Nieuwe horizons: maak kennis met de virtual reality-objectief van Canon en het team van ingenieurs dat deze ontwikkeling mogelijk maakte

Zin in een super realistische wandeling door de ijsgrotten van IJsland? Wil je een concert bekijken en het gevoel hebben dat je er echt bij bent? Virtual reality kan een meeslepende driedimensionale ervaring bieden. Voor contentcreators kan professionele stereoscopische 180° VR nogal intimiderend zijn met alle complexe camera-installaties en ingewikkelde postproductieprocessen. Dat is nu verleden tijd.

"Het is waanzinnig hoe eenvoudig het is om met Canon 180° VR-content vast te leggen, zodat veel meer personen en bedrijven meer kunnen creëren", zegt Mark Fensome, Product Specialist bij Canon Europe. "Met het Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye-objectief wordt alles gemakkelijker, van het vastleggen van beelden tot de postproductie. Het neemt de complexiteit van VR-content weg, waardoor meer mensen hiermee aan de slag kunnen."

De innovatieve technologie heeft talloze voordelen ten opzichte van bestaande alternatieven voor het complete 180° VR-beeldbewerkingsproces, van gebruiksgemak tot beeldkwaliteit en workflow. We spraken met Mark Fensome en zijn team ingenieurs bij Canon Inc. die het brein waren achter de ontwikkeling van het EOS VR SYSTEM om er meer over te weten te komen.

Voordat we gaan kijken naar de technologie die de drijvende kracht is van hetEOS VR SYSTEM, vroegen we het team van ingenieurs naar de beweegredenen, uitdagingen en hoe Canon de toekomst van de VR ziet.


Canon Europe: Wat vonden jullie het allerleukste aan het ontwerpen van het Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye-objectief?

Canon Inc.: "Tot nu toe konden we 180° VR-beeld alleen maken met behulp van een speciale VR-camera of door een speciale opstelling met meerdere camera's te bouwen. Bij dat soort opnamemethoden konden we echter niet profiteren van de creatieve mogelijkheden van het Canon EOS R System en het gebruik van verwisselbare lenzen. Daarom waren we eigenlijk het meest enthousiast over het ontwikkelingsproces zelf, het ontwerpen van een verwisselbaar objectief met een RF-vatting en de mogelijkheden die dat met zich meebrengt.

"Als je een speciale VR-camera gebruikt, kun je alleen creatief zijn met de mogelijkheden voor VR-opnamen. Maar het bouwen van een speciale installatie met meerdere camera's, is ook geen gemakkelijke oplossing en eentje die eigenlijk alleen wordt toegepast door sommige professionele gebruikers."

"Daarom hebben we alle kennis verzameld van de technici die al vele jaren betrokken zijn bij de optische producten van Canon en die sterk geloven in de meerwaarde van een verwisselbaar 180° VR-objectief met RF-vatting, om samen oplossingen te verzinnen voor het grote aantal technische uitdagingen en alle voordelen te realiseren van het Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye-objectief."

Canon Europe: Wat waren de grootste uitdagingen waar jullie mee te maken kregen bij de ontwikkeling van dit revolutionaire objectief en hoe hebben jullie die kunnen oplossen?

Canon Inc.: "De insteek was om een fisheye-objectief te ontwikkelen dat optische prestaties levert die voldoen aan de eisen van een objectief van de L-serie, en tegelijk een baseline-lengte van slechts 60 mm te realiseren. Deze uitdaging konden we oplossen met behulp van diverse componenten, zoals een prismabuigend optisch systeem dat zorgt voor de 60 mm interpupillaire afstand die nodig is voor 180° VR-opnamen in 3D, een elektrisch irisdiafragma 'EMD', een optisch aanpassingsmechanisme dat gebruik maakt van een RF-vatting met grote diameter en een stof- en druppelbestendige constructie. Deze hebben we als een puzzel geïntegreerd binnen de compacte afmetingen van RF-objectieven, maar hebben uiteindelijk geleid tot een hoogwaardig objectief uit de L-serie dat inmiddels helemaal is omarmd door onze professionele Canon-gebruikers.

"De volgende uitdaging, was de evaluatiemethode van het stereo-objectief om een correct stereoscopisch beeld te garanderen. Dit bleek nog uitdagender door het feit dat de combinatie van het (verwisselbare) objectief en de camera fouten tussen verschillende camera's zou kunnen veroorzaken. Door een nieuw algoritme te ontwikkelen dat de opgenomen beelden analyseert en fouten vermindert, en het vervolgens te integreren in de EOS VR Utility-software van Canon en de EOS VR Plugin for Adobe Premiere Pro¹, konden we op betrouwbare wijze nauwkeurige VR-beelden creëren, zelfs wanneer we verwisselbare objectieven op verschillende camera's gebruikten."

Canon Europe: Waarom heeft Canon besloten om dit objectief nu op de markt te brengen? Was het ontwerp hiervan in het verleden niet mogelijk, of is het omdat er nu vraag is op de markt?

Canon Inc.: "Wat betreft techniek zou dit objectief onder de regels die gelden rond EF-ontwerp niet praktisch zijn vanwege de verschillende ontwerpparameters die van invloed zijn op alle aspecten van de optiek en de afmetingen. Door de technische kenmerken van de RF-vatting, met name de kortere backfocus-afstand, konden we de afmetingen van dit objectief verkleinen, iets wat niet mogelijk was geweest met de EF-vatting.

"Daarnaast zorgen de kenmerken van de EOS R5, zoals een enkele Full Frame 8K-sensor die zowel video als foto's kan opnemen, ervoor dat er nu een hoogwaardige en praktische oplossing mogelijk is tússen de camera en het objectief.

"Momenteel is de markt voor VR sterk in opkomst, waarbij op het hoofd gedragen displays van hogere kwaliteit toegankelijker worden. Toch zijn nog steeds bepaalde barrières op het gebied van opnamen en workflows die betekenen dat content moeilijk te genereren is in meer 'traditionele' oplossingen met meerdere camera's/sensoren. Canon's EOS VR SYSTEM wil hierin een revolutie in teweegbrengen, met een eenvoudigere en efficiëntere workflow die profiteert van één sensor en een enkelvoudig bestandssysteem, zodat meer VR-content eenvoudiger kan worden gemaakt.

"Daarom vonden we de ontwikkeling van objectieven zoals de Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye bijzonder enerverend omdat wij moeten inspelen op de steeds veranderende technische eisen binnen de beeldverwerkingsindustrie, zoals de diversificatie van sensoren, de ontwikkeling van beeldverwerking en veranderingen in beeldweergavemethoden. Dankzij de grote vlucht van op het hoofd gedragen displays zijn de mogelijkheden voor beeldverwerking toegenomen, en als er binnen de branche verdere ontwikkelingen blijven plaatsvinden, overwegen we de ontwikkeling van een optisch systeem dat deze ook ondersteunt.

"Als onze missie als technisch ontwerper van Canon zien we het EOS R System niet alleen als basis van ons ontwikkelingsbewustzijn, maar willen we optische oplossingen ontwikkelen die nieuwe waarde kan bieden als antwoord op de breder wordende maatschappelijke vereisten."

Fotografen die een compatibele camera gebruiken, zoals de Canon EOS R5² , kunnen het compacte objectief eenvoudig aan hun uitrusting toevoegen en dit net als elk ander objectief gebruiken en verwijderen, zodat ze direct kunnen overschakelen van portretten naar VR zonder dat ze een speciale VR-camera nodig hebben. Dit betekent ook dat ze 180° VR-content kunnen maken in dezelfde opname als hun standaardbeelden.

De veelzijdigere optie van Canon is ook veel eenvoudiger, dankzij het RF-vattingssysteem. "De installatie is een kwestie van het bevestigen van het RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye-objectief op de camera en het selecteren van de opnameparameters, zonder ingewikkelde speciale installaties, synchronisatie van instellingen of beeldparameters of uitlijning," zegt Mark. Doordat deze tijdrovende stappen niet meer nodig zijn, kunnen VR-creators doen wat ze willen doen - creëren.

De effectieve beeldhoek van het dubbele fisheye-objectief is ongeveer 190°, wat betekent dat de cameragebruiker achter de camera kan staan en de scène kan bekijken zonder dat hij zelf in beeld komt. Hetzelfde geldt ook voor de uitrusting achter de camera, zoals verlichting. Het samenstellen, belichten en maken van de opname is veel eenvoudiger en flexibeler dan bij een VR van 360°, waarbij alles in beeld is.

Het is eenvoudiger om de kijker mee te nemen in de actie met 180° VR, waar het nog steeds mogelijk is om omhoog, omlaag, links en rechts te kijken via een compatibele headset of weergaveapparaat dan met 360° VR, waarbij draaien kan betekenen dat je de actie in de andere richting mist.

Net als alle objectieven uit de L-serie met RF-vatting van Canon biedt het RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye-objectief scherpe details met een uitstekende kwaliteit van rand tot rand. Dit is allemaal een nog grotere uitdaging met een fisheye-objectief, waarbij het cirkelvormige beeld wordt omgezet in een gelijkrechthoekige projectie.

"Het is cruciaal om te zorgen voor zeer hoge edge-to-edge-prestaties om hoogwaardige conversie naar een gelijkhoekige projectie mogelijk te maken, aangezien er meer vergroting van het beeld is wanneer wordt gekeken op een op het hoofd gedragen display, in vergelijking met conventionele monitoren," leggen de producttechnici van Canon Inc. uit.

"Door gebruik te maken van een objectiefconfiguratie die optimaal is voor korte backfocus en door twee UD-objectieven in de uiteindelijke groep objectieven te gebruiken, wordt een hoge beeldkwaliteit bereikt op het hele scherm met een beeldhoek van 190°."

"Bovendien zijn de objectiefcoatings geoptimaliseerd om reflecties te verminderen. Dit deden we door gebruik te maken van SWC-coatings op het R2-oppervlak van het eerste objectief, die een sterker antireflectie-effect hebben dan de conventionele dunne-filmdepositiecoating."

Elk beeld van het linker- en rechteroog wordt omgekeerd geprojecteerd op de sensor en moet bij de nabewerking weer worden omgedraaid. Dit proces wordt geautomatiseerd met de speciale EOS VR Utility-software van Canon en de EOS VR-plug-in voor Adobe Premiere Pro¹.

Dat de beelden van het linker- en rechteroog tegelijkertijd in hetzelfde beeldbestand worden opgenomen, levert veel voordelen op voor de VR-productieworkflow. De twee beelden zijn perfect uitgelijnd en direct op hetzelfde moment, waardoor er geen arbeidsintensieve beelduitlijning nodig is en de opnamen niet op een bepaalde tijd hoeven te worden gesynchroniseerd zoals dat met alternatieven voor meerdere sensoren wel het geval is.

"Editors van stereoscopische VR zullen zeer te spreken zijn over de efficiënte conversie van de originele camerabestanden naar een gelijkrechthoekige projectie in één stap. Bestanden hoeven niet meer te worden gekoppeld, gesynchroniseerd of samengevoegd, waarmee veel tijd en moeite wordt bespaard tijdens de nabewerking", zegt Mark.

Er is ook geen risico op menselijke fouten, zoals belichtingsinstellingen die niet op alle camera's overeenkomen bij een installatie met meerdere camera's. Werken met meerdere camera's brengt ook andere complicaties met zich mee. "In een systeem waar de linker- en rechterbeelden worden vastgelegd met verschillende sensoren, zijn er verschillen in kleur en helderheid tussen de linker- en rechterbeelden door individuele verschillen in de sensorkenmerken, die tijdens de postproductie moeten worden gecorrigeerd", leggen de product-engineers van Canon Inc. uit. "Door gebruik te maken van één sensor hoef je geen rekening te houden met individuele verschillen tussen sensoren."

Het EOS VR SYSTEM – een compatibele camera, het Canon RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye-objectief, EOS VR Utility en de EOS V-plug-in voor Adobe Premiere Pro – vereenvoudigt het hele proces van het maken van 180° VR-beelden.

"In 2018 hebben we gecommuniceerd dat we door de introductie van de RF-vatting nieuwe soorten lenzen zouden kunnen creëren - hogere kwaliteit, kleiner formaat, hogere functionaliteit, en het RF 5.2mm F2.8L Dual Fisheye-objectief is daar een voorbeeld van.

"Het objectief biedt waar voor je geld als je kijkt naar wat het kan doen en op wie het echt is gericht, namelijk de professionele VR-maker, of het nu gaat om educatieve, zakelijke of zelfs live-evenementopnames," zegt Mark. "Ik hoop dat het hun leven een stuk gemakkelijker maakt, zodat ze bezig kunnen zijn met het maken van content in plaats van zich zorgen te maken over hoe ze die kunnen maken."

Door het maken van zulke hoogwaardige driedimensionale 180° VR-beelden aan te bieden in een aantrekkelijk geprijsd en gebruiksvriendelijk pakket, wordt een ogenschijnlijk technisch uitdagende branche toegankelijk voor veel meer contentcreators. De dronemarkt wordt toegankelijker voor steeds meer makers. De vraag is: kan dit nieuwe objectief dezelfde invloed hebben op de groeiende VR-industrie?

Hoor meer van de personen achter het objectief in deze aflevering van de Shutter Stories-podcast van Canon:

¹EOS VR Utility en de EOS VR-plug-in voor Adobe Premiere Pro zijn vereist voor de gelijkrechthoekige switch van 180° VR-beelden die zijn opgenomen met een compatibele Canon-camera. Er is mogelijk een betaalde abonnementsservice vereist om videobestanden van meer dan twee minuten te converteren.

²Firmware-update vereist om ondersteuning te bieden voor het Canon RF 5.2 mm F2.8L Dual Fisheye-objectief op de Canon EOS R5.

*Adobe en Premiere zijn gedeponeerde handelsmerken of handelsmerken van Adobe in de Verenigde Staten en/of andere landen.