
Später bestanden die "Fachleute" darauf, es heiße Schärfentiefe.
Ist aber alles wurscht (und alles richtig), denn lt. Duden stimmt beides.
Nur Schiefentärfe geht nicht.

Lg
Burkhard
Canon 5DMII im Seacam Gehäuse, Sigma 15mm, Canon 17-40mm, Sigma 50mm macro, Canon 100mm IS macro, Blitze Seaflash 150 D
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tursiops
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von tursiops »

blubb-blubb hat geschrieben:Dann zeichne noch bitte ein, wo sich Objektiv/Kamera befinden.
Die Frontlinse des Objektives befindet sich im Normalfall dort, wo der rote Balken ist.

Liebe Grüße
Schorsch :)
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tursiops
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von tursiops »

Hai!

Wunschgemäß nun mit Objektiv (dunkellila) und nur noch mit Dome, und nicht mehr mit dem Rest der Kugel.

Liebe Grüße
Schorsch

Fisheyedome
FEPort2.jpg
FEPort2.jpg (28.18 KiB) 15238 mal betrachtet
Weitwinkeldome
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WWPort2.jpg (23.97 KiB) 15238 mal betrachtet
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von blubb-blubb »

tursiops hat geschrieben:
blubb-blubb hat geschrieben:Dann zeichne noch bitte ein, wo sich Objektiv/Kamera befinden.
Die Frontlinse des Objektives befindet sich im Normalfall dort, wo der rote Balken ist.
Ist das in der Praxis auch so?
Hast Du beide Domeporttypen auf Lager und kannst das mit den dafür passenden Objektiven überprüfen?

Im Internet finde ich die Aussage: "The entrance pupil of a lens should be aligned with the dome's center of curvature."
Und wenn die im Kreismittelpunkt positioniert werden soll, dann
a) sitzt das Objektiv in Deiner Zeichnung für den Weitwinkeldome möglicherweise zu hoch
b) ist die Aussage, Randstrahlen hätten es weiter, falsch.

Die Eintrittspupille (oder Zentrum der Eintrittspupille) ist der Punkt im Objektiv, der von vielen Panoramafotografen als Nodalpunkt bezeichnet wird. Kann man durch etwas Experimentieren herausfinden, wo der liegt ... und das müsste man für ein Zoom bei verschiedenen Brennweiten machen und danach überprüfen, ob der Domeport korrekt konstruiert ist.

Wobei ich aber nicht beurteilen kann, ob die Internetaussage wirklich korrekt ist.
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tursiops
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von tursiops »

Hallo!

Ich versuche hier einen komplexen physikalischen Vorgang EINFACH zu erklären. Dadurch kommt es naturgegeben immer zu gewissen Ungenauigkeiten.
Aber die Antworten sollen für praxisorientierte Unterwasserfotografen hilfreich sein. Und nicht für Physiker....

In der Praxis kann ich nur etwas zu SEACAM sagen.
Alle Objektive, die für den Einsatz unter Wasser in Frage kommen, werden komplett vermessen.
Und danach erfolgt eine Berechnung für jeden der vorhandenen Domeports.
Die exakte Positionierung erreicht man über Portverlängerungen, die im Abstand von 5mm angeboten werden.
Am Ende des Prozesses, der ein wenig dauert, werden Portlisten erstellt.
In diesem findet man dann genau, welche Portverlängerung ich bei welchem Port mit welchem Objektiv benötige.

Auf meiner Website habe ich diese Listen veröffentlicht.
Siehe für Canon hier http://www.uwf.de/fileadmin/user_upload ... _Canon.pdf
oder für
Nikon hier: http://www.uwf.de/fileadmin/user_upload ... _Nikon.pdf
Listen für Sony und Spezialports gibt es auch noch.

Von der Tendenz ist es aber so, das Weitwinkelobjektive maximal so positioniert werden, wie in meiner Abbildung dargestellt.
Weiter weg vom Glas geht nicht, da sie sonst die Portbasis, sprich das schwarze Metall, mit fotografieren würden.
Wenn, dann sind die Objektive ehr näher am Glas, womit nur ein Teil des Domsportes genutzt wird.

Ganz schwierig wird es im Übrigen bei Objektiven, die beim Zoomen die Länge verändern. Und am schlimmsten sind solche, welche die minimalste Länge in der Weitwinkelstellung haben und bei der Teestellung 5cm oder mehr länger sind. Das sind dann KO-Kriterien.
Bei solchen Objektiven muss dann immer ein Kompromiss gefunden werden, eine Optimierung für eine Brennweite.

Liebe Grüße
Schorsch :)
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von blubb-blubb »

tursiops hat geschrieben:Ich versuche hier einen komplexen physikalischen Vorgang EINFACH zu erklären.
Hast Du auch verstanden, was ich geschrieben habe oder habe ich mich zu kompliziert ausgedrückt?

Ich versuche es nochmal möglichst einfach: Frontlinse != Eintrittspupille
Daher ist auch der Abstand von verschiedenen Punkten des Domeportglases zur Frontlinse irrelevant.

Die Eintrittspupille (oder manchmal Nodalpunkt) ist wichtig bei der Panoramafotografie zum paralaxenfreien Drehen von Kamera und Objektiv. Von daher erscheint es zunächst logisch, dass das Objektiv im Domeport so positioniert wird, das die Eintrittspupille im Kreismittelpunkt liegt und nicht die Frontlinse. Warum aber Kreismittelpunkt und nicht Brennpunkt ... da kann ich nur das nachplappern, was ich im Internet gefunden habe. Wir brauchen also doch einen Physiker ...
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tursiops
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von tursiops »

Hai!

Wir brauchen definitiv einen Physiker.
Ich bin bei solchen Detailfragen raus.

Liebe Grüße
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wedge
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von wedge »

Wir brauchen definitiv einen Physiker.
Ich bin bei solchen Detailfragen raus.
Die Wissenschaftler die ich kenne, die sich mit Unterwasserkaltbration von Kamera beschäftigen, rechnen soweit ich weiß nur mit Flatport.
Domports sind den zu kompliziert von der Mathematik. :D
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Re: Domeports - taugen die 'was?

Beitrag von blubb-blubb »

tursiops hat geschrieben:Wir brauchen definitiv einen Physiker.
Ich bin bei solchen Detailfragen raus.
Ein großes DANKE für Deine Beiträge in diesem Thread.
Und wenn Du bei SEACAM Infos über die Planparallelität von Domeports bekommen könntest, wäre das natürlich toll.
wedge hat geschrieben:Die Wissenschaftler die ich kenne, die sich mit Unterwasserkaltbration von Kamera beschäftigen, rechnen soweit ich weiß nur mit Flatport.
Domports sind den zu kompliziert von der Mathematik. :D
***gröhl*** :lol: :lol: :lol:
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