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Meike f2/6,5mm: Fisheye für spiegellose Systemkameras

Viele Panoramafotografen verstehen unter Panoramafotografie die Fotografie des vollen Raumes, also auf 360° horizontal und 180° vertikal. Dabei ist der Mehraufwand, der zu leisten ist, um die letzten vertikalen 30° abzubilden, unverhältnismäßig hoch. Denn während sich 150° vertikal in single-row Technik ganz einfach mit einem gängigen fullframe Fisheye  (z.B. am KISS) ablichten lassen, braucht man für die 180° entweder ein zirkulares oder Portrait-Fisheye, ein fullframe Fisheye an einem "slanted" Nodalpunktadapter (SLANT) oder ein multi-row-Nodalpunktsystem. 
In allen diesen Techniken muss für die volle Sphäre aber der Nadir gesondert bearbeitet werden, denn da steht ja das Stativ mit dem Stativkopf und der Basis des Panoramasystems. Man nennt diese Nacharbeit dann den Nadir-Patch.

Es macht Sinn sich einmal zu vergegenwärtigen, wie klein der Bereich des Motivs eigentlich ist, für den man diesen unverhältnismäßig großen Aufwand treibt.
Alle fullframe Fisheyes bilden 140°...160° vertikal ab (Kamera im Hochformat). An den MFT-Systemkameras mit Aspektverhältnis 4:3 sind es mit dem 7,5mm Samyang gerade 140°, bei allen Kameras mit 3:2-Format bringt jedes Fullframe ≥ 150°.
Am besten kann man sich vorstellen, wie groß das abgebildete Bildfeld dann ist, wenn man diese Verhältnisse mit Hilfe der Kartografie auf die Erde überträgt.
Der Polarkreis liegt auf 66,6°. Ein ganzes Stück weiter nördlich auf 70,7° nördliche Breite liegt Hammerfest, die angeblich nördlichste Stadt der Welt.  Die südlichste Stadt der Erde Ushuaia liegt auf 55° südlicher Breite. Von nördlichen bis zum südlichen Polarkreis sind es also 133° und zwischen der nördlichsten und der südlichsten Stadt der Erde liegen "nur" knapp 126 Breitengrade.
rot: Zenit-Loch bei 150° vertikalem Bildwinkel
Mit jedem Fullframe Fisheye bildet man in single-row Technik im Hochformat also deutlich mehr ab, als die 133° von Polarkreis zu Polarkreis. Was auf einem voll sphärischen Panorama mit 150° vertikalem Bildwinkel an den Polkappen fehlt, versteht man am besten, wenn man sich im Atlas die Azimuth-Projektion der Erde oder den Nordpol auf einem Globus ansieht: Es fehlt tatsächlich nur ein kleiner Bruchteil der Eisfläche am Nordpol einschließlich Spitzbergen. Der gleiche Bildwinkel fehlt im Nadir, am Südpol des Panoramas.

Trotzdem: Viele Panoramafotografen legen auf die Abbildung dieses Permafrostgebietes im Panorama Wert. Und die gelingt am einfachsten mit einem Fisheye, das in single-row Technik 180° vertikalen Bildwinkel liefert, also mit einem zirkularen oder Portrait-Fisheye.

Jedes Fisheye-Objektiv liefert einen Bildkreis mit (mindestens) 180° Bildwinkel.

zirkulares FisheyeLiegt der Bildkreis des Fisheyes (hier hellgrau dargestellt) vollständig innerhalb der Sensorfläche der Kamera, bezeichnet man das Fisheye als "zirkulares Fisheye. Dabei ist "zirkular" nicht eine Eigenschaft des Objektivs, sondern ergibt sich aus der Kombination mit dem eher großen Sensor.
Typische Kombinationen sind

  • Sigma f3,5/8mm DG an einer Vollformat-DSLR
  • Sigma f2,8/4,5mm EX DC an einer APS-C-DSLR
  • Canon f4/8-15mm @8mm an einer Vollformat-DSLR

Der 180° Bildkreisdurchmesser ist in diesen Fällen gerade so groß wie die schmale Sensorkante.
Solche Kombinationen sind m.E. für nichts wirklich zu gebrauchen. Für Panoramafotografie sind sie zumindest "suboptimal", da sie die Sensorfläche nicht effizient nutzen. Man verschenkt damit sehr viel Auflösung.
Verwendet man dagegen, das f3,5/8mm Sigma an einer APS-C-Kamera, wird die Sensorfläche besser genutzt. Dann nennt man das Objektiv "Portrait-Fisheye.

Portrait-FisheyeIst der Durchmesser des Bildkreises kleiner als die lange Sensorkante aber größer als die kurze, spricht man von einem Portait-Fisheye. Typische Kombinationen sind

  • Sigma f3,5/8mm DG an einer APS-C-DSLR
  • rasiertes Sigma f2,8/10mm EC DC an einer Vollformat-DSLR
  • Canon f4/8-15mm @8mm an einer APS-C-DSLR
  • Canon f4/8-15mm @10mm an einer Vollformat-DSLR
  • rasiertes f2,8/10,5mm Nikkor an einer Vollformat-DSLR
  • rasiertes Tokina 107 @10mm an einer Vollformat-DSLR
  • rasiertes f2,8/8mm Samyang an einer Sony A7

Diese Kombinationen sind besonders effizient für Panoramafotografie. Man macht damit in single-row-Technik ein voll sphärisches Panorama mit 360°x180° mit nur 4 Aufnahmen. Im kommerziellen Bereich der Panoramafotografie kommen vorwiegend solche Setups zum Einsatz.

Fullframe-FisheyeDie meisten Fisheye-Objektive werden aber als sogenannte "Fullframes" verkauft. Das gesamte rechteckige Bild des Sensors liegt vollständig innerhalb des 180° Bildkreises des Objektivs. Typische Setups sind

  • f2,8/8mm Lumix an einer MFT-Kamera
  • f3,5/7,5mm Samyang an einer MFT-Kamera
  • f2,8/8mm Samyang an den spiegellosen APS-C Systemkameras
  • f2,8/10mm Sigma EC DC an einer APS-C-DSLR
  • f2,8/10,5mm Nikkor an einer Nikon DX-DSLR
  • f2,8/12mm Samyang an einer Vollformat-DSLR
  • f2,8/15mm Sigma Ex an einer Vollformat-DSLR

Diese Fullframe Fisheyes sind die am häufigsten für Panoramafotografie eingesetzten Linsen, entweder im Hochformat am KISS oder MultiRow oder im Diagonalformat am SLANT. Ich persönlich verwende meist die Fuji-X mit dem 8mm Samyang mit 6 Aufnahmen am KISS, was dann ein Panorama mit 360°x150° liefert. 

Die derzeit gängigen Fisheyes für spiegellose Systemkameras sind

Fisheye Bildkreis-Ø Anschluss Typ. Kamera Fisheye-Typ
f3,5/7,5mm Samyang 22mm MFT Lumix MFT 
Olympus MFT
Fullframe
f3,5/8mm Lumix
f1,8/8mm Olympus
f2,8/8mm Samyang 31mm M-Mount (Canon) Canon-M
X-Mount (Fuji) Fuji-X APS-C
E-Mount (Sony) Sony APS-C
Sony A7 Vollformat Portrait-F.

Ein 360°-Panorama aufgenommen mit einer 16 Megapixel-Kamera und einem Fullframe Fisheye hat eine Auflösung von mehr als 11.500 Pixel in der Breite, das sind 32 Pixel pro Grad. Für alle interaktiven Darstellungen ist das mehr als genug.

Noch attraktiver wäre allerdings das f3,5/7,5mm Samyang (MFT) ohne Sonnenblende an einer spiegellosen APS-C-Systemkamera. Das kleine, ausgezeichnete Objektiv liefert einen Bildkreisdurchmesser von ca. 22mm und wäre so als Portrait-Fisheye die perfekte Panorama-Linse an jeder spiegellosen APS-C-Systemkamera, egal, ob Canon-M, Fuji-X oder Sony-E.
Da das Auflagemaß der MFT gut eineinhalb Millimeter größer ist als das der genannten APS-C-Systeme, wäre es technisch auch möglich, die MFT-Linse mit einem dünnen Adapterring zu adaptieren. So einen Adapter gibt es tatsächlich für das E-Bajonett. Aber das ist ein recht ungenau gearbeitetes Teil aus China, in dessen Bajonett das Objektiv viel Spiel hat. 
Ein Panorama, aufgenommen in single-row-Technik am KISS  mit nur 4 Auslösungen einer 16 Megapixel APS-C-Kamera wie der Fuji-X und dem rasierten 7,5mm Samyang, hätte 180° vertikalen Bildwinkel und eine Auflösung von ca. 18 Pixel pro Grad. Das wäre die ultimative Ausstattung für voll sphärische Panoramen, auch im kommerziellen Bereich.

Hätte, wäre.... leider gibt es das nicht.
Noch nicht.

Während Sigma das f3,5/8mm Fisheye nach wie vor als zirkulares Fisheye für's Vollformat ("DG") platziert (was kaum jemand so einsetzt) und Samyang samt Walimex die Marktchancen für ein Portrait-Fisheye noch nicht erkannt haben, hat „Meike“ mit Sitz in Hongkong (www.bkgrip.com) den Vorteil der Portrait-Fisheyes im Bereich der Panoramafotografie schnell verstanden. Meike vertreibt jetzt (z.B. über Amazon) als erster Hersteller überhaupt ein Portrait-Fisheye. Das f2/6,5mm Meike ist mit MFT-Bajonett, X-Mount und E-Mount zu haben. Laut Meike hat die Linse einen 15mm Bildkreisdurchmesser mit 190°.
Wir haben die Linse vermessen und an der Fuji-X für Panorama-Zecke getestet.

Die Linse wurde bereits an anderer Stelle beschrieben, (z.B. hier), so dass ich mir die allgemeine Beschreibung sparen kann.
Solide gebaut und schön verarbeitet sitzt das 159€-Objektiv gut am Fuji-X-Bajonett. Schaut man von vorne ins Objektiv, fällt mir gleich eine ausgeprägte Winkelabhängigkeit der Nodalpunktposition im Randbereich auf. Der gummierte Fokusring für die Innenfokussierung läuft geschmeidig, ist aber in der Praxis überflüssig. Eine Fixfokus-Hyperfokaljustierung halte ich bei dieser kurzen Brennweite für zweckmäßiger. Der Blendenring läuft ebenso geschmeidig, aber ohne Rastung. Für Panoramafotografie gibt es für diesen Fall schwarzes Isolierband: Fokusring auf die 1m-Marke und Blendenring auf die 8, das Ganze mit Isolierband fixiert. So lässt sich das Objektiv mit immer reproduzierbaren Einstellungen verwenden.
Der erste Bildeindruck ist dann folgender:

  • scharfes Bild von der Mitte bis zum Rand
  • kein sichtbarer radialer Lichtabfall
  • überraschend geringes CA und nur am Bildfeldrand
  • sehr auffallende Kompression am Bildfeldrand
  • ABER: Der Bildkreis ist offensichtlich nicht auf die Sensormitte zentriert. Wäre da nicht ein insgesamt scharfes Bild, würde ich eine völlig dejustierte Linse vermuten.

Die Kompression ist ähnlich stark wie beim 10,5mm Nikkor und erinnert an das Madoka  http://www.yasuhara.co.jp/madoka/index-e.html. Die Winkelauflösung (in Pixel pro Grad) nimmt also zum Rand hin stark ab. Das ist eine fast schon orthografische Projektion.

Zum Stitchen in PTGUI muss man die Bilder eines Portrait-Fisheyes in Crop-Einstellung beschneiden. An der Fuji-X mit 16 MP-Sensor beträgt der Bildkreisdurchmesser etwa 3.200 Pixel. Das sind 15,4 mm.
Unschön an dem uns vorliegenden Exemplar ist, dass der Bildkreis auffallend dezentriert ist, obwohl das Objektiv nahezu spielfrei im Fuji-Bajonett sitzt.

Wie für eine Linse mit starker Randkompression erwartet, errechnet PTGUI 10 für 3 schnelle 360°-Panoramen mit 4, 5 und 6 Aufnahmen recht unterschiedliche Objektivparameter. Auf die horizontalen Randbereiche verzichtet man daher besser und macht 5 oder gar 6 Aufnahmen auf 360°. Dann stört auch der ausgeprägte Nodalpunktgang im Randbereich nicht mehr. Zenit und Nadir sind dank des großen Bildwinkels im Panorama immer geschlossen. Mit 6 Aufnahmen hat das 360°-Panorama ca. 5.500 Pixel Breite, also eine Auflösung von ca. 15 Pixel pro Grad. Das ist knapp halb soviel wie mit meinem „Standard-Objektiv“, dem f2,8/8mm Samyang.

Fazit zum Meike f2/6,5mm: Die Linse ist knackscharf, hat kaum CA aber eine starke Randkompression. Mit einem Bildkreisdurchmesser von 15,4mm ist sie ein Portrait-Fisheye sowohl an der spiegellosen APS-C als auch MFT Systemkamera. Um reproduzierbare Ergebnisse bei der Panoramafotografie zu erhalten, empfiehlt es sich, Fokus und Blendenring mit Isolierband zu fixieren und 5, besser 6 Aufnahmen single-row zu machen. Die Auflösung von 15 Pixel pro Grad am 16 MP-Sensor ist noch ausreichend für virtuelle Touren. Nadir und Zenit sind bereits im Hochformat immer geschlossen. Für ein 159€-Objektiv ist das weit mehr als man erwarten kann.

Als Projektion bezeichnet man die mathematische Funktion, die die geometrische Abbildung eines Objektivs beschreibt. Ein unter einem Winkel α einfallender Lichtstrahl erzeugt auf der Sensorebene einen Lichtpunkt im Abstand R von der optischen Achse. Der Funktion R(α) ist die Projektion. Während vor 10 Jahren ein Fisheye entweder eine äquidistante Projektion (wie das f3,5/8mm Sigma) oder eine flächentreue Projektion (wie das f2,8/16mm Nikkor) hatte, weisen moderne Fisheye-Objektive keine der klassischen Fisheye-Projektionen mehr auf. Die Fisheyes lassen sich aber in 3 Typen einteilen, die

  • äquidistante Projektion:         R=F*α
  • Sinus-Typ:                                R=k*F*sin(α/k)
  • Tangens-Typ:                           R=k*F*tan(α/k)        (F= Brennweite)

Die flächentreue Projektion z.B. ist ein Sinus-Typ mit k=2, die orthografische Projektion ist ein Sinus-Typ mit k=1 und die stereografische Projektion ist ein Tangens-Typ mit k=2.

  Bildk.-Ø an MFT-
Format
an APS-C-Format Projektions-Typ k-Wert
 f2/6,5mm Meike 15mm  Portrait zirkular  Sinus       ca. 1,4
(geschätzt)
 f3,5/7,5mm Samyang 22mm Fullframe   (Portrait)  2,7 
 f2,8/8mm Lumix  n.a. 2,0 
 f2,8/8mm Samyang II 31mm  Ausschnitt  Fullframe Tangens  2,7

Tangens-Typen dehnen das Bild im Randbereich, Sinus-Typen zeigen eine Randkompression. Dehnung und Kompression hängen vom k-Wert ab. Die äquidistante Projektion zeigt weder Dehnung noch Kompresssion. Sie ist längentreu.
Die Tangens-Typen weisen nur eine schwach ausgeprägte Winkelabhängigkeit der Position der Eintrittspupille auf. Deshalb sind gerade solche Fisheyes für Panoramafotografie recht beliebt. Dagegen zeigen die Sinus-Typen (und auch das f3,5/8mm Sigma mit äquidistanter Projektion) einen ausgeprägten Nodalpunktgang.

Meine Hoffnung ist, dass Samyang durch das 6,5mm Meike Portrait-Fisheye wachgerüttelt wird und das 7,5mm MFT-Fisheye künftig ohne Sonnenblende aber optional mit X-Mount und E-Mount anbieten wird. Denn diese Linse hat mit k=2,7 nahezu äquidistante Projektion, also fast keine Randkompression. Das macht das 7,5mm Samy am APS-C-Format zum Portrait-Fisheye. Diese Projektion ist nicht nur für Panoramafotografie viel gefälliger als die des 6,5mm Meike.  Die längere Brennweite liefert einen entsprechend größeren Bildkreis und höhere Winkelauflösung - und volle 180° vertikalen Bildwinkel - perfekt um auch die Permafrostgebiete im voll sphärischen Panorama zu erfassen.

 

Kommentare

Hallo Herr Hopf,
schön, mal wieder was von Ihnen lesen zu dürfen. Ich habe einge Anmerkungen dazu:
#1 das Nadirloch: Es stimmt zwar, dass es nicht viel Fläche darstellt. Macht man aber einen kleinen Planeten draus, ist es manchmal in ästhetischer Hinsicht wünschenswert, zumindest am Boden ein vollständig geschlossenes Panorama zu haben.
#2 das 7.5er Samyang: Das ist eine tolle Linse! Ein Nodalpunktadaptermitkonkurrent bietet übrigens einen Umbausatz an: Sowohl eine reduzierte Sonnenblende und ein Bajonett (Fuji oder Sony E), das sich auch von Grobmotorikern wie mir austauschen läßt. Das Schöne dabei ist: am Bajonett ist auch ein Adapter mit Arcaplatte dran, so dass man das Ganze auch schnell am Stativ hat.
#3 das 6.5er von Meike: An APS-C ist es ein zirkulares Objektiv und finde es aus Handlinggründen interessant (trotz ungünstiger Projektion am Rande kann man u.U. mit nur 3 Aufnahmen zurande kommen).
Mit einem zugegebenermaßen primitiven Aufbau ( https://www.flickr.com/photos/100003468@N05/32785289015/ ) habe ich mich auch mal dran versucht, die Projektion (neben dem 7.5er, dem Madoka und dem 9mm "Deckel" für MFT) heraus zu bekommen (die Grafiken zeigen die Projektion auf der Fläche eines APS C Sensors, die blau eingezeichnete Fläche ist die von MFT):
https://www.flickr.com/photos/100003468@N05/32661979101/
> R = 1.25 f sin ( alpha / 1.25 ) anstatt der von Ihnen ermittelten 1.4 kommt bei mir raus (-; ...
Die Ergebnisse können sich aber sehen lassen ( https://www.flickr.com/photos/100003468@N05/31800006994/ ) und das Meike eigent sich sehr gut für einen günstigen Einstieg in die Panofotografie!

Die k=1,3...1,5 hatte ich allein aus der Randkompression geschätzt, nicht gemessen. 

Ich habe mit großem Interesse Ihren Beitrag zum Meike Fisheye gelesen. Das Objektiv mit einem (MFT) KISS Nodalpunktadapter wäre doch eine runde Sache? Nach meiner Abschätzung müssten auch MFT Panoramen mit 4 shots zu einer ordentlichen Auflösung führen.

Gruß, Klaus Bärwald

Ja. Mit einem Portrait-Fisheye reichen grundsätzlich 3-4 Aufnahmen für 360° Bildwinkel. Aber aufgrund der starken Randkompression des Meike ist die Panorama-Auflösung mit 6 Aufnahmen besser. Die stark komprimierten Randbereiche werden dann zum (horizontalen) Stitchen nicht verwendet.

Ich fotografiere nun schon einige Jahre mit dem Gespann MFT-Kamera +7,5mmSamyang +Slant +MiniRotator. Die so erstellten sphärischen Panoramen können präzise gestitcht werden und sind mit 12.000 Punkten an der Längskante auch gut für Veröffentlichungen geeignet.

Allein - viele Pano-Aufnahmen entstehen nicht immer unter "geruhsamen" Aufnahmebedingungen. Der Wunsch nach weniger Aufwand bei der Aufnahme (Zahl der Bilder pro 360Grad-Pano), weniger Bearbeitungsaufwand (heute sagt man ja dazu: post production) und dabei Nutzung der vorhandenen Mittel war also immer latent vorhanden. Dazu kam noch jedesmal der Aufwand den Nadir-Stern, der zwangsweise bei einem Pitch von +5Grad entsteht, zu retuschieren. Jeder, der das einmal mit PS gemacht hat, weiss das.

Um so erfreuter war ich, als ich hier im PT4Pano-Blog den Artikel über das neue Fisheye f2/6,5mm von Meike las. Die durchweg positiven Kritiken von Herrn Hopf und auch anderswo, sowie der Bildkreisdurchmesser von 15,4mm liessen auf gute Eigenschaften für die MFT-Panoramafotografie schliessen.

Ich habe inzwischen das Meike 6.5mm Fisheye getestet und muss sagen, dass das Objektiv qualitativ gut ist (160€!), aber man kann die Entfernungsskala total vergessen. Mittlerweile habe ich mit Tape die Einstellungen Bl.22/1m Entfernung "fixiert" und einige Aussen- und Innenaufnahmen gemacht - ansehnlich! Ich weiss nicht, was die förderliche Blende bei dem Ding ist, aber die vergesse ich jetzt einfach ;-). Im Mittel hat die Längskante des fertigen Panos 7.500 Punkte, nicht so viel wie mit dem Samyang Fullframe (12.000), aber doch für virtuelle Touren ausreichend.

Auf dem eigentlich für die Kombination OM-D E-M5 und 7,5mm Samyang eingestellten Slant hat das Objektiv witzigerweise sofort funktioniert: PTGui meldet sehr geringe Abweichungsquadrate (i.d.R. <3) bzw. Anpassungswerte. Bei 4 Aufnahmen (Pitch nicht erforderlich!) ist der Zenith geschlossen, bei eng gestelltem Stativ sieht man praktisch nur den Rotator im Nadir - sehr schön. Ich werde in Zukunft nicht mehr den Nadir ausbessern, sondern mit Logo versehen, jetzt da der Nadir-Footprint so klein geworden ist. Das Ganze jetzt mit einem PTGui-Template hinterlegt und schon purzeln die 360Grad-Panos in die virtuelle Tour.

Damit ist der insgesamt gewünschte Geschwindigkeitsvorteil erzielt. Summa summarum - ich habe mein neues Gespann für den mobilen Einsatz gefunden!

Ich möchte mich an dieser Stelle ausdrücklich für die Hilfestellung von Herrn Hopf bedanken: hier zeigt sich, dass ein gutes Produkt und ein guter Service Hand in Hand gehen. Der Kunde wird es der Firma PT4Pano danken!

Klaus-Rüdiger Bärwald

Hallo Herr Hopf,

sehr interessanter Blogbeitrag. Könnten Sie mir sagen, wie viel ° das Olympus 8mm 1.8 vertikal wie horizontal abbildet?
Besten Dank.

Mit freundlichen Grüßen
Steger

Das Fisheye hat auf jeden Fall einen Bildkreisdurchmesser von gut 180°. Am MFT-Format in 4:3 werden das dann im Hochformat 140...145° und ca. 105° horizontal sein.

vielen Dank für den sehr informativen Beitrag - ich werde mich nun wohl öfter auf dem Blog wiederfinden.

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