2016-08-27

Kameran sähköisen vesivaa'an tarkkuus

"Höhö, vesi valuu kuvasta pois". Helpoin (laiskin?) kritiikki jonka mille tahansa kuvalle voi heittää, on sanoa horisontin olevan kallellaan. Nykyteknologia kuitenkin on tuonut kameroihin sähköiset avusteet, joilla kuvansa voi koittaa saada suoriksi jo ennen kuvan ottoa. Joko kameran takanäytöllä, tai jopa etsimessa, on tarjolla sähköinen vatupassi joka antaa keinohorisontin kuvaajalle. Pentax on mennyt niinkin pitkälle että kameran kennovakain voi kallistaa kennoa parin asteen verran ja näin suoristaa horisontin automaagisesti - ilman käyttäjän väliintuloa. Tuntuupa futuristiselta, mies.

Tekniikka ei kuitenkaan ole täydellistä eikä kameran inklinometri ole monen pennin osa, joten vesivaa'an antaman keinohorisontin absoluuttinen tarkkuus on jokseenkin kyseenalainen. Koitin siis ottaa selvää kuinka vanha sotaratsu D800 selviää pienestä vesivaa'an tarkkuutta mittaavasta kokeesta.

Kameran vesivaaka takanäytöllä ja sen tarkkuus

Testaustapa oli yksinkertainen. Kamera Manfrotto 410 -tarkkuuskinopään päälle, sata kappaletta kuvia seinästä jossa on teräviä yksityiskohtia sekä vaaka -ja pystysuuntaisia linjoja kohdistusta varten. Kamerasta digitaalinen vesivaaka esille ja sata kappaletta kuvia välillä kameraa vain yhdellä akselilla liikutellen, niin että vesivaaka näyttää kameran olevan vaakasuorassa jokaisen kuvan oton aikana. D800:ssa vesivaaka näyttää vihreällä keskipalkilla kameran ollessa omasta mielestään vaaterissa. Sen jälkeen kuvien kohdistus toisiinsa Huginissa joka antaa jokaisen kuvan suhteellisen kallistuksen asteen kymmenesosien (miljoonasosien itseasiassa, rajansa kuitenkin kaikella) tarkkuudella.

2016-08-20

Puolen tuhatta pallopanoraamaa poikki ja pinoon

Viisisataa on mukavan pyöreä luku, on siis aika laskea pallopanoraamakuvista keskiarvoja. Viime kerrasta on näemmä aikaa liki kolme vuotta, silloin läjässä oli kolme ja puoli sataa kuvaa. Pallopanoraamojen keskimääräinen kuvaustahti on siitä vähän hiipunut näemmä, noin yhteen per viikko. Ehkä kaikki mielenkiintoinen ja ei-niin-mielenkiintoinen on tullut lähialueelta kuvattua? Kuka tietää.

500 pallopanoraaman keskiarvo
(Keskiarvopinon histogrammi on normalisoitu sRBG-väriavaruuden 0…255 kirkkausarvoon, muuten kuva olisi huomattavasti harmaampi.)

Pyöriteltävässä versiossa juuri ja juuri erottuvat pystylinjat muuttuvat hyvin heikosti erottuviksi seiniksi, sermeiksi ja tolpiksi tai vaikka puunrungoiksi. Yllättävän lähelle ne tulevat myös, pallopanoraamoja kuvatessa on hyvä seikka muistaa tuoda jotain katsojan lähelle oli se sitten puu, aita tai mitä vain. Suoraan alaspäin katsellessa erottuu panoraamassa selkeästi tasaisempi nadiirinalue, alue jonka koko on suurinpiirtein se minkä kolmijalka ja kuvaaja vie kuvatessa.

2016-08-18

Tee-se-itse: ulkoinen virtalähde Nikoniin

Parikin kertaa on saanut kirota kun tullut tarkistamaan kameran ottamia tähtiviiru- tai timelapsekuvia ja huomannut akun kyykähtäneen pakkasessa jo tunteja sitten. Nyt siihen tulee kuitenkin loppu, eikä ole edes kallista kunhan vaivautuu ostamaan muutaman osan ja liittämään ne toisiinsa.


(Monomodattu D5100 saa virtansa ulkoisesta litium-ioniakkupaketista. Akkupaketin kapasiteetti on ainakin kymmenkertainen kameran omaan akkuun verrattuna.)

Mitäs tähän projektiin tarvitaan? Ensinnäkin, dummyakku. Sen funktio on uskotella kameralle että käytössä on oikea akku sekä tarjota tarvittavat liittimet. Useimpien nykyaikaisten kameroiden akut sisältävät pienen piirin joka kertoo kameralle akun oleva aito ja alkuperäinen. Ei ihme että kameravalmistajan alkuperäisakut ovat niin kovissa hinnoissa kun muiden tuotteet on joissain tapauksissa blokattu kameran firmwarella. Nikonilla dummyakun tuotenimi on EP-5A tai EP-5B, kamerasta riippuen. D800-sarja/D750/D7000-sarja/D500/D600-sarja käyttää B-mallia, D3000- ja D5000-sarja vastaavasti A-mallia.

D800:n virtalähteen rakentelin Ex-Pro-merkkisen dummyakun ympärille. Toimii eikä maksa neljäsosaakaan alkuperäisosasta. Olen myös törmännyt netissä juttuihin toimimattomista dummyakuista eli rahan hukan mahdollisuus on olemassa jos huonosti käy. D5100 ja muut aloittelijamallit saattavat vaatia Nikonhackerin modatun firmwaren sisäänsä, jotta muiden kuin Nikonin dummyakut toimivat oikein.

2016-08-13

Onnettomuustutkintalautakunta tutkii: ei-niin-pikainen panoraama pellon laidalta

Halusin vaan ottaa terävän, ison kuvan Sänkimäen näkötornista aukeavasta maisemasta kesäyössä. Yksinkertainen toive, mutta näemmä hyvin vaikea toteuttaa käytännössä. Alla panoraama kuitenkin kokonaisuudessaan Zoomify-Leafletilla upotettuna. Kuvia tuohon on otettu kaksi riviä uunituoreella Samyangin 135-millisellä, lopullisen panoraaman koon ollessa noin puoli gigapikseliä. Liioittelua? Joo, mutta kun halusin niiiin kovasti päästä uusia leluja kokeilemaan.



Pidemmälle jos zoomaa, voi huomata että kuvan oikeassa laidassa on varsin suuri ero ylä- ja alarivin kuvien terävyyden välillä. Ero tasoittuu nopeasti panoraamassa vasemmalle kulkiessa ja kuvan vasenta reunaa voi pitää jo varsin tasalaatuisena muutamaa tärähtänyttä ruutua lukuunottamatta. Kuvien välinen aikaero on myös suurimmillaan tuolla oikealla, panoraama kun on kuvattu aloittaen ylhäältä oikealta ja päätyen alas oikealle. Siis ihan riveittän kuten tapana on.

Edellisestä voisi siis päätellä että tarkennus on kuvissa muuttunut ajan mittaan. Ainakin ilman lämpötila putosi koko kuvausjakson ajan, joten ei ole ihan tuulesta temmattua myös olettaa objektiivin lämpötilan muuttuneen tuon kuvaamiseen käytetyn puolen tunnin aikana. Paljonko muutos oli, jää arvailun varaan. Voisi kuitenkin olettaa sen olleen enemmän kuin tuo muutama aste, tulihan kameravehkeet paikan päälle suurinpiirtein huoneenlämpöisinä. Pudotusta on voinut puolen tunnin aikana olla siis kymmenenkin astetta, tuskin enempää.

Tähtikuvausräpellyksistä onkin tuttua se että joutuu tarkentamaan muutaman kerran uudelleen illan aikana vehkeiden kutistuessa. Jonkin verran asiaa voi auttaa vakauttamalla objektiivin lämpötilan lämpöpannoilla. Pannoilla on lisäksi se positiivinen vaikutus ettei kastepistettä lämpimämmille linsseille kerry kosteutta ja jäätä. eBaystä saa halvalla RC-auton renkaiden lämmittämiseen tarkoitettuja lämpötilasäädeltyjä pantoja jotka menevät pienempien objektiivien ympärille heittämällä. Tällä kertaa lämmityspannat eivät olleet mukana, koska tornissa ilma liikkuu sen verran ettei usva siellä kiusaa.

Vaikka polttoväli ei kovin pitkä olekaan, 135 milliä, on objektiivissa suuri fyysinen aukko, joka oli pimeydestä johtuen täysin auki: 65mm. Ja kuten voi muistaa, määrää aukon koko syväterävyyden yhdessä tarkennusetäisyyden kanssa. Syväterävyyslaskurin mukaan 65mm:n aukolla, tarkennusetäisyyden ollessa neljänneskilometri (etäisyys tornista metsän reunaan kuvan oikeassa laidassa), ei syväterävyys kata kuvasta kuin sadan metrin matkan. Samankokoisen fyysisen aukon saa aikaiseksi esimerkiksi seuraavilla polttoväliyhdistelmillä: 400mm f/6,1; 300mm f/4,6; 200mm f/3. Äärettömässä olevat tehtaiden ja mastojen keinovalot ovat siis selvästi jo syväterävyysalueen ulkopuolella, ne eivät ole pisteitä vaan pieniä palleroita.

On olemassa tietynlainen matemaattinen kaava optimaaliseen kuvausjärjestykseen, jolla viereisten kuvien välinen aikaero pysyisi mahdollisimman pienenä. Muutaman rivin panoraamassa se ei olisi edes kovin monimutkainen toteuttaa, robottikuvauspäällä ainakaan: rivien sijasta kamera kulkee pitkin maisemaa siksakkimuodostelmaa pitkin. Kahden rivin tapauksessa kuvaus olisi pitänyt hoitaa aloittaen ylhäältä oikealta, siitä edelleen alas, edelleen vasemmalle, ylös, vasemmalle, alas, ja niin edelleen. Kanttiaaltoa mukaillen siis.

Puoli tuntia on kesäyössä pitkä aika, josta johtuen kuvien välillä näkyy, varsinkin taas tuolla oikealla, selvä kirkkaus- ja/tai kontrastiero. Varsinaisesta valaisuerosta ei voi puhua, vaan kyseessä on ilmankosteuden ja sitä myöten läpinäkyvyyden muuttuminen kuvien oton aikana. Lämpötilan pudotessa näkyvän usvan ja kosteuden määrä ilmassa kasvaa, verrattuna kuvauksen alkuhetkeen. Lisäksi usvaa kulkeutuu ilmavirtojen mukana muualta. Tähänkin olisi auttanut tuo edellä mainittu kuvauskaava. Ei ole myöskään poissuljettua etteikö panoraamasofta voisi tehdä vastaavia kuvitteellisia kirkkauseroja valmiseen kuvaan, eikä tämä olisi edes ensimmäinen kerta kun näin kävisi.

Onnettomuustutkintalautakunta voi siis vetää yhteenvedoksi seuraavaa: operaattorin kaluston käyttövirheet ja puutteellinen käyttökoulutus yhdistettynä vaikeisiin olosuhteisiin ja kaluston puutteisiin aiheuttivat epäoptimaalisen lopputuloksen. Yritä toiste uudelleen, dorka.

Päivitys 2016-10-23: Dropboxin pelleilyn takia zoomattava kuva on siirretty tänne. Samaan paikkaan pääsee myös seuraamalla ylläolevan kuvan linkkiä.

2016-08-11

Parempi tapa vinjetoinnin Lensfun-korjausparametrien selvittämiseen Huginilla

Miten kalibrointi sitten toimii? Tarvitaan yksi tasaisesti valaistu kuva per aukko ja per polttoväli, sekä — jos hifistellä haluaa — per tarkennusetäisyys. Esimerkiksi kuvitteellisella 100-300mm f/4 -zoomilla olisi hyvä kattaa polttovälit 100mm, 150mm, 200mm, 250mm ja 300mm sekä aukot f/4; f/5,6; f/8 ja f/11 sekä pienin aukko joka lienee f/22...32. Ääretön olisi hyvä kattaa kaikilla aukoilla ja polttoväleillä, huomatessa vinjetoinnin suuresti muuttuvan lähemmäksi tarkentaessa, myös lähin tarkennusetäisyys ja vielä joku tarkennusetäisyys siltä väliltä. Esimerkiksi tuo äskettäin selvittämäni Samyang 135mm f/2 -objektiivin vinjetointi tuli selvitettyä tarkennettuna äärettömään, kolmeen metriin ja 80 sentin vähimmäistarkennusetäisyydelle.

Kesäilta Panninniemeltä

Kalibrointikuvia siis helposti kertyy toistakymmentä zoomille, kiinteällekin kymmenisen kappaletta. Se on silti pienempi määrä kuin panoraamoista kuvia kalibroidessa, siihenhän tarvitaan kolme kertaa enemmän kuvia ja lisäksi joutuu huolehtimaan parallaksista lähietäisyyksillä.

2016-08-09

Märkiä mölliäisiä

Päivällä tuli vettä, oli pilvistä ja muutenkin masentavan näköistä. Illalla taivaat taas aukenivat, paljas maa pääsi säteilemään lämpönsä esteettä avaruuteen. Lämpötila laski ja kosteus tiivistyi alavilla mailla sumuksi, hitaasti vellovaksi usvaksi. Taivasta koristivat myös pitkin yötä huomiota herättävän kirkkaat valaisevat yöpilvet, jotka aamun valjetessa katosivat auringon loisteeseen, samaten katosivat ne muutamat kirkkaimmat tähdet jotka vasta ovat alkaneet loistaa öiden pimentyessä. Näitä öitä voi talvella vain muistella lämpimästi.


(Timelapsevideo Nilsiän Sänkimäen näkötornista, videossa on sumun liikettä noin puolen tunnin ajalta.)

Yökköset, vaikka kirkkaita olivatkin, eivät nyt oikein napanneet, mutta aamusella oli taas tarjolla kasteen kostuttamia hyönteisiä kuvattavaksi. Näiden perässähän ei tarvitse kulkea maan ääriin, vaan hyvän kuvauspaikan voi löytää vaikka VR:n ratapihalta. Kuvattavavista ei ollut pulaa, sen kun kurkkasi lehden alle, oli siellä yleensä joku yötä viettämässä. Kuten vaikkapa tämä leppäkerttu, joka ei yösijansa kuljetuksesta säikähtänyt. Eikä pelästynyt vaikka leppistä hienovaraisesti ohjaili paremmalle kuvauskohdalle mukaan tarttuneen kuusiopääavaimen kärjellä. Taustalla on yksi terttu pietaryrtin kukintoa antamassa väriä, hyvin rimmaa keltainen oranssin kanssa.

Aamukasteen kostuttama leppäkerttu

2016-08-02

Samyang 135mm f/2 -objektiivin Lensfun-kalibroinnin tulokset

Optista täydellisyyttä pienessä paketissa. Apokromaattinen, nopea lyhyt tele on ollut hakusessa. Alle neljänsadan euron hintaluokassa vaihtoehtoja on ollut, ööö, ehkä yksi ja sekin on Sigman 105-millinen makro jota ei voi järin valovoimaiseksi haukkua. Nikonilla ei ole yhtään värivirheetöntä pikkuteleä, eikä hartaasti odotettu Tamronin 85-millinenkään kovin hyvä ollut tässä suhteessa. Kiinanihme Laowa 105mm f/2 STF on hyvä värivirheen suhteen, mutta bokehin pehmentämiseen tarkoitettu apodisoitu lasielementti syö aika paljon valoa — melkein kaksi kokonaista aukkoa ja kallishan se on myös.

Lyhyiden telejen osastolla Samyang on kyllä pitkänlainen, mutta pelittää se vielä hyvin panoraamapään kanssa. Pidemmillä linsseillä usein loppuu panoraamapään ylävarresta pituus tai pannausalustan click-stopeista tiheys. 135mm on juuri siinä ja siinä, koska Panomaxxin pannausalusen tiheimmät click-stopit ovat kymmenen asteen välein ja laskurin mukaan 135mm tuottaa 10,2 astetta leveän kuvan lyhimmältä sivultaan. Limittymistä on hyvin vähän panoraamoja kuvatessa, mutta on niitä tehty vähemmälläkin.


(Pakollinen kukkabokehkuva.)

Miksi apokromaattisuus on sitten niin kovin tärkeää? Objektiivilla olisi tarkoitus kuvata tähtiä mustavalkokameralla ja seksikkäitä panoraamakuvia. Koska kamerassa on sisällä valosaastesuodin joka päästää näkyvästä spektristä läpi oikeastaan vain ääripäät, on kiva jos sekä sininen että punainen tarkentuvat suurin piirtein samaan paikkaan. Nikonin 85-millinenhän tekee tähtien ympärille ikävät siniset halot, lisäksi sen mekaaninen kestävyys loppui viime talvena kun etummaisin linssiryhmä irtosi paikoiltaan suodinta irtiruuvaillessa.

Alla kuitenkin Huginilla värkätyt kalibrointitiedot open source -käyttäjille. Profiili korjaa vähäiset geometriavääristymät ja vinjetoinnit kaikilla tarkennusetäisyyksillä. Adobellahan ei vielä toimivaa profiilia näy kyseiselle objektiiville olevan, joten vertailu siihen jää tuonnemmaksi, mutta uskon tämän olevan parempi koska sen on tehnyt ansioitunut kamarunkkaaja.

<lens>
       <maker>Samyang</maker>
       <model>Samyang 135mm f/2 ED UMC</model>
       <aperture min="2" max="22" />
       <type>rectilinear</type>
       <mount>Nikon F</mount>
       <cropfactor>1</cropfactor>
         <calibration>
            <distortion model="ptlens" focal="135" a="0.00072" b="-0.001" c="0.00215" />
            <vignetting model="pa" focal="135" aperture="2.0" distance="100" k1="-1.01068" k2="0.99239" k3="-0.53442" /> 
            <vignetting model="pa" focal="135" aperture="2.8" distance="100" k1="0.02813" k2="-0.92096" k3="0.59655" />
            <vignetting model="pa" focal="135" aperture="4.0" distance="100" k1="-0.069" k2="-0.16" k3="-0.06" /> 
            <vignetting model="pa" focal="135" aperture="5.6" distance="100" k1="-0.14" k2="0.11" k3="-0.15" /> 
            <vignetting model="pa" focal="135" aperture="8.0" distance="100" k1="-0.11" k2="0" k3="0" /> 
     <vignetting model="pa" focal="135" aperture="2.0" distance="3" k1="-0.53456" k2="0.29892" k3="-0.15499" /> 
     <vignetting model="pa" focal="135" aperture="2.8" distance="3" k1="-0.08784" k2="0.06134" k3="-0.08" /> 
     <vignetting model="pa" focal="135" aperture="4.0" distance="3" k1="-0.085" k2="0" k3="0" /> 
     <vignetting model="pa" focal="135" aperture="2.0" distance="0.8" k1="-0.22656" k2="0.16959" k3="-0.07317" /> 
     <vignetting model="pa" focal="135" aperture="2.8" distance="0.8" k1="-0.10264" k2="-0.00365" k3="0.03305" /> 
         </calibration>
</lens>

Lenstipin arvio haukkui linssiä suuresta vinjetoinnista, muttei tuo kummemmin haittaa lähelle kuvattaessa. Äärettömässä täydellä aukolla tulee tietty neulanreikäefekti kun nurkat tummuu kuvassa huomattavasti. Seuraavassa Huginin antamat käyrät vinjetoinninkorjauksen suhteen äärettömässä, kolmen metrin potrettietäisyydellä ja minimitarkennusetäisyydellä. Kuten näkyy, loivenee vinjetointi huomattavasti tarkennustason siirtyessä kohti kameraa. Tämän muutoksen ottaa huomioon myös ylle postattu Lensfun-korjausprofiili eli tarkkaa jälkeä aikovan kannattaa muistella suurinpiirteistä tarkennusmatkaa kuvia käsitellessään.



Samalla siirtyy myös objektiivin sisääntulopupilli (entrance pupil) melkein kymmenellä sentillä kohti etummaista linssiryhmää. Äärettömässä sisääntulopupillin kohta on suurinpiirtein kameran kennon tasalla, lyhimmällä tarkennusetäisyydellä puolestaan se on tarkennusrinkulan kumiosan kameran puoleisen kolmanneksen kohdilla.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...