Title:
Steuerung der Schärfeeinstellungen (Fokus) einer Kameraoptik über gestisches Peilen mit einem handgehaltenen Gerät
Kind Code:
U1
Abstract:

Eine Fernsteuerung zur Steuerung des Objektivs einer Kamera, dadurch gekennzeichnet, dass sie Erweiterungen besitzt, die zur Erhebung ihrer Eigenrotation und Lage im Raum dienen.



Application Number:
DE202016007107U
Publication Date:
01/02/2017
Filing Date:
11/18/2016
Assignee:
Clipland GmbH, 47169 (DE)
International Classes:
Claims:
1. Eine Fernsteuerung zur Steuerung des Objektivs einer Kamera, dadurch gekennzeichnet, dass sie Erweiterungen besitzt, die zur Erhebung ihrer Eigenrotation und Lage im Raum dienen.

2. Eine Sensorik, dadurch gekennzeichnet, dass sie in der Lage ist, die Position einer oder mehrerer Komponenten des Systems in Echtzeit im Raum relativ oder absolut zu erheben.

3. Eine Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass sie erhobene Positionsdaten so miteinander verrechnet, dass sie Distanzen und damit Soll-Werte für die Einstellung eines Objektivs ausgeben kann.

4. Eine Regeltechnik, dadurch gekennzeichnet, dass sie Echtzeit-Kommunikationsverbindungen mit der Steuerungselektronik einer Kamera oder der Sensorik ihres Kameraobjektivs unterhält, um Ist-Werte auszulesen und um umgekehrt, in Echtzeit und teilautomatisch, basierend auf der Lageänderung der Fernbedienung, Soll-Werte oder Einstellungsparameter einzugeben vermag.

Description:

In vorliegender Erfindung nun wird die Fernsteuerung in der Form erweitert, dass dem Fernsteuerungsapparat selbst eine Position im Raum zugewiesen wird, und in Relation zur Kamera Entfernungen gemessen werden, und weiter über eine Recheneinheit Werte zur Lage der Fernsteuerung in Relation zur abgebildeten Szenerie ausgegeben werden können.

Im einzelnen erfasst dazu, im Rahmen eines Systems, eine Sensorik die Lage der Fernbedienung im Raum, sowie ihre Rotation um die drei Eigenachsen. Dies kann absolut in Relation zu einem vom System aufgespannten Koordinatensystem erfolgen, oder nur relativ, falls z. B. das System an der Kamera selbst verbaut ist, indem ein Raumvektor zur Lage der Fernbedienung in Relation zur Kamera erhoben wird. Je nach Ausgestaltung sind dazu auch verschiedene Grade von Koppeln (im Sinne dreidimensionaler Koppelnavigation) der Positionen von Komponenten zueinander nötig.

Die Fernbedienung nun verfügt über eine festgelegte Zeigeachse, die für einen Bediener als Markierungen, wie Kimme und Korn, eine Zielvorrichtung in Art eines Visiers oder eines gerichteten Suchers ausgeführt sind und so erlauben, die Fernbedienung bzw. die Zeigeachse auf Subjekte im Raum, vornehmlich aber vor der Kamera im Abbildungsraum des Objektivs, zu richten.

Der Bediener markiert auf diese Weise einen Punkt im Raum, der vom System im Abbildungsraum scharf gestellt werden soll. Genauer bildet die Zeigeachse eine Gerade im Raum, deren Schnittpunkt mit der zentralen Kameraachse oder einem Strahl des Strahlengangs des Objektivs einen Punkt definiert. Dieser Punkt wiederum soll auf der Ebene der höchsten Abbildungsschärfe des Objektivs (Schärfeebene) liegen.

Da eine Recheneinheit über geeignete Sensorik die Lage und Rotation der Fernbedienung und damit der Zeigeachse in Relation zur Optik bzw. deren optischen Achsen erheben kann, kann die Recheneinheit über trigonometrische Berechnungen die Distanz zwischen dem Schärfereferenzpunkt des Objektivs und des vom Bediener durch „deuten” gezeigten Punkts im Raum bestimmen. Der Bediener arbeitet also gestisch oder deutend, während das System entsprechende numerische Werte verarbeitet.

Stand der Technik

Vorliegende Erfindung erleichtert die Handhabung optischer Vorrichtungen, insbesondere Kameras, wie beispielsweise Film- und Videokameras. Ein wesentliches Kriterium für den produktiven Einsatz solcher optischer Vorrichtungen ist, dass das von ihnen abgebildete Bild bzw. die abgebildete Bildsequenz in einem von dem Nutzer gewünschten Bereich, dem sogenannten Schärfebereich, scharf abgebildet wird.

Die Einstellung des Schärfebereiches einer optischen Vorrichtung kann prinzipiell auf zwei Arten erfolgen. Zum einen kann dies manuell durchgeführt werden, zum anderen kann dies automatisch erfolgen. Zu letzterem werden sogenannte Autofokussysteme eingesetzt.

Autofokussysteme arbeiten oftmals ungenau, besser gesagt unerwünscht, da sie nicht immer in der Lage sind, Prioritäten im abgebildeten Bildausschnitt zutreffend zu bestimmen. Im Umfeld der professionellen Bewegtbildproduktion werden Autofokussysteme daher nur selten angewendet.

Die Verstellung des Schärfemechanismus' erfolgt weiter in der Regel nicht direkt an der Kameraoptik, sondern mittels einer Hand-Fernsteuerung, die über eine Funkstrecke Soll-Vorgaben eines Bedieners an eine, an der Optik montierte, mechatronische Servoapparatur überträgt. Solche Servoapparaturen nehmen selbst keine Messungen über Abstände zu den von der Kamera abgebildeten Subjekten vor.

Ältere Systeme arbeiten nur unidirektional, d. h. es werden Stellmotor-Vorgaben von der Fernsteuerung an die Servoapparatur übertragen – es gibt aber keine Rückmeldung von aktuellen Ist-Werten der Servoapparatur oder des optischen Systems an das fernsteuernde System (zur drift Korrektur, o. ä.) oder den Bediener (zum Erkennen von Abweichungen oder Fehlfunktionen). Neuere Systeme arbeiten bidirektional, d. h. sie bilden mit der Servoapparatur einen geschlossenen Regelkreis, der Ist-Werte an das System und den Bediener zurückmeldet und so dem Fernsteuerungssystem intern, wie auch dem Bediener extern eine Kontrolle der Korrelation mit Soll-Werten ermöglicht. Dies erhöht die Präzision der Servosteuerung an sich, bietet aber nur geringen Wert als Arbeitserleichterung und hat keinen positiven Einfluss auf die Qualität der Arbeit des Bedieners, denn letztere bemisst sich nur daran, wie genau die Schärfe einem im Bildbereich befindlichen Subjekte nachgeführt werden kann.

Ein sogenannter Schärfezieher (Focus Puller oder First Assistant Camera) ist verantwortlich für die Fokussierung, eben die Einstellung des Schärfebereiches eines mit einem Objektiv der optischen Vorrichtung abgebildeten Bildes bzw. Bewegtbildes. Dieser manuelle Vorgang unterliegt einem näherungsweisen Arbeiten mittels Schätzens durch den Schärfezieher.

Gerade also die kritischen Soll-Werte werden völlig losgelöst vom Fernsteuerungssystem erhoben und manuell in das Fernsteuerungssystem eingegeben. Vor einer Aufnahme werden dazu durch den Schärfezieher, beispielsweise mit einem Maßband, Distanzen im Raum vor dem Objektiv der optischen Vorrichtung ermittelt, um die Entfernung zu diesen vordefinierten Marken während der Aufnahme schätzen und näherungsweise umsetzen zu können. Ermittelte Werte werden dann manuell über das Verstellen von Handrädern und Schiebereglern an der Hand-Fernbedienung in Soll-Wertvorgaben für das mechatronische System umgesetzt.

Diese übliche Arbeitsweise unterliegt großen Unwägbarkeiten und eine präzise Schärfe einer Aufnahme kann nur durch große Erfahrung und Augenmaß seitens des Schärfeziehers erlangt werden. Ist neben dem abgebildeten Subjekt auch die Kamera beweglich, z. B. bei handgehaltener Kamera, kann eine gewollte Schärfequalität oft nur durch Wiederholung erlangt werden.