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Eingebaute Wasserwaage durchgemessen


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Mein Interesse am Tilten mit Fremdobjektiven hat mich dazu gebracht, die in (fast) jeder Olympus OMD eingebaute Wasserwaage/Nivellieranzeige samt ihrer Anzeige im Sucher/Display durchzumessen. Ich habe dazu meine E-M5III benutzt, eine kleine stabile optische Bank mit einem stabilen Kino-Neiger und als Messgerät eine (fast zu) genaue Neigungs-App in meinem Smartphone.

Die  Anzeige der Wasserwaage in Kamera-Sucher/bzw. -Display (Zugang z.B. über 'Info') erfolgt mit Hilfe von 2 Balken jeweils für die Neigungen der Kamera um die Querachse ('Pitch', 'Neigen') bzw. um die Längsachse ('Roll'). Bei vollkommener Null-Lage in beiden Achsen sind diese 2 Balken grün umrandet; diese grüne Umrandung verschwindet bei Abweichungen davon und zunehmend wachsen auf der +Seite, bzw. auf der -Seite schrittweise einzelne weiße Felder (bis insgesamt 9 Stück) an die Mitte an. Ich glaube, mich erinnern zu können, dass die Null-Lage kalibriert werden kann, was ich jedoch nicht getan habe.

Die Zahl der anwachsenden weißen Felder steht in einer bestimmten Relation zum Winkel der Abweichung von der Null-Lage. Das Ergebnis meiner Messung dazu ist:

Die Schrittweite bei dem senkrechten Balken (rechte Seite stehend in der Anzeige) für die Querachse ist konstant und beträgt 3° (pro Schritt) Abweichung vom Horizont; d.h. die Zunahme/Abnahme der Winkel-Abweichung von der waagrechten Kameraquerachse durch Neigen nach oben oder unten geht wie folgt: ± 3°, 6°, 9°, 12°, 15°, 18°, 21°, 24°, 27° und mehr.

Die Schrittweite bei Abweichungen in der Längsachse ist konstant und beträgt bei dem waagrechten Balken (unten liegend in der Anzeige) 1° (pro Schritt) Abweichung vom (waagrechten) Horizont; d.h. die Kamera rollt nach links oder rechts wie folgt: ± 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9° und mehr.

Es kann sein, dass diese Werte auch irgendwo in der Bedienungsanleitung/dem Manual der Kamera oder in irgendeinem kommerziellen Buch zur Kamera/zum Olympus Kamerasystem oder bereits an anderer Stelle hier im Forum angegeben sind - ich habe sie jedoch nicht gesucht und auch nicht gefunden.

Es ist noch zu erwähnen, dass die einzelnen weissen Felder Stufen darstellen und natürlich unstetig einen Bereich abdecken und sich evtl. in sehr geringem Maße an den Grenzen auch überdecken; d.h. es ist vielleicht auch eine (minimale) Hysterese vorhanden. Diese Wasserwaage ist also nicht für Geodäsiearbeiten geeignet 🙂.

Vielleicht helfen die Angaben dem einen oder anderen Fotografen bei seinen Vorhaben - würde mich freuen. Gruß, Hermann

 

bearbeitet von Nieweg
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Hallo Hermann,

Schöne Abhandlung. Mich würde aber mal interessieren,  ob die Nulllage der Kamerawasserwaagen auch mit den tatsächlichen Nulllagen übereinstimmen. Hast du das mal geprüft? Ich wollte das immer schon mal machen, weil ich beim Blick durch den Sucher den Eindruck habe, dass meine M1 Mark II da etwas dejustiert ist. Bisher hatte ich dazu aber noch keine Zeit.

Gruß Rolf

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vor 2 Stunden schrieb Nieweg:

Vielleicht helfen die Angaben

Danke für die Messungen.

Meine Anmerkung: die 3° in der vertikalen Abweichung fallen (zumindest für mich, jeder sieht ja etwas anders) optisch und gefühlt nicht so ins Gewicht, wie die 1° in der Waagerechten auf. Schon bei 0,5° Schräglage schlagen meine Augen Alarm!  

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vor 24 Minuten schrieb Ausmeinersicht:

Ich steck mir auf den Blitzschuh meisten so eine Austeckwasserwage

Diese kleinen Block-Wasserwaagen helfen sehr, aber ich finde die eingebaute genauer.

bearbeitet von Nieweg
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vor 3 Stunden schrieb Nieweg:

Ich glaube, mich erinnern zu können, dass die Null-Lage kalibriert werden kann, was ich jedoch nicht getan habe.

Kann man. Menü J1 Justierung. Ich werde demnächst mal nachmessen und ggf. kalibrieren.

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vor einer Stunde schrieb Grek-1:

Mich würde interessieren,  ob die Nulllage der Kamerawasserwaagen auch mit den tatsächlichen Nulllagen übereinstimmen. Hast du das mal geprüft?

Hallo Rolf! Diese Ergebnis fiel als Nebenprodukt* mit an, aber ich hatte mich nicht auf einen Nullpunkt-Kalibrierung konzentriert.

*= Die Abweichung um die Längsachse war ca. 0,5°, die um die Querachse  ca. 1,0°. Diese Werte sind aber mit Vorsicht zu geniessen, denn das Hauptproblem dabei ist die Vergleichbarkeit der Referenz-Anlegeflächen. Ich hatte die Kamera mit ihrem Stativ-Gewinde und ihrer normalen Auflagefläche auf einer gemeinsamen steifen 8mm starken Alu-Platte mit lauter 1/4" Gewinden (sog. 'cheese plate') zusammen montiert mit dem 1/4"-Gewinde eines Einschraubspannbacken-Smartphone-Halters, dessen Klemmen mit weichem Gummi gepolstert waren. In dieser Spannvorrichtung liegt mindestens 1° potentielle Basis-Ungenauigkeit. Auch die Aussenkontur eines Smartphones oder seine Vorder- und Rückseite sind nicht ohne Rundungen.

Gruß, Hermann

bearbeitet von Nieweg
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vor 46 Minuten schrieb aperture 8:

... die 3° in der vertikalen Abweichung fallen zumindest für mich optisch und gefühlt nicht so ins Gewicht, wie die 1° in der Waagerechten auf. Schon bei 0,5° Schräglage schlagen meine Augen Alarm!  

Ich kann das sehr gut nachvollziehen. Ein auslaufendes Meer erkenne ich auch schon bei 0,5° ☺️

Die 3° beim Pitch sind leider etwas zu grob beim Tilten.

bearbeitet von Nieweg
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vor 11 Minuten schrieb Grek-1:

Ich werde demnächst mal nachmessen und ggf. kalibrieren.

Wenn es nur darum geht, klappt es mE wohl am besten durch Auflegen per Eigengewicht auf eine feste plane Fläche.

bearbeitet von Nieweg
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Danke Hermann für deine präzise Arbeit und dass du uns die Ergebnisse auch mitteilst.

Alle benutzen die Wasserwaage und keiner weiß, was die Kamera da eigentlich macht ...

Auf Grund deiner Anregung habe ich bei der E-M1 II nach gesehen mit einem digitalen (Billig)-Winkelmesser. Da ist mein Eindruck, dass die grüne Anzeige der Kamera für die Waagrechte recht empfindlich reagiert mit weniger als +/-0,3° und dann in Gradschritten wie du es beschreibst (1. weißes Feld 0, 3 bis 1,2 etc.) über 9,2° dann leuchtet ein zusätzliches rotes Feld auf.
Die angegebenen Zehntelgrade sind als Absolutwerte wohl eine Übertreibung aber brauchbar reproduzierbar von der Kameraanzeige her und vom Winkelmesser.

Gruß, Gerhard

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vor 15 Minuten schrieb Fotofirnix:

Da ist mein Eindruck, dass die grüne Anzeige der Kamera für die Waagrechte recht empfindlich reagiert mit weniger als +/-0,3°

Dies trifft sich ungefähr mit meinen Messungen des Bereichs, in dem die Anzeige grün leuchtet; das waren bei mir (korrigiert um die versuchsbedingte Exzentrizität von 0,5°, siehe #7) ca. 89,6° bis 90,5°, d.h. bezogen auf 90,0° dann -0,4° + 0,5°. Aber diese Messung für die Längsachse wird für das Tilten (leider) nicht benötigt.

Gruß, Hermann

bearbeitet von Nieweg
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Wenn man die Gradangaben von Hermann einmal in Kreisbogenlängen umrechnet kommt folgendes heraus:

Nach der Formel b : R = alpha : rho ergibt sich die Bogenlänge b = R * alpha : roh

Dabei ist 

R = Radius des Kreises (hier die Breite der Kamera mit ca. 130 mm)

alpha = Winkelwert bzw. Schrittweite der Wasserwaage der Kamera (hier 1°)

rho = 180° : Pi = 57,295779°

Daraus ergibt sich bei einer Neigung der Kamera von 1 ° eine Bogenlänge von 2,2 mm, soll heißen das linke Ende der Kamera ist um diesen Betrag gegenüber dem rechten Ende geneigt. Macht also in Bezug auf die Mitte der Kamera gerechnet nur 1 mm. Das ist schon ein ziemlich geringer Wert. Ich hätte nicht gedacht, dass die Wasserwaage diese Präzision aufweist.

Gruß Rolf

 

 

bearbeitet von Grek-1
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vor 17 Stunden schrieb Grek-1:

Ich hätte nicht gedacht, dass die Wasserwaage diese Präzision aufweist

Bei der Messung mit dem Smartphone und dieser 'Neigungs'-App bekam ich die Werte mit 3 Stellen nach dem Komma angezeigt, also z.B. 85,123° :classic_biggrin:. Diese Anzeige war auch kaum ruhig, konstant zu halten und wackelte stets hin und her bei der kleinsten Berührung des Smartphones; man musste das Phone schon 'festnageln', um die Anzeige ruhig zu stellen.

In einer anderen Option dieser App kann man sich anstelle der Neigungen die Beschleunigungs-Werte in 3 Dimensionen grafisch im Zeitverlauf darstellen lassen; man sieht ähnliche Schwankungen bei kleinsten Bewegungen, obwohl sie da nur als gleitende Mittelwerte angezeigt werden.

Nun könnte man zumindest die 3. oder auch die 2. Stelle nach dem Komma für stochastisches Daten-Rauschen halten und dem App-Entwickler vorwerfen, er würde für sein Geld versuchen, eine übertriebene Genauigkeit vorzutäuschen. Aber falls die Lage-/bzw. Beschleunigungssensoren des Smartphones tatsächlich so empfindlich sind und in der Kamera auch eine solche Sensoren-Technologie eingebaut ist, wundert mich bei der Wasserwaage nichts mehr ... :classic_laugh:

Zumal: Ist doch zudem der Olympus-Stabi der Kamera, der auch solche Infos benötigt, heutzutage einfach Spitze und super, um nicht zu sagen 'irrsinnig' exakt.

bearbeitet von Nieweg
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vor 33 Minuten schrieb Nieweg:

Nun könnte man zumindest die 3. oder auch die 2. Stelle nach dem Komma für stochastisches Daten-Rauschen halten und dem App-Entwickler vorwerfen, er würde für sein Geld versuchen, eine übertriebene Genauigkeit vorzutäuschen

Gilt da nicht (übertragen) der Satz von C.F.Gauss: "Der Mangel an mathematischer Bildung gibt sich durch nichts so auffallend zu erkennen, wie durch maßlose Schärfe im Zahlenrechnen"...

vor 5 Stunden schrieb Grek-1:

Daraus ergibt sich bei einer Neigung der Kamera von 1 ° eine Bogenlänge von 2,2 mm, soll heißen das linke Ende der Kamera ist um diesen Betrag gegenüber dem rechten Ende geneigt. Macht also in Bezug auf die Mitte der Kamera gerechnet nur 1 mm.

Hallo Rolf, das habe ich nach deinen Überlegungen jetzt in der Praxis probiert.
Wie schon weiter oben angemerkt, ist die Kamera bei mir (E-M1 II) um den Nullpunkt herum noch genauer.
Lege ich an einem Ende der Kamera-Unterseite (~12cm vom anderen Ende entfernt) auch nur 1,0mm unter, so wechselt die Anzeige der WW bereits von grün weg zum ersten weißen Feld. Auf der anderen Seite natürlich ganz entsprechend auch.
Da sieht man erst, wie gut wir die Kamera Freihand in der Waage halten können.

Nebenbei konnte ich feststellen, dass meine WW der Kamera nicht genau "genullt" ist, was für die normale Praxis aber keine Rolle spielt.

Meine M10 II macht übrigens die Anzeige der WW mit ähnlicher Präzision.

vermessener Gruß, Gerhard 

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Die WW für die horizontale könnte man theoretisch auch ganz einfach ohne Referenz kalibrieren :

Kalibrierung einschalten, Kamera auf eine Ebene Fläche stellen, messen, Kamera um 180 Grad drehen, messen, Kamera errechnet die Null Lage, fertig. 

Das hatte ich erwartet als ich meine 10mII kalibrieren wollte. Leider ist die verbaute Kalibrierfunktion nicht brauchbar, da man Werte eintragen muss, die nicht beschrieben sind. 

 

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vor 5 Stunden schrieb kdww:

 Leider ist die verbaute Kalibrierfunktion nicht brauchbar, da man Werte eintragen muss, die nicht beschrieben sind. 

Bei der Kamera lässt hier ja gar nicht zu, etwas einzutragen.
Das Menu kennt zwei Varianten:

ZURÜCKSETZEN : Drückt man auf OK, dann wird die Werkseinstellung wieder hergestellt. Die momentane Lage der Kamera ist dabei ohne Bedeutung, nehme ich an.

JUSTIERUNG: Dazu muss man zuerst auf eine Fläche stellen, die die gewünschte Neigung hat - das kann auch 5°aus der Waage sein, wenn man das denn so will. Drückt man auf OK, dann übernimmt die Kamera eben diesen Wert.

Eine Kalibrierfunktion hat die Kamera nicht.
Zeigt bei dir die Wasserwaage denn falsche Werte an? Davon habe ich sonst noch nicht gelesen.

Meine Kameras zeigen auf etwa +/- 0,1° genaue Werte an (links/rechts oder zwischen den Modellen). Das ist reichlich genau genug für meine Zwecke.

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Übrigens: Eine der besten 'Wasserwaagen' ist immer noch die Funktion 'Gitterlinien'. Ich habe ständig die Variante mit den 4 schwarzen Gitterlinien (2 waagrecht, 2 senkrecht) im Sucher eingeblendet und kann damit perfekt die Kamera ausrichten, wenn die Eigenschaften der Objekte genau und gesichert bekannt sind - z.B. das Meer ist immer waagrecht und Türen oder Häuserkanten etc. sind senkrecht. Gruß, Hermann

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Die "Wasserwaage" in der Kamera arbeitet ab Werk mit einem Grad Toleranz/ Trägheit um zu verhindern, dass die Anzeige ständig flackert/ Korrekturbedarf anzeigt und den Fotografen nervös macht.

Wer es genauer braucht, muss alternative Methoden verwenden. 

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vor 41 Minuten schrieb Frank W.:

Die "Wasserwaage" in der Kamera arbeitet ab Werk mit einem Grad Toleranz/ Trägheit

Was Du als 'ein Grad Toleranz/Trägheit' bezeichnest, wird allgemein als 'nicht stetige' oder 'stufenförmige' Anzeige bezeichnet. Als 'Toleranz' wird allgemein eine Ungenauigkeit(sbreite) bezeichnet und 'Trägheit' bezeichnet im Messwesen eine zeitliche Verzögerung - beides trifft im Fall der Wasserwaage im nennenswerten Umfang nicht zu.

Ausserdem hat die Wasserwaage um die Querachse nicht ein Grad sondern drei Grad. Ausserdem zeigt die Anzeige eine gewisse (wenn auch kleine) Hysterese.

Aber Du hast in einem gewissen Umfang Recht: Die Anzeige der Wasserwaage ist so ausgelegt, dass weitgehend nervöse(s) Wechsel und Flackern vermieden werden.

bearbeitet von Nieweg
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vor 5 Stunden schrieb Frank W.:

Gemeint war... die Möglichkeit die Kamera um bis zu einem Grad zu bewegen, egal in welche Lage, ohne dass dies einen Einfluss auf die Anzeige hat. 

Beruht das auf deinen subjektiven Beobachtungen? Mich würde wundern, wenn du durch Messungen zu diesem Ergebnis kommst.

Meine E-M1 ist da entschieden anders, sie reagiert sofort und exakt:

Ich stelle die Kamera auf eine stabile Fläche und ändere den Winkel. Es gibt einen auf 0,1° genauen Winkel, bei dem die Anzeige ein- bis mehrfach in der Sekunde wechselt und zwar - bei stabiler Lage der Kamera - länger andauernd. Das ist auf 0,1° wiederholbar. 

Ich kann für meine Kamera also genau angeben bei welchem Winkel die Anzeige grün so "flackert" im Übergang zum ersten Balken, vom ersten zum zweiten Balken etc.

Die angegebenen Werte sind überprüft mit einem digitalen Winkelmesser und bei 55cm Abstand über die Höhe der "Zulage" und die Winkelfunktion.

Wechsel von Grün zum ersten Balken: 0,6° (das "Flackern" hilft hier und zwischen den Balken bei der genaueren Festlegung der Messung)
Wechsel Balken 1auf 2: 1,6°
Wechsel Balken 2 auf 3: 2,7°
Wechsel Balken 3 auf 4: 3,8° etc.
Mit wiederholbar meine ich auch, dass beim Absenken dasselbe Flackern beim gleichen Winkel erscheint, auch nach dem Aus- und Einschalten der Kamera.

Meine E-M1 zeigt auch eine sehr genaue Justierung für 0,0° (mit der Libelle einer WW überprüft). Der Wert für den flackernden Wechsel von Grün ist hier also links oder rechts 0,6°.

Das Flackern der Anzeige kann also bedeuten: Einmal dass wir bei Handhaltung tatsächlich selber etwas wackeln - oder aber dass wir die Kamera sehr ruhig halten aber eben gerade beim Übergangswinkel.

Insgesamt ist nach meinem Dafürhalten die verbaute Anzeige der Kamera sehr praxisorientiert konzipiert, sehr gut und nützlich.
Als Folge von Hermanns @Nieweg Messungen können wir die Kamera jetzt auch als Winkelmesser verwenden. Für kleinere Werte bis 10° nehme man die horizontale und für größere die vertikale Anzeige.😉

Gruß, Gerhard

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vor 3 Stunden schrieb Fotofirnix:

Beruht das auf deinen subjektiven Beobachtungen?

Kamerabücher von RW, bedingt die Bedienungsanleitungen, Aussagen von Olympus-Mitarbeitern bei der Vorstellung der E-M1X in Berlin. 

Bei der Veranstaltung fragte ein Kunde, ob die Sensoren in der X präziser arbeiten würden, als in den klassischen 1ern. 

Die Antwort war eben, dass die Empfindlichkeit bei allen Gehäusen herabgesetzt wurde, um überhaupt dem Anwender ein Ausbalancieren aus der Hand zu ermöglichen. Der Sensor könne wesentlich mehr liefern. Der "Fehler", oder wie man das dann auch immer nennen mag, läge bei bis zu +/- 1 Grad.

Nachtrag: Ich freue mich ja für Euch, wenn die Messergebnisse an Euren Kameras Euch begeistern, nur würde ich das nicht für jedes Gehäuse voraussetzen, wenn der Hersteller einen größeren Toleranzbereich nennt. Da rennen ihm dann demnächst nämlich die Leute die Tür ein, bei denen die Abweichung eventuell größer ausfällt. 

Viele Grüße 

Frank

bearbeitet von Frank W.
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  • 1 month later...

Ich habe da etwas kuriose Erfahrungen gemacht:

 

E-M5 II, E-M1 II und E-PL9 ab Werk dejustiert.

Ich hatte mich über oft schiefe Horizontlinien gewundert, da ich mich auf die interen Wasserwaage verlassen hatte.

Auf einer absolut waagerechten Ebene musste ich dann neu justieren, jetzt passt es.

 

Zweite E-M1 II und zweite E-PL9 ab Werk korrekt eingestellt.

 

Hat da eventuell noch jemand ähnliche Erfahrungen gesammelt?

 

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Ich benutze auch schon immer die eingebaute Wasserwaage und die Gitterlinien. Habe gerade mal meine E-M1.2 mit einem Kreuzlinienlaser ausgerichtet und justiert. Es gab eine ganz geringe Abweichung. Für die "Freihandpraxis" reicht mir das. 

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