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Tips zur Panoramafotografie und andere Foto-Techniken

Eigenbau Nodalpunktadapter

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Die Panoramafotografie

Die fesselnde Wirkung eines Panoramabildes

Übliche Einzelbilder vermitteln nur einen eingeschränkten Eindruck eines ausgedehnten Motivs, da ja nur ein kleiner Ausschnitt des Ganzen fotografiert wurde. Mit einem Panoramabild lassen sich Parkanlagen, Innenräume oder große Plätze bis hin zu einer kompletten 360°-Rundansicht abbilden. Anders als bei einem Video kann der Betrachter eines Panoramas selbst bestimmen wie lange er sich welches Detail ansieht und kann die Blickrichtung selbst bestimmen. Technisch aufwändige und teure Panorama-Fotoapparate mit denen Panoramen „in einem Zug“ fotografiert wurden, sind inzwischen durch die digitale Fotografie fast gänzlich verdrängt. Die Herstellung von Einzelbildern und die nachträgliche Montage in ein Panorama ist kostengünstiger und kann heute inzwischen durch jedermann am Heim-PC vorgenommen werden. Näher befassen möchte ich mich in diesem kleinen Artikel ausschließlich mit zylindrischen- und sphärischen Panoramen, fotografiert mittels Multirow-Technik also mit Nodalpunktadapter und einer Spiegelreflexkamera. Die Multirow-Technik bedeutet ein mehrreihiges (in der Regel 3 Reihen) "abtasten“ des Umfeldes. Die Einzelbilder sollten sich dabei um ca. 30% überlappen.zurück

Arbeitstips

Bei der Panoramafotografie empfiehlt es sich für alle Einzelbilder die gleichen Kameraeinstellungen zu wählen und im Hochformat zu fotografieren. Gleich heißt: gleiche Brennweite, Blende, Belichtungszeit, manueller Weißabgleich und Entfernungseinstellung und kein Blitz! Für Blende und Belichtungszeit ist die manuelle Einstellung (M) notwendig um einen Mittelwert für alle Einzelaufnahmen bestimmen zu können. Die Verwendung eines Stativs und seine Standfestigkeit sind dabei zwingend notwendig. Bei 360° Aufnahmen ist eine Kamerawasserwaage ein Garant dafür daß das gestitchte Panorama keine Wellenform annimmt und somit nur geringfügig oben und unten beschnitten werden muß.zurück

Der Nodalpunkt

Bei Landschaftspanoramen die z.B. keine im Vordergrund stehenden Objekte beeinhalten ist der Nodalpunkt (Knotenpunkt) nicht weiter zu berücksichtigen. Einzelbilder die freihändig und ohne Berücksichtigung des Nodalpunktes für ein Panorama unter oben genannten Voraussetzungen gemacht wurden sind ohne weiteres zum stitchen verwendbar. Bei entsprechender Übung gelingen freihändig sogar einreihige 180° Panoramen.
In Räumen, bei senkrechten 360° Panoramen, bei mehrreihigen Panoramen oder bei Außenbedingungen die im Vordergrund stehende Objekte aufweisen, ist die Berücksichtigung des Nodalpunktes und somit der Einsatz eines Nodalpunktadapters zwingend notwendig.zurück

Der Nodalpunktadapter

Der hier präsentierte Nodalpunktadapter ist in Konstruktion und Herstellung Eigenbau. Eigenbau deswegen, weil zu dem Zeitpunkt als mein Interesse zur Panoramafotografie wieder geweckt wurde, die damals angebotenen Geräte nicht meinen Vorstellungen entsprachen. So entschloß ich mich, so ein "Ding" selbst zu bauen. In dem hier gezeigten Adapter stecken die Erfahrungen zweier Prototypen. Anhand der Bilder möchte ich Funktion und Justage des Gerätes erklären. Mit dem Adapter besteht die Möglichkeit Einzelbilder für zylindrische ein- und mehrreihige sowie sphärische (kugelförmige) 360° Panoramen zu erzeugen. Dies geschieht, indem die Kamera in der waagerechten Ebene um die C-Achse und in der Senkrechten um die B-Achse mit an der gewählten Brennweite angepaßten Rastschritten gedreht wird. Dieses Modell rastet alle 7,5° ein, hat also 48 Rastpunkte.
Üblich ist es (so beim Autor), eine horizontale Reihe in der 0° Position (Bild 1 und 2)der B-Achse zu fotografieren, dann je eine Reihe in der +-45° B-Achsenposition (Beispiel Bild 3 = -45°)und zum Schluß, bei sphärischen Panoramen, erfolgt die letzte Aufnahme in der +90° B-Achsenposition (der Himmel). Die Bodenaufnahme kann nicht aus der -90° Position gemachte werden da man sich ja selbst, bzw das Stativ, im Weg steht. Dieser fehlende Ausschnitt wird freihändig fotografiert oder später, falls das Panorama im Internet als QTVR (Quick Time Virtuelle Realität) präsentiert werden soll, einer Retusche unterzogen.
Die Rastschritte der B-Achse und C-Achse beziehen sich hier auf eine zurück

Nodalpunktadapter

Die Adapterjustage

Das justieren der Kamera auf dem vom Objektiv abhängigen Nodalpunkt (Knotenpunkt) geschieht wie folgt: Zuerst wird der Adapter mit montierter Kamera mittels Libelle (Wasserwaage) in eine waagerechte Lage gebracht und in dieser Ausrichtung grob mit den verstellbaren Achsen X (Bild 1) und Z (Bild 2) über der Stativdrehachse positioniert. Bei einem 50mm - Objektiv liegt der NP ca 50mm von der Chipebene entfernt im Objektiv, bei einem Zoom - Objektiv befindet sich der NP, egal bei welcher Zoomstufe, immer in Höhe der Objektivfrontlinse. Den Standort der Justage wählt man so aus, das sich in einer Entfernung von bis zu etwa 50m ein geometrisches, senkrechtes Objekt, wie z. B. eine Hausecke, befindet. Zwischen Kamera und der Hausecke wird im Abstand von ungefähr 50cm senkrecht ein Schweißdraht oder dünnes Rundholz gestellt (fixiert in ein Holzstück oder Dekoschaum) und zwar auf der Achse: Kamera - Hausecke. Nun wird die Kamara von einer Bildecke zur anderen geschwenkt. Im Kamerasucher kann man nun beobachten, wie der Justagedraht über den gesamten Schwenkbereich seine Position zur Hausecke verändert, er "wandert". Nun muß nur noch die Position der Kamera über die X-Achse (Bild 1) und die Z-Achse (Bild 2) derart verändert werden, sodaß schließlich das oben beschriebene "Abwandern" des Schweißdrahtes nicht mehr erfolgt. Wenn schließlich beim Schwenken der Kamera der Schweißdraht seine Position zur Hausecke nicht mehr verändert, war die Justage erfolgreich und der Kameranodalpunkt liegt exakt über der Stativdrehachse.zurück

Die Brennweite

Mit der Wahl der Brennweite kann die Endgröße und die Qualität des Panoramas grob gesteuert werden. Je kleiner die Brennweite, desto weniger Bilder sind nötig aber gering sind Bild- und Dateigröße. Sinnvoll ist eine Brennweite zu wählen bei der das fertige Panorama für den Druck und das Internet verkleinert werden muß, denn vergrößern hat immer Qualitätseinbußen zur Folge. Falls eine Spiegelreflexkamera mit einem CCD-Sensor ausgestattet ist, der kleiner ist (z.B. ein Halbformatchip) als das Kleinbildformat 24x36mm und ein Objektiv verwendet wird das für das Kleinbildformat ausgelegt ist, so muß der Crop-Faktor von 1,6x berücksichtigt werden. Ein 30 mm Objektiv hat dann eine Brennweite des 1,6-fachen, also hier 48mm.zurück

HDR-Technik

Bilder mit hohem Kontrastumfang

Die notwendigen Ausgangsbilder (mindestens 3 Stck) werden mit der Kamerafunktion: Belichtungsreihe gemacht (mindestens 1 ganze Blende, besser 2 Blenden Abstufung plus/minus) um trotz des niedrigen Kontrastumfangs herkö;mmlicher Fotos Details in sehr dunklen Bereichen ebenso im vollen Umfang aufzeichnen zu können, wie in den sehr hellen Lichtern. Grundvorraussetzungen für diese Technik sind draußen in der Natur unter anderem Windstille und Wolkenzug mit geringer Geschwindigkeit. Es sind ja immerhin bei einem 3-reihigen 360° Panorama bei 35mm Brennweite nicht wie normal 75 Aufnahmen nötig, sondern 3x soviel, also hier 225 Aufnahmen. Dieses braucht viel Zeit und in freier Natur bewegt sich in diesem Zeitraum so einiges! Bei Innenaufnahmen sind diese Probleme natürlich hinfällig. Diese Bildverarbeitung ist sehr arbeitsintensiv und stellt hohe Anforderungen an die Arbeitsmittel und Konzentration des Fotografen. Eine Alternative hierzu ist bei Landschaftsaufnahmen die Pseudo-HDR-Technik. Die Einzelbilder werden dann wieder zu einem einzigen Bild mit einem Spezialprogramm (z.B. Photomatix) "verschmolzen".zurück

Pseudo-HDR

Beim Pseudo-HDR ist die Basis für ein HDR-Bild nicht wie oben eine Belichtungsreihe mehrerer Einzelbilder sondern es werden aus einem einzelnen Raw-Bild (digitales Negativ) nachträglich mindestens 3 Einzelbilder mit unterschiedlichen Blendenwerten generiert. (Das Programm dazu bekommt man beim Kauf einer Kamera die Raw-Dateien speichern kann.) Diese erzeugten Bilder sind dann die Basis für ein mit z.B. Photomatix erzeugtes HDR-Bild. Welches der beiden Verfahren das „schönere“ ist, sollte jeder durch ausprobieren der beiden Techniken für sich selbst entscheiden. Das kontrastreichere Bild ist aber auf jeden Fall das mit der HDR-Technik erzeugte.zurück

Makro- und Microfotografie

Bei der Makrofotografie wirkt sich die geringe Schärfentiefe ganz besonders auf den gesamten Bildeindruck aus. Hierbei ist es mit der Methode des Image Stacking möglich den Schärfebereich des Fotos extrem auszuweiten. Mit Hilfe des Programms "Helicon Remote", welches Bestandteil des Programms "Helicon Focus" ist, ist es möglich computergesteuert mit Note- oder Netbook Bilderstapel fast unbegrenzter Anzahl aufzunehmen, um sie dann mit Helikon Focus, oder einem anderen Stacking-Programm, zu einem einzigen Bild zusammenzufügen. Besonders effektiv ist diese Technik in Verbindung mit einem Lupenobjektiv und dem Schrittmotor gesteuerten "StackShot"- Macroschlitten der Fa. "Cognisys-inc" (http://www.cognisys.com). Das Ergebnis ist großartig!!
Eine Einschränkung gibt es da leider. Das funktioniert nur bei Spiegelreflexkameras mit Live View- Funktion und dabei zur Zeit auch nur mit Kameras der Marken Canon und Nikon!zurück

Das Raw-Bild

Während des Abspeicherns auf die Speicherkarte werden bei JPEG- und TIFF-Bilder Parameter wie Kontrast, Schärfung, Weißabgleich, Auflösung etc des Bildes festgelegt. Dazu kommt, das die anschließende JPEG-Kompression die Qualität des Bildes mindert. All diese Parameter können aber bei einer Raw-Datei, die ja eigendlich ein "digitales Negativ" ist, zu Hause am PC nachträglich bearbeitet werden, ohne das digitale Negativ zu verändern. Die Änderungen werden in einer Zusatzdatei an das RAW-Bild angehängt und können jederzeit wieder korrigiert werden. Der Nachteil ist, das jeder Kamerahersteller sein eigenes Süppchen kocht und diese Dateien deshalb keiner Norm unterliegen. Da könnte langfristig gesehen bei "kleineren" Kameraherstellern das Problem auftauchen, das diese Daten nicht mehr bearbeitet werden können, weil der Hersteller nicht mehr existiert.
Adobe bietet dazu die Möglichkeit diese RAW-Daten in das offene und freie DNG-Format zu konvertieren, sodaß man davon ausgehen kann auch noch viele Jahre später die RAW-Dateien editieren zu können.zurück

Das Stitchen

Das Zusammensetzen von Einzelaufnahmen zu einem Panorama wird "stitching" (zusammenfügen, nähen) genannt. Das Programm PTGui eignet sich hervorragend dazu großformatige und hochaufgelöste Bilder herzustellen, dessen Einzelbilder von einer Kleinbildkamera stammen. Die Anzahl der Einzelbilder und die der abgescannten Reihen bereitet mit diesem Programm keinerlei Probleme. Hier ein Beispiel eines großformatigen 360° Panoramas:
Ein Panorama wurde fotografiert mit einer Canon EOS 350D (Halbformatchip) und einer Brennweite von 37mm (der Crop-Factor ist schon berücksichtigt). Bei dieser Brennweite waren 96 Einzelaufnahmen erforderlich, also 3 Reihen a' 32 Aufnahmen. Jedes Einzelbild hat eine, von der Chipgröße abhängige Größe von 2296 x 3456 Pixeln, oder 20x30cm. Das fertige Panorama kann auf eine Größe von 80x200cm mit 300DPI ausgedruckt werden, aber die PSD-Datei hat leider ein Volumen von 1,31GB. Diese "Menge" an bytes ist nur auf sehr schnellen und mit viel RAM versehenen Rechnern zügig möglich (Stand 2006) und man muß obendrein dabei bedenken, das z.B. Photoshop nur 3GB verwaltet.
Die weitere Vorgehensweise war dann hier, die 80x200cm große Datei auf 32x80cm runter zu rechnen um an dieser Datei dann die erforderlichen Korrekturen vorzunehmen. 32x80cm deswegen, um das Bild an die maximale Druckbreite des Epson R2400 von 32,9cm anzupassen. Die Datei hat dann als Endprodukt nur noch eine Größe von 337MB incl. aller Bearbeitungsebenen. Die JPEG-Datei hat schließlich nur noch eine Größe von 15,7MB. Die 80x200cm Datei wurde archiviert und dient als "eiserne Reserve".zurück

Zylindrische Panoramen

Das zylindrische Panorama stellt nur einen Streifen von bis zu 360° rund um den Standort dar, Boden und Himmel fehlen. Dieser Streifen kann auch aus mehreren Bildreihen bestehen. Das zylindrische Panorama ist die am häufigsten gezeigte Panoramavariante im Internet und bietet eine Fülle von Möglichkeiten die Abmessungen, die Qualität und die Aussage des Bildes über die Brennweite des Kameraobjektives zu beeinflussen.Überall dort also, wo ein Streifen zur Darstellung ausreicht, kommt die zylindrische Methode zum Einsatz. Dort aber, wo der Himmel und der Boden des Standortes wichtig sind, wie z.B. die Innenräume von Kirchen (Deckengemälde, Gewölbe), ist das Kugelpanorama die erste Wahl.zurück

Zylindrisches Panorama 360°x180° Panorama, zylindrisch, eine Reihe

Kugelpanoramen

Kugelpanoramen verfügen über einen Abbildungsbereich von 360° horizontal und 180° Grad vertikal. Nach dem zusammensetzen (stitchen) des Panoramas zeigt sich das rechteckige Bild auf dem Bildschirm oder als Druck stark verzerrt und man sieht das Bild aus einer vorher nie gesehenen Perspektive welche ihren besonderen Reiz hat. 49 Aufnahmen waren für dieses Panorama notwendig und zwar bei einer Brennweite von 22mm 3 Reihen a' 16 Aufnahmen plus der Himmel. Nur aus dieser Vorlage kann dann auch ein "kubisches Panorama" generiert werden aus welchem dann, nach erfolgter Retusche, ein VR (virtuelle Realität) generiert werden kann.zurück

Kugelpanorama 360°x180° Panorama, sphärisch

Kubische Panoramen

Kugel- oder sphärische Panoramen sind die Basis für VR's über den "Umweg" der kubischen Panoramen. Nach der Fertigstellung eines Kugelpanoramas wird diese Datei z.B. mit dem Programm Pano2VR in 6 einzelne Bilddateien umgewandelt, die den 6 Innenseiten eines Würfels entsprechen. Der nächste Schritt ist dann diese 6 Einzelbilder (meistens aber nur das Boden- und das Himmelfoto) mit einem Bildbearbeitungsprogramm zu bearbeiten. im Bodenfoto das eigene Embleme zu platzieren ist z.B. eine Möglichkeit um die Verzerrungen die durch ein fehlendes Bodenfoto entstanden sind zu verdecken. Nach den erfolgten Korrekturen an den Einzelbildern wird dann mit dem gleichen Programm das QTVR für den QuickTime Player von Apple, oder das VR für den Adobe Flash Player generiert.zurück

kubisches Panorama Kubisches Panorama (6 Würfelseiten)

QTVR bzw Virtuelle Rundgänge

(Virtuelle Realität)

Im Multimediabereich und in der virtuellen Realität sieht der Betrachter dieses gleiche Panorama mittels spezieller Betrachtungssoftware (QuickTime Player von Apple oder Flash Player von Adobe) Ausschnittweise. Man kann sich mit der Maus in alle Richtungen bewegen und zwar so nahe an der Wirklichkeit, als wenn man vor Ort wäre.

Bei dieser multimedialen Darstellung können mehrere VR-Panoramen über so genannte Hotspots miteinander verbunden werden. Wenn man mit der Maus über einen dieser Hotspots steht erscheint eine Information über diesen Bildausschnitt, und oder es ist eine Verlinkung zum nächsten VR möglich. Mit einem Mausklick kommt man dann zum nächsten VR-Panorama. Diese Darstellungsart ist hervorragend dazu geeignet den Betrachter durch Parkanlagen oder durch die einzelnen Zimmer eines Hauses zu führen. Eine Vertonung ist zusätzlich möglich.

Nun, jetzt rein mit der Maus in's Video - linke Maustaste gedrückt und die Maus langsam nach oben oder unten bewegen.

Oder den Mauszeiger irgendwo im Bild plazieren und auf den erscheinenden Hotspot (wird z.B. als markierter Text angezeigt, wie "Restaurant") klicken. Der bringt Sie dann zum nächsten VR.zurück

360°x180° Panorama (Adobe Flash-VR mit Hotspots)

Tabellen zu Panoramen

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Hat der Sensor (Fotochip) Ihres Fotoapparates eine andere Grösse? Kein Problem, denn hier können Sie Ihre Daten berechnen lassen!

Autor: Ewald Stubel - Nov. 2009, (geändert: Mai 2016)

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