¿Cuánto zoom haría una cámara adecuada para capturar imágenes de sellos de vagones de ferrocarril a 100 pies de distancia?

Soy ingeniero, y tenemos que tomar fotografías de los sellos de los vagones de ferrocarril (amarres de acero como se muestra en la imagen) desde la parte superior del edificio. Lo que necesito es una cámara con zoom suficiente para que podamos ver claramente si la tapa es correcta y si la corbata está intacta (si la escritura pudiera ser legible sería una ventaja, pero no cuento con eso). La distancia más larga desde la que espero tomar el disparo sería de 96 pies (normalmente más de 30 pies, pero ese es el peor de los casos). Las etiquetas tienen aproximadamente 1 1/16 "de largo. Creo que las etiquetas grabadas probablemente solo sean legibles de cerca. Si las etiquetas en sí no son posibles a estas distancias, podría ser suficiente solo para confirmar que el cable está intacto.

¿Sería suficiente una llamada cámara superzoom? Si es así, ¿24x es demasiado pequeño o necesitamos recoger algo más cercano a 60X? Se tomarían fotos durante el día mirando hacia el este (¿filtro polarizador para reducir el deslumbramiento?). Nuestro administrador ferroviario tomará las fotos y es un aficionado, por lo que la capacidad de apuntar y disparar sería útil.

Mala imagen tomada desde el costado del automóvil

Todavía no hemos decidido un presupuesto, pero sería bueno tener menos de 700.

Como las otras respuestas hacen un buen trabajo al darte el pescado, ya que eres ingeniero, esta respuesta te enseñará a pescar.

El ángulo de visión de una combinación de lente y cámara se determina simplemente por el triángulo isósceles cuya base es la diagonal del tamaño del sensor de la cámara y cuya altura es la longitud focal real de la lente. El ángulo del vértice de los isósceles es el ángulo de visión.

Realmente podríamos calcular el ángulo de visión deseado usando trigonometría, pero hagamos un cálculo basado en triángulos similares. Suponiendo que la imagen que incluyó es aproximadamente del tamaño que necesita para poder leer las etiquetas, mido la etiqueta a aproximadamente 1/12 del ancho de la imagen. Por lo tanto, la imagen tiene 12 3/4 "de ancho. Truncamos a 12", o 1 pie. Luego, la relación distancia: ancho ( D / W ) del sujeto es 96: 1 (en el peor de los casos). Usando la distancia como la altura de un triángulo isósceles y el ancho del sujeto como la base del triángulo, hemos puesto límites en el ángulo de visión.

En la imagen a continuación, el cuadro gris representa la cámara. D es la distancia al sujeto (es decir, 96 pies), y W es el ancho del área a cubrir (12 pulgadas). Debido a que los triángulos son similares, ƒ / d = D / W .

Por lo tanto, mediante triángulos similares, la relación de distancia focal entre sensor y longitud focal de su cámara ƒ / d debe cumplir o superar 96: 1.

La respuesta de AJ Henderson sugiere un superzoom Nikon P900, que tiene una longitud focal "equivalente a 35 mm" de 2000 mm. El tamaño del sensor de un sensor de formato de 35 mm es de 24 mm × 36 mm, por lo que la diagonal es de ~ 43 mm. Esto proporciona una relación ƒ / d de aproximadamente 46.5: 1, o alrededor de la mitad de lo que necesitaría para producir una imagen de tamaño similar a la que proporcionó, a 96 pies.

Nota: el P900 no tiene un sensor de formato de 35 mm (en realidad es de 6,2 mm × 4,6 mm (7,7 mm de diagonal)), pero dado que la distancia focal / ángulo de visión se da en relación con un tamaño de sensor de 35 mm en esta discusión, use un sensor de 35 mm como línea de base de cálculo. Lalongitud focal máxima física real es de 357 mm (que es 2000/357 = 5.6 veces más pequeña que su longitud focal "equivalente a 35 mm"). Pero dado que el sensor de la cámara es 5.6 veces más pequeño que un sensor de formato de 35 mm, los factores de escala se cancelan.

Entonces, retrocedamos. La mejor relación distancia focal-sensor-diagonal que puede esperar con el P900 es 46.5: 1. ¿Eso es suficiente para ti? Eso se traduce en una imagen que cubre aproximadamente el doble del ancho de la imagen que proporcionó, a 96 pies. Dicho de otra manera, desde 96 pies de distancia, un P900 con zoom completo producirá una imagen donde las etiquetas de sello tendrán aproximadamente la mitad del ancho los de tu imagen de ejemplo. ¿Es eso adecuado? Asegúrese de tener en cuenta la precaución de AJ Henderson sobre el desenfoque de movimiento: deberá asegurarse de que la cámara esté estable para no tener detalles borrosos en ese nivel de zoom.

Sugiero alquilar un P900 y probarlo, antes de comprometerse a comprar. Por alrededor de $ 60, puede alquilar uno en lugares como LensRentals.com o BorrowLenses.com por una semana.

Haz algunas pruebas con tu cámara actual. Esto le permite obtener la configuración de la distancia focal utilizada para la exposición. Tome una serie de imágenes a distancias medidas. A partir de esta prueba, decida la distancia máxima y la distancia focal utilizada que proporcionó una imagen satisfactoria.

Suponga que la imagen tomada desde 12 pies con una distancia focal de lente de 300 mm es satisfactoria. Ahora puede calcular que una distancia del sujeto de 24 pies tomada con 600 mm producirá una imagen satisfactoria. Continuando - 48 pies con un 1200 mm; 96 pies con un 2.400 mm; etc.

Nota: 24X o 60X pueden ser engañosas. Estos son los rangos de zoom. Debe observar la distancia focal real que ofrece el objetivo zoom. Después de ejecutar la prueba anterior, puede determinar por sí mismo la distancia focal necesaria. Además, todas las lentes no son iguales. Tienes lo que pagas.

La designación de zoom Xtimes es inútil aquí. Esto significa que la relación entre ViewFields / distancias focales de plena zoom-en y lleno de alejamiento es X . No sabe si puede tomar imágenes de ojo de pez que cubran un ángulo de 120 ° cuando se aleja o si puede ver ventanas en un plano de 4000 pies arriba cuando se acerca.

Los factores clave para su consideración son: resolución, tamaño del sensor y distancia focal. La resolución se explica por sí misma, la distancia focal determina qué tan grande será la proyección de las etiquetas en el sensor y las dimensiones del sensor determinan cuántos píxeles cubrirán la etiqueta.

En resumen: cuanto mayor sea la resolución, mejor. Cuanto mayor sea la distancia focal, mayor será la etiqueta. El sensor más grande, más pequeña es la etiqueta.

Digamos que queremos tener un campo de visión de 10 "-16". Usando esta calculadora en línea y esta tabla para factores de cultivo, podemos obtener las distancias focales que necesita cubrir:

• Para el sensor APS-C utilizado en cámaras réflex digitales de nivel de entrada y cámaras sin espejo, necesitaría cubrir 800 - 2500 mm.
• Para el sensor de 1 "utilizado en la serie Sony RX, por ejemplo, deberá cubrir 400 - 1200 mm.
• Para el sensor de 1 / 1.7 "utilizado en compactos de alta gama, deberá cubrir 250-900 mm.
• Para el sensor de 1 / 2.3 "o 1 / 2.5" utilizado en superzooms, deberá cubrir 200 - 600 mm.
• Para los sensores APS utilizados en DSLR profesional de fotograma completo / sin espejo, deberá cubrir 1200 - 3600 mm.
• Para el marco medio utilizado en las cámaras de estudio de arte definitivas, deberá cubrir 1500 - 5000 mm o 2000 - 6000 mm.

Los superzooms probablemente están fuera porque proporcionan un rango fijo de distancias focales posibles y el fabricante decide que el rango cubre lo que Joe promedio necesitaría.

El marco completo y el más grande están fuera debido a los altos precios. Son kits pro y ultimate; Supongo que necesita evaluar la condición del sello y leer la etiqueta.

Recomendaría buscar DSLR de nivel de entrada o cuerpo sin espejo equipado con anillo de teleconvertidor y lente larga. Si obtiene un teleconvertidor 2x , estará bien con una lente de 400 - 1200 mm, con un teleconvertidor 4x estará bien con una lente de 200 - 700 mm.

Si puede sacrificar los detalles, puede optar por longitudes más cortas, ya que el sello cubriría una parte más pequeña de la imagen.

Con respecto a los comentarios: su Nexus 5X está equipado con un sensor de 1 / 2.3 ". Supongamos que el valor de 26 mm es la distancia focal más corta de la lente. En ese caso, necesita un zoom de 23x (600/26 es aproximadamente 23).

Después de pensarlo un poco más e investigar, creo que lo que está tratando de hacer puede ser posible, pero puede ser difícil y requerirá acercarse a la imagen para poder verificar.

Mi respuesta inicial fue ignorar el hecho de que en las resoluciones de cámara modernas, el sello puede ser relativamente pequeño en el marco y aún así se puede reconocer que está intacto.

Espero que el movimiento de la cámara sea un desafío significativo en los niveles de zoom de los que habla, pero una cámara como una Nikon P900 tiene una longitud focal equivalente a 35 mm de 2000 mm con una opción de zoom digital para llegar a 4000 mm, lo que podría ser suficiente para darle lo que necesita incluso sin recortar.

Probablemente sea una buena idea obtener algún tipo de trípode que pueda usarse para estabilizar la cámara cuando se toman fotos desde 96 pies, pero la P900 tiene una buena estabilización de imagen incorporada que ayudará.

No planearía poder leer las etiquetas, pero hay una buena posibilidad de que el sello esté visiblemente intacto.

Tengo la Nikon P900, y su longitud focal efectiva de 2000 mm es lo que quieres. A 30 metros con una distancia focal de 357.5 mm, el área de la que toma una fotografía es de 386 por 520 mm o aproximadamente 15 por 20 pulgadas. Esto es un poco más grande de lo que quieres, pero está cerca. Con el zoom máximo, es difícil que apunte hacia donde desee, pero hay un botón en la lente que se aleja para mostrar el área general con un cuadro que muestra lo que estará en el marco cuando suelta el botón y vuelve a acercarse Con la práctica, puede sostenerlo con la mano y obtener imágenes nítidas, pero un trípode lo hace mucho más fácil. Tiene un modo de observación de aves que intenta mantener el obturador rápido al aumentar el valor ISO. Eso hace un poco más de ruido, pero las peleas se vuelven borrosas por el movimiento de la cámara si tienes la mano. Si obtiene un buen enfoque, espero poder leer las etiquetas.