DE202009005679U1

DE202009005679U1 - Adapter zum parallaxefehlerfreien Drehen einer Kamera bei Panoramaaufnahmen

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Publication number: DE202009005679U1
Application number: DE200920005679
Authority: DE
Original assignee: HOPF ERWIN
Current assignee: HOPF ERWIN
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2019-04-17

Abstract

Adapter zur parallaxefehlerfreien Rotation einer Kamera bei Panoramaaufnahmen
dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Kamera mit dem Stativgewinde (S) an einer Bohrung (B) auf einer kameraspezifischen Vorrichtung versetzt zur Drehachse montiert werden kann, wobei sowohl das Maß (a) als auch das Maß (b) durch das Kamerasystem konstruktiv fest vorgegeben ist
b) die konstruktiven Maße (a) und (b) des Adapters mit den konstruktiven Merkmalen (a) und (b) der zu verwendenden Kamera übereinstimmen
c) das Maß (c2) größer als (c1) ist
d) die Maße (d), (e) und (f) des Adapters objektseitig, also vor dem Drehpunkt auf kleiner 40 Millimeter reduziert sind, was bei der Verwendung von Ultraweitwinkel- und Fisheye-Objektiven zu nur minimalen Verdeckungen führt
e) der Adapter am stativseitigen Drehpunkt (D) mit einer Bohrung und/oder einem ¼''-20 UNC Gewinde und/oder einem ³/₈''-16 UNC Gewinde versehen ist
f) die Kamera auf den Adapter montiert in Hochformat-Position um...

Description

Mit dem Einzug der Digitaltechnik in die Fotografie ist es vergleichsweise einfach geworden, einzelne fotografische Aufnahmen zu erstellen und sie zu einem Panorama zusammenzufügen. Damit die einzelnen Aufnahmen nahtlos und ohne Parallaxenfehler zusammengefügt werden können, muss das Aufnahmesystem genau horizontal ausgerichtet sein und zwischen den Aufnahmen um das Zentrum der Eintrittspupille des Objektivs rotiert werden. Dazu wird die Kamera in der Regel auf eine Vorrichtung (häufig „Nodalpunktadapter” genannt) montiert, die einen Versatz der Kamera entlang der optischen Achse derart gewährleistet, dass die Eintrittspupille des Objektivs über dem Drehpunkt eines Stativkopfes positioniert ist. Diese Vorrichtung wird daher sinnvollerweise auf eine Nivelliereinheit (z. B. einen Kugelkopf) montiert und zusätzlich mit einer Drehplatte ausgestattet.
Alle heute kommerziell verfügbaren Nodalpunktadapter, z. B. von Nodal Ninja (USA), Manfrotto (Italien) und Novoflex (Deutschland), zeichnen sich in der Anwendung durch folgende Merkmale aus:

– sie sind für verschiedenste Kameras nutzbar
– die Kamera muss mit Hilfe von Skalen auf dem Adapter millimetergenau fixiert werden
– diese Justage ist sehr fehleranfällig und zeitaufwendig
– die richtige Position muss zuvor mit Hilfe von Messreihen ermittelt werden
– die Flexibilität dieser Vorrichtungen geht zu Lasten der Genauigkeit
– die konstruktive Ausführung flexibler Lösungen schränkt die Tauglichkeit bei Verwendung von Ultra-Weitwinkel- und Fisheye-Objektiven stark ein
– sie sind bedingt durch den konstruktiven Aufwand recht teuer und sind daher nur anspruchsvollen Amateuren und Profis vorbehalten

Dabei sind die kommerziell verfügbaren Adapter zum Teil auch für mehrreihige Panoramen nutzbar.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Adapter für einreihige Panoramen zu schaffen, der sehr einfach und nicht fehleranfällig zu nutzen ist. Bei der Verwendung von Ultra-Weitwinkel- und Fisheye-Objektiven sollen Verdeckungen des zu fotografierenden Objekts auf ein Minimum reduziert werden.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Wesentlich ist dabei, dass die Vorrichtung spezifisch für jede zu verwendende Kamera hergestellt wird. Damit entfallen jegliche Einstellungen am Adapter bei der Nutzung.
Idealerweise nutzt man für die Herstellung des Adapters ein „Master-Layout”, das bezüglich zweier kameraspezifischer Masse (a) und (b) parametrisiert ist. Die beiden Masse (a) und (b) entsprechen den beiden konstruktiven Merkmalen (a) und (b) der Kamera.
Dabei lässt sich (b) relativ leicht messen werden. Das Mass (a) kann nur indirekt ermittelt werden.
Mit dem Adapter, in dem die Masse (a) und (b) konstruktiv fest vorgegeben sind, können selbst von Laien ohne Vorkenntnisse in geometrischer Optik und Panoramafotografie schnell Aufnahmenreihen für ein einreihiges Panorama ohne Parallaxenfehler erstellt werden.
Diese können dann fehlerfrei mit geeigneter Panorama-Software zu Panoramen weiterverarbeitet werden.
Dabei wird durch Verzicht auf Flexibilität jegliche (Fehl-)-Justage vermieden und höchste Genauigkeit erreicht.
Zudem wird eine konstruktive Ausführung derart möglich, dass bei Verwendung von Ultra-Weitwinkel- und Fisheye-Objektiven das aufzunehmende Objekt im Bereich des Drehpunkts durch den Adapter kaum abgeschattet wird. Dadurch eignet sich der Adapter bestens zur Erstellung voll-sphärischer, einreihiger Panoramen (180° × 360°).
Die starre, kameraspezifische Ausführung ist zudem vergleichsweise kostengünstig.
Erläuterungen zu den Skizzen
Zu Skizze 1
Skizze einer Kamera in Querformat-Position mit folgenden konstruktiven Merkmalen

Z: Position der Eintrittspupille, um die die Kamera rotiert werden muss, wenn eine Serie von Aufnahmen frei von Parallaxenfehlern sein soll
S: Stativgewinde der Kamera, im Abstand (a) von der Rotationsachse, gemessen entlang der optischen Achse des Systems
b: Abstand der optischen Achse von der Kameraauflage, also dem „Boden” des Kameragehäuses

Erläuterung:

1. Auch in Hochformatposition muss die Kamera um die vertikale Achse durch die Eintrittspupille geschwenkt werden, damit die Aufnahmen einer Aufnahmeserie Parallaxe-fehlerfrei zusammengefügt werden können
2. Bei der Verwendung von (sphärischen) Fisheye-Objektiven mit 180 Grad Bildwinkel wird alles, was objektseitig vor der Eintrittspupille liegt, abgebildet. Das ist der Grund dafür, die Masse (d), (e), (f) oder den Radius einer halbkreisförmigen Vorrichtung im Bereich des Drehpunktes so klein wie möglich zu halten.

Zu Skizze 2
Beispiel-Layout (planar) eines Adapters nach Schutzanspruch 2 (nach dem Abkanten ist der rechte Teil 90 Grad nach oben abgewinkelt)

• mit Bohrung/Gewinde am Drehpunkt (D)
• mit Bohrung/Gewinde am Kamerabestigungspunkt (B)
• mit den konstruktiven Maßen (a) und (b)
• mit den Maßen (c1) und (c2) und dem Merkmal (c2) größer (c1)
• mit den kritischen Maßen (d), (e) und (f)
• ausgelegt zur Rotation einer Kamera in Hochformatstellung
• mit einem zusätzlichen Langloch (L) gemäß Schutzanspruch 3

Erläuterung
Wenn die Kamera auf einem abgekanteten Adapter gemäß Skizze 2 montiert ist und der Adapter am Drehpunkt (D) auf einem Stativ oder einer Drehplatte („Panoramaplatte”) montiert ist, befindet sich die Kamera in Hochformatposition. Auch in diesem Fall verläuft die Rotationsachse durch die Eintrittspupille.
Diese Hochformatposition ist vorteilhaft, will man einen möglichst großen vertikalen Bildwinkel erfassen. Die Querformatposition verwendet man dann, wenn man auf den großen vertikalen Bildwinkel verzichten kann und dafür die Anzahl der notwendigen Aufnahmen für eine Aufnahmeserie minimiert.
Zu Skizze 3
Beispiel-Layout eines Adapters nach Schutzanspruch 3

• mit halbkreisförmigem Layout im Bereich des Drehpunktes gemäß Schutzanspruch 2
• mit jeweils einer Bohrung/einem Gewinde an den Drehpunkten Dh und Dq
• mit einer Bohrung B zur Befestigung der Kamera am Stativgewinde mit einer Schraube
• mit den konstruktiven Maßen (a) und (b)
• ausgelegt zur wahlweisen Rotation einer Kamera in Hochformatstellung um eine Achse durch den Drehpunkt Dh oder in Querformatstellung um eine Achse durch den Drehpunkt Dq

Erläuterung:
Die Kamera wird an der Bohrung (B) mit einer Schraube am Stativgewinde befestigt und so ausgerichtet, dass die optische Achse über dem Drehpunkt (Dq) zu liegen kommt. Dann kann der Adapter wahlweise an der Bohrung (Dh) – mit der Kamera in Hochformatposition – oder an der Bohrung (Dq) – dann mit der Kamera in Querformatposition – auf einem Stativ oder einer Drehplatte befestigt werden. In beiden Fällen passen die Aufnahmen einer Aufnahmenserie Parallaxen-fehlerfrei zusammen.
Ein derartiger Doppel-Adapter ist allerdings nicht für die Verwendung von Fisheye-Objektiven geeignet. Er ist für die Verwendung mit Kompaktkameras ausgelegt.

Claims

Adapter zur parallaxefehlerfreien Rotation einer Kamera bei Panoramaaufnahmen dadurch gekennzeichnet, dass a) die Kamera mit dem Stativgewinde (S) an einer Bohrung (B) auf einer kameraspezifischen Vorrichtung versetzt zur Drehachse montiert werden kann, wobei sowohl das Maß (a) als auch das Maß (b) durch das Kamerasystem konstruktiv fest vorgegeben ist b) die konstruktiven Maße (a) und (b) des Adapters mit den konstruktiven Merkmalen (a) und (b) der zu verwendenden Kamera übereinstimmen c) das Maß (c2) größer als (c1) ist d) die Maße (d), (e) und (f) des Adapters objektseitig, also vor dem Drehpunkt auf kleiner 40 Millimeter reduziert sind, was bei der Verwendung von Ultraweitwinkel- und Fisheye-Objektiven zu nur minimalen Verdeckungen führt e) der Adapter am stativseitigen Drehpunkt (D) mit einer Bohrung und/oder einem ¼''-20 UNC Gewinde und/oder einem ³/₈''-16 UNC Gewinde versehen ist f) die Kamera auf den Adapter montiert in Hochformat-Position um eine vertikale Achse durch den Drehpunkt (D) rotiert werden kann
Adapter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter im Bereich des Drehpunktes (D) nicht rechteckig sondern halbkreisförmig ausgelegt ist und der Radius auf kleiner 40 Millimeter reduziert ist, was bei der Verwendung von Ultraweitwinkel- und Fisheye-Objektiven zu nur minimalen Verdeckungen fährt
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera wahlweise in Hochformat-Ausrichtung um eine vertikale Achse durch den Drehpunkt (Dh) oder in Querformat-Ausrichtung um eine vertikale Achse durch den Drehpunkt (Dq) gedreht werden kann
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter mit zwei oder mehr Bohrungen (B) und/oder einem Langloch (L) ausgestattet dennoch Flexibilität bietet für die Verwendung eines Zoom-Objektivs oder unterschiedlicher Objektive an einem Kameragehäuse mit dem festen Gehäusemaß (b)
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter mittels einer austauschbaren Adapterplatte mit ¼''-20 UNC und/oder ³/₈''-16 UNC Gewinde und/oder einem Klemmprofil ausgestattet auf kommerziell verfügbare Gerätekomponenten (Stativ, Stativkopf, Nivelliervorrichtung, Drehplatte) befestigt werden kann.
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter im Bereich der Kamerabefestigung mit einer Gummierung versehen ist
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter zur exakten Nivellierung zusätzlich mit einer Libelle ausgestattet ist