Technik - Grundlagen


Früher...
Die Wiedergabe eines sehr großen Blickwinkels durch ein Panorama hat eine lange Tradition.
Schon vor der Erfindung der Fotografie begeisterten die sogenannten "Dioramen" die Zuschauer. Kulissenmaler bemalten dazu die Wände spezieller (meist runder) Räume, um den Betrachter so in das Bild einzuhüllen.
Auch im Bereich Fotografie sind Panoramabilder nichts neues, spezielle Kameras und Verfahren dafür gibt es schon lange. In den (gedruckten) Medien erschienen diese Bilder aber nur selten, weil sie in den üblichen Zeitungsformaten nicht recht wirken konnten.
 
Jetzt...
Doch in der letzten Zeit haben einige technische Entwicklungen stattgefunden, die diesen Bildern neue und faszinierende Möglichkeiten eröffnen.
Durch die interaktive Wiedergabe am Monitor kann der Zuschauer nun selbst die Blickrichtung wählen und sich frei im Raum drehen.
Weit mehr als ein einfacher Grundriss oder eine Sammlung einzelner Fotos kann man jetzt in den interaktiven Panoramen den Raum tatsächlich "erfahren".
Diese neuen technischen Möglichkeiten machen Panoramen für jeden interessant, der Innen- oder Außenräume zeigen will, ganz egal ob es sich dabei um Hotelzimmer oder Messestände, Kureinrichtungen oder industrielle Fertigungsbereiche, Museen oder Gartenanlagen handelt.
Und da auch Daten aus 3-D Anwendungen als Kreis- oder Kugelpanorama wiedergegeben werden können, ist es auch möglich, schon heute einen umfassenden Blick in die geplante Zukunft zu werfen.

Unterschiedliche Aufnahmetechniken

Kreispanorama One-Shot
Diese Aufnahmetechnik steht in der Regel für die unterste Qualitätsstufe im Panoramabereich. Sie basiert auf einem Spiegelkegel, der vor dem Objektiv befestigt wird.
Wenn man die Kamera mit diesem Vorsatz dann nach oben richtet, kann man dann das gesamte Umfeld aufzeichnen. Anschließend wird das so entstandene ringförmige Abbild mittels Software zu einem Kreispanorama umgeformt.


One-Shot

Diese Lösung ist zwar schön schnell (und wird deshalb oft auch billig angeboten), doch hat sie drastische Nachteile: Mehr als ein Drittel der Information eines Kugelpanoramas fällt bei dieser Lösung weg, vor allem die Möglichkeit nach oben zu blicken ist meist stark eingeschränkt.
Da das gesamte Bild auf einmal aufgezeichnet wird, ist die Auflösung sehr gering, es stehen nur wenige Pixel je Grad Bildwinkel zur Verfügung.


Kreispanorama Muli-Shot
Aus im Kreis fotografierten Bilderreihen lassen sich seit einiger Zeit mit einfacher Software nahezu vollautomatisch auch vom Laien Panoramen zusammenfügen.
Man braucht nur eine Kamera und die entsprechende Software.
Bei dieser Lösung steht die Qualität (Auflösung) in direktem Zusammenhang mit der Anzahl an Aufnahmen, die genutzt werden.
Der vertikale Bildwinkel ist aber auch hier eingeschränkt, ein Blick nach oben ist nicht möglich.



Kugelpanoramen

Bei den sphärischen Panoramen dagegen sieht das etwas anders aus.
Die für präsentationsreife Kugelpanoramen nötigen Schritte erfordern viel Fachwissen in unterschiedlichen Bereichen.
Prinzipiell gibt es eigentlich nur zwei Wege, diese Kugelpanoramen zu erzeugen. Diese unterschiedlichen Vorgehensweisen haben dabei auch unterschiedliche Vor- und Nachteile.

One Shot
Auch bei den Kugelpanoramen gibt es eine One-Shot-Lösung.
Doch ist dieses Verfahren wesentlich aufwendiger, qualitativ aber auch deutlich besser als die One-Shot-Lösung bei den Kreispanoramen Im ersten Fall werden mit speziellen (selbstdrehenden) Kameras alle 360° einer Szene gleitend Schritt für Schritt gescannt.
Wenn man dazu ein Fisheyeobjektiv einsetzt, so hat man anschließend ein Bild, dass einer vollen Bildkugel mit 360° mal 180° entspricht. (warum heisst es beim Kugelpanorama eigentlich nicht 360°mal 360°?)

Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass das Bild sofort nach dem Aufnahmeprozess fertig ist
Dieses Vorgehen hat aber auch gravierende Nachteile:

  • Die Spezialkameras sind sehr teuer.
  • Man benötigt sehr viel zusätzliches Equipment (Stromversorgung, Notebook als Bildspeicher, extrem stabiles Stativ) das neben seinen Kosten auch mit zusätzlichem Gewicht zu Buche schlägt.
  • Durch das zum Teil sehr langwierige schrittweise abscannen können Probleme mit bewegten Bildelementen auftreten. Wenn zum Beispiel ein Auto während der Belichtung parallel zur Scanrichtung mitfährt, wird es in die Länge gezogen, bzw. bei Bewegung gegen die Scanrichtung zusammengedrückt. Ähnlich ergeht es auch allen anderen bewegten Motivdetails.
Multi-Shot
Ich verfolge deshalb einen anderen Lösungsansatz und baue (stitche) meine Panoramen aus mehreren Einzelbildern auf.
Der Nachteil dieser Methode, der Zwang zur Nachbearbeitung, ist gleichzeitig ein wichtiger Vorteil. Denn durch die Möglichkeit der Nachbearbeitung kann man z.B. auch unerwünschte Motivteile verschwinden lassen.

Die zugrunde liegenden Bilder werden mit unterschiedlichen Kameramodellen und Objektiven aufgenommen.
Die eingesetzten Brennweiten liegen meist zwischen extremen Weitwinkeln und gemäßigten 35mm (umgerechnet auf das übliche Kleinbildformat). Doch meist werden für die Kugelpanoramen nur die sehr kurzen Brennweiten oder Fisheyeobjektive eingesetzt.
Um für perfektes Immersive Imaging gute Panoramen zu haben, sollte man bei der Aufnahme der Einzelbilder verschiedene Punkte beachten.
Die folgenden Schritte sind zentrale Bestandteile der Schulungen und Workshops zum Thema Kugelpanorama, die ich im Rahmen der Fotoschule-Ruhr durchführe.

1. Der Nodalpunkt
Mit einem speziellen Stativkopf wird sichergestellt, dass die Kamera immer richtig ausgerichtet ist. Dabei muss man den zur jeweiligen Kamera und Brennweite individuell passenden Drehpunkt, den Nodalpoint oder besser NPP (No-Parallax-Point), berücksichtigen, sonst passen die relativen Positionen der Vorder- und Hintergrunddetails der einzelnen Aufnahmen nicht zueinander.

2. Die Bildanzahl
Je nach Blickwinkel des Objektives werden unterschiedlich viele Bilder fotografiert. Zwischen den einzelne Aufnahmen muss die Kamera um einen bestimmten Winkel gedreht werden.
Die Bilder sollten sich deutlich überlappen. Für normale Objektive (keine Fisheyekonstruktionen) können Sie sich jetzt hier den Bildwinkel sowie die für einen Kreis (bei 30% Überlappung) nötige Schrittzahl und den Schwenkwinkel ausrechnen lassen:


Die Ausrichtung:
Querformat
Hochformat

mm Brennweite
              (entspr.Kleinbild)

Die Fotos werden, soweit möglich, mit einem stabilen Stativ gemacht, aber es geht (mit etwas Glück und etwas Können in der Bildbearbeitung) auch aus der Hand.

3. Belichtung
Vor der Aufnahme der Einzelbilder muss unbedingt die Belichtung aller Bilder aneinander angepasst werden. Bei Digitalkameras sollte dabei auch der Weißabgleich berücksichtigt werden, denn Bilder mit unterschiedlichen Helligkeiten oder Farbtemperaturen lassen sich nur sehr schwer zusammenfügen.

4. Das Optimieren, Verbiegen (Remapen) und Zusammensetzen (Stitchen)
Nach dem eigentlichen Fotografieren werden die Einzelbilder dann im Rechner zu einem Panorama weiter verarbeitet.
Die Bilder werden dazu zuerst der besonderen Darstellungsweise in der Bildkugel angepasst. Dazu muss jedes einzelne Bild entsprechend der vorher erprobten Werte des jeweiligen Objektives für die Bildkugel passend verformt werden.
Dabei helfen die Panorama Tools von Prof. Dersch.
Diese Gruppe von Programmen ist zwar recht aufwendig in der Einarbeitung und es ist auch nicht ganz so einfach, damit Panoramen zu stitchen, aber die Qualität gerade auch der Kugelpanoramen rechtfertigt den Aufwand! Und die Panoramatools können gleichzeitig auch die Vorbereitung für das Stitchen, das Zusammenbauen der Bilder zu einem Kugelbild, unterstützen.
Mittlerweile gibt es auch einige gute Bedienhilfen bzw. Weiterentwicklungen für die Panoramatools, z.B. PTMac und PTGui oder hugin. Dadurch wird der Prozess der Berarbeitung gegenüber den reinen Panorama Tools drastisch erleichtert.
Nach dem Remappen und der Vorbereitung zum Stitchen werden die Bilder zum eigentlichen sphärischen Panorama zusammengesetzt. Das kann, muss aber nicht automatisch geschehen.
Gerade bei Bildern mit Personen, die sich zwischen den Einzelaufnahmen bewegen können, ist es jetzt ein großer Vorteil, die Bilder anschließend in der Bildbearbeitung bei Bedarf alle einzeln anpassen und überblenden zu können.


Aufnehmen, Remappen, Einfügen

Zu kompliziert?
Wenn Sie zwar gerne Panoramen einsetzen würden, z.B. auf Ihrer Website, Ihnen das alles aber viel zu kompliziert ist, kein Problem!
Nehmen Sie mit mir Kontakt auf.
Ich kann dann gerne die gewünschten Panoramen aufnehmen und bearbeiten, bis hin zur vollständigen Einbindung in Ihre Website.
Keine Angst, so teuer ist das gar nicht.

Schulung
Sollten Sie die Sache selber in die Hand nehmen wollen, so kann ich Sie mit einer Schulung für Sie und/oder Ihre Mitarbeiter unterstützen.
Durch die Schulungen können Sie viel Zeit und Geld sparen.
Zeit, die sonst u.a. für langwierige Recherche und Experimente gebraucht würde.
Und Geld, das sonst evtl. in unsinnige Software oder unnötige Hardware investiert würde.

Hardware und Software
Ich empfehle Ihnen, die Hardware erst nach einem Workshopbesuch zu erwerben. Der allgemeine Fotohandel ist mit einer entsprechenden Beratung erfahrungsgemäss häufig überfordert. Er kennt meist nur einen kleinen Teil der in Frage kommenden Produkte und ist mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen auch nicht so vertraut.
Es ist immer ärgerlich, wenn man im Workshop feststellt, dass eine andere, womöglich auch noch preiswertere Lösung besser gegeignet wäre. Um solche Fehlentscheidungen zur vermeiden, stelle ich im Kurs einige der am Markt angebotenen Lösungen vor und weise auf ihre allegmeinen und speziellen Schwachstellen und konzeptionellen Fehler hin.
Auch beim Erwerb der Software sollten Sie entsprechende Vorsicht walten lassen. Die teuersten Lösungen sind nicht immer die besten.
Ich verschicke im Vorfeld eines Kugelpanoramakurses Empfehlungen an die Teilnehmer und stelle für den Workshop gerne Demoversionen (Mac oder PC) zur Verfügung.