Forum: PC Hard- und Software CS-Linse für nahen Objektabstand


von Benito P. (benito_juarez)


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HI Leute, ich habe einen raspberry pi mit raspberry pi hq Kamera und 
suche nun eine geeigente Linse/Objektiv (CS-mount) für die Betrachtung 
eines Objektes (und da wird es herausfordernd), dass einen Objektabstand 
von etwa 1 bis 2, höchstens 3 cm möglich ist. (muss nicht unbedingt 
scharf sein).
Leider kenne ich mich optisch nicht so gut aus, um eine geeignete Linse 
zu wählen und bin für Hinweise dankbar!

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Normalerweise ist die minimale Objektdistanz (minimum object distance,
MOD) in den Datenblättern der Objektive angegeben.

Wenn du bereits irgendein Objektiv hast, kannst du dessen MOD auch
mittels Zwischenring(en) reduzieren.

von Harald W. (wilhelms)


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Yalu X. schrieb:

> Normalerweise ist die minimale Objektdistanz (minimum object distance,
> MOD) in den Datenblättern der Objektive angegeben.
>
> Wenn du bereits irgendein Objektiv hast, kannst du dessen MOD auch
> mittels Zwischenring(en) reduzieren.

Bei derart geringen Objektabständen wird das Objektiv normalerweise
umgedreht (Retrobetrieb). Also "Ausgang" wird als ""Eingang" verwendet.

von Harald K. (kirnbichler)


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Je weiter man das Objektiv von der Kamera entfernt, desto näher 
focussiert es. Mit einem Zwischenring zwischen Objektiv und Kamera lässt 
sich das lösen.

Wozu soll die Nahfocussierung dienen, wenn es noch nicht mal scharf 
werden muss?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Vor Jahren gab es solche C-mount und CS-mount Objektive noch für die 
analogen Überwachungskameras. Bei ELV unter der Rubrik 
"Sicherheitstechnik". Aber mit der Digitalisierung sind die anscheinend 
weitgehend ausgestorben.
https://duckduckgo.com/?q=CS-mount&t=newext&atb=v405-1&iax=images&ia=images

"Umkehrringe (auch Retroring oder Retroadapter genannt)"  müsste man 
dazu noch finden, könnten aber recht teuer werden, wenn sie für 
professionelle Anwendungen gebaut sind.
https://de.wikipedia.org/wiki/Retrostellung

Vielleicht findet sich noch etwas zur Tierbeobachtung oder für Dashcams.

von J. S. (jojos)


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Objektive mit CS Mount gibt es auch gut und günstig bei AliExpress.

von Benito P. (benito_juarez)


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liegt an einer engen Montage-Situation, zwar kann ich die Kamera bei 
einem höheren Objektiv "tiefer" legen (auch beschränkt) aber das Objekt 
zieht mit einem Abstand von 20mm vorbei und sollte sicher (aber nicht 
scharf) erkannt werden

Harald K. schrieb:
> Wozu soll die Nahfocussierung dienen, wenn es noch nicht mal scharf
> werden muss?

von Harald K. (kirnbichler)


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Und das reicht keine simple Lichtschranke?

von Max M. (jens2001)


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Benito P. schrieb:
> sollte sicher (aber nicht
> scharf) erkannt werden

Stück Pappe mit Loch!

Wieder so'n schöner verfrühter Freitagstread.

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Benito P. schrieb:
> Leider kenne ich mich optisch nicht so gut aus, um eine geeignete Linse
> zu wählen und bin für Hinweise dankbar!

Such mal nach "cs-mount macro"

Bastellösungen sind "Zwischenringe", "Nählinien" und "Retroadapter", 
kann aber durchaus das gewünschte Ergebnis liefern.

Zu beachten ist, dass bei Makros in der Regel nicht der Abstand von der 
Frontlinse angegeben wird. Üblicher ist der Abbildungsmaßstab und wenn 
mal Abstände angegeben werden, beziehen sich diese meist auf die 
Sensorebene. Je nach gebastel kann die Schärfeebene auch mal hinter der 
Frontlinse liegen:-).

- https://de.wikipedia.org/wiki/Abbildungsma%C3%9Fstab
- https://de.wikipedia.org/wiki/Makro-Objektiv
- https://de.wikipedia.org/wiki/Zwischenring
- https://de.wikipedia.org/wiki/Nahlinse
- https://de.wikipedia.org/wiki/Retrostellung

Bei "sicher erkenne" sollte man bedenken, dass die Schärfeebene bei 
sowas schon extrem "dünn" ist. Da muss das ganze schon recht genau 
zueinander ausgerichtet sein.


Wenn das alles nicht reicht:-)
- https://de.wikipedia.org/wiki/Lupenobjektiv

: Bearbeitet durch User
von Hippelhaxe (hippelhaxe)


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Benito P. schrieb:

> HI Leute, ich habe einen raspberry pi mit raspberry pi hq Kamera

Wie ich ermitteln konnte, hat das Ding ca. 8mm Bilddiagonale
(ein 1/2.3"-Sensor). Also doch schon etwas größer.


> und suche nun eine geeigente Linse/Objektiv (CS-mount) für
> die Betrachtung eines Objektes (und da wird es herausfordernd),
> dass einen Objektabstand von etwa 1 bis 2, höchstens 3 cm
> möglich ist. (muss nicht unbedingt scharf sein).

"...Objektabstand..." -- Abstand WOVON? Von der Frontlinse?
Oder vom Kamerachip?


> Leider kenne ich mich optisch nicht so gut aus, um eine
> geeignete Linse zu wählen und bin für Hinweise dankbar!

Deine Angaben sind etwas... karg..., aber grundsätzlich
sollte es eine kurzbauende (=möglichst flache) Weitwinkel-
optik tun; Brennweite deutlich kleiner als 6mm wäre m.E.
ratsam.

Kleinere Blendenöffnung (=größere Blendenzahl) steigert
die Tiefenschärfe; ausreichend helle Beleuchtung ist
natürlich notwendig.
Kleine Objekte werden u.U. nicht formatfüllend abgebildet.

HTH

von Hippelhaxe (hippelhaxe)


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Benito P. schrieb:

> liegt an einer engen Montage-Situation, zwar kann ich die
> Kamera bei einem höheren Objektiv "tiefer" legen (auch
> beschränkt)

Bei beschränktem Platz ist dennoch ein möglichst GROSSER
Abstand zwischen Objekt und Sensorchip günstig -- auch wenn
das Objektiv relativ flach ist.


> aber das Objekt zieht mit einem Abstand von 20mm
> vorbei

"...Abstand von 20mm..." -- gemessen WOZU?
Zum Kamera-Chip?
Zur Frontlinse?


> und sollte sicher (aber nicht scharf) erkannt werden

Wie schon gesagt:

Möglichst großer, möglichst konstanter Abstand zwischen
Objekt und Kamerachip sowie möglichst kurze Brennweite.
Das gibt aus strahlenoptischer Sicht die einfachsten
Verhältnisse.

Ein Abstand von 5mm...15mm ist VIEL UNGÜNSTIGER als ein
Abstand von 25mm..35mm!

von Carypt C. (carypt)


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ich interpretiere : vom CS-Mount Flansch zur Sensorebene sind 12,536mm 
und vom CS-Mount-Flansch bis zum Objekt sind es ca 20mm. Sind insgesamt 
also 32,5mm. Damit eine Linse in der Mitte das Objekt (1:1) auf den 
Sensor projiziert, müßte die vierfacche Brennweite in die Gesamtdistanz 
passen, also 32.5mm/4= 8,125mm, das wäre also die Brennweite der Linse 
die 16,25mm vor dem Sensorplaziert sein müßte. 250mm/8,125mm= 30,7 fache 
Vergrößerung der Linse (30x). Das entspräche einer Glaskugel aus BK7 mit 
ca 11mm Durchmesser.

https://www.edmundoptics.de/knowledge-center/application-notes/optics/understanding-ball-lenses/

von Michi S. (mista_s)


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Benito P. schrieb:
> muss nicht unbedingt scharf sein

Dann brauchst Du auch nicht unbedingt eine Linse. ;)


Carypt C. schrieb:
> Das entspräche einer Glaskugel aus BK7 mit ca 11mm Durchmesser.

Paßt doch perfekt an die gewünschte Stelle, da bleiben sogar nochn paar 
mm Luft.

von Wolf17 (wolf17)


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Benito P. schrieb:
> dass einen Objektabstand von etwa 1 bis 2, höchstens 3 cm möglich ist

Warum? Weil hinter der Kamera keim Platz ist? Bitte Bilder oder Skizzen.
Kann man die Kamera nicht seitlich absetzen und in den begrenzten Platz 
einen Spiegel setzen?

von Harald K. (kirnbichler)


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Carypt C. schrieb:
> Damit eine Linse in der Mitte das Objekt (1:1) auf den
> Sensor projiziert, müßte die vierfacche Brennweite in die Gesamtdistanz
> passen, also 32.5mm/4= 8,125mm, das wäre also die Brennweite der Linse
> die 16,25mm vor dem Sensorplaziert sein müßte.

Zwar finden es manche Leute total cool, Objektive als "Linse" zu 
bezeichnen, aber Deine Rechnung bezieht sich tatsächlich auf Linsen und 
nicht auf Obkektive; die nämlich können auch Retrofocus- oder 
Telekonstruktionen enthalten, so daß die virtuelle Mitte des Objektivs 
ganz woanders sitzt als das Objektiv selbst.

Das kann also auch anders aussehen.

Wenn aber eh' nur die Funktion einer Lichtschranke nachgebildet werden 
soll, dann reicht auch eine Plastiklinse, die man mit einem 
Seitenschneider aus einer "Lesehilfe" aus dem Drogiermarkt geknabbert 
hat.

von Carypt C. (carypt)


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Was willst Du sagen ?

von Harald K. (kirnbichler)


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Carypt C. schrieb:
> Was willst Du sagen ?

Hätte ich das in "einfacher Sprache" schreiben sollen?

von Carypt C. (carypt)


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Sag doch was Du willst, was hat das mit mir zu tun ? Was passt dir nicht 
an meiner Antwort ? Was ?

von Harald K. (kirnbichler)


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Lies doch einfach, was ich geschrieben habe, statt hier den Veitstanz 
abzuziehen.

von Harry L. (mysth)


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von Harald K. (kirnbichler)


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Harry L. schrieb:
> Damit geht das:

Nö. Das ist ein Zwischenfing für den alten EF-Mount von Canon. CS-Mount 
ist viel, viel kleiner. Durch diesen Ring hier kannst Du die komplette 
Raspberry-Pi-Kamera durchwerfen.

von Hippelhaxe (hippelhaxe)


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Harald K. schrieb:

> Carypt C. schrieb:
>> Damit eine Linse in der Mitte das Objekt (1:1) auf den Sensor
>> projiziert, müßte die vierfacche Brennweite in die Gesamtdistanz
>> passen, also 32.5mm/4= 8,125mm, das wäre also die Brennweite
>> der Linse die 16,25mm vor dem Sensorplaziert sein müßte.
>
> Zwar finden es manche Leute total cool, Objektive als "Linse"
> zu bezeichnen, aber Deine Rechnung bezieht sich tatsächlich
> auf Linsen

Ja.


> und nicht auf Obkektive;

Jein.


> die nämlich können auch Retrofocus- oder Telekonstruktionen
> enthalten, so daß die virtuelle Mitte des Objektivs ganz
> woanders sitzt als das Objektiv selbst.

Die "virtuelle Mitte" (...furchtbarer Ausdruck...) hat mit
der Lage der Hauptebenen zu tun.


Es ist richtig, dass die Hauptebenen -- je nach Konstruktion --
VOR der Frontlinse, irgendwo im Inneren der Optik oder HINTER
der Hinterlinse liegen können.
Um eine scharfe Abbildung zu erzielen, muss man die Optik
daher jeweils in anderer Entfernung zu Objekt und Sensor
positionieren, weil die Entfernungen in der Abbildungsgleichung
relativ zu den Hauptebenen gemessen werden -- und nicht relativ
zu den Linsenoberflächen.


Das Argument, dass der Abstand zwischen Sensor und Objekt
größer als die vierfache Brennweite sein muss, bleibt aber
so lange gültig, wie der HauptebenenABSTAND vernachlässigt
werden kann.
Mit einem 10mm-Objektiv einigermaßen üblicher Bauart kann
man somit keine scharfe Abbildung erzielen, wenn der Abstand
zwischen Sensor und Objekt nur z.B. 30mm beträgt -- 4*10mm
ist nun mal größer als 30mm.

Deshalb meine Empfehlung, ein Weitwinkelobjektiv zu nehmen.

von Harry L. (mysth)


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Harald K. schrieb:
> Nö. Das ist ein Zwischenfing für den alten EF-Mount von Canon. CS-Mount
> ist viel, viel kleiner.

Hast recht!
Hatte mich durch die Typenbezeichnung irritieren lassen.

von Carypt C. (carypt)


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Harald K. schrieb:
> Lies doch einfach, was ich geschrieben habe, statt hier den Veitstanz
> abzuziehen.

Was hat da was mit meinem Text zu tun was Du schreibst ? Stimmt da etwas 
nicht ? Kriegst Du es nicht zusammen ?

von Harald K. (kirnbichler)


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Carypt C. schrieb:
> Was hat da was mit meinem Text zu tun was Du schreibst ?

Vielleicht bieten sie ja an Deiner lokalen Volkshochschule Lesekurse an. 
Schreib' Dich nicht ab. Lern lesen.

Andere haben das auch hinbekommen. Und das, ohne so penetrant zu plenken 
wie Du.

von Harald K. (kirnbichler)


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Hippelhaxe schrieb:
> Deshalb meine Empfehlung, ein Weitwinkelobjektiv zu nehmen.

Danke für Deine eingehende Betrachtung. Ist ein erfrischender 
Unterschied zu dem anderen.

Ja, ein Weitwinkel ist hier sicher das beste. Und da es nur auf das 
"Erkennen" vorbeiziehender unscharfer Dinge ankommen soll, lässt sich so 
eine aufwendige und teure Reflexlichtschranke vermeiden.

von Benito P. (benito_juarez)


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Danke Leute, habe ein paar gute Hinweise mitgenommen.

von Clemens S. (zoggl)


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Benito P. schrieb:
> zieht mit einem Abstand von 20mm vorbei und sollte sicher (aber nicht
> scharf) erkannt werden

Vielleicht eine andere Kamera wählen?

Wenn sich das Objekt bewegt könnte eine Zeilenkamera besser geeignet 
sein. Ein Scanner nimmt die Seite auch mit 20mm Abstand zwischen sensor 
und Glasplatte scharf auf.

Gibt's mit USB oder analogem Ausgang.

Sg

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Zwischenringe machen die optische Installation länger - was dem TO bei 
den genannten beengten Verhältnissen nicht gefallen dürfte. Ich würde es 
mal mit einem Weitwinkelobjektiv und eventuell einer zusätzlichen 
Vorsatzlinse versuchen.

Weitwinkel können kurze Distanzen und haben einen großen Schärfebereich.

Wenn alle Stränge reissen: Eine Fresnell-Linse probieren, flacher gehts 
definitiv nicht.

https://www.amazon.de/Generisch-Fresnel-Linse-Brennweite-Kondensator-Solarenergie-Konzentratorlinse/dp/B0DBVLV64S

von Carypt C. (carypt)


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Harald K. schrieb:
> Zwar finden es manche Leute total cool, Objektive als "Linse" zu
> bezeichnen, aber Deine Rechnung bezieht sich tatsächlich auf Linsen und
> nicht auf Obkektive; die nämlich können auch Retrofocus- oder
> Telekonstruktionen enthalten, so daß die virtuelle Mitte des Objektivs
> ganz woanders sitzt als das Objektiv selbst.
>
> Das kann also auch anders aussehen.
>
> Wenn aber eh' nur die Funktion einer Lichtschranke nachgebildet werden
> soll, dann reicht auch eine Plastiklinse, die man mit einem
> Seitenschneider aus einer "Lesehilfe" aus dem Drogiermarkt geknabbert
> hat.

Du, wenn Dir noch irgendetwas zum Thema eingefallen ist, dann schreib es 
halt, aber laß es nicht so aussehen, als wäre dein Erguß eine 
Richtigstellung meiner angeblichen falschen Ausführung.

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Ist ja schön, daß Du jetzt das Zitieren gelernt hast. Und Du hast es 
geschafft, das Plenken sein zu lassen. Respekt!

Mehr kann ich von Dir vermutlich nicht erwarten, deswegen werde ich 
Deiner Forderung nicht nachkommen. Dazu ist mir meine Lebenszeit zu 
kostbar.

von Carypt C. (carypt)


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Dann ist Dir das Thema wohl egal, Du mußt deinen charakterlichen Zwängen 
gehorchen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Carypt C. schrieb:
> Dann ist Dir das Thema wohl egal, Du mußt deinen charakterlichen Zwängen
> gehorchen.

Das hast Du jetzt schön irgendwo abgeschrieben, aber ... mit der Dir 
eigenen Treffsicherheit perfekt Dich selbst damit beschrieben.

Fassen wir kurz zusammen, worum es geht (damit die anderen leichter 
folgen können):

Du schriebst was über "Linsen" und den bei deren Einsatz auftretenden 
Gesetzmäßigkeiten (Objekt- und Bildabstand als Funktion der Brennweite), 
ich wies darauf hin, daß Kameras stattdessen Objektive verwenden, bei 
denen konstruktionsbeding die "optische Mitte", auf die sich Objekt- und 
Bildabstand beziehen, ganz woanders liegen können.

Von Dir kam daraufhin keine Reaktion, die ich bei Menschen jenseits des 
Grundschulalters erwartet hätte.

von Carypt C. (carypt)


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Wieso erwartest Du eine Reaktion von mir, wenn Du über Objektive 
schreibst ? (aber danke) Ach das ist so, wie wenn ich etwas 
Unausgegorenes vermute und berichtigt werden möchte. (eine Übertragung 
hier). Aber es gab ja nichts Falsches, sondern nur eine Erweiterung auf 
Objektive. Gut, Du willst also das man mit Dir redet, ja, das will ich 
auch. Es ist also eine Art gutgemeinter provokanter Humor um den 
Austausch anzuregen. ich habe schon die Erfahrung gemacht, daß im 
internet Manches unerklärlicher Weise in den falschen Hals kommt, oder 
rätselhafterweise so erscheint.

Ja, bei Objektiven gibt es Hauptebenen, und die Entfernungen da kann ich 
nicht kalkulieren. Es wird aber wahrscheinlich länger im Aufbau, und 
Weitwinkelobjektive in diesem Fall sollen auf den Fernabstand optimiert 
/ dafür konstruiert sein, hier wäre es der Nahabstand, ein 
Weitwinkel-Makro-Objektiv. Naja, günstig wäre dann wahrscheinlich ein 
Webcamobjektiv (weil im Schrott verfügbar) mit Klebeband zu adaptieren. 
Es gibt auch Lupen in 30X, obwohl der Unterschied zu einer Glaskugel 
dann schon gering ist. Glaskugel ist so schlecht nicht. Huygens und der 
Wassertropfen

von Harald K. (kirnbichler)


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Carypt C. schrieb:
> Wieso erwartest Du eine Reaktion von mir, wenn Du über Objektive
> schreibst ?

Weil Kameras praktisch immer Objektive, aber (außer für Bastelprojekte) 
niemals einzelne Linsen verwenden.

Immerhin: Mit dem Rest Deines Beitrages hast Du was weitestgehend 
sinnvolles geschrieben. Lob, ernstgemeintes!

Carypt C. schrieb:
> Es gibt auch Lupen in 30X

Die sind dann wieder einzelne Linsen, was eine weniger als bescheidene 
Bildqualität zur Folge hat. Sehr teure Lupen sind aus mehreren Linsen 
zusammengesetzt (und damit eigentlich Objektive), so z.B. Aplanate, die 
aus zwei Achromaten bestehen. So etwas bringt weniger Bild- und 
Farbfehler als eine einzelne Linse.

Bei der ist nämlich die Brennweite von der Farbe des Lichts abhängig, 
was zu Farbsäumen und anderen Unschönheiten führt.

von Carypt C. (carypt)


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Ja, ja, über Optik haben wir viel gelesen, auch so ein 
Zeitvernichtungs-Hobby.

Nun ja, ich habe mir letzlich den Kondensor vom Lomo-Mikroskop gegen 
eine 4cm Glaskugel ersetzt, der Farbfehler ist geringer als beim 
Zweilinser und die trocken-Apertur sogar größer.

: Bearbeitet durch User
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