Blog-Eintrag

Perspektive und Sichtweise

Im Filmklassiker "Der Club der toten Dichter" fordert der Lehrer John Keating mit unkonventionellen Methoden die Schüler zum selbstverantwortlichen Handeln auf.
Für mich unvergesslich ist die Szene zu einem Perspektiv-Wechsel. Auf Geheiß Keatings steigen die Schüler auf die Schulbänke und sehen so das vertraute Klassenzimmer aus einer völlig neuen Perspektive: Der eigene Standpunkt bestimmt die Sichtweise auf die Dinge, bestimmt das, was wir "wahr"-nehmen - im fotografischen und im übertragenen Sinn.

Im engeren, fotografischen Kontext definiert die Perspektive die projizierte Anordnung der Objekte im Raum und deren Abstands- und Größenverhältnisse auf dem Bild. Dabei ist die Perspektive unabhängig von der Brennweite des zur fotografischen Aufnahme verwendeten Objektivs. Die Perspektive ist - so steht es in allen Nachschlagewerken - nur abhängig vom Standpunkt des Beobachters bzw. der Kamera.
Diese Aussage ist in dieser Pauschalität falsch.
Auch die Projektion beeinflusst die Perspektive.

Lange bevor die Fotografie erfunden wurde, haben sich die Maler mit Perspektive befasst. Bereits im 15. Jahrhundert entstanden Bilder mit einem definierten Fluchtpunkt.

Anleydungen von A. Dürer 1525Die perspektivische Malerei war dann im 16. Jahrhundert richtig modern. Kein Geringerer als Albrecht Dürer hat in seinen "Anleydungen" zur (zentral-)perspektivischen Malerei eine Vorrichtung gezeigt, wie sie bis ins 18. Jahrhundert verwendet wurde.

Pantheon von PanniniWohl ohne diese Vorrichtung malte Giovanni Paolo Pannini um 1720 das Pantheon in Rom mit einem ungewöhnlich großen Bildwinkel perspektivisch korrekt - aber in einer ungewöhnlichen Perspektive. Ungewöhnlich deshalb, weil es im Pantheon selbst keinen Raumpunkt gibt, aus dem man diese Perspektive sieht.
Diese Perspektive wäre nur visuell wahrnehmbar, wenn man außerhalb des Pantheons stehen würde - aber dann hätte man die Außenmauer vor Augen und könnte den Innenraum nicht sehen.
Und doch kann man genau diese Perspektive (Panorama-) fotografisch erfassen und mit Hilfe einer speziellen Projektion bildhaft darstellen.
(Eine schöne Aufgabe für die nächsten Rom-Reise !)

VedutistiEs gibt zahlreiche weitere Gemälde aus dem 18. Jahrhundert, die einen ungewöhnlich großen Bildwinkel erfassen, den man fotografisch mit der rectilinearen Projektion normaler Objektive nicht darstellen könnte. Die bekanntesten dieser Gemälde stammen von den sogenannten Vedutisten, die zwischen Rom und Venedig diese Art von Architekturmalerei aus ungewöhnlicher Perspektive und mit bis dato ungewöhnlich großem Bildwinkel geprägt haben.
Erst seit wenigen Jahren weiß man, dass die verwendete Perspektive nicht imaginär ist, sondern mathematisch exakt konstruiert werden kann. Man geht heute davon aus, dass die Maler die Abstände der vertikalen Linien aufgrund von Vermessungs- oder Planunterlagen der Gebäude und mit Hilfe einer stereografischen Projektion generiert haben. (Sie finden unten als Anlage die wissenschaftliche Arbeit zu dem Thema.)

Jean Fouquet: perspektivische Verzeichnung bei großem BildwinkelDie Vedutisten lösten damit ein Problem, das viele Fotografen heute vor der Verwendung weitwinkliger Objektive abschreckt: Die perspektivische Verzeichnung. Den wenigsten Fotografen ist allerdings bewusst, dass die perspektivische Verzeichnung von (Super-)-Weitwinkelobjektiven nicht eine unangenehme wenn nicht gar fehlerhafte Eigenschaft des Objektivs ist, sondern die zwangsläufige Konsequenz aus der Darstellung des großen Bildwinkels.
Jean Fouquet war das bereits im 15. Jahrhundert klar !
Immer wieder höre ich von Messebesuchern oder Kunden, dass Sie zur Panoramafotografie lieber eine längere Brennweite verwenden, als ein kurzes Weitwinkel oder gar ein schlimm verzeichnendes Fisheye. Auf diversen Internet-Sites und einem "Fachbuch" über Panoramafotografie wird gar die Meinung vertreten, man solle lieber eine längere Brennweite und ein multi-row-System für Panoramaaufnahmen verwenden, als ein Fisheye in single-row-Technik, weil dann die Verzeichnungen im Panorama geringer seien.
Das ist völliger Quatsch !
Die perspektivische Verzeichnung in einem Bild mit großem Bildwinkel (was sonst ist ein Panorama) kommt allein und zwangsläufig dadurch zustande, dass ein großer Bildwinkel auf einer planen Fläche abgebildet wird.
Im Blog "Experimentelle Mathematik" ging ich bereits auf das Thema ein. 

Harald Woeste hat in seinem Fachbuch zur Panoramafotografie sinngemäß geschrieben: Wenn wir fotografieren, bilden wir mit jeder Aufnahme so ab, als befänden wir uns im Mittelpunkt einer Glaskugel und malen mit ausgestrecktem Arm auf die (innenliegende Ober-) Fläche der Kugel, was wir durch sie hindurch sehen.
(Panorama-)fotografie funktioniert genau so.
Die Stitching-Programme Autopano, Hugin, PTGUI usw. wölben die Bilder und projizieren sie auf eine Kugeloberfläche. Erst so lassen sie sich im Überlappbereich zur Deckung bringen und unverzerrt zum großen Bildwinkel vernähen. Danach erfolgt eine Reprojektion auf eine plane Fläche (Flächenpanorama), einen Zylinder (Zylinderpanorama), eine Kugel (Kugelpanorama) usw. In einem Flächenpanorama mit einem Bildwinkel von 100 Grad treten (bei gleichem Kamerastandort) die perspektivischen Verzeichnungen genauso auf, wie bei einer Aufnahme mit einem Super-Weitwinkelobjektiv (z.B. mit 15mm Brennweite am Vollformat) - egal, ob das Panorama mit einem Fisheye oder einem Weitwinkel in single-row-Technik oder einem Tele in multi-row-Technik aufgenommen wurde. Man sieht (mit Ausnahme von Schärfentiefe und Auflösung) dem fertigen Panorama nicht an, mit was für einer Art Linse es fotografiert wurde. Sicher !

Anmerkung: Natürlich bietet ein mit langer Brennweite aufgenommenes Panorama eine höhere Auflösung. Bei langbrennweitigen Objektiven fallen meist auch die Farbfehler, z.B. CA (chromatische Aberration) geringer aus. Aber die Perspektive und die perspektivischen Verzerrungen im fertigen Panorama hängen ausschließlich vom Kamerastandort und der Projektion ab.

Aber man kann heute in den genannten Stitchingprogrammen die Art der Projektion wählen. Neben der rectilinearen Projektion stehen viele andere zur Verfügung - auch die Panini-Projektion oder Vedutismo-Projektion (zur Ehre der großen Maler dieser Epoche). Diese Projektion macht nichts anderes, als das, was Pannini bei der Schaffung des Pantheon-Bildes gemacht hat: Sie bildet einen großen Bildwinkel (bis ca. 150° horizontal und 120° vertikal) ohne bzw. mit nur sehr geringen perspektivischen Verzeichnungen ab.  Nicht nur das. Man kann auch eine einzelne Super-Weitwinkel-Aufnahme (aufgenommen z.B. mit einem 12mm Voigtländer an der Leica-M oder einem Fisheye an der DSLR) direkt in das Stitching-Programm laden und mit der Panini-Projektion reprojiziert ausgeben. 

Pannini, Canaletto, Francesco Guardi und Bernardo Bellotto gingen mit Bauplänen und Geodreieck, Staffelei und Ölfarben ans Werk. Die Vedutisti der Neuzeit malen mit Licht und benutzen Fisheyes und Hugin. Sie reprojizieren ihre Weitwinkelaufnahmen und Flächenpanoramen mit der Panini-Projektion. Ein spannendes Thema !

Generiert man ein Panorama mit noch größerem Bildwinkel bis zu 180°x360° und bildet den vollen Bildwinkel auf einer planen Fläche (Monitor, Print) ab, macht man das meist mit Hilfe einer equirectangularen Projektion. An sich horizontal verlaufende Linien (z.B. Fachwerk) werden im projizierten Bild surreal gebogen. Das ist nur eine Folge der Projektion und des großen Bildwinkels in der Projektion. Dann ist Panoramafotografie nichts anderes als Kartografie: Bildinformation, die auf einer Kugeloberfläche vorliegt, soll auf eine plane Fläche abgebildet werden. Ich erinnere an den Schul-Atlas: Da gab es merkwürdige schwartenförmige Weltkarten, auf denen Nordamerika eine andere Form hatte als auf der USA-Karte auf der nächsten Seite.
Erinnern Sie sich noch an die Tagesschau vor 20 Jahren ?
Da war im Hintergrund eine Weltkarte mit dem großen Deutschland in der Mitte und dem kleinen Japan gebogen am rechten Rand. Als ich 1985 zum ersten mal in Japan war und dort die Nachrichtensendung sah, war da auch eine Weltkarte im Hintergrund. Japan war groß und ungewöhnlich geformt in der Mitte der Karte - und Europa kaum wiederzuerkennen klein und krumm am linken Bildrand. 
Die Perspektive - sie definiert die Größen- und Abstandsverhältnisse (s. oben) - ist eine Frage des Standpunkts (Deutschland oder Japan) und der verwendeten Projektion ! 

Inzwischen wurde in vielen Nachrichtensendungen weltweit der flächige Hintergrund einer Weltkarte durch einen sich drehenden Globus ersetzt. Was wir dann sehen ist eine quasi orthografische Projektion der sich drehenden Weltkugel. Die Perspektive ist so nicht mehr statisch. Die Perspektive ändert sich mit der Zeit - genau so wie im richtigen Leben. 

Den eingangs zitierten Filmklassiker könnte man sich auch in der Politik als Beispiel nehmen. Angesichts so mancher höchst fragwürdigen aber als "alternativlos" dargestellten politischen Entscheidung ist auch dort ein gelegentlicher Perspektiv-Wechsel wünschenswert.

 

weiterführende Links:

http://www.martin-missfeldt.de/perspektive-zeichnen-tutorial/perspektive...
http://vedutismo.net 
http://vedutismo.net/examples/3Perspectives.html
http://vedutismo.net/Pannini/
http://wiki.panotools.org/The_General_Panini_Projection
http://de.wikipedia.org/wiki/Stereografische_Projektion
http://www.progonos.com/furuti/MapProj/Normal/CartDef/MapDef/mapDef.html 
http://fr.wikiversity.org/wiki/Dessin_en_perspective/Perspective_curvili...

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Kommentare

... zu diesem Bereich der Fotografie vermittelt wird, abseits von Literatur bzw. Workshops, kostenlos und noch dazu derart ambitioniert, wie hier auf pt4pano.de, ist wahrhaftig eine Seltenheit und nicht hoch genug zu loben!

Klasse, dass hier ein Hardwareproduzent nicht einfach nur seine Werkzeuge verkaufen will und alles andere als Betriebsgeheimnis hütet, sondern zum einen auch theoretische Hilfestellung anbietet und damit zum anderen auch zeigt, dass er sehr genau weiß, wovon er redet und worauf die hohe Qualität beruht, die seine Panorama-Hardware hat.

Ich lese diese Blogartikel ausgesprochen gerne. Gerade für Vertiefungen, wie hier z.B. in die Pannini- und Vedutismo-Perspektive, ist oft in einem Buch kein Platz mehr. Schön, das hier behandelt zu sehen, noch dazu auf deutsch. So etwas ist ja auf englisch schon selten genug!

Toll! Bitte so weitermachen! Eine echte Bereicherung der deutschsprachigen Panorama-Szene!

Thomas Bredenfeld - http://panorama-blog.com

Endlich, nach vielen Jahren, habe ich verstanden wie ich meine Panoramas fotografieren und verrechnen muss damit sie werden wie ich es im Kopf habe. Danke für Ihre tolle Site.

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