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Kapitel 1.5 - sphärische Panoramen (Kugelpanorama)

Kapitel 1.5 - sphärische Panoramen (Kugelpanorama)

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8 von 8 Lesern fanden diesen Report hilfreich.

Entscheiden Sie selbst:


Virtual Reality - Aufnahme Anzahl - Fischaugen  - slanted View - Korrektur stürzender Linien -   Inhaltsverzeichnis



1.5 - sphärische Panoramen

Sphärische oder kugelförmige Panoramen sind im Prinzip den angesprochenen zylindrischen Panoramen ähnlich. Die Kamera nimmt also komplett um die Achse rotierend durch mehrere Auslösungen 360 Grad auf. Zusätzlich wird jedoch auch der Himmel mit Zenit und der Bodenbereich incl. Stativ (nennt sich Nadir) abgelichtet. Das montierte Bild bildet somit die gesamte Umgebung ab, die der Fotograf von seinem Standpunkt aus sehen kann, wenn er sich um die eigene Achse dreht und auch in den Himmel und den Bodenbereich blickt.
 

Solch ein Blickfeld benötigt noch mehr Stauchungen und Verzerrungen, wenn es plan ausgedruckt werden soll. Der Hauptzweck eines solchen 360 x 180-Grad Panoramas ist daher die Darstellung als interaktive Webanwendung. Die meist auf Flash basierende Wiedergabe im Internetbrowser stellt das sphärische Panorama durch Rotation (meist auch per Maus rotierbar) vollständig dar, so dass der Betrachter alle Abschnitte der Umgebung beliebig anwählen und fliessend betrachten kann. Da nicht der gesamte Bildwinkel sondern nur ein Ausschnitt zu sehen ist, fallen Verzerrungen auch nicht weiter auf (solange der Monitor nicht zu grossflächig ist).
 

1.) Die Aufnahme eines Kugelpanoramas sollte am besten mit einem speziellen Stativkopf im Nodalpunkt (genauer Noparallaxpoint) erfolgen.
2.) Das Panorama lässt sich frei rotieren und in allen Richtungen ansteuerbar als interaktive Webanwendung präsentieren.
3.) Viele der Kugelpanoramen können bei unkritischen Naturmotiven ggf. leicht beschnitten auch ausgedruckt ansprechend wirken. Wer sich vom gewohnten Blick gerader Linienführung lösen kann, wird auch Architektur beinhaltende 360-Grad-Panoramen als sehr ästhetisch empfinden. Durch die Bildmontage sind sehr grosse Prints möglich (hier mit 180cm x 60cm bei 260 dpi)

 

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Virtual Reality


Der Begriff „Virtuelle Realität“ wird häufig im Zusammenhang mit sphärischen Panoramen genannt, da der Betrachter die Umgebung im Webbrowser so frei wie vor Ort anschauen kann. Auch einige Panoramaköpfe werden daher gerne als „VR“-Köpfe bezeichnet, um die Anwendung zu veranschaulichen. Steigern lässt sich der Realitätsgrad noch durch multimediale Inhalte wie Umgebungsgeräusche, die auch in Stereo im Panorama punktuell lokalisierbar sind. Dynamische Blendenflecken, eingebundene Videos oder partielle Animationen sind neben Wetteranimationen  wie Regen, Blitz oder Schneeflocken ebenfalls einbindbar. Zudem können solche virtuellen Panoramen auch miteinander zu einer umfangreichen Tour verknüpft werden. Einige mit multimedialen Elementen angereichtere Beispiele finden Sie dazu unter www.traumflieger/panorama.php.

Genutzt werden die Kugelpanoramen häufig von Touristikunternehmen, um Hotels aber auch die nähere Urlaubsumgebung mit Sehenswürdigkeiten realistisch darzustellen, auch einige Städte präsentieren ihre Highlights (z.B. Bremen www.bremen-tourismus.de/panorama-bremen.cfm). Makler, Gründstücksverwaltungen oder Institute bieten zunehmend interaktive Panoramen an, um potenziellen Käufern oder Besuchern einen realistischen Vorort-Eindruck zu vermitteln. 3D-Spiele, Flug- und Sportsimulationen binden häufig 360-Grad-Panoramabilder ein. Auch Museen präsentieren manchmal einen interaktiven Rundgang und nicht zuletzt sind in der Google Map bzw. Google Earth virtuelle Panoramen über die 360-Cities eingebunden (schnell erreichbar über http://www.360cities.net/map).

Für den Eigenbedarf sind sicherlich nicht nur Bergpanoramen und Urlaubsorte interessant sondern z.B. auch die eigenen vier Wände. Als doch gelegentlich umziehender Mensch hätte ich persönlich nur zu gern alle bisherigen Wohnungs-Innenansichten als 360-Grad-Panorama gehabt und könnte mich dann in die alte Umgebung direkt zurückversetzen lassen. Leider ist die Technik seinerzeit noch nicht soweit fortgeschritten gewesen.
 

Rundumblick im Musikstudio. Mit einem 15mm-Fischauge wurde im Hochformat mit 6 Aufnahmen der horizontale 360-Grad-Winkel geschlossen, zusätzlich sind oben der Deckenventilator und unten das Stativ mit aufgenommen, um auch vertikal 180 Grad zu erfassen. Im verrechneten Panorama sind bedingt durch den grossen Winkel die Fensterrahmen und Deckengeraden gekrümmt dargestellt (bei Webbrowser-Betrachtung nicht vorhanden). Das Stativ im Bodenbereich ist als Schleier zu erkennen, den man jedoch separat entfernen kann.

 

Einen kompletten Workflow zur Erstellung eines Kugelpanoramas zeigt Ihnen das Kapitel 5, hier soll zunächst der grundlegende Aufbau und auch die Verwendung von Teilausschnitten veranschaulicht werden, die durch verschiedene Projektionsarten für den Print bzw. die plane Darstellung verwendet werden können. Man ist also nicht unbedingt auf eine interaktive Browser-Darstellung festgelegt.
 

Strandszene, die mit 6 + 2 Aufnahmen (Boden/Zenit) und 15mm Fischauge links als herkömmliches, equirectangulares Kugel-Panorama aufbereitet wurde, während aus demselben Bildmaterial rechts ein „little Planet“ generiert wurde. Beide Versionen eignen sich auch für den Print.

 

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Aufnahme-Anzahl


Um die komplette Umgebung abzulichten, ist ein extremer Weitwinkel von Vorteil. Mit einer APS-C-DSLR und einem Kitobjektiv liegt die Startbrennweite bei 18mm, die umgerechnet auf Kleinbild rund 29mm beträgt. Dieser Weitwinkel ist schon sehr grenzwertig für sphärische Panoramen, denn damit werden bei 30%-Überlappung in drei Reihen rund 20 Hochformat-Aufnahmen zuzüglich einer für den Bodenpunkt benötigt. Falls Sie ein Superweitwinkel wie das Canon 10-22mm zur Verfügung haben, können Sie in der Startbrennweite mit „nurnoch“ ca. 15 Aufnahmen den Vollkreis abdecken. In beiden Fällen muss mehrzeilig gearbeitet werden, was wegen der Überlappung Konzentration und Zeit einfordert.

Tendenziell empfiehlt es sich sogar, lieber in der zweiten und dritten Reihe mit mehr als den nötigen Abschnitten zu arbeiten. Denn sind in Einzelbildern Probleme z.B. durch Bewegtelemente enthalten, dann können Sie mit ausreichend Überlappung (z.B. mit mehr als 30%) noch aus anderen Abschnitten ggf. die intakten Bildbereiche wählen. An meinem Motorpanoramakopf wird z.B. für 24mm (15mm APS-C) die mittlere, obere und untere Reihe mit jeweils 10 Aufnahmen empfohlen, obwohl die obere und untere Reihe schon mit 5 Abschnitten erfassbar wäre. Bei technischen Problemen (z.B. Verwackler bei Windböe oder partiellem Bewegtelement) kann ich hier mit grösserer Anzahl daher noch den Ausschnitt aus alternativen Überlappungen ggf. retten.

 

Brennweite
(Angabe in Kleinbild)
Vollformat APS-C
Fischaugen-Reihen (Ausrichtung im Hochformat)
8mm 3 x horizontal (120 Grad-Schritt) zuzüglich 1 x Freihand in den Boden 4 x horizontal (90 Grad-Schritt), 1 x in den Zenit ggf. zuzüglich 1 x in den Boden freihand.
12mm 4 x horizontal (90 Grad-Schritt), ggf. zuzüglich 1 x in den Boden freihand 8 x horizontal (45 Grad-Schritt) + 1 x in den Zenit und 1 x in den Bodenbereich, Alternativ 8 x mit 41 Grad gegen den Zenit und 8 x mit 41 Grad abgeneigt Richtung Boden.
15mm 6 x horizontal (60 Grad-Schritt), 1 x in den Zenit, 1x in den Boden (ggf. Freihand ohne Stativ). Alternative: 6 x in 45 Grad gegen den Himmel, 6 x um 45 Grad abgeneigt gegen den Boden 9 x (40 Grad-Schritte) um 33 Grad gegen den Himmel geneigt und 9 x um 33 Grad Richtung Boden. Zusätzlich 1 x in den Zenit und 1 x in den Boden (ggf. Freihand)
Normal-Objektiv (Ausrichtung im Hochformat, 30 Grad-Überlappung)
16mm 7 x horizontal (51 Grad-Schritt) mit 33 Grad gegen den Himmel,  7 x mit 32 Grad gegen den Boden, zuzüglich 1 in den Zenit und ggf. 1 x Freihand in den Boden 11 x (36 Grad-Schritt) horizontal, 11 x mit 49 Grad gegen den Himmel, 11 x mit 48 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x in den Boden.
17mm 8 x (45 Grad-Schrittweite) horizontal, 8 x mit 44 Grad gegen den Himmel, 8 x mit 43 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden 12 x (30 Grad-Schrittweite) mit 19 Grad gegen den Himmel, 11 x mit 56 Grad gegen den Himmel, 12 x mit 18 Grad gegen den Boden, 11 x mit 55 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden
18mm 8 x (45 Grad-Schrittweite) horizontal, 8 x mit 45 Grad gegen den Himmel, 8 x mit 46 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden 12 x (30 Grad-Schrittweite) mit 19 Grad gegen den Himmel, 11 x mit 56 Grad gegen den Himmel, 12 x mit 18 Grad gegen den Boden, 11 x mit 55 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden. siehe hierzu auch das Bildbeispiel!
20mm 9 x horizontal (40 Grad-Schrittweite), 9 x horizontal mit 46 Grad gegen den Himmel,  9 x mit 45 Grad gegen den Boden, zuzüglich 1 in den Zenit und ggf. 1 x Freihand in den Boden 12 x (30 Grad-Schritt) um 57 Grad gegen den Himmel, 12 x um 19 Grad gegen den Himmel, 12 x um 18 Grad gegen den Boden, 12 x um 56 Grad gegen den Boden, 1 x  Zenit, 1 x in den Boden ggf. Freihand.
24mm 10 x horizontal (36 Grad-Schrittweite), 10 x mit 48 Grad gegen den Himmel, 10 x mit 47 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden 15 x (24 Grad Schritt-Weite) horizontal, 12 x mit 63 Grad gegen den Himmel, 15 x mit 32 Grad gegen den Himmel, 15 x mit 31 Grad gegen den Boden, 12 x mit 62 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden
28mm 12 x (30 Grad-Schrittweite) mit 19 Grad gegen den Himmel, 11 x mit 56 Grad gegen den Himmel, 12 x mit 18 Grad gegen den Boden, 11 x mit 55 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden. siehe hierzu auch das Bildbeispiel! 13 x (28 Grad-Schrittweite) mit 67 Grad gegen den Himmel, 17 x mit 40 Grad gegen den Himmel, 18 x mit 14 Grad gegen den Himmel, 17 x mit 39 Grad gegen den Boden, 13 x mit 66 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden
35mm 13 x (28 Grad-Schrittweite) mit 67 Grad gegen den Himmel, 17 x mit 40 Grad gegen den Himmel, 18 x mit 14 Grad gegen den Himmel, 18 x mit 13 Grad gegen den Boden, 17 x mit 39 Grad gegen den Boden, 13 x mit 66 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden 14 x (26 Grad-Schrittweite) mit 70 Grad gegen den Himmel, 19 x mit 47 Grad gegen den Himmel, 22 x mit 24 Grad gegen den Himmel, 22 x horizontal, 22 x mit 23 Grad gegen den Boden, 19 x mit 46 Grad gegen den Boden, 14 x mit 69 Grad gegen den Boden, 1 x Zenit, 1 x Boden

 

Beispiel für ein Kugelpanorama mit einer APS-C-DSLR mit Normalobjektiv bei 18mm und 30% Überlappung (gilt im Prinzip für ein 28mm-Objektiv an einer Vollformat-DSLR ebenso).

1.) Die Kamera wird über einen Panorama-Nodalpunkt-Adapter ins Hochformat montiert, die Schrittweite wird in Winkelgraden via Division durch 360 Grad ermittelt (30 Grad für 12 Schritte), für die zweite und vierte Reihe werden für die 11 Schritte jeweils 32,7 Grad eingestellt. Im Beispiel werden für die obere Reihe mit 19 Grad 12 Schritte benötigt, daher ist der eingestellte Winkel 30 Grad.
 

2.) Die Reihen werden gegen den Himmel mit 12 x 19 Grad und 11 x 56 Grad und 12 x 18 Grad und 11 x 55 Grad gegen den Boden gerichtet.
 

3.) Die Sphäre wird durch jeweils eine Aufnahme in den Zenit und eine in den Boden (Nadir) geschlossen. Die Bodenaufnahme sollte noch durch eine Freihandaufnahme ergänzt oder ersetzt werden, um später das Stativ aus dem Panorama herauszumontieren.

Deutlich kleiner wird die Aufnahme-Anzahl mit Fischaugenobjektiven, die mit einem Diagonalwinkel von 180 Grad beginnen und meist für Vollformatsensoren verfügbar sind. 15mm- und 8mm-Fischaugen sind üblich, aber auch für APS-C-DSLR (z.B. EOS 700D/650D/100D/600D/7D/70D/60D) oder auch für Nikon DX-Sensoren bietet z.B. Sigma und Tokina Fischaugenobjektive, die einen 180-Grad-Bildwinkel abdecken (z.B. Sigma 4,5mm f2,8 DC / Sigma 10mm f2,8 DC / Tokina AT-X 10-17mm 3,5-4,5). Damit lässt sich ein sphärisches Panorama normalerweise bereits mit 8 und weniger Aufnahmen abdecken. Anwender von Vollformatsensoren wie einer EOS 6D, 5D, Nikon D800 - oder Sony A7/A850/900-Nutzer können mit einem 8mm-Fischauge den Vollkreis bereits mit 3 - 4 Aufnahmen schliessen oder ihn mit 15mm-Fischaugen bei rund 8 Ablichtungen erfassen.

Die Berechnung der Bildanzahl und des Neigewinkel (bei mehrzeiliger Aufnahme) hängt von der Bildsensorgrösse, eingesetzten Brennweite und des Überlappungsbereichs ab. Zusätzlich ist noch entscheidend, ob im Hoch- oder Querformat aufgenommen wird und ob ein Fischauge oder ein Normalobjektiv verwendet wird. Die Berechnungsmodelle sind dabei auch nicht einheitlich, so dass man in der Praxis am besten auf einen Panorama-Kalkulator zurückgreift und testet, ob man in der Praxis hinkommt.

Einen einzeiligen Panorama-Rechner findet man im Internet unter www.frankvanderpol.nl/fov_pan_calc_de.htm. Einen für Kugelpanoramen noch geeigneteren Rechner findet sich als App für iPhone und iPodtouch unter dem Namen „PanoCalc“ bzw. als Kombination von Ausrichthilfe und PanoCalc unter der Bezeichnung „PanoTool“ (http://www.panotool.com/index.html).
 

Für das sphärische Fliegenpilzpanorama hätten zwei Aufnahmen weniger gereicht, doch ich habe die Überlappung nur grob optisch in der Liveview der DSLR durchgeführt. Auch die Ausrichtung hätte horizontal exakter sein dürfen. So musste im Stitching-Programm (hier PTGui-Pro) z.B. die Rasenkante am Haus noch manuell begradigt werden.

Das Stativ ist hier im Verrechnungsergebnis nicht enhalten, da der Bodenpunkt frei Hand aufgenommen (kleines Bild oben rechts) und mit Photoshop nachträglich eingearbeitet wurde (5D Mark II, Eigenbau-Panoramakopf, Sigma 15mm/2,8 Fischauge, jeweils 3stufige Belichtungsreihe zu HDR-Bildern verrechnet).

 

Soweit Sie kein Fischaugenobjektiv nutzen, ist es in der Praxis ohne weitere Berechnungsinfos am besten, dass die Kamera ins Hochformat ausgerichtet wird und Sie die erste Zeile mittig erfassen (auf den Horizont) bis sie durch mehrere Aufnahmen geschlossen wird. Dann wird die Kamera weiterhin im Hochformat um 45 Grad nach oben geschwenkt und die nächste Zeile abgelichtet. Hier wird meist nur die Hälfte der Aufnahmen benötigt. Das gleiche wiederholen  Sie dann bei -45 Grad. Panoramarechner ermitteln Kugelpanoramen meist mit einem etwas anderen Neigewinkel und verzichten oft auf die mittlere Zeile. Sie brauchen dann zwar idR genausoviele Aufnahmen, können aber mit einer Reihe weniger arbeiten.
 

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Fischaugen


Anwender von Fischaugen-Objektiven nutzen mit 15mm-Linsen am Vollformat-Sensor oft 6 Bilder mit Neigung von 30 Grad gegen den Horizont und 6 Bilder abgeneigt mit 30 Grad Richtung Bodenbereich. Man kann jedoch auch mit 6 horizontalen Aufnahmen plus einer gegen den Himmel klarkommen. Allerdings ist dann etwas weniger Anschlussfläche im Himmel vorhanden, was bei wolkenlosem, klarem Wetter manchmal Probleme beim Stitchen bereiten kann. Die sich ergebende Bildbreite beträgt z.B. mit einer 20 Megapixelkamera wie der 6D oder 5D Mark II/III im grössten Bildformat stets rund 15.000 Pixel, was für grossformatige Ausdrucke reichlich ist (z.B. rund 130cm Breite mit 300 DPI). Die 15mm-Diagonalfischaugen sind für APS-C-Kameras zwar kompatibel aber nicht optimal, hier werden besser 10mm- oder auch 8mm-Fischaugenobjektive eingesetzt, weil der Bildsensor kleiner ist und sich dann mehr Winkel nutzen lässt.
 

Beispiel mit Vollformat-DSLR (hier 5D II) und 15mm-Diagonal-Fischaugenobjektiv. Hier werden waagerecht 6 Abschnitte und einer gegen den Zenit aufgenommen (zuzüglich einer für den Boden frei aus der Hand). Manche Fotografen bevorzugen jedoch zwei Reihen je 6 Aufnahmen bei Neigung gegen 30 Grad und -30 Grad weil damit als Stitching-Erleichterung mehr Anschlussfläche im Himmelsbereich vorhanden ist und das Stativ auch vollständig abgelichtet wird.

 

Rasierte Streulichtblende

Rasiertes Tokina 10-17mm Fischauge, während es rechts noch im Original die Streulichtblende trägt (Foto: Matthias Vollmer, www.360pano.de, dort bietet er auch einen Rasur-Service an).

Um die Aufnahmezahl weiter zu drücken, nutzen versierte Panoramafotografen Fischaugenobjektive am Vollformat-Sensor mit 12mm. Da gibt es leider nur das relativ teure Canon 8-15mm 4,0/L, das sich in dieser Zoomstufe betreiben lässt. Hier kann man mit 4 Aufnahmen die Kugel schliessen und die Auflösung dennoch mit rund 10.500 Pixel in der Breite nutzen (21 Megapixel-DSLR). An 8mm-Fischaugen kommt man zwar schon mit 3 Aufnahmen klar aber die Auflösung liegt nur bei rund 7.000 Pixelbreite. Das reicht zwar noch für Webanwendungen aber viel Zoompotenzial bzw. Reserven für den grossformatigen Druck bleiben nicht unbedingt. Daher bedienen sich die Vollformat-Anwender gerne bei den Fischaugenzooms, die für APS-C-DSLR vorgesehen sind.

Beliebt ist hier das Tokina 10-17mm DX-Fischauge, bei dem man allerdings die fest verbaute Streulichtblende absägt und dann bei 12mm zwar noch mit einer (deutlich reduzierten) Vignettierung aber mit einem 180-Grad-Bildwinkel in der Vertikalen nutzt. Auch das Sigma 10mm/2,8 DC oder bei Nikon das 10,5mm 2,8 Fischauge wird an Vollformat-DSLR noch gerne nach Rasur der Streulichtblende verwendet. Eine solche Demontage der Streulichtblende ist allerdings nicht unproblematisch, um sie sauber abzufräsen. Matthias Vollmer bietet daher einen entsprechend professionellen Service auf seiner Webseite http://www.360pano.de/tokina-sigma-nikon.html.

Um an APS-C-Kameras (z.B. alle Canon DSLR mit Ausnahme der 5D und 1D) in den Genuss eines entsprechenden Bildwinkels zu kommen (12mm Kleinbild), kann man sich herkömmlicher 8mm-Fischaugenobjektive bedienen. Multipliziert mit dem sogenannten Brennweiten-Verlängerungsfaktor von 1,6 ergeben sich dann 12,8mm. Ausnahme sind allerdings Objektive von Samyang und Walimex Pro, deren 8mm eher 10mm entsprechen und auf Kleinbild umgerechnet dann nicht bei 12,8mm sondern eher bei 15 - 16mm landen.
 

Geschwindigkeit

Je geringer die Anzahl der benötigten Aufnahmen für das Kugelpanorma ist, umso schneller lässt es sich einfangen. Das ist gleichbedeutend mit einem möglichst grossen Bildwinkel, in den sich Bewegtmotive platzieren lassen, ohne dass sie in den nächsten Bildausschnitt springen und dann  unlogische Elemente generieren oder sich in den Überlappungsbereichen schwer verrechnen lassen. Idealerweise fängt man partielle Bewegtelemente daher in einem einzigen Ausschnitt ein, was sich mit Fischaugenobjektiven am besten realisieren lässt.
 

Je mehr Bewegtelemente in der Szene vorkommen, umso grösser sollte der verwendete Bildwinkel sein. Diese Beachvolleyballveranstaltung (Austrian Championship 2010/Hartberg) hat Karl Zotter perfekt eingefangen, dafür allerdings auch eine professionelle Seitz D3 Rundscanner-Kamera benutzt, die den Bildwinkel von 360 Grad in 3 Sekunden erfasst.

Mit einer DSLR und Fischauge, würde man die Szene am besten mit 3-4 Abschnitten so schnell abfotografieren, dass möglichst wenig Differenzen in den Überlappungsbereichen entstehen (Foto: panorama.karlzotter.com – 1/200s – ISO 800 – Objektiv: Mamiya 35mm).

Geschwindigkeit und ein grosser Abschnittsbildwinkel ist aber auch für HDR-Aufnahmen wichtig, die sich über eine Belichtungsreihe erzeugen lassen. Dabei wird im einfachsten Fall für jeden Abschnitt eine dreistufige Reihe mit einer Normal-, einer Unter- und Überbelichtung ausgelöst. Das multipliziert allerdings wieder die benötigte Gesamtaufnahme-Anzahl und verlängert die Aufnahmezeit.

Mit einem herkömmlichen Weitwinkelobjektiv benötigt man z.B. mindestens 20 Aufnahmen x 3 = 60 Bilder, während ein 12mm-Fischauge nur 4 x 3 = 12 Einzelbilder braucht. Rechnet man z.B. bei abendlichen Szenen bei längerer Einzelzeit mit einer einminütigen Belichtungsreihe, ergeben sich für den Weitwinkel 20 und beim 12mm Fischauge nur 4 Minuten. Innerhalb von 20 Minuten kann viel passieren, so dass sich der Anschluss beim Schliessen der Zeile nicht mehr findet (z.B. parkendes Auto fährt weg), Schatten wandern und können zu Inkonsistenzen führen etc. Insoweit sind Fischaugen aus Geschwindigkeitsgründen bei Kugelpanorama-Fotografien so beliebt.

Ein herkömmlicher Weitwinkel bis zum Normalobjektiv stellt allerdings eine viel grössere Datenbasis bin zu Gigapixel-Werten bereit, setzt dann allerdings auch eine möglichst ruhende Szenerie voraus.
 

Links wurden 6 Aufnahmen mit einem 15mm-Fischauge an der Vollformat-DSLR abgelichtet. Der Himmel wird nicht vollständig erfasst, so dass noch eine 7. Aufnahme für den Zenit erforderlich wird. Rechts reichen hingegen mit dem 12mm-Fischauge bereits 4 Aufnahmen, um auch den Himmel vollständig zu erfassen. Die Vignettierung der Einzelaufnahmen bei 12mm (entspricht etwa 8mm bei APS-C) werden vom Stitching-Programm maskiert und im Panorama ignoriert.

 

Hoch- oder Querformat?

Die Frage, ob das Hoch- oder Querformat für zylindrische bzw. kugelförmige Panoramen geeigneter ist, beantwortet schon die Konstruktion typischer Nodalpunktadapter bzw. auch der sogenannten VR-Köpfe. Sie ermöglichen die recht aufwändige Montage der Kamera im Hochformat. Das Hochformat erfasst vertikal den grösseren Winkel und reduziert so im Wesentlichen mehrzeilige Aufnahmen. D.h. es wird mit der ersten Reihe mehr vom Himmel und Bodenbereich als im Querformat erfasst und benötigt dann für Folgeaufnahmen oft nurnoch ein Zenitbild, während man im Querformat dann noch eine zweite und dritte Reihe braucht, um vertikal 180 Grad zu erfassen. D.h. je weniger Reihen durch Nutzung des Hochformats aufgenommen werden müssen, umso geringer ist die Notwendigkeit, dabei ausreichend Anschlussflächen zu den jeweiligen Nachbarn zu berücksichtigen.

Ein weiterer Vorteil des Hochformats ist die Verlagerung von Objektiv-Abbildungsschwächen in den meist nicht ganz so bildwichtigen Himmel bzw. Bodenbereich.

Fehlt es im Himmel an Struktur, erfasst man im Querformat tendenziell eher im Einzelabschnitt Bereiche, die keine Anschluss-Details für den Nachbarn bieten. Im Hochformat steigt hingegen die Wahrscheinlichkeit, im unteren Bildbereich noch Strukturen einzufangen, mit denen das Stitching-Programm den Bildanschluss ermitteln kann.
 

Wird die Sphäre oben und unten nicht geschlossen, zeigen sich zunächst im verrechneten Panorama breite schwarze Streifen, die in der interaktiven Webansicht den Boden und Himmel repräsentieren und dort als „schwarzes Loch“ erscheinen.

Das Panorama basiert auf 6 Aufnahmen, die mit einem 15mm-Fischauge am Vollformat aufgenommen wurden. Der Himmel liesse sich durch eine 7. Aufnahme Richtung Zenit schliessen, während der Nadir (Bodenpunkt) das Stativ gezeigt hätte und daher etwas aufwändiger hätte herausoperiert werden müssen.

 

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Slanted View

Slanted Montage (60 Grad verdreht)

Anstatt über 90-Grad ins Hochformat zu schwenken, lässt sich auch eine gegenüber dem Horizont nur um 60 Grad verdrehte Montage nutzen. Diese „slanted view“ („slant“ heisst verdreht) wird über sogenannte Objektivringhalterungen wie z.B. den Nodalninja Ultimate R1 für Fischaugen möglich. Die ist vor allem für APS-C-DSLR interessant, um dort zirkulare 8mm-Fischaugenobjektive durch Schrägstellung mit dem grösstmöglichen Bildwinkel so zu nutzen, dass mit 3 – 4 Aufnahmen das Kugelpanorama geschlossen wird und auf das separate Zenitbild verzichtet werden kann. Man spart sich dadurch nicht nur eine zusätzliche Aufnahme sondern hat es auch beim Stitching leichter, weil man ansonsten durch ein separates Zenitbild im Freien durch Detailarmut häufiger einmal Schwierigkeiten beim Zusammenfügen bekommt.

Die slanted view gelingt meist mit einer leichten Neigung gegen den Himmel und im Bodenbereich wird der Nadir bei Bedarf ebenfalls leicht abgeneigt oder mit einer Freihandaufnahme geschlossen. Für Einbeinstative bietet Novoflex hier das ringlose „Panorama-System VR-Slant“ an. Die „Slanted view“ funktioniert allerdings an APS-C-DSLR nur mit Fischaugen, die auch real 8mm bringen, wie z.B. mit dem Sigma 8mm/3,5 EX DG oder dem Peleng 8mm/3,5 Fisheye. Bei meinem Versuch mit dem Canon 8-15mm an einer 600D bei 8mm-Zoomstellung ergaben sich hingegen beim Verrechnen mit PT-Gui Pro und der Slanted View-Stellung keine Unterschiede zur normalen Hochformatposition.

 

Wichtig bei Kugelpanoramen…


  • Nutzen Sie idR konstante Aufnahmeparameter. Dafür empfiehlt sich das Programm M mit festen Werten für Blende, Zeit- und ISO-Wert aber auch manuellem Weissabgleich und ohne Autofokus gearbeitet (siehe auch Kapitel 1.4).
     
  • Hohe Lichtkontraste lassen sich am besten mit einer Belichtungsreihe und HDR-Verrechnung in den Griff bekommen.
     
  • Achten Sie unbedingt auf ausreichend Schärfentiefe und stellen auf die Hyperfokaldistanz (siehe Kapitel 1.2) scharf, damit später alle Details im Bild scharf werden und der Betrachter auf beliebige Details fokussieren kann.
     
  • Setzen Sie am besten Weitwinkelobjektive oder Fischaugen ein und achten auf ausreichend vertikalen Bildwinkel. Dafür nutzen Sie am besten das Hochformat, das vor allem für Szenen mit reichlich Himmel nützt. Sonst haben die Stitching-Programme wenig Erfolg, das Panorama zusammenzusetzen.
     
  • Steht Ihnen kein extremerer Weitwinkel zur Verfügung und Sie nutzen z.B. 24 oder 28mm (15 oder 18mm an APS-C-Kameras), dann werden mehrere Zeilen benötigt, um die Kugel vollständig zu erfassen. Nutzen Sie hierfür auch in den aussermittigen Zeilen lieber mehrere Aufnahmen (z.B. mit 24mm 10 für die ersten drei Zeilen, plus eine für den Zenit und den Bodenbereich), damit durch reichlich Überlappung das Stitching leichter fällt oder Probleme in einzelnen Bildern durch Nutzung der überlappenden Bereiche anderer Abschnitte kompensiert werden können.
     
  • Für Motive im Nahbereich empfiehlt sich ein Panorama-Kopf - den sogenannten Nodalpunkt-Adapter (siehe Kapitel 1.5). Damit kommt es zu keinem perspektivischen Versatz der Einzelbilder, die sich ansonsten nicht mehr fehlerfrei stitchen lassen. Bei entfernteren Motiven ab ca. 60 – 70m kommt man allerdings manchmal auch mit Freihandaufnahmen klar. Sie können mit einem Panoramakopf auch in aller Ruhe aufnehmen und die Horizontal-Ausrichtung vom Stativ aus viel besser kontrollieren – ggf. auch mit einem Rotor-Kopf (Rotator) das Panorama blind und sehr flott nur mit akustischer Rückmeldung durch Klicklaute ablichten.

 

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Korrektur stürzender Linien


Sphärische Panoramen bieten nicht nur die allumfassende Sicht sondern stellen auch ausreichend Bildwinkel bereit, um stürzende Linien zu korrigieren. Versierte Anwender nutzen dafür die meist sehr teuren Tilt-Shift-Objektive, um bei wenig Platz vor einem Bauwerk nicht zwangsweise mit den Richtung Zenit aufeinander zulaufenden Linien konfrontiert zu sein. Das Tilt-Shift-Objektiv nutzt dafür einen wesentlich grösseren Bildkreis, als er für die eigentliche Ausbelichtung des Bildsensors nötig wäre. Durch eine am Objektiv vorhandene, mechanische Parallel-Verschiebung der Linsen lässt sich eine optische Begradigung erreichen.
 

Links zeigen sich aus kurzer Distanz bei der Einzelaufnahme mit 24mm stürzende Linien; die Wände des Planetariums laufen schräg dem Himmel entgegen. Das Bild in der Mitte zeigt das vom gleichen Aufnahme-Standpunkt aus aufgenommene Motiv mit Shift-Ausgleich eines 24mm-Tilt-Shiftobjektivs. Hier sind die vormals zulaufenden Geraden korrigiert und parallel ausgerichtet. Rechts zeigt sich allerdings, dass aus grösserer Distanz mit einem Normal- bzw. Teleobjektiv aufgenommen nicht nur die stürzenden Linien weitgehend auskorrigiert werden sondern auch eine realistische Perspektive eingenommen wird (die Dach-Kuppel wirkt nicht verzerrt).

 

Genau der gleiche Effekt kann aber auch nachträglich in der Bildbearbeitung erzielt werden. Versucht man sich allerdings durch Verzerren an einer einzelnen Weitwinkelaufnahme, dann leidet die Bildqualität und durch Randbeschnitt landet dann viel weniger vom eigentlichen Motiv letztlich im finalen Bild. Damit verliert man also den breiten Winkel und hätte auch gleich mit einem Normalobjektiv aufnehmen können. Manch Anwender begradigt Architekturmotive auch durch eine Platzierung der Bauwerke sehr weit oben im Bild. Die lassen sich dann nachträglich beschneiden, wobei aber eben wieder vertikaler Bildwinkel verloren geht und die Bildgrösse oft auf die Hälfte oder ein Drittel schrumpft.

Eine echte Alternative bietet jedoch ein sphärisches Panorama, weil es die gesamte Umgebung wiedergibt und durch Drehen des Mittelpunktes nichts vom Motiv verloren geht. Das Prinzip ist also dem eines Shift-Objektives ganz ähnlich, nur dass der grössere Bildkreis durch mehrere Aufnahmen und Stitchen in der Panoramasoftware erst nachträglich genutzt wird.

Die Korrektur ist z.B. unter Photoshop mit dem Filter „Objektivkorrektur“ im benutzerdefinierten Kateireiter über den Transformieren-Slider „vertikale Perspektive“ möglich, bietet sich jedoch nur dann an, wenn man mit Beschnitt leben kann. Photoshop kann leider von Haus aus nicht mit sphärischen Panoramen umgehen (Ausnahme sind die 3D-Befehle in der extended Version). Zwar lässt sich ein horizontaler Verschiebeeffekt über „sonstige Filter > Verschiebeeffekt..„ auch mit sphärischen Panoramen nutzen aber die dort angebotene und für den Shiftausgleich zuständige Vertikalkorrektur ignoriert die Kugelprojektion und korrigiert somit keine stürzenden Linien.
 

In PTGui kann über das „Set Center Point“-Werkzeug die Mittenposition verschoben werden.

1.) Hier ist die Mitte zu weit nach oben versetzt, so dass es zu einer Unterperspektive kommt und stürzende Linien erkennbar werden.

2.) Hier wurde das Zentrum an den Fuss des Gebäudes versetzt, so dass keine stürzenden Linien mehr auftreten.
 

3.) Der Bildwinkel des sphärischen Panoramas wird über die seitlichen Anfasser eingegrenzt, so dass sich das sphärische Panorama auch als technisch sauber geshiftetes „Einzelbild“ exportieren lässt.

 

Panorama-Programme wie PTGui, Hugin oder Autopano Pro bieten jedoch die Möglichkeit, über Setzen des Mittelpunktes die Kugelprojektion so zu verschieben, dass stürzende Linien weitgehend aufgehoben werden. D.h. Bauwerke werden vertikal begradigt. Das Problem (oder die Ästhetik, je nach Geschmack) der gekrümmten Linienführung bleibt aber bei breiten Bauwerken ausserhalb des Webviewers bestehen, wenn man einen grösseren Bildwinkel als rund 120 Grad nutzen möchte.

Eine Perspektivkorrektur kann natürlich auch nicht erfolgen, denn der Aufnahmestandort des Fotografen bleibt ja fixiert. Insoweit empfiehlt es sich für Prints, möglichst viel Abstand von architektonischen Bauwerken zu halten, um auch bei vorgenommenem Shiftausgleich keine seltsam wirkenden Perspektiv-Verzerrungen z.B. an Turmspitzen oder Hausdächern hinnehmen zu müssen.
 

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Dieser Report wurde am Mittwoch, 15. Januar 2014 erstellt und zuletzt am Montag, 20. Januar 2014 bearbeitet.


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