Как камера "определяет" объективы

Последнее время на форуме в разных темах про объективы часто попадаются вопросы типа: "почему моя камера неправильно определяет объектив?" или "почему она его вообще не определяет?". В основном это относится к разным сигмам и тамронам. Вот решил изложить свое видение данного вопроса, может кому-нибудь и пригодится. Все написанное ниже относится к камерам и объективам с байонетом А одетым непосредственно на камеру (без телеконвертора). Работа с телеконверторами описана в конце статьи.

В вопросе определения объектива камерой следует различать два момента. Во-первых, для работы некоторых (неосновных) функций камеры, например для коррекции искажений объектива, камере нужно знать модель надетого на нее объектива. Определяет она это по ID объектива (что это такое подробнее напишу дальше). Камера всегда полагает, а вернее ее производитель, что объективы используются только родные и все параметры для реализации разных функций расчитаны только для этих объективов. Но производители сторонней оптики часто в своих объективах используют ID совпадающие с какими-нибудь родными объективами. Для таких объективов будут работать все функции что и для соответствующего родного объектива, но хороший результат никто не гарантирует, тут как повезет. Многое зависит от того, насколько эти два объектива похожи. Например для тамрона, минольты и сони 18-200 коррекция искажений объектива будет работать одинаково хорошо, потому что это по сути один и тот же объектив, а вот для тамрона 180/3.5 ID которого совпадает с ID сони SAL100M28 уже не так хорошо, как могло бы быть. Но большинство людей под определением объектива понимает совсем не это, а несколько другое, а именно, название объектива, которое они видят но мониторе при просмотре информации о снимке. В данном контексте сама постановка вопроса "как камера определяет объектив" неверна, она его не определяет, камера не оперирует такими понятиями, как например TAMRON SP AF 70-300 mm f/4-5.6 Di USD или Sony DT 18-135 3.5-5.6 SAM, ее функции сводятся к чтению из объектива определенных данных идентифицирующих объектив и записи их без изменений в Exif. Для современных камер это не совсем так, но по сути ничего не меняется. Дальнейшей интерпретацией этих данных занимаются различные программы на компе, которые собственно и выводят на монитор название объектива надетого на камеру. Многие ошибочно полагают, что прога просто выводит название объектива так, как его "определила камера", но это не так, если посмотреть файл изображения HEX редактором ( хотя бы ту часть где расположен Exif) то никаких слов типа Tamron, Sigma вы не найдете. То есть во всей цепочке объектив-камера-прога роль камеры в "определении объектива" минимальна. В основном все определяется объективом, какие данные он выдает, и прогой, как она эти данные интерпретирует.

Теперь подробней. В общем случае в объективе есть 2 параметра для своей идентификации: это ID объектива (назовем его для краткости LensID, в программе ExifTool соответствующий ему тег называется LensType) и строка данных объектива ( LensSpec). LensID есть в каждом объективе и представляет собой просто двухбайтное или однобайтное число, по которому камера определяет модель присоединенного к ней объектива. Знать, какой объектив присоединен, камере бывает нужно для работы некоторых функций, например коррекции искажений объектива. Параметр LensSpec изначально в протоколе обмена не предусматривался и был добавлен уже сони в 2007 году, то есть камеры начиная с А700 умеют читать этот параметр из объективов. Соответственно все новые модели родных объективов и часть неродных, выпускаемых с этого времени, могут выдавать этот параметр в камеру. Параметр LensSpec имеет длину 8 байт и содержит следующие данные: диапазон фокусных объектива, максимально открытые диафрагмы на этих фокусных и некоторые описательные характеристики объектива типа G, ZA, SSM, SAM, Macro, Reflex, LE, OSS, DT, E, FE, II, III, IV, PZ, STF, Fisheye. В общем все то, что входит в название объектива. Параметр LensSpec носит чисто информационный характер и на работу камеры не влияет, за одним исключением. Установка бита DT приводит к определению объектива камерой как кропнутого. Стороние производители оптики как правило никогда этот бит не устанавливают, поэтому все их кропнутые объективы камеры считают полнокадровыми и не переключаются в кроп режим. У родных объективов как правило однозначное соответствие между LensID и моделью объектива. То есть каждая модель объектива имеет свой ID. Но есть исключения, разные RS, II, NEW версии объективов могут иметь такой же ID, как и предыдущая модель. То есть такие объективы между собой различить нельзя. С неродной оптикой дело обстоит гораздо хуже, многие модели имеют ID, совпадающие с ID какого-нибудь родного объектива. Также бывает, что несколько разных моделей объективов имеют одинаковый ID. Почему производители сторонней оптики так поступают, вопрос конечно интересный, можно будет потом это пообсуждать. Ведь казалось бы, из 65536 значений LensID можно выбрать такие, которые ни минольта ни сони не использовала и врятли будет. Но параметр LensSpec производители заполняют как правило верно, то есть он соответствуют реальным характеристикам объектива.


Начиная с камер А55 и А580 к этим двум параметрам в Exif добавились еще два LensInfo и LensModel. Напомню, что в объективах ничего не изменилось, они по прежнему выдают только 2 параметра LensID и LensSpec. Эти новые теги в Exif формируются самой камерой на основе одного из двух параметров, которые она читает из объектива. Данные в поле LensInfo содержат 4 параметра: диапазон фокусных объектива и значения максимально открытых диафрагм на этих фокусных. Поле LensModel представляют собой просто текстовую строку данных с названием объектива. Здесь возможны два варианта в зависимости от объектива:
1. Объектив старый и выдает только LensID, в прошивке камеры для каждого ID есть соответствующие ему название объектива (естественно только родного) которое камера и записывает в Exif.
2. Объектив новый и выдает LensID и LensSpec, здесь камера просто преобразует данные LensSpec из одного формата в другой, то есть из формата в котором они выдаются объективом в текстовый формат. Преобразование это однозначное и в Exif будет записано, например что-то типа 70-300mm F4.5-5.6 G SSM в случае родного объектива и типа такого 70-300mm F4-5.6 в случае неродного. Как правило производители неродной оптики не устанавливают биты соответствующие разным ZA, SSM и т.д. а только записывают диапазон фокусных и диафрагмы. Многие современные программы показывают из данных Exif именно это поле, как наиболее простое решение, делать почти ничего не нужно, бери и прямо выводи его на экран. По сути теги LensModel и LensInfo не несут никакой дополнительной информации относительно LensID и LensSpec, но более удобны для ПО. Необходимость в теге LensInfo совершенно непонятна, но раз сделали, значит наверное кому-нибудь это нужно, или просто чтобы было.

То есть, по отношению к информации в Exif идентифицирующей объектив существует 2 вида объективов и 3 вида камер и соответственно 4 варианта различных сочетаний полей в Exif.
1. Объектив старый, выдает только LensID, камера тоже старая, кроме LensID ничего не читает - в Exif соответственно только одно поле LensID.
2. Объектив новый, выдает LensID и LensSpec, камера старая, LensID читает а LensSpec нет - в Exif как и в предыдущем случае только одно поле LensID.
3. Объектив старый, выдает только LensID, камера поновее, модель после 2007 года, читает LensID и LensSpec - в Exif по прежнему только одно поле LensID. ( LensSpec тоже создается, но состоит из одних нулей).
4. Объектив новый, выдает LensID и LensSpec, камера как в предыдущем случае, читает LensID и LensSpec - в Exif пишутся 2 поля LensID и LensSpec.
5. Объектив старый, выдает только LensID, камера новая,читает LensID и LensSpec и создает поля LensModel и LensInfo - в Exif пишутся 3 поля LensID, LensModel и LensInfo.
6. Объектив новый, выдает LensID и LensSpec, камера как в предыдущем случае, читает LensID и LensSpec и создает поля LensModel и LensInfo - в Exif пишутся все 4 поля LensID, LensSpec, LensModel и LensInfo .

Переходим к следующей части, один, два, три или четыре параметра (LensID, LensSpec, LensModel и LensInfo в зависимости от камеры и объектива) записаны камерой в Exif. Теперь, какое название объектива человек увидит на своем мониторе, зависит полностью от программы, которой просматриваются данные Exif. Программ таких немало и работают они тоже все по разному. Некоторые проги показывают только поле LensID, как правило заменяя его на строку с названием объектива, но есть и такие, которые также показывают и само значение ID в виде числа. Понятно, что тут все зависит от авторов конкретной программы, к тому же есть неопределенность, одному ID может соответствовать несколько моделей объективов. В лучшем случае прога может перечислить их все через запятую. Часть программ кроме LensID используют сведения о фокусном расстоянии с которым был сделан снимок чтобы сузить круг возможных объективов. В принципе, возможно использование сведений о диафрагме, но такие программы мне неизвестны. Другие программы в качестве названия показывают поле LensSpec или LensModel, ну тут интерпретация однозначная, что производитель оптики записал туда, то программа и покажет, например что-то типа такого 70-300мм F4-5.6. Производитель объектива при этом в названии отсутствует, так как в LensSpec и LensModel подобной информации нет.


В итоге, для родных стекол, невозможно различить между собой некоторые RS, II, NEW объективы Minolta с предыдущей моделью, имеющие одинаковые ID и диапазон фокусных и диафрагм, а также одинаковые модели объективов Minolta и Sony которые она перевыпустила без изменений. С этим уже ничего поделать невозможно. А вот для того, чтобы отличить неродной объектив от родного или неродные между собой в программах приходится задействовать не только LensID и LensSpec в Exif, но и значения фокусного с диафрагмами. И то это не гарантирует однозначного определения объектива. К тому же многие программы делают это упрощенно и неправильно, что и приводит к соответствующему результату. Наиболее честным подходом со стороны программ при невозможности однозначного определения объектива было бы, либо перечислить все возможные стекла, либо вообще отображать поля идентифицирующие объектив без своей интерпретации. Вообще в определении объектива есть две проблемы: одному LensID может соответствовать несколько разных моделей объективов и программе сложно определить, каким именно объективом был сделан снимок, для более точного определения приходится задействовать дополнительные параметры в EXIF, и даже в этом случае не всегда возможно однозначно определить модель объектива. Вина в этом лежит на сторонних производителях объективов и на Минольте с Сони тоже. Во вторых, если бы производитель камер, в данном случае Сони, предусмотрела бы в протоколе обмена камера-объектив команду, по которой объектив мог бы выдавать о себе данные в произвольной форме и в текстовом виде, которые камера бы писала в Exif без изменений ( для этого очень удобен тег LensModel), а проги отображали бы как название объектива, то это бы решило проблему "определения объектива" для неродных новых стекол, со старыми к сожалению уже ничего нельзя поделать, как есть так и есть. Но с "определением" родных объективов и так все обстоит достаточно хорошо, а создавать благоприятные условия для конкурентов никто из производителей не будет. Поэтому на сегодняшний день дела в этом вопросе обстоят именно так.


Главные выводы из всего написанного следующие: для своей работы камера всегда определяет модель объектива, при этом считая, что он может быть только родной. С точки зрения записи в Exif информации для последующей его идентификации (то есть чтобы потом можно было посмотреть, каким объективом сделан снимок) камера не может правильно или неправильно определять объектив, от нее в этом деле мало что зависит, либо сам объектив маскируется под другой (родной), либо программа просмоторщик Exif неправильно показывает сведения о нем. Ни в данных передаваемых от объектива в камеру, ни в EXIF файла созданного камерой нет никакой информации о производителе объектива. И когда на экране монитора вы видите в названии объектива слова Sony, Minolta, Sigma, Tamron или другие, то должны четко понимать что взялись они не из объектива с камерой, а из программы которой вы просматриваете данные EXIF.

Кратко рассмотрим программы для просмотра данных EXIF. Наиболее полную информацию конечно выдают специализированные программы для просмотра EXIF, например такие как ExifTool, Exif Pilot, PhotoME. Все они имеют свои достоинства и недостатки. Лучшей программой я считаю ExifTool, она показывает все 3 тега LensID, LensSpec и LensModel, может отображать их в виде чисел и в своей интерпретации, но не одновременно. В ней меньше всего ошибок, но они тоже есть. Exif Pilot содержит гораздо больше ошибок, например неправильно показывает тег LensSpec, да и с пределением объективов дела у нее обстоят похуже. PhotoME достаточно старая программа, многих новых объективов она просто не знает, но у нее есть одно достоинство, она показывает одновременно ID объектива не только в своей интерпретации, но и в виде числа. То есть с помощью нее всегда можно без лишних ухищрений посмотреть непосредственно ID объектива. Различные фоторедакторы и просмоторщики тоже отображают данные EXIF, но обычно более скромно, ведь для них это не основная функция, а сильно вспомогательная. Как правило все они показывают название объектива выбирая для этого один из трех возможных тегов. Часть программ использует для этого только LensID, при этом название объектива берется из самой программы и как правило содержит в себе имя производителя объектива. Другие программы начинают с тегов LensSpec или LensModel, если они в EXIF есть, то в качестве названия объектива отображается один из них (при этом в названии будет отсутствовать имя производителя объектива, так как в этих тегам оно тоже отсутствует), а если этих тегов нет - то используют LensID, который как известно есть всегда. Кроме программ есть еще различные фотохостинги, которые тоже показывают данные EXIF с названием объектива. Самый популярный у нас это наверное Яндекс.Фотки, но его логика при отображении названия объектива мне совсем не понятна, да и в названиях он часто ошибается. В общем, я бы не сильно доверял ему в этом деле. На сегодняшний день мне неизвестна ни одна программа, которая бы правильно показывала модель объектива которым сделан снимок. Возможно в будущем такую и напишут, но пока ее нет, не следует полностью доверять тому, что они пишут в качестве названия объектива. В случае сомнений в правильности того, что пишет программа, можно самому попытаться определить модель объектива или по крайней мере сузить круг, используя для этого некоторые данные из EXIF: LensID, LensSpec, LensModel, значения фокусного расстояния и диафрагмы на которых был сделан снимок, а также Fmax для данного фокусного. Но для этого конечно нужно обладать определенными знаниями. В принципе, для последующего облегчения определения объектива, можно самому в файле заполнять тег LensModel правильными значениями, удобней всего это делать в пакетном режиме.

Вот тут http://www.dyxum.com/dforum/lens-in...d-arw-files_topic81142_post940858.html#940858 есть интересная техническая информация с некоторыми подробностями по данной теме. Какие камеры и что пишут в EXIF, расшифровка битов тега LensSpec (правда неполная), порядок просмотра тегов некоторыми программами при выводе названия объектива и некоторые практические советы что сделать, чтобы название объектива показывалось правильно. Посмотреть, какие LensID имеют родные объективы можно здесь: http://www.mhohner.de/sony-minolta/lenses.php, а включая объективы сторонних производителей тут http://www.dyxum.com/lenses/index.asp и тут http://www.sno.phy.queensu.ca/~phil/exiftool/TagNames/Sony.html#LensType. Правда там везде есть ошибки и неточности, а полного списка всех неродных объективов под A-mount с их LensID я вообще нигде не нашел, есть только отрывочная информация в основном на разных форумах.




ДОБАВЛЕНИЕ от 13.12.2013 Работа с телеконверторами.


С телеконверторами (далее для краткости ТС) камера в плане его определения работает несколько иначе, чем с объективами. Сначала рассмотрим выпускавшиеся родные ТС, их было немного: Minolta AF 1.4x APO и 2x APO; Minolta AF 1.4x APO II и 2x APO II; Minolta AF 1.4x APO(D) и 2x APO(D). Два последних Sony перевыпустила под названиями SAL14TC и SAL20TC. Для камеры они идентичны, поэтому нельзя определить каким ТС сделан снимок, Minolta или аналогичным Sony. При установке ТС он изменяет часть данных передаваемых из объектива в камеру. В частности он устанавливает биты наличия ТС, а также записывает свой однобайтный идентификатор, по которому камера определяет его тип. Так работают все ТС за исключение самых старых: Minolta AF 1.4x APO и 2x APO. Они действуют немного по другому, тоже устанавливают биты наличия ТС, но идентификатор не записывают. Вместо этого они заменят ID объектива на свой ID. Соответственно узнать каким объективом был сделан снимок при его установке на такой ТС нельзя. Это верно для старых объективов, имеющих 2-байтный ID, Minolta 200/2.8 , 200/2.8HS , 300/2.8 , 300/2.8HS , 600/4 и 600/4HS, но если подойти к вопросу творчески и использовать для определения не только ID объектива но и значение фокусного расстояния, то с точностью до версии можно определить объектив которым был сделан снимок. У новых объективов ID однобайтный и расположен в другом месте, его телеконвертор не изменяет, следовательно с определением таких объективов на любом ТС проблем нет. При установке одного ТС без объектива камера никаких данных о ТС в EXIF не пишет, ситуация в этом случае аналогичная съемке вообще без объектива. В отличие от объективов, где его ID без изменений переносится камерой в EXIF, ID телеконвертора заменяется другим значением, которое записывается в EXIF и по которому программы просмоторщики на компе определяют наличие и тип ТС. Сторонние производители телеконверторов часть своих изделий электроникой не оснащают, поэтому наличие таких TC камера никак не замечает.

 

По ответам в теме чувствую, что написал не очень понятно. Постараюсь исправиться.
Про то, что все однозначно определяется я нигде и не писал, а даже наоборот. Главная мысль была, что от самой камеры почти ничего не зависит, в основном все определяется самим объективом и программами которые показывают данные Exif. Ваши слова это и подтверждают, разные программы показывают разную информацию.
SerVol есть у меня к вам одна небольшая просьба, не могли бы вы залить или выложить куда-нибудь пару файлов с этой сигмы, которые DxO_8 определяет по разному. Сама картинка абсолютно никакого значения не имеет, хоть с закрытого рукой или крышкой объектива, RAW или JPEG тоже не важно. Главное, чтобы файлы были прямо из камеры, то есть не испорченные разными редакторами.

 

Посмотрел файлы с этой сигмы. Лично у меня DxO_8.0.1 в строке модель объектива вообще ничего не пишет, но предлагает подключить профили от разных сигм и тамронов. Для некоторых кадров автоматически подключает профиль от этой сигмы, то есть как бы правильно. Если посмотреть внимательно, то делает она это только для кадров снятых на определенных фокусных. На других фокусных выбор неоднозначный и DxO предлагает выбрать один из возможных профилей вручную.
То есть логика определения объектива у DxO и некоторых других программ примерно следующая: Смотрится поле Lens ID, в данном случае там записано 128, что означает, что это какой-нибудь тамрон или сигма (родных объективов с таким ID нет). Объективов с таким ID около 10, так что какой именно по этому параметру определить невозможно. А дальше по фокусному снимка просто подбирается подходящий объектив из списка. Мягко говоря, это не совсем верная логика, и таким программам доверять не стоит. Более продвинутые программы для определения объектива используют не только поле Lens ID, но и Lens spec, в котором для данного объектива записано 24-70 F2.8, что резко сужает круг возможных объективов, в лучшем случае вообще до одной модели. Естественно, все эти сложности с определением нужны только для сторонних объективов, с родными все проще и однозначней. Кстати, родная программа от сони PlayMemories для отображения модели объектива использует поле Lens spec.

 

Думаю, что на практические вопросы вам уже ответили выше, и теперь стало понятно, почему для тамрона 18-200 коррекция работает и работает правильно, а для тамрона 10-24 не работает вообще.
По поводу определения объектива камерой и Exif, напишу еще раз, что камера не может не определить объектив или определить его неправильно. Наврятли вы смотрите Exif непосредственно в файле каким-нибудь HEX редактором, быстрей всего как и большинство людей пользуетесь для этого специальной программой. То есть вы видите не сами данные в Exif, а их интерпретацию этой прогой. Часть данных, типа фокусного и диафрагмы все проги показывают правильно и однозначно, а часть, типа модели объектива, интерпретируется разными прогами по разному. С практической точки зрения для этого лучше пользоваться прогами, которые адекватно (наиболее правильно для большинства объективов) показывают сведения о нем. И не надо полностью верить разным прогам в этом вопросе, их тоже пишут люди, которые могут ошибаться, не полностью владеть информацией по данному вопросу или просто им не хочется усложнять программу, реализуя более сложный алгоритм определения объектива.
А то, что у вас в Exif для тамрона 10-24 прочерки, говорит только о том, что программа, которой вы этот Exif смотрите, не может интерпретировать данные об объективе (которые там есть и для А37 и А57 одинаковы) в его название. Попробуйте посмотреть другими программами.

 

Да, есть там такой тег, который я назвал LensInfo, возможно его принято называть по другому. В принципе в него можно записать произвольную информацию в текстовом виде и прога ее отобразит без изменений (если умеет конечно ее показывать). Но есть 2 момента, во-первых не все камеры создают в EXIF этот тег, а только достаточно новые, но наверно это не проблема его можно просто добавить в EXIF, и во-вторых не все проги умеют этот тег показывать. То есть результат на экране монитора будет сильно зависеть от используемого ПО для просмотра EXIF.

 

Посмотрел я эту программу Exif Pilot, в общем неплохо, понравилась. Но тег LensSpec показывает не по-человечески, похоже не знают они его формат. И для старых камер типа А300, А700, А850 вообще его не показывает, хотя он там есть. По сути, теги LensSpec и LensModel содержат одинаковую информацию, только в разных форматах. Но LensModel удобней, потому что в текстовом виде, не нужно ничего преобразовывать, а можно просто выводить на экран без всяких изменений. А плагин для пакетной работы с файлами стоит всего 600 руб. в принципе не так уж и дорого, за удобство можно и заплатить.

Посмотрел повнимательней на тег LensSpec, похоже программа берет для него данные совсем не оттуда, где они находятся в файле, а из какого то другого места, поэтому и такой неправильный результат. Вот Exiftool показывает все правильно, но не кажет LensID в виде числа. У всех программ свои недостатки.

По поводу Tamron 180/3.5 очень странно, что в зависимости от типа файла записывается разный ID. Это камера так записывает, или это получается после перезаписи файла разными прогами?

 

Вышла новая версия Exif Pilot 4.7.2 Написано, что исправлены некоторые ошибки, может и эту с пакетной обработкой исправили.