Fisheye-lens
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
 |
|
Een fisheye(lens) (of fish-eyeobjectief) is een op een fotocamera te gebruiken lenzenstelsel met een korte brandpuntsafstand, een sterke groothoekwerking en een karakteristieke tonvormige vertekening. Het vervormde beeld is enigszins vergelijkbaar met het gereflecteerde beeld in een kerstbal. De beeldweergave wijkt af van die van de meer gebruikelijke rectilineaire groothoek- en supergroothoekobjectieven.
Inhoud |
[bewerk] Geschiedenis
De eerste fisheyefoto's werden in 1911 gemaakt met een camera obscura (pinhole camera/gaatjescamera) gevuld met water, de maker was Robert Wood. Deze camera keek recht omhoog en had een lichtgevoelige plaat op de bodem. De breking die lichtstralen aan het wateroppervlak ondergaan, maken dat een waarnemer onder water naar boven kijkend de hele hemelkoepel van horizon tot horizon in een beperkte cirkel ziet. Een vis die naar boven kijkt, maar ook een zeehond of een duiker, ziet de wereld boven water ongeveer als een foto gemaakt met een fisheye-lens met cirkelvormig beeldveld. Het is dus misleidend dat fisheye-lenzen (of in het Nederlands visoog- of vissenooglenzen) naar vissenogen verwijzen, want elk oog onder water ziet hetzelfde, maar daarbij heeft Wood bij het bedenken van de term 'fish-eye' destijds niet stilgestaan.
De eerste fish-eye van glas is een lens ontworpen door R. Hill uit 1924. De lens was bedoeld voor meteorologische doeleinden. De Japanse camera- en lenzenfabriek Nikon heeft in de loop van de tijd de meeste fisheyelenzen op de markt gebracht. De reeks begon in 1938 en hun eerste fisheye voor kleinbeeld dateert van 1962. In dat laatste jaar bracht concurrent Pentax ook een fisheye voor kleinbeeld uit.
[bewerk] Krom perspectief?
Een foto gemaakt met een fisheye maakt een sterk vertekende indruk, terwijl een rectilineaire foto (met lijnperspectief) op ons 'normaal' overkomt. Toch geeft onze ooglens hetzelfde perspectief als een fisheye-lens.
Als volgt valt dit te controleren. Ga naast een lange rechtlijnige spoorlijn staan met de schouders evenwijdig aan het spoor. Naar rechts kijkend zie je in de verte rails en bovenleiding in een verdwijnpunt samenkomen, maar naar links kijkend zie je ook een verdwijnpunt. Kijk nu haaks op de spoorlijn voor je uit; de randen van het blikveld zijn helemaal niet scherp, maar er valt wel te zien dat beide verdwijnpunten tegelijk zichtbaar zijn. Ook het menselijk oog blijkt een blikveld van iets meer dan 180° te hebben. Twee verdwijnpunten voor dezelfde parallelle lijnen (de rails), dat kan niet volgens het lijnperspectief, en hieruit volgt dat wij in ons bewustzijn geen plat beeld kunnen hebben en geen lijnperspectief gebruiken. Dat komt erop neer dat onze ooglens eenzelfde soort perspectief geeft als een fisheye-lens en dat deze foto-objectieven dus ook om deze reden net zo goed humaneye-lens hadden kunnen heten.
[bewerk] Types
Er zijn fisheye-lenzen met een beeldhoek van 180 graden of zelfs meer (er is een lens geweest met een beeldhoek van 300°!). Bij een beeldhoek van 180° is het mogelijk de hele hemelkoepel in een keer te fotograferen door de camera op het zenit te richten. Ook kunnen fotografen met slechts twee foto's alles wat ze om zich heen zien, inclusief voeten, fotograferen.
Op kleinbeeldspiegelreflexcamera's worden meestal fish-eye lenzen gebruikt met een brandpuntsafstand van 15 of 16 mm. Deze geven alleen in de diagonaal van het beeld een beeldhoek van ongeveer 180 graden. Nog kortere brandpunten van ongeveer 8 mm geven een cirkelvormige afbeelding met eromheen zwart. Nikon heeft ooit een lens met een brandpunt van 6 mm en een beeldhoek van 220° gehad; het was de kortste brandpuntsafstand ooit voor kleinbeeld, maar het ding woog ruim 5 kilo en had een voorste lens van 220mm diameter. Deze enorme bolle voorlens diende om ook het licht dat enigszins van achteren kwam op te kunnen vangen.
[bewerk] Projectiemethoden
Bij de afbeelding van de driedimensionale wereld naar het platte vlak spelen problemen die vergelijkbaar zijn met wat in de cartografie speelt, waar een driedimensionaal vlak naar een tweedimensionaal vlak wordt afgebeeld. Er moet gekozen worden welke eigenchappen in de projectie behouden blijven en welke vervormd mogen worden. Bij fisheye-lenzen bestaan er in de praktijk vijf mogelijkheden, waarbij de eerste vier namen hebben die ook in de cartografie voorkomen.
- Afstandsgetrouw (Equidistant):
, met θ in radialen. Op de foto correspondert de afstand object-fotocentrum met wat in de werkelijkheid de hoek is tussen het object en het punt waar de camera op gericht is. Deze projectie is zeer geschikt om bijvoorbeeld hoeken tussen sterren te meten. De meeste fisheye-lenzen gebruiken deze projectiemethode.
- Orthographisch: r = f * sin(θ). De foto gaat eruit zien zoals wij de maan zien: in het midden onvervormd, aan de randen sterk platgedrukt. Nikon heeft één lens gehad die deze methode gebruikte.
- Oppervlaktegetrouw: r = 2fsin(θ / 2). Gelijke oppervlakken uit de werkelijkheid (gemeten in vierkante graden) worden gelijke oppervakken op de foto (vierkante mm). Geschikt om bijvoorbeeld de bedekkingsgraad (verhouding bewolking/blauwe lucht) van de hemel te meten. Er zijn enkele fisheyelenzen met deze wijze van afbeelden.
- Hoekgetrouw (conform): r = 2ftan(θ / 2). Dit is de enige projectiemethode die een bal, waar die zich ook maar in het beeldveld bevindt, afbeeldt als een cirkel. Toch is in de praktijk (nog) geen lens gemaakt die hoekgetrouw werkt.
- Geen van deze. Dat wil zeggen dat niet gepoogd is om de vertekening aan een bepaalde formule te laten voldoen.
Met fish-eyelenzen op digitale camera's gemaakte (of gescande) foto's kunnen op een computer met beeldbewerkingssoftware rectilineair of panoramisch worden gemaakt. Vooral bij het rectilineair maken gaat een deel van het beeld verloren, maar men behoudt evengoed een sterk groothoekeffect.
[bewerk] Trivia
- Het Zwitserse bedrijf Lomography brengt 's werelds enige 35mm-film camera met vaste fisheyelens in de handel.
[bewerk] Bron
- Kumler, James & Bauer, Martin (2003) "Fisheye lens designs and their relative performance", Proceedings of SPIE, Vol 4093 (Congres oktober 2000) + Pdf met deze titel
[bewerk] Externe links
- Fisheye-Hemi plug-in voor Photoshop om van fisheyeperpectief gewoon perpectief te maken.
- historie Nikon-fisheyes
