Blog-Eintrag

Die Tage hat uns ein Kunde das neue f2,8/6mm Fisheye geschickt. Ich habe das 360€-Objektiv auf der optischen Bank vermessen und ein KISS Panorama-Set dafür konfiguriert.
Das Objektiv ist seit dem legendären f3,5/8mm Sigma das erste zirkulare Fisheye für eine Vollformatkamera.
Es bildet also den gesamten Bildkreis auf einem Vollformatsensor (24mm x 36mm) ab.

Der Hersteller (Bozhendao Technology Co. Ltd, Shenzen/China) spezifiziert für die Linse einen Bildwinkel von 220°. Im Klartext: Das Objektiv schielt rundum ca. 20° nach hinten. Darüber hinaus ist das Objektiv für das kurze Auflagemaß ausgelegt, also für spiegellose Systemkameras wie die Canon-R, Nikon-Z, Sony-E oder eine Kamera mit L-Mount.

An der Sony A7.4 mit 33MP Sensor (4.688x7.028 Pixel) beträgt der volle Bildkreisdurch-messer des AstrHori 4.110 Pixel, also 21mm. Der 180°-Bildkreisdurchmesser beträgt 4.026 Pixel, das voll sphärische Panorama (Equi) hat 8.052x4.026 Pixel. Die native Auflösung des Panoramas beträgt dann 22 Pixel/°. Es macht aber sicher wenig Sinn, einen höher auflösenden Sensor am dem 6mm-Fisheye zu verwenden, weil dessen Auflösung bereits mit dem 33MP-Sensor mehr als ausgeschöpft sein dürfte.
Die Projektion ist im Gegensatz zum legendären 8er Sigma nicht äquidistant, sondern die klassische, zum Bildrand hin komprimierende, flächentreue Projektion. PTGUI ermittelt auf meinem Test-Pano eine Brennweite von 6,6mm und einen Fisheye-Faktor von -0,5.

Ich weiß, daß einige Panoramafotografen schon lange auf so eine Linse gewartet haben.
Der gigantische Bildwinkel ist ja für Panoramafotografen auch verführerisch: 220° Bildwinkel, theoretisch macht man also mit nur zwei Aufnahmen ein voll sphärisches Panorama, also eine Aufnahme nach Norden und eine nach Süden. Theoretisch geht das und lässt sich auch stitchen. In der Praxis wird man aber wohl drei, besser vier Aufnahmen machen, allein schon, weil eine 2er Rastung am rastenden Rotator fehlt. Und bevor man mit einer Rastung R8 nur zwei Aufnahmen macht, macht man besser gleich vier. (s. Nachtrag unten).

Interessant ist bei einem so großen Bildwinkel der winkelabhängige Nodalpunktgang. Bei einem Fisheye "sieht" jeder einfallende Lichtstrahl die Eintrittspupile an einer anderen Stelle. Je schräger der Lichtstrahl zur optischen Achse einfällt, desto weiter bewegt sich die Eintrittspupile im Objektiv nach vorne. In der Sprache der Panoramafotografen bedeutet das, daß sich der Nodalpunkt nach vorne verschiebt. In der Praxis bedeutet das, daß dann, wenn das Panoramasystem genau so eingestellt ist, daß benachbarte Aufnahmen auf dem Äquator exakt stitchen, Zenit und Nadir nicht exakt stitchen können. Im Klartext: Man kann das Panoramasystem gar nicht exakt so einstellen, daß Äquator und Nadir perfekt stitchen.
Es ist daher relevant, wie ausgeprägt der winkelabhängige Nodalpunktgang des Objektivs ist. Diese Ausprägung hängt entscheidend von der Projektion des Objektivs ab. Aus diesem Grund habe ich seit fast 20 Jahren alle am Markt verfügbaren Fisheyes auf der optischen Bank vermessen und den winkelabhängigen Nodalpunktgang ermittelt.

Zum Beispiel ist die nahezu stereografische Projektion der Samyang-Objektive sehr gutmütig.  Da verschiebt sich der Nodalpunkt zwischen 0° und 90° nur um ca. 6mm.
Das Extrembeispiel ist das legendäre DX-Nikkor f2,8/10,5mm. Bei der Linse beträgt der Nodalpunktgang über 12mm.
Daher war ich gespannt, wie sich das AstrHori diesbezüglich verhält:  Für Einfallswinkel zwischen 0° und 90° zur optischen Achse verschiebt sich die Eintrittspupille um 8,2mm.  Das ist völlig normal für die flächentreue Projektion und "gut" im Vergleich zum 10,5er Nikkor. (Zum Zeitpunkt der Messung wusste ich noch nicht, daß es sich um eine flächentreue Projektion handelt).

Aufgrund des winkelabhängigen Nodalpunkt-gangs ist jede Konfiguration eines Panorama-systems ein Kompromiss. Aber je größer der Bildüberlapp benachbarter Aufnahmen ist, desto weniger wirkt sich der Nodalpunktgang aus. Schon deshalb machen vier Aufnahmen/360° mehr Sinn als zwei.
Und je größer der Aufnahmeabstand ist, desto größer ist die zulässige Toleranz. In den meisten voll sphärischen Panoramen ist der Aufnahme-abstand im Nadir und am Äquator am größten, während im Nadir der Boden unter dem Stativ nur anderthalb Meter Abstand von der optischen Achse hat. Und genau diese Lichtstrahlen fallen unter dem größten Einfallswinkel (90°) ein.
Ich habe daher das Panoramasystem exakt für 70° Einfallswinkel konfiguriert, das ist ein guter Kompromiss.

Ich möchte hier nicht weiter auf die Eigenschaften des Objektivs eingehen. Das machen andere Leute bereits zur Genüge. Sie finden  entsprechende Beiträge im Internet.

Einen Punkt möchte ich hier noch erwähnen: Aufgrund des großen Bildwinkel liegt natürlich die Frontlinse völlig ungeschützt. Man tut daher gut daran, den Objektivdeckel nur zur Aufnahme abzunehmen und danach gleich wieder anzubringen.

Nachtrag

Tatsächlich ist es mit dem KISS-Set und dem AstrHori möglich, ein voll sphärisches Panorama auch mit nur zwei Aufnahmen ("Norden/Süden") fehlerfrei zu stitchen. Dabei muss einem klar sein, daß der Überlappbereich der beiden Quellbilder nur der schmale, ringförmige Bereich zwischen 140° und 220° ist. Nur dort kann der Kontrollpunkt-Generator Kontrollpunkte finden, ggfs. kann man ihn ja mehrfach laufen lassen. 
Um mit nur zwei Aufnahmen zu stitchen, geht man wie folgt vor:  Beim Laden der zwei Bilder gibt man PTGUI die 6,6mm Brennweite vor und zieht anschließend mit der Maus den Crop-Kreis (das ist die gestrichelte Kreislinie) auf den vollen 220° Bildkreisrand. Erst dann wird dieser ringförmige Bildbereich für PTGUI nutzbar. Alles Weitere läuft wie gewohnt. Das Panorama ist dann mit zwei Aufnahmen voll sphärisch. Diese Einstellungen kann man natürlich in PTGUI als Template oder Default abspeichern, danach läuft das alles automaptisch.