AfterFx Tracker Horiz. Blickwinkel

[-paleface-]

Hallo,
ich möchte etwas in After Effects mit dem 3D Kamera Tracker tracken und möchte den Punkt: Horizontaler Blickwinkel verstehen.

Verstehe ich es richtig das die vom Sensor die Sensorbreite haben wollen?

Beispiel bei mir Ursa Mini 4.6k. Die hat nen Sensor von: 25,34 mm x 14,25 mm
Und es war ein 50mm Objektiv drauf.

So nun gebe ich da also 25,34 ein und lass den tracken.
Das Ergebnis wird allerdings viel schlechter als wenn ich einfach sage: "Fester Blickwinkel".
Zudem wenn ich dann eine Kamera erstelle steht in der Kamera wieder 35mm und 80mm Brennweite und nicht 25,34.

Was ist der Fehler? Bzw. was wäre der korrekte Ablauf?

VG

[Skeptiker]

Hallo,
ich möchte etwas in After Effects mit dem 3D Kamera Tracker tracken und möchte den Punkt: Horizontaler Blickwinkel verstehen.

Verstehe ich es richtig das die vom Sensor die Sensorbreite haben wollen?

Beispiel bei mir Ursa Mini 4.6k. Die hat nen Sensor von: 25,34 mm x 14,25 mm
Und es war ein 50mm Objektiv drauf.

So nun gebe ich da also 25,34 ein und lass den tracken.
Das Ergebnis wird allerdings viel schlechter als wenn ich einfach sage: "Fester Blickwinkel".
Zudem wenn ich dann eine Kamera erstelle steht in der Kamera wieder 35mm und 80mm Brennweite und nicht 25,34.

Was ist der Fehler? Bzw. was wäre der korrekte Ablauf?

VG

Hallo Paleface,

Wenn in AE (ich verwende es nicht) der horizontale Bildwinkel einzusetzen ist, kannst Du Folgendes tun:

1. Eine leere Excel-Tabelle öffnen.

2. In Zelle B2 kommt:
Horizontaler Crop-Faktor = 36 mm (die Vollformat-Breite) / Breite Deines Kamerasensors in mm (also 25.34) - also 36/25.34 = rund 1.42

3. In Zelle B3: Brennweite Deines Objektivs, also 50 mm

4. Folgende Formel in eine Excel-Zelle schreiben (z. B. in Zelle B5, die dann auf Zelle B2 und B3 zugreift) -> die zeigt den horizontalen Blickwinkel

=2*ARCTAN((36/B2)/B3/2)*180/PI()

Das Ergebnis (in Winkelgrad) ist in diesem Fall rund 28.45°, ist also nicht allzu weit von Deiner AE-Eingabe entfernt.
-----------------------------------------
Statt zunächst den horizontalen Crop-Faktor zu berechnen, kannst Du in Excel-Zelle B2 auch direkt die Breite des Kamera-Sensors in mm einsetzen, also 25.34 mm.

Dann sieht die Excel-Formel für den horizontalen Bildwinkel in ° so aus:
=2*ARCTAN(B2/B3/2)*180/PI()

Gruss
Skeptiker

[Frank Glencairn]

"Horizontaler Blickwinkel" ist nix anderes als field of view und den Punkt kannst du einfach ignorieren, ergibt sich ja aus Brennweite und Sensor Größe.
Ehrlich gesagt hab ich für's Tracking in AE noch nie irgendwelche Kkmera Parameter eingegeben, das errechnet sich beim Solving von selbst viel genauer.

[-paleface-]

@Skeptiker

Danke. Voll gut!!!

Hab mir jetzt ne Exel mit allen Kameras und Linsen angefertigt.

Hab aber noch eine Frage:
Bei der DJI Mini 3pro hab ich einen Sensor von 10x7,5 und ein Objektiv mit 24mm. Bei der Formel bekomme ich ein FOV von 23,54. Laut Webseite sollen es aber 82sein.

Wo liegt da der Fehler?

Bild_2023-03-31_122036383.png

[Skeptiker]

@paleface:

Kann es sein, dass die Objektivbrennweite 24mm für Vollformat gilt (dort ist der diagonale Bildwinkel dann 84°)?

Mit 10mm x 7.5mm ist der horizontale Cropfaktor des Sensors ja 3.6 (= 36mm/10mm).

Damit würde ein 24mm-Objektiv an diesem kleinen Sensor also einem 24 mm x 3.6 = 86 mm Tele für Vollformat entsprechen, was eher unwahrscheinlich ist! ;-)
Umgekehrt hätte am kleinen Sensor ein Objektiv mit der gleichen Bildwirkung wie 24 mm an Vollformat nur eine Brennweite von 24mm/3.6 = 6.67 mm

Wenn die Seitenverhältnisse von 2 Sensoren nicht die gleichen sind (hier 10mm:7.5mm = 4:3, aber 36mm:24mm=3:2), vergleicht man besser die Sensor-Diagonalen, um den Cropfaktor zu berechnen.

Der diagonale Cropfaktor (der Normalfall, wenn nichts anderes angegeben ist) ist das Verhältnis von Vollformat-Diagonale geteilt durch Cropsensor-Diagonale.
Die Länge der Diagonale ist nach Pythagoras = Wurzel aus der Summe der Sensor-Seitenlängen jeweils im Quadrat, also ..
für Sensor 10mm x 7.5mm = 12.5mm diagonal,
für Sensor 36mm x 24mm = 43.267mm diagonal,
was einen diagonalen Cropfaktor = 43.267mm/12.5mm = 3.461 ergibt.

Damit wäre die effektive Objektivbrennweite am Drohnen-Sensor = 24mm/3.461 = 6.93 mm.

[-paleface-]

Ok.
Das heißt wenn wir nicht wirklich wissen was für eine Brennweite DJI da dran hat ist alles nur eine Vermutung. Bezweifele das es 6,9mm sind.

[Skeptiker]

Ok.
Das heißt wenn wir nicht wirklich wissen was für eine Brennweite DJI da dran hat ist alles nur eine Vermutung. Bezweifele das es 6,9mm sind.

Vermutung? Nicht ganz - eher eine Berechnung aufgrund der DJI-Angabe von 24 mm.

Wenn Du eine Vollformatkamera mit 24mm-Objektiv hast, könntest Du mal einen visuellen Bildwinkel-Vergleich anstellen! Oder vielleicht hast Du eine APS-C oder MFT Cam mit der 24mm-äquivalenten Brennweite (also jeweils 24 mm geteilt durch den Cropfaktor - horizontal oder für diesen Vergleich eher diagonal).

Wenn es eine Übereinstimmung gibt, müsste die obige Rechnung eigentlich stimmen, wenn die Sensor-Dimensionen (= effektiv aktive Dimensionen fürs Bild?) auch stimmen.

PS:
Habe noch einen Blick in die DJI Mini 3 Pro specs geworfen:
https://www.dji.com/ch/mini-3-pro/specs

Camera:
Sensor: 1/1.3-inch CMOS -> entspricht (ca.) 12.31 mm diagonal (minimaler Bildkreis-Durchmesser)
FOV: 82.1°
Format Equivalent: 24 mm (Equivalent heisst hier: Umgerechnet auf Vollformat 36 x24 mm, als Referenz dient normalerweise die Diagonale von 43.267 mm.
Max Image Size: 8064 × 6048 - das entspricht einem Sensor-Seitenverhältnis von 4:3

Berechnung der Sensor-Seitenlängen aufgrund 1/1.3 inch Diagonale (mit 1 photo-inch = 16 mm sind das diagonal 12.31 mm) und Sensor 'aspect ratio' 4:3 ergibt:
Sensor quer: 9.846 mm
Sensor hoch: 7.385 mm

10 mm x 7.5 mm stimmt also recht gut.

PS 2:
Hier:
DJI Mini 3 Pro review: DJI's most compact model finally goes 'pro'
Published May 10, 2022 | Kara Murphy
https://www.dpreview.com/reviews/dji-mi ... y-goes-pro

... ist dieser vermutete Smart Phone Sensor verlinkt:
https://www.ovt.com/products/ov48c/

Evtl. könntest Du in den EXIF-Daten (kann die Kamera auch fotografieren?) die reale Objektivbrennweite finden.

[-paleface-]

Laut Exif daten haben wir im Fotomodus bei 4:3 eine Brennweite von 6,7mm.

Bei Video wird nicht der ganze Sensor ausgelesen. Von daher kommt das mit den 6,9 vermutlich sogar hin.

Crazy.

[Skeptiker]

Dann stimmt die Rechnung einigermassen - puuhhh! ;-)

Die leichte Abweichung kann alle möglichen Gründe haben. Man rechnet hier (mit teils 3 Stellen hinterm Komma) sowieso mit einer Pseudo-Genauigkeit, weil man nicht weiss, welche Angaben schon vom Hersteller gerundet wurden.
Und die Umrechnung von Sensor-Angaben in Inch (Zoll) nach Millimetern bringt immer eine Unschärfe mit sich, weil es dafür keinen Standard-Wert gibt - ich nehme für übersichtliche Zahlen jeweils 1 (Foto-)Inch = 16 mm.

Im Drohnen-Beispiel kann z. B. die Angabe der equivalenten Objektiv-Brennweite 24 mm gerundet sein (um hier in den technischen Hersteller-Daten einen gebräuchlichen Standard-Wert für Vollformat anzugeben).

Wenn wir z. B. die Rechung mit dem diagonalen Cropfaktor - also 24mm/3.461 = 6.93 mm - so ändern, dass dabei rechts die offiziellen 6.7 mm herauskommen, dann wäre die zugehörige, äquivalente FF-Brennweite 6.7mm x 3.461 = 23.2 mm.

So gesehen, ist auch das Ergebnis 6.93 mm (mit horizontalem Cropfaktor 3.6 wären es ja die zuvor berechneten 6.67 mm) noch im Toleranzbereich - und die etwas unscharfe Angabe "knapp 7 mm Brennweite" wäre auch ok.

Fazit:
Ein kleiner High-Tech Smartphone-Sensor mit 48 Megapixeln in einer knapp 250 g leichten Mini-Drohne mit bis zu 4K/60p Video (dann vielleicht gebinnt und/oder leicht gecropt oder auch digital stabilisiert zusätzlich zum 3-Achsen-Gimbal - ich muss es mal nachlesen).
Und wenn Du jetzt noch sagst, dass das Bild trotz winziger Pixel nicht allzu stark rauscht und auch Schärfe (Auflösung) und Bilddynamik stimmen, ist das schon erstaunlich!