Olympus patenteert camera met ingebouwde conversielens

Olympus heeft een patentaanvraag ingediend voor een aantal cameraontwerpen met een 'optical conversion system'. Dit interne lenzenstelsel projecteert het invallende beeld met een bepaalde diameter op een groter formaat beeldsensor.

De patentaanvraag van Olympus, ingediend op vier augustus van dit jaar en gepubliceerd op negen december, beschrijft een camerasysteem met verwisselbare lenzen waarbij tussen de lensvatting en de beeldsensor een lenzenstelsel is geplaatst. Dit lenzenstelsel zorgt ervoor dat het invallende beeld van de lens op een beeldsensor met een groter oppervlak geprojecteerd wordt. De sluiter zit vlak achter de lensvatting.

Volgens 43rumors zou het gaan om een patent voor een modulaire camera waaraan Olympus volgens geruchten zou werken, maar de modulariteit gaat niet veel verder dan bij een normale dslr. Het patent lijkt eerder een methode te beschrijven om bestaande 4/3- of m4/3-lenzen te kunnen gebruiken in combinatie met een body voorzien van een groter formaat beeldsensor dan de huidige 4/3-beeldsensor.

Een grotere sensor zou bij een gelijkblijvend aantal megapixels een lager ruisniveau kunnen opleveren of het aantal megapixels zou verhoogd kunnen worden bij eenzelfde ruisniveau. De huidige 4/3-beeldsensors leggen het wat beeldkwaliteit bij hogere lichtgevoeligheden af tegen de grotere aps-c- of fullframe-sensors van concurrenten. Een mogelijk nadeel is dat de totale hoeveelheid licht dat op de sensor valt minder is en dat de brandpuntsafstand wijzigt.

De patentaanvraag geeft een aantal mogelijkheden voor het gebruik van een optische zoeker en/of spiegel in combinatie met het interne conversiestelsel. Zo bevat het document afbeeldingen waarbij de body gebruikmaakt van een pentaprisma- of een pentamirror-zoeker en wordt ook de mogelijkheid getoond om van bovenaf in de zoeker te kijken, net als bij sommige middenformaatcamera's mogelijk is. Ook geeft Olympus als voorbeeld een systeem met een interne spiegel en een lenselement van het conversiestelsel dat onderin opgeborgen kan worden als de spiegel naar beneden geklapt is.

Reacties (34)

[AntoonH]

Qua design lijkt de winst inderdaad in de betere dynamische range en signaal/ruis verhoudingen te liggen van de grotere sensor. Alleen voor mij zit de charme van een camera met een fullframe sensor niet zozeer in goede ruis afhandeling, als wel in het feit dat je met bijvoorbeeld een brandpunt van ergens tussen de 80 en de 120mm een mooie portret lens hebt, niet alleen vanwege de prettige uitsnede (ergens tussen hoofd en schouders en alleen hoofd in) inclusief een daarbij behorende scherpte diepte, en controle daarover. Ga je naar APS-C of kleiner, zoals four thirds, dan ga je voor zo'n uitsnede naar tussen de 40mm en 60mm (cropfactor=2). Dat verschil zie je meteen.

In theorie zou een (micro) four thirds camera uitgerust met dit systeem dus plaatjes opleveren met betere ruis en betere kleuren, maar legt ie het nog steeds af tegen zijn APS-C en full-frame concurrenten qua basis fotografie. Ik denk zelf dat ook een leek het verschil tastbaar zal zien als je een foto maakt met een langzame zoom en het diafragma vol open (wegens langzame/consumenten zoom en auto-programma).

[Verwijderd]

Als jij verschil ziet tussen een portret op 60mm (crop 2x) en 120mm op FF, dan doe je iets goed fout. Die twee hebben namelijk exact dezelfde beeldhoek, en dus is er geen verschil.

Wat jij waarschijnlijk vergeet, is dat je voor equivalente foto's het diafragma óók met de cropfactor moet vermenigvuldigen.
Dus: 60mm @ f/2 op 2x crop = 120mm @ f/4 op FF.

Doe dit goed, en je zult geen enkel verschil kunnen zien in de resulterende foto's.

[AntoonH]

Beeldhoek ben ik met je eens: Volgens mij illustreer ik dat zelfs met een voorbeeld.

Daarnaast heb ik de DOF formules er maar eens bijgepakt (bron: "The Camera" van Ansel Adams, hoofdstuk 5 "Lenses" en de appendix). Lijkt me een onbetwiste bron:-)

Meneer Adams stelt:
The factors affecting depth of field are governed by the following principles:
1) DOF doubles if f-number is doubled
2) if you double the subject distance, the DOF increses by four times...
3) If you reduce focal length by one half, the DOF increases by four times.

of in formule: H=F^2 / (f*c)
met
H=DOF getal
F= brandpuntsafstand van de lens
f= lensopenings getal (aperture)
c= diameter van de circle of confusion

Om je voorbeeld dan door te voeren:

Om een foto gemaakt met een 120mm lens, full frame exact inclusief dezelfde scherpte diepte te reproduceren kun je:

1) van dezelfde positie een 60mm lens pakken. De formule hanterend, is je DOF dan 4x zo groot als bij het full frame shot. Je kunt dan je diafragma 2 hele stops opendraaien om op de zelfde scherpte diepte uit te komen.

2) met een 120mm lens twee keer zover weg gaan staan. Consequentie: DOF 4x zo groot. Diafragma 2 hele stops open draaien corrigeert dit.

Terug naar de praktijk. Ik wil graag met heel beperkte scherpte diepte schieten, want dat vind ik mooi. (liefst pak ik nog mijn middenformaat camera, maar da's mijn afwijking)

Ik schiet een portret met 105mm f/5.6 op full frame. (met zeg een 24-105 f/4.0 L lens).
Als ik dat exact wil reproduceren, pak ik dus een 53mm lens en zet het diafragma op f/2.8.Of dus 2x zover weg met een 105mm en f/2.8.

f/2.8 lenzen zijn behoorlijk snelle lenzen. Die vind je niet snel in een zoom. f/3.5 in een zoom is al behoorlijk goed en gaat gauw richting onbetaalbaar. (er zijn vast uitzonderingen). .

vanuit middenformaat redenerend: met een 150mm sonnar op f/4 voor een portret, ga ik naar pak em beet een cropfactor van 3,5 voor 6x6 t.o.v. fullframe, dus equivalent 42mm lens op 35mm fullframe. dan moet mijn diafragma 3.5^2 keer verder open. das circa 3,5 f-stops. Dan kom ik uit op f/1.4.


Dat allemaal in acht nemend, concludeer ik dat:
1) er omstandigheden zijn waarbij je met een 4/3s dezelfde fotos kunt maken als met een camera met een grotere sensor. (met name bij grotere f-getallen op fullframe. Sterker nog, dit is een gebied waar 4/3s beter zal presteren omdat het diafragma verder open kan, met prettige effecten voor je sluitertijden.

2) ben je specifiek opzoek naar controle over je scherpte diepte, dan ben je beter gediend met een camera met een grotere sensor.

3) ten overvloede misschien: je statement dat diafragma lineair meeloopt met crop factor is niet correct.

edit: f-stops gecorrigeerd (iets minder drama met f/5.6 vs f/2.8 ipv f/8 vs f/2)

edit2: aanname hier is wel dat de CoC hetzelfde is voor de 4/3s en full frame sensor.... (nog nooit doorgerekend, dus zwak punt in mijn redenering).

[Reactie gewijzigd door AntoonH op 24 juli 2024 15:11]

[mjtdevries]

De CoC is niet hetzelfde voor een 4/3 of fullframe sensor.

Voor een gelijke print ga je namelijk een 4/3 opname verder vergroten dan een fullframe sensor. Dat betekent dat datgene wat je in een print als scherp ervaart (en wat een deel van de definitie van DOF is) bij een 4/3 sensor een andere kleinere CoC heeft dan bij fullframe.

[AntoonH]

eens, maar de CoC waar in dit verhaal is niet in de context van print, maar in de context van de sensor.

Ansel Adams nogmaals (wederom "The Camera", hoofdstuk 5 "lenses", pag 50:
"The most commonly accepted stadnard for circle of confusion size is about 1/100 to 1/200 inch in the final print; obviously, it must be smaller in the negative if enlargement is planned. For the 35 mm format, the CoC on the negative must be about 1/1000 inch."

Dat betekent grofweg dat je dan een 5x tot 10x x vergroting kunt maken die acceptabel is (volgens Ansel Adams standaarden). Dus max 24cm x 36cm vergrotingen voor een full frame camera. Velen vinden dat aan de conservatieve kant, maar dat terzijde.

Met 1 inch=25.4 mm betekent dat dan dus 25.4 micrometer voor de CoC. Een 5D heeft 5616pixels op 36mm (lange kant van de sensor), en dus 36/5616=6.4 micrometer per pixel. En dus 25.4/6.4= een CoC van 4 pixels.

Een 4/3s camera (specs gepakt van een olympus PEN E-PL1s) heeft met dezelfde criteria een pixel grootte van 4,5 micrometer, Dus 25.4/4.5= 5,7 pixel.

Flink afrondend: 5D: 4px en 4/3s 6 pixels. dwz. de CoC kan 2/3 op de PEN zijn in vergelijking met de 5D.

Dat terugmikkend in de formule, kom je nog iets gunstiger uit (50%) voor de 4/3s dan als je dit vergelijkt met de 5D.

Desalniettemin, 't is moeilijk knokken tegen de kwadratische relatie met de brandpuntsafstand.

[Reactie gewijzigd door AntoonH op 24 juli 2024 15:11]

[Jaco69]

Leg dat eens uit.
Laat een 60mm lens laat de helft minder licht door als een 120mm lens?
Dacht eigenlijk dat de f factor op de lens was gestandaardiseerd zodat je hetzelfde diafragma kan gebruiken.

Of bedoeld je een echte crop op hetzelfde toestel?

[Reactie gewijzigd door Jaco69 op 24 juli 2024 15:11]

[MadMarky]

Wat je zegt over de cropfactor wordt toch meteen al gecorrigeerd door de lenzen die Olympus levert? Waar je op 35mm een 28-80 kitlens zou hebben, levert Olympus een 14-42 kitlens mee. Dan heb je na de cropfactor alsnog 80mm.

[AntoonH]

dat is inderdaad waarom men het heeft over de crop factor: zodat je de beelduitsnede kunt vergelijken tussen camera's met verschillende sensor formaten. Dit geldt echter alleen voor de beelduitsnede: Zeg dat je op het domplein een foto van de dom van utrecht maakt met een groothoek. Zou ik een canon 5D (full frame) pakken, dan heb ik een 24mm lens nodig. Voor een olympus pen- nogwat (micro four thirds) heb ik dan een 12mm lens nodig om dezelfde foto te maken vanaf het zelfde punt. De fotos zullen dan vrijwel identiek zijn.

In deze situatie is de crop factor handig om verschillende lenzen te vergelijken qua beelduitsnede.

De mate waarin je je scherpte diepte kunt controleren/inregelen is een functie van de brandpunts afstand van de lens en de afstand tot het object wat je in beeld brengt. Een lens met een korte brandpunts afstand heeft een groter scherpte diepte gebied dan een langere lens. Daarom is autofocus op een compact cameratje niet zo uitdagend... 't is heel moeilijk om dingen selectief scherp te krijgen met een 5mm lens.

Ik kan met een 100mm lens in het geval van bijvoorbeeld een portret het gebied van ogen inclusief wimpers scherp maken, maar het puntje van de neus al onscherp. Zet ik die 100mm lens op een full frame camera, dan heb ik daarmee een fijne portret lens, want de beelduitsnede is prettig voor een portret. Zet ik die 100mm lens op een 4/3s camera, dan moet ik ineens 2x zover weg gaan staan voor dezelfde beelduitsnede, Want vanaf de zelfde plek als de 5D heb je net neus en ogen te pakken en de rest van het gezicht niet. En door 2x zover weg te gaan staan is mijn scherpte diepte ineens gehalveerd. Dus diafragma een (hele) stop dichter, andere sluitertijd etc etc.

[Jaco69]

Het is inderdaad anders maar niet persee negatief, met een 3/4 20mm lens (crop van 2) en korte afstand heb je ook een hele mooie kleine scherpte diepte. Heel mooi om kinderen mee te fotograferen.
Portret fotograferen vanaf statief kan ook met 3/4 maar gaat beter met FF.

(PS. Twee keer zover weg staan en een crop van 2 heft elkaar volgens mij op voor scherpte diepte.)

[gise]

De ruis zou hier inderdaad wel door gereduceerd kunnen worden maar aangezien het aantal megapixels gelijk blijft vraag ik me af wat het doet met de kwaliteit van de foto zelf, wordt deze hier niet slechter door?

[mjtdevries]

En waarom denk je dan dat de ruis gereduceerd zou kunnen worden?

Ruis wordt vrijwel alleen maar bepaald door de hoeveelheid licht die door de lens binnen komt.
Heb je een lens die veel licht opvangt, dan krijg je weinig ruis.
Heb je een lens die weinig licht opvangt dan krijg je veel ruis.

Kleine lensjes zoals op compact cameras vangen weinig licht op en daarom heb je veel ruis met zo'n camera.
Neem je een dSLR en stel je het diafragma zodanig in dat de lens net zo weinig licht door laat als bij die compact camera, dan geeft de dSLR net zoveel ruis als die compact camera.

Het beeld van een kleine lens vergroten en op een grote sensor projecteren levert je geen enkele winst op wat betreft ruis.
Tenzij je grote sensor op de een of andere manier veel beter is dan de kleine sensor. Maar in de praktijk zit daar weinig verschil in.

Het zou natuurlijk kunnen dat Olympus een bijzondere nieuwe sensor heeft ontwikkeld die ze op de een of andere manier niet klein kunnen maken, maar ze de camera wel compatible willen houden met 4/3 lenzen.

[Verwijderd]

Ruis komt door de technologie achter de sensor. Dat een lens met een groter diafragme meer licht zal doorlaten en zo de zwakte van de sensor vermindert is natuurlijk, maar de oorzaak en het probleem ligt nog steeds bij de sensor.

[mjtdevries]

Nee, dat is pertinent onjuist.

De technologie van de sensor is al lang niet meer de beperkende factor. De beperkende factor is nu "fotonruis".

En ja, dat betekent daadwerkelijk dat je bij die ruis het effect ziet dat licht in fotonen opgevangen wordt en dus niet gelijk over de gehele sensor verdeeld word, maar in pakketjes. Het maakt dan geen zier meer uit hoe goed die sensor is, want die ruis staat totaal los van de technologie van de sensor.

En hoe ongelooflijk het ook mag klinken, ook bij consumenten dSLRs is dit al echt een zichtbaar effect.


Maar zelfs afgezien daarvan blijft mijn punt staan. Het vergroten van het beeld heeft geen positief effect op de ruis. De technologie achter de sensor verandert daar niets aan. Je verspreid dezelfde hoeveelheid licht over een grotere sensor. Dat betekent dat je meer moet versterken per pixel en meer ruis krijgt. Dat heft het effect van een grotere sensor volledig op, zodat je precies evenveel ruis in je RAW file krijgt, als die je had gekregen met een 4/3 sensor.

[Relief2009]

Ik dacht dat Megapixel totaal niet boeide wat betreft de kwaliteit? Elke tweaker weet dat.

[Waah]

Megapixels boeien juist heel veel.
meer megapixels betekend meer ruis op dezelfde grootte beeldsensor.
dus als je het aantal megapixels gelijk houd, maar de beeldsensor vergroot, heb je minder ruis, dus scherpere beelden.

[Verwijderd]

Een grotere beeldsensor betekent normaal gesproken minder ruis omdat de lens die ervoor gebruikt wordt ook groter is en daardoor meer licht doorlaat. Dat is dus bij dit patent niet zo.

Camera's met een relatief grote lens en niet al te veel zoom doen het daarom beter qua ruis. Bv. Canon Powershot S95 of Panasonic Lumix DMC-LX5.

[MadMarky]

Wat precies is waar Relief2009 ook op doelde.

Technisch gezien klopt jouw bewering trouwens niet. Door minder ruis wordt een beeld niet scherper, wel beter van kwaliteit doordat de kleuren beter kloppen. De scherpte wordt weldegelijk beïnvloed door het aantal beschikbare pixels.

[gise]

Bij compact camera's maakt het inderdaad niet zoveel uit of je 10, 12 of 20 megapixels hebt, zeker als je nooit groter dan A4 print. Bij digitale spiegelreflex is het wel nog zo dat meer megapixels hogere kwaliteit foto's kan opleveren.

[Sn0wblind]

is nei thelemaal waar, meer pixels op elkaar betekent dat het lastiger is om ze allemaal goed te belichten. Maar een sensor die dit goed doet en een lens ervoor heeft die de resolutie aankan geeft weldegelijk een scherpere foto. Maar een paar milimeter grote camera sensor met 14megapixels is natuurlijk gewoon grote bullshit en pure marketing.

[DingieM]

Ruisafhandeling van de laatste Olympus, de E-5, is bijzonder concurrerend met bakken als Canon 7D, de laatste voor de full-frame in de APS-C klasse?

Als Olympus dat kan volhouden met de "professionele" aankomede micro 4/3e systeem in 1e/2e kwartaal 2011, dan zijn ze wat mij betreft behoorlijk goed bezig. Zeker als ze de processor van de E-5 erin proppen. Real time leuke art filters!

[Nelissuh]

Heb je tests die dat onderbouwen? Ik fotografeer ook met Olympus (E-30) maar ben ontevreden over de ruis. E-3 is vergelijkbaar met E-30, en ik heb nog geen informatie dat de E-5 duidelijk beter is.

[Sn0wblind]

klopt denk ik niet helemaal de 4/3 en micro 4/3 cameras presteren tot nu toe allemaal fors minder dan de 7D op ruisgebied en al helemaal in vergelijking met de nieuwe generatie Pentax K5 en Nikon D7000 die er nog een schepje bovenop gooien. Met wat ik van de E5 gezien heb is er inderdaad een verbeterslag gemaakt maar nogsteeds minder als de 7D en automatisch de midrange Canon's zoals de EOS550

[Struikrover]

Mooi idee. Zo kunnen minder dure lenzen worden gebruikt om toch een goed resultaat als foto te krijgen. Waarschijnlijk is het gevolg ook een kleinere scherptediepte dan een normale m4/3 camera, door de grotere sensor. Het is alleen te hopen dat de vervorming niet dusdanig significant is dat de kritische consument / professional al afhaakt.

[AntoonH]

Qua scherpte diepte klopt wat je zegt niet: Scherpte diepte is alleen afhankelijk van de lens brandpunts afstand. die verschilt niet van de zeg een olympus 20mm of een canon 20mm lens.
-
edit: nuance aangebracht

[Reactie gewijzigd door AntoonH op 24 juli 2024 15:11]

[Jaco69]

Het totaal aantal mm veranderd waarschijnlijk naar meer mm door het gedeelte lens dat in de camera is ingebouwd.

[abrakadaver]

"Een grotere sensor zou bij een gelijkblijvend aantal megapixels een lager ruisniveau kunnen opleveren of het aantal megapixels zou verhoogd kunnen worden bij eenzelfde ruisniveau."

"Een mogelijk nadeel is dat de totale hoeveelheid licht dat op de sensor valt minder is."

Wanneer de lensdiameter niet groter wordt, dan vang je toch niet meer licht op je (grotere)sensor? Dus dan kan de sensor wel groter zijn maar produceert ie dan minder ruis?

[Universal Creations]

Dat vroeg ik mij ook al meteen af. Het voordeel van de (m)4/3 lenzen was juist het kleinere formaat, omdat slechts een kleinere beeldcirkel gevuld hoeft te worden. Nu wordt de cirkel groter, maar wel evenveel lumen als eerst. Dus je onderbelicht eigenlijk al meteen vergeleken met een lens gemaakt voor een grotere sensor. Dus moet de iso of sluitertijd weer omhoog.
Het is leuk voor de compatibiliteit, maar daar houden de voordelen volgens mij ook op. Het verschil in scherptediepte verdwijnt volgens mij ook tegelijkertijd, door die vergroting. Maar goed, dat kan ik nu zo even niet zeggen.

[Jaco69]

De lens diameter is niet (persee) kleiner bij (m)4/3. Dus hetzelfde licht valt op de (kleinere) sensor.
Door het extra glas in het toestel om dat licht weer naar een grotere sensor te projecteren hou je wel iets minder licht over. De scherpte diepte zal precies het zelfde zijn als zonder patent. Dus het voordeel van het patent is mij ook niet duidelijk. (Goedkopere sensors misschien)

[BeosBeing]

Tja, nu kun je gaan speculeren.
Wil Olympus in de toekomst overstappen op een grotere sensor (aps-c of fullframe) maar niet haar bestaande klanten in de kou laten staan? Alle huidige μ4/3 en 4/3-lenzen kunnen blijven gebruiken is natuurlijk een groot pluspunt en waarschijnlijk een vereiste om potentiële kopers voor die grotere formaten over te halen voor Olympus te kiezen in plaats van een Full-frame CaNikon of Sony danwel een dx/aps-c-camera van een van die merken.

Vele kopers van Pentax zijn hun merk trouw gebleven mede of juist omwille van het feit dat alle objectieven nog streeds passen en bruikbaar zijn. Middels een adapter van Pentax zelf geld dat zelfs voor objectieven van begin jaren 60. De Super-Takumar 55mm f/2.0 is best een fijn lensje op een d-slr.

Ook Nikon heeft lang zijn vatting compatible gehouden, maar heeft op een gegeven moment toch bij zijn amateur-modellen de lichtmeting met Ai-s en Ai-lenzen uitgesschakeld om de kopers van een Nikon body over te halen toch maar AF-glas te kopen.

[mjtdevries]

Dat was ook de eerste gedachte die bij mij op kwam, maar het lijkt me uitermate onwaarschijnlijk.

Bedenk maar eens hoeveel duurder een body moet worden om zowel 4/3 als APS-C lenzen te moeten accepteren.

Ten eerste moet je een heel stel lenzen van hoge kwaliteit in de camera body stoppen, anders heb je nog niets aan je investering in die 4/3 lenzen.

Vervolgens moet je die lenzen weg kunnen klappen als je een APS-C lens er op zet.

Bovendien moet ook je 4/3 lens fitting om de een of andere weg kunnen klappen om plaats te maken voor een APS-C fitting met een grotere diameter.

Dat wordt een gigantisch complexe, zware en ook vooral DURE camera body.

Als je ipv 1000 euro voor een APS-C body ineens 2000 voor dezelfde body moet uitgeven, met als enige voordeel dat ie 4/3 lenzen aan kan. Zou je dat dan doen?
En zouden genoeg mensen dat doen om er een productielijn voor op te zetten?
(Als de productie te klein is dan wordt ie geen 2000 maar 3000 euro...

[Jaco69]

APS-C lenzen?

De lenzen blijven natuurlijk de (m)4/3 lenzen. Het patent is voor kleinere lenzen voor een grotere sensor.

[mjtdevries]

Het is onzinnig om kleine lenzen met een grotere sensor te gebruiken aangezien het je geen enkel positief effect oplevert, terwijl de camera een stuk duurder word.
(zoals ik al in een eerdere post heb uitgelegd hou je net zoveel ruis met die grotere sensor)

De enige zinnig reden om zoiets te doen is dus bij een camera die twee formaten lenzen kan gebruiken.

[iceheart]

hmm. voordeel van 4/3 camera's was juist het geringe formaat; nu zal een systeem als dit juist (normaal gesproken onnodige) extra diepte in de camera toevoegen.
klinkt een beetje als een lapmiddeltje voor een systeem dat gewoon net even voor een iets minder 'profi' toepassing bedoeld is...

[Nelissuh]

Het objectief kan nog steeds klein blijven, alleen de maat van de body neemt toe.