gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

[diedhert]

Beste

Ik zou graag op basis van de grootte van een object op een digitale foto, afstand tot en grootte van het object berekenen.

Ik weet dat dit an sich niet mogelijk is, aangezien de grootte op het beeld afhankelijk is van de afstand tot het beeld, maar als ik een bepaalde afstand 'aanneem', zou ik wel moeten kunnen berekenen hoe groot het object is.

Volgende gegevens zijn voorhanden:
toestel Canon 7d Mk ii (cropfactor 1.6)
extender: geen
lens: tamron 100-600mm, die op 428mm staat bij het nemen van foto's

Grootte foto 5472 * 3648 pixels 72dpi
Pixelgrootte is 4.1micrometer of 0.004093567mm


grootte object / afstand object = aantal pixels op beeld * pixelgrootte / ( brandpuntsafstand * cropfactor)

Een object die op het beeld 263 pixels breed is, zou op 500m 78cm groot zijn.

Klopt deze berekening/redenering ?

Diederik

[Guest41]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

nogmaals andermaal .. fotos hebben GEEN PPI ! (en al zeker geen DPI dat is een printer parameter) .. en uw redenering gaat uit van een 100% pixeldensiteit van de sensor wat al fout is ..

[diedhert]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Beste
Dank. Maar als ik bij de exif kijk, staat daar ook 72dpi.

Als mijn berekening niet klopt, hoe moet het dan wel?
Hoe kan je de pixeldensiteit achterhalen en in rekening brengen?

[Guest41]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Beste
Dank. Maar als ik bij de exif kijk, staat daar ook 72dpi.

Als mijn berekening niet klopt, hoe moet het dan wel?
Hoe kan je de pixeldensiteit achterhalen en in rekening brengen?

Een kompleet irrelevante waarde .. Bij mij (Sony RX100M2) staat er 350dpi .. so what ... een overblijfsel uit de oertijd voorwaar. Fotos hebben GEEN PPI ! zie de relevante informatie daaromtrent. Die is hier op het forum al n-tig keer herhaald ..

[diedhert]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Oke, de dpi heeft geen waarde, en dit vermoedde ik sowieso al, maar ik gaf ze mee. Ik weet immers niet alles. En misschien speelde ze wel een rol voor weetikveelwelkeberekening.

Maar ik blijf niet begrijpen wat de rol van de pixeldensiteit is in de berekening. Ik vind er niets over terug als ik ga googlen. Misschien zoek ik met de verkeerde trefwoorden.
Dat een foto een DPI of PPI was, was niet de discussie, wel of ik de correcte formule gebruik, en indien niet, hoe het wel zou moeten.

De verhouding grootte van het dier tot afstand lens, zou dezelfde moeten zijn als de beeldgrootte tot de brandpuntsafstand (eventueel + afstand tot sensor ?). Of de cropfactor hier een rol speelt, heb ik niet gevonden.
De foto is 5472 pixels breed volgens de EXIF. Als ik ze open in photoshop en ze meet met de ruler tool, dan kom ik dat ook uit.
De grootte van het object op de foto, gemeten met dezelfde tool, is 263 pixels.

Welke rol speelt de pixeldensiteit hierin?

Vriendelijke groeten
Diederik

[Zonas]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Er zal altijd discussie komen als het over optica/wiskunde gaat.
Waarom niet een vlak voorwerp van 1m x 1m ( of welke maat dan ook) maken en met die lens op verschillende afstanden foto's maken .
Zet alles in een excell blaadje en distilleer er een curve van .
Alle meespelende parameters zijn er dan direct in verwerkt.

[diedhert]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Zonas,
Die lens is niet van mij, dus ik kan dat niet doen. Maar daar vind ik wel een oplossing voor.

Ik denk niet dat er altijd een discussie zal zijn als het over optica/wiskunde gaat. Zoiets moet perfect uit te rekenen zijn. Dit zijn geen twee tegenpolen die haaks tegenover staat. Optica is fysica, en lensformules zijn nu eenmaal gekend en maken gebruik van wiskunde.

Ik vind het jammer dat hier iemand zegt 'het klopt niet', maar dan geen verdere uitleg geeft.
De pixeldensiteit zou een rol spelen - maar ik zie hoegenaamd niet in waar. Ik heb dat ook teruggekoppeld naar anderen, en die zien het ook niet.
Zelfs al zou het beeld gevormd worden door een pixel wel en een pixel niet ... de afstand tussen begin en einde van het object op het beeld zal daardoor niet beďnvloedt worden, of toch in eenzelfde mate als de breedte van het totale beeld.

Ik kijk dus halsreikend uit naar een uitleg van regulus, of van iemand die weet waar regulus het over heeft.

Groeten
Diederik

[Guest41]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

beste .. u gaat van mij toch niet verwachten dat ik mij, andermaal, hals over kop in discussies ga werpen waar duidelijk blijkt dat men nog niet eens de fysica, zeg maar de structuur, van de sensors in rekening heeft genomen ...? volgens welke wet van de wiskunde en van de solid state constructies zou het aantal sensor cellen "op één rij" de totale lengte van de sensor moeten dekken of is in uw concept de "overhead" tussen sensor cellen = nul dacht u ?

[diedhert]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Regulus

Ik betreur het dat je mij niet verder wilt helpen.
Ik heb wel de fysica in rekening gebracht. Ik heb zelfs hulp gevraagd aan een fysicus, en die weet ook in de verste verte niet waar u het over heeft.
Mocht ik alles weten, dan zou ik hier geen hulp vragen.

Het ware leuk geweest als u wat uitleg kon verschaffen of mij kan zeggen op welke websites die ik kan vinden. Ik heb gezocht op basis van de weinige informatie die u gaf, maar ik vind het niet.

Ik vraag gewoon hulp, hoe de relatie grootte op het beeld en afstand/grootte in de realiteit te achterhalen valt. Als ik een formule heb, stop ik alles daar wel in.
Enige andere formule dan deze die ik gebruik heb, vind ik niet.
Als ik google met de terminologie die u gebruikt, vind ik niets anders.

Bovendien: als een beeld op een foto 1/3 van de totale breedte van de foto is, hoeveel overheadsensorcel solidstateconstructies er ook mogen ontbreken, dan moet de grootte van het beeld op de foto in relatie tot de brandpuntsafstand, zich toch ook verhouden tot de grootte van het object in het veld, en de afstand tot de lens ? Dat lijkt mij niet meer dan logisch. Dat lijkt al mijn bronnen logisch. Maar volgens u is dat niet correct.

OF niet ? En zo neen, hoe is de relatie dan wel ?
Hoe een sensor is opgebouwd, daar lig ik niet wakker van.

Dit gaat hier niet over een welles-nietes discussie, maar een degelijke vraag naar hulp om dit probleem aan te pakken. Dit heeft niets met een hals over kop discussie te maken, maar wel met uitleg geven aan iemand die graag wil weten hoe de vork aan de steel zit.

Niet iedereen is een burgerlijk ingenieur optica.

Jammer, ik had deze houding niet op dit forum verwacht.

Als iemand weet waar er zich iemand bevindt die mij verder wil helpen, dan zou ik die daar erg dankbaar voor zijn.
Nogmaals, het gaat mij niet om de bouw van een sensor te doen. Het gaat mij niet om het aantal dpi van een foto (want een foto heeft geen dpi).
Maar wel tussen de relatie grootte van een object en zijn afstand tot de fotograaf, en brandpuntsafstand en grootte van het object op de digitale foto.


Ook al dekken niet alle sensorcellen op een rij de gehele sensor, de relatie beeldgrootte - brandpuntsafstand en grootte object en afstand tot de lens (dat is klassieken lenzenfysica) geldt toch nog altijd ?

Hopend op een constructieve respons
Diederik D'Hert

[cojon]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Beste Diedhert,

Waarom ben je hier van jou probleem het probleem van een anderen aan het maken ?

Regulus geeft je correcte info en ineens is hij diegene die jou alle antwoorden zou moeten geven en zijn alle anderen verantwoordelijk om je de woorden van Regulus verder uit te leggen!?!?
Je hebt zelf een fototoestel, en kan dus zeer eenvoudig zelf een test doen om je theorie te controleren.

Constructief:
De discussies omtrent ppi, dpi en alles wat daarrond hangt is al talloze keren gevoerd. Heel kort samengevat: ppi bestaat niet en dpi is een technische specificatie van een weergave. De grootte van een foto is dus het gevolg van het aantal dpi dat je kiest of het aantal dpi dat je moet instellen is het gevolg van de gewenste grootte.
Bij verdere uitleg komen nog talloze andere zaken kijken en is juist gebruik en begrip van terminologie enorm belangrijk. Misverstanden leiden telkens tot enorm oplaaiende conversaties. Regulus heeft hierin al eindeloos geduld getoond met mensen die zeer hardleers waren. Hij verdient het dan ook helemaal niet om hier afgeschilderd te worden als iemand die niet wil helpen. Jou woorden zijn zeer respectloos, ongeacht of je de historiek kende.

[Spanik]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

beste .. u gaat van mij toch niet verwachten dat ik mij, andermaal, hals over kop in discussies ga werpen waar duidelijk blijkt dat men nog niet eens de fysica, zeg maar de structuur, van de sensors in rekening heeft genomen ...? volgens welke wet van de wiskunde en van de solid state constructies zou het aantal sensor cellen "op één rij" de totale lengte van de sensor moeten dekken of is in uw concept de "overhead" tussen sensor cellen = nul dacht u ?

Voor dit soort berekeningen wel. De overhead is totaal onbelangrijk omdat voor dit soort berekeningen enkel de pixelpitch (= formaat van de sensor / aantal pixels in die richting) van belang is. De 4.1 µm die Diederik noemt is de pixelpitch (= 22.4mm/5472 pixels = 4.09 µm) , niet de grootte van de het lichtgevoelige oppervlak van een pixel. Dus alvorens op de achterste poten te gaan staan eerst even begrijpend lezen, elk vraagstuk in de natuurkunde, elektronica en alle ingenieurstechnieken begint bij het correct begrijpen van de vraag en de gegevens. En ja, eigenlijk zou men een error anlayse moeten doen om in te schatten hoeveel men er naast kan zitten.

Opgelet, de pixelpitch is niet gelijk in de hoogte (= 15mm/3648pixels = 4.11µm) maar alles hangt ervan af hoe belangrijk dat is.

Volgens mij grofweg: (grootte op sensor)/(ware grootte)=(brandpuntafstand)/(afstand tot nodaal punt van de lens) Crop komt hier niet bij te kijken omdat we zuiver lenseigenschappen bekijken.

Nu zijn er verschillende problemen:
- dit is een vereenvoudiging voor enkelvoudige simpele lenzen
- horizontale pixelpitch is niet gelijk aan vertikale pixelpitch
- dit werkt alleen als je voorwerp loodrecht op de optische as staat anders krijg je perspectief vervorming
- de brandpuntsafstand van een lens is meestal afgerond naar het dichtstbijzijnde "normale" getal
- je gaat er moeten van uitgaan dat de afstand tot je voorwerp >> brandpuntsafstand van je lens. Anders gaat er niet veel anders opzitten dan te kalibreren zoals Zonas aangeeft.
- enkel ok als de lens niet vervormt
- je kan hier nooit oplossen voor en afstand en grootte tegelijk van 1 foto! Is de reden waarom we 2 ogen hebben.
- blijft natuurlijk de vraag hoe je pixels telt. Het beeld dat je lens projecteert gaat niet net op de grens tussen 2 pixels vallen. Dus je kan misschien 10 pixels meten maar het zijn er bvb maar 9.3. Dan zit je echte diep in de statistiek en ik denk dat de eerder genoemde problemen sneller gaan opsteken.

[PHG]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Of de cropfactor hier een rol speelt, heb ik niet gevonden.

Neen, beste Diederik.
Want stel nu dat je de cropsensor uit je camera haalt en je monteert daar in de plaats een sensor
die de helft (of dubbel, whatever) zo groot is, dat zal niets veranderen aan hetgeen afgebeeld wordt, toch ?

[mlap]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Interessante discussie ;-)
Geen idee of TS zij berekening klopt, maar
even redeneren, het kan zijn dat ik er totaal langs zit ;-)

Wat weten we?
Een lens heeft toch een bepaalde beeldhoek.
en als je dan nog een afstand weet (ts geeft 500meter aan),

dan heb je enkel nog wiskunde (driehoeksmeetkunde) nodig om te berekenen hoeveel meter beeld de foto weer geeft.
Dus beeldhoek lens delen door 2 met een loodlijn (de 500m) en je krijgt 3 gegevens

zijde 500meter
een hoek (halve beeldhoek)
en een rechte hoek.

met deze gegevens kun je dan de rest van de driehoek berekenen.

en van daaruit kun je weer verder rekenen.

Op het eerste gezicht zou dit moeten lukken.

[Guest41]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Voor dit soort berekeningen wel. De overhead is totaal onbelangrijk omdat voor dit soort berekeningen enkel de pixelpitch (= formaat van de sensor / aantal pixels in die richting) van belang is. De 4.1 µm die Diederik noemt is de pixelpitch (= 22.4mm/5472 pixels = 4.09 µm) , niet de grootte van de het lichtgevoelige oppervlak van een pixel. Dus alvorens op de achterste poten te gaan staan eerst even begrijpend lezen, elk vraagstuk in de natuurkunde, elektronica en alle ingenieurstechnieken begint bij het correct begrijpen van de vraag en de gegevens. En ja, eigenlijk zou men een error anlayse moeten doen om in te schatten hoeveel men er naast kan zitten.
...

Sorry maar de redenering gaat van geen kanten op ... Uw uitslag van sensor breedte gedeeld door pixels geeft de theoretische pixelgrootte abstractie gemaakt van het verlies aan celgrootte door "wiring" Dat dit geen impact heeft voor een meetwaarde die de ganse sensor beslaat is evident maar voor een deelsectie van de sensor die wel degelijk van belang IMHO .. als de tussenruimte bvb 0,5 µm per pixel dan zit men er 12,2% naast in de berekening .. JMHO ..

[Spanik]

Re: gootte en afstanden op foto op basis van fotogegegevens

Neen, die tussenafstand heeft geen invloed. En zeker geen 12.2%, dat zou alleen het geval zijn als het voorwerp 1 pixel hoog is. Anders is dat een fout van 0.5µ op de totale hoogte van het voorwerp, alle tussenliggende pixels en de "dode" randen zijn mee gevuld door het voorwerp. En die is te verwaarlozen tov andere fouten. En dan ben je nog niet zeker daarvan want het kan best zijn dat die rand helemaal gevuld wordt door het voorwerp, misschien zelfs nog wat van de volgende pixel.

Bvb als het voorwerp nu 75% van de laatste pixel "belicht" dan zal de software dit als een hele pixel beschouwen. Je kan geen halve pixels hebben. Misschien een beetje lichter(of donkerder) maar hoe ga je dat meerekenen? Dus hier maken we direct een fout van 1/4 pixel op de totale hoogte als we die meetellen en 3/4 pixel als we die weglaten. Bij de laatste pixel heb je nogmaals zo'n fout en hop je zit er al een halve pixel of meer naast. Dan hebben we het nog niet over de demosaic gehad die ook zijn bijdrage gaat leveren. Een fout van een hele pixel op het totaal lijkt me niet overdreven. Statistisch zal het wel op (wortel 2)/2 of zoiets uitdraaien naar gelang de verdeling.

Maar vergeleken met fouten geďntroduceert door de lens, de vereenvoudiging die eigen is aan de gebruikte formules, fouten door de opstelling etc. kan je die dode zone rond de pixel rustig vergeten.