Сколько зума сделает камеру пригодной для съемки железнодорожных пломб с расстояния в 100 футов?

11

Я инженер, и нам нужно сфотографировать уплотнения вагонов (стальные галстуки, как на фото) с верхней части здания. Что мне нужно, так это камера с достаточным увеличением, чтобы мы могли четко видеть, является ли крышка правильной, а галстук не поврежден (если письмо может быть разборчивым, это будет бонусом, но я на это не рассчитываю). Самая длинная дистанция, с которой я собираюсь сделать снимок, составляет 96 футов (обычно более 30 футов, но это худший вариант). Длина меток составляет около 1/16 дюйма. Я думаю, что выгравированные метки будут видны только с близкого расстояния. Если сами метки не возможны на таких расстояниях, этого может быть достаточно, чтобы подтвердить, что кабель не поврежден.

Достаточно ли будет так называемой суперзум-камеры? Если это так, то 24х слишком мало или нам нужно подобрать что-то ближе к 60х? Фотографии будут сделаны днем ​​на восток (поляризационный фильтр для уменьшения бликов?). Наш железнодорожный менеджер будет фотографировать и будет любителем, так что возможность стрелять и снимать будет полезна.

Плохое изображение со стороны автомобиля

Мы еще не определились с бюджетом, но было бы неплохо менее 700.

Гравированные метки, вероятно, никогда не будут разборчивы на расстоянии

Engineerguest
источник
Что плохого в «плохом имидже», с которым вы связаны? Это явно не в фокусе, но что еще делает это плохо? Кроме того, эти вагоны движутся, когда вам нужно сфотографировать печати?
JPhi1618
Я имел в виду отсутствие фокуса. Я одной рукой держался за лестницу, а другой снимал фотографию с помощью смартфона.
Engineerguest
4
Не совсем по поводу фотографии, но это напомнило мне: у меня была короткая работа, прежде чем цифровая фотография стала чем-то особенным, ходить по вереницам вагонов, проверяя печати. Я пытался сделать свои собственные фотографии и заметки, но грузчики действительно сообщили мне, что это не было поведением, в котором я должен участвовать в этом доке. В наши дни мы, вероятно, просто полетели бы на дроне, с наклеенной на него карточкой профсоюза, по цепочке машин.
Уэйн Конрад
1
Не только зум, но и разрешающая способность.
Осьминог
2
Вы, вероятно, не хотите масштабирования вообще. Для трехкратного диапазона расстояний вы хотите, чтобы изображение заполняло рамку в ближайшем диапазоне, и если оно все еще приемлемо велико при ⅓ этого значения, то вы можете использовать простой объектив (и получить лучшее изображение по заданной цене). См. [Ответ scottbb] (a / 89795) о том, как рассчитать необходимое фокусное расстояние.
Тоби Спейт

Ответы:

10

Поскольку другие ответы хорошо дают вам рыбу, поскольку вы инженер, этот ответ научит вас ловить рыбу.

Угол обзора комбинации объектива и камеры просто определяется равнобедренным треугольником, основание которого является диагональю размера датчика камеры, а высота - фактическим фокусным расстоянием объектива. Угол вершины равнобедренного является углом зрения.

Мы могли бы на самом деле рассчитать желаемый угол зрения, используя тригонометрию, но давайте просто сделаем некоторые расчеты на основе аналогичных треугольников. Предполагая, что изображение, которое вы включили, примерно соответствует размеру, необходимому для чтения тегов, я измеряю тег примерно на 1/12 ширины изображения. Таким образом, изображение имеет ширину 12 3/4 дюйма. Давайте укоротим до 12 дюймов или 1 фута. Тогда отношение расстояния к ширине объекта ( D / W ) составляет 96: 1 (в указанном вами худшем случае). Используя расстояние в качестве высоты равнобедренного треугольника и ширину предмета в качестве основания треугольника, мы наложили границы на угол обзора.

На изображении ниже серый прямоугольник представляет камеру. D - это расстояние до объекта (т. Е. 96 футов), а W - ширина покрываемой области (12 дюймов). Поскольку треугольники подобны, ƒ / д = Д / Ш .

введите описание изображения здесь

Следовательно, с помощью аналогичных треугольников фокусное расстояние камеры к диагонали sensor / d должно соответствовать или превышать 96: 1.

Ответ А. Дж. Хендерсона предполагает суперзум Nikon P900 с фокусным расстоянием в 35 мм в эквиваленте. Размер датчика 35-мм формата составляет 24 мм × 36 мм, поэтому диагональ составляет ~ 43 мм. Это дает отношение ƒ / d около 46,5: 1, или около половины того, что вам понадобится для получения изображения такого же размера, как вы предоставили, на 96 футов.

Примечание: Р900 не имеет датчик формата 35 мм (на самом деле это 6.2mm × 4.6mm (7,7 ммдиагонали)), но такфокусное расстояние / угол обзора дается относительно размера датчика 35 в этом обсуждении, мы использовать датчик 35 ммкачестве расчетной базовой линии. Фактическое физическое макс фокусное расстояние 357mm (который 2000/357 = 5,6 раз меньшечем его «эквивалент 35 мм» фокусное расстояние). Но поскольку сенсор камеры в 5,6 раза меньше сенсора формата 35 мм, масштабные коэффициенты отменяются.


Итак, давайте сделаем шаг назад. Наилучшее отношение фокусного расстояния к диагонали датчика, которое вы можете ожидать от P900, составляет 46,5: 1. Вам этого достаточно? Это приводит к изображению, которое охватывает примерно в два раза по ширине изображений, при условии, на 96 футов. Другие слова, от 96 футов прочь, а P900 при полном увеличении будет производить изображение, где печать метка будет примерно вдвое шире те, что на вашем примере изображения. Это адекватно? Обязательно примите во внимание предостережение А.Дж. Хендерсона относительно размытия в движении: вам нужно убедиться, что камера устойчива, чтобы не было размытых деталей при таком уровне масштабирования.

Я предлагаю снять P900 и проверить его, прежде чем совершить покупку. Примерно за $ 60, вы можете арендовать один из таких мест, как LensRentals.com или BorrowLenses.com в течение недели.

scottbb
источник
1
Отлично, я найду время, чтобы прочитать это, когда вернусь домой сегодня вечером. Сейчас я планирую прислушаться к вашим советам и предложить арендовать камеру и штатив. Спасибо.
Engineerguest
1
Может быть, он просто машинист поезда, он же машинист поезда. Много хорошей информации.
JPhi1618
1
@ JPhi1618 "просто"? есть потенциальные черви! =)
scottbb
1
размытость при движении и вызванное теплом воздушное мерцание важны на этих расстояниях.
ааааа говорит Моника восстановило
1
Стоит отметить, что «предоставленное изображение» относится к тому, где вы можете видеть цифры, а не к тому, где вы можете просто увидеть тег (например, плохое изображение, которое также было связано). Вот почему мой первый ответ сказал: «не может быть сделано», а затем я уточнил рекомендацию P900 как наилучший возможный вариант, который я мог найти в ценовом диапазоне. Я согласен попробовать его, хотя, чтобы убедиться, что он будет работать, так как вибрация - большая проблема, или получить ее из того места, где вы можете ее вернуть.
AJ Henderson
4

Сделайте несколько тестов, используя вашу существующую камеру. Это дает вам возможность выбрать настройку фокусного расстояния, используемую для экспозиции. Сделайте серию снимков на замеренных расстояниях. Из этого теста, решить, максимальное расстояние и фокусное расстояние, используемое, что доставлено удовлетворительное изображение.

Предположим, что изображение, снятое с 12 футов с фокусным расстоянием объектива 300 мм, является удовлетворительным. Теперь вы можете рассчитать, что расстояние до объекта в 24 фута с 600 мм даст удовлетворительное изображение. Продолжение - 48 футов с 1200 мм; 96 футов с 2400 мм; и т.п.

Примечание: 24X или 60X могут быть обманчивы. Эти диапазоны масштабирования. Вам нужно посмотреть фактическое фокусное расстояние, которое обеспечивает зум-объектив. После выполнения вышеуказанного теста вы можете определить для себя необходимое фокусное расстояние. Кроме того, все линзы не созданы равными. Ты получаешь то, за что платишь.

Алан Маркус
источник
4

Xtimes ZOOM обозначение бесполезно здесь. Это означает , что соотношение между ViewFields / фокусным расстоянием полного увеличения масштаба и полного увеличения-аут Х . Вы не знаете, может ли он снимать изображения «рыбий глаз», охватывающие угол 120 °, при уменьшении, или он может видеть окна в плоскости на 4000 фут выше при увеличении.

Ключевыми факторами для вашего рассмотрения являются: разрешение, размер сенсора и фокусное расстояние. Разрешение не требует пояснений, фокусное расстояние определяет, насколько большой будет проекция меток на сенсоре, а правило размеров сенсора определяет, сколько пикселей будет покрывать метку.

Короче говоря: чем больше разрешение, тем лучше. Чем длиннее фокусное расстояние, тем больше метка. Чем больше датчик, тем меньше метка.

Скажем, мы хотим иметь 10 "-16" поле зрения. Используя этот онлайн-калькулятор и эту таблицу для факторов обрезки, мы можем получить фокусные расстояния, которые необходимо покрыть:

  • Для датчика APS-C, используемого в зеркальных фотокамерах начального уровня и беззеркальных камерах, необходимо покрыть 800 - 2500 мм.
  • Например, для 1 "сенсора, используемого в серии Sony RX, вам нужно покрыть 400 - 1200 мм.
  • Для 1 / 1,7-дюймового датчика, используемого в компактных моделях высшего класса, вам необходимо покрыть 250 - 900 мм.
  • Для 1 / 2,3-дюймового или 1 / 2,5-дюймового датчика, используемого в суперзумах, вам необходимо покрыть 200 - 600 мм.
  • Для датчиков APS, используемых в профессиональных полнокадровых цифровых зеркальных / беззеркальных камерах, необходимо покрывать 1200–3600 мм.
  • Для среднего кадра, используемого в ультрасовременных арт-студийных камерах, вам необходимо покрыть 1500 - 5000 мм или 2000 - 6000 мм.

Вероятно, суперзумы отсутствуют, поскольку они обеспечивают фиксированный диапазон возможных фокусных расстояний, и производитель выбирает диапазон, чтобы покрыть то, что потребуется среднему Джо.

Полный кадр и больше отсутствуют из-за высоких цен. Они являются про- и конечными наборами; Я полагаю, вам нужно оценить состояние печати и прочитать тег.

Я бы порекомендовал поискать DSLR начального уровня или беззеркальный корпус, оснащенный кольцом телеконвертера и длинным объективом. Если вы получите 2- кратный телеконвертер, все будет в порядке с объективом 400 - 1200 мм, а с 4-кратным телеконвертером у вас все будет в порядке с объективом 200 - 700 мм.

Если вы можете пожертвовать деталями, вы можете пойти на меньшую длину, так как печать будет покрывать меньшую часть изображения.


Что касается комментариев: Ваш Nexus 5X оснащен 1 / 2,3-дюймовым датчиком. Предположим, что значение 26 мм является кратчайшим фокусным расстоянием объектива. В этом случае вам необходимо 23-кратное увеличение (600/26 - примерно 23).

Crowley
источник
Ответ в том, что масштаб не имеет значения. Им нужно соответствующее фокусное расстояние для данного типа камеры.
Кроули
1
@CarstenS - это не примеры увеличения, это диапазоны фокусных расстояний, из которых вы можете выбрать объектив.
Крис Х
Хорошо, давайте не будем путать прохожих.
Карстен С
@CarstenS, но ваш комментарий о том, что достаточно 3-кратного или 4-кратного увеличения, является правильным :)
Кроули,
2

После долгих размышлений и исследований я думаю, что то, что вы пытаетесь сделать, может быть возможным, но это может быть сложно и потребует увеличения изображения, чтобы можно было проверить.

Моим первоначальным ответом было игнорирование того факта, что при современных разрешениях камеры печать может быть относительно небольшой в кадре и все еще распознаваться как неповрежденная.

Я действительно ожидаю, что дрожание камеры будет серьезной проблемой при уровнях масштабирования, о которых вы говорите, но камера, такая как Nikon P900, имеет эквивалентное фокусное расстояние 35 мм, равное 2000 мм, с опцией цифрового увеличения, чтобы перейти на 4000 мм, что может быть достаточно для дать вам то, что вам нужно, даже без обрезки.

Вероятно, все-таки неплохо бы приобрести какой-нибудь штатив, который можно использовать для стабилизации камеры при съемке с 96 футов, но в P900 встроена довольно хорошая стабилизация изображения, которая поможет.

Я бы не планировал читать теги, но есть большая вероятность, что сама печать будет не повреждена.

А. Дж. Хендерсон
источник
По общему признанию единственная камера, которую я имею в наличии, является телефонной камерой Nexus 5x, поэтому я думаю, что эксперимент Кроули может иметь небольшую ценность из-за этого.
Engineerguest
Приятной особенностью P900 является то, что он охватит весь спектр для вас. Возможно, удастся обойтись и с более дешевым суперзумом, но он в значительной степени король суперзумов из того, что я мог найти, и должен дать вам лучший снимок в целом.
AJ Henderson
Будет ли зум-объектив p900 способен переключаться между 30 'и 96' расстояниями без переключения объектива. Это значение обозначения Х, если я понимаю, хорошее при 96/30 = 3х при работе на крайних значениях. Если это так, я думаю, что стоит потратить деньги на аренду камеры на несколько дней со штативом, чтобы попробовать ее. Спасибо всем за вклад, я знал, что фотография была более сложной, чем я описывал, но я надеюсь, что я был адекватен в своей формулировке.
Engineerguest
1
P900 имеет 83-кратный оптический зум. Он может иметь размеры от 24 до 2000 мм, что эквивалентно 35 мм, что означает, что он будет работать не только с 36 футов, но и с 1 фута 8 дюймов (что ближе всего к объекту). Чтобы получить такой большой диапазон, приходится идти на множество компромиссов с точки зрения качества объектива, но он должен хорошо соответствовать вашим потребностям. Могут быть более дешевые варианты, которые также могут их покрыть, но если что-то в вашем ценовом диапазоне удовлетворит ваши потребности, P900 подойдет.
AJ Henderson
Поправьте меня , если я ошибаюсь, но как цифровой зум отличается от обрезки?
Кроули
2

У меня есть Nikon P900, а его фокусное расстояние эффективных 2000мм является то, что вы хотите. На расстоянии 30 метров с фокусным расстоянием 357,5 мм снимаемая область составляет 386 на 520 мм или около 15 на 20 дюймов. Это немного больше, чем вы хотите, но близко. При максимальном увеличении, трудно получить он указал, где вы хотите, но есть кнопка на объективе, который отъезжает, чтобы показать общую область с коробкой, показывая, что будет в кадре, когда вы отпустите кнопку, и он увеличивает обратно С практикой вы можете держать его за руку и получать четкие снимки, но штатив делает это намного проще. У него есть режим наблюдения за птицами, который пытается сохранить скорость затвора путем увеличения значения ISO. Это делает немного больше шума, но борется размытие от движения камеры, если вы рука проведение. Если вы получаете хороший фокус, я бы ожидать, чтобы иметь возможность считывать метки.

Росс Милликен
источник