Blog-Eintrag

Die Sensorauflösung der Systemkameras hat über die Jahre deutlich zugenommen. Mit back illuminated Sensoren (Sony ExmorR) oder aufwendigen Techniken zur Lichtführung in jedem Pixel (Panasonic) schaffen es die Hersteller, dass die aus der Verkleinerung der Pixelfläche resultierende Auflösungssteigerung nicht nur zu Lasten der Dynamik geht. Daher haben aktuelle high-end Vollformat-Sensoren über 40M Pixel mit über 13 Blendenstufen Dynamikumfang.
Ich gehe davon aus, dass die nächste Auflösungsstufe im Vollformat mit 60MP in ExmorR-Technologie (IMX455) noch dieses Jahr auf den Markt kommt - bei 14 Blendenstufen Dynamikumfang (3,76μm Pixel wie bei IMX411, IMX461 und IMX571. Der IMX571 APS/C-Sensor kommt z.B. in der Fuji X-T3 zum Einsatz).

Für die Panoramafotografie bedeutet die hohe Sensorauflösung, dass man mit einem Fisheye voll sphärische Panoramen in single row-Technik mit der gleichen hohen Auflösung aufnehmen kann, für die vor wenigen Jahren noch ein multi-row-System und ein 20mm…35mm Weitwinkelobjektiv erforderlich gewesen wäre.

Und während mit einem 24mm-Objektiv in multi-row-Technik mindestens 36 Aufnahmen für die volle Sphäre erforderlich waren, reichen jetzt mit einem Portrait-Fisheye in single-row-Technik bereits 4 Aufnahmen für die volle Sphäre. Der Aufwand zum Anfertigen eines Panoramas oder eines virtuellen Rundgangs wurde so über die Jahre sehr stark reduziert. Hoch auflösende Sensoren, moderne Fisheye-Objektive und PT4Pano’s KISS und SLANT single-row Panoramasysteme sind der Schlüssel für diese Reduzierung und Vereinfachung.
Multi-row-Panoramasysteme sind angesichts dieser Entwicklung kaum mehr notwendig, man könnte auch sagen "nicht mehr zeitgemäß".

Für kommerzielle Panoramafotografie für virtuelle Rundgänge durch Hotels, Wellness-Bäder und Fitness-Center werden heute vorwiegend Vollformat-Systemkameras mit 24 MP-Sensor (z.B. Nikon D750) und einem Portrait-Fisheye (z.B. Samyang f3,5/8mm CSII) am single-row KISS Panoramasystem eingesetzt. Schnell, präzise und einfach mit nur 4 Aufnahmen werden dann die vollen Sphären mit einer nativen Auflösung von 10k Pixeln/360° gestitcht.
Hochauflösende HDR-Texturen für imaged-based lighting und HDRR sind die high-end Anwendung in der professionellen Panoramafotografie. Dabei kommt derzeit meist eine Sony A7rIII oder eine Nikon D850 bestückt mit einem 12mm Samyang Fullframe Fisheye am SLANT zum Einsatz. Dank 7-fach oder 9-fach Bracketing am SLANT werden solche HDR-Panoramen mit einem Dynamikumfang von über 20 Blendenstufen gerne auf 32k Auflösung gerendert. Mit längerer Brennweite und einem multi-row Panoramasystem aufgenommen wäre das ein schier aussichtsloses Unterfangen.

Kunden fragen immer wieder an, welche Panorama-Auflösung mit ihrer Kamera und einem Fisheye am KISS oder SLANT Panoramasystem generiert wird. Daher habe ich eine Exel-Tabelle mit den entsprechenden Daten angelegt. Ich stelle diese hier gerne zur Verfügung. Sie können die Datei auch herunterladen und selbst gemäß Ihrer Kamera-Objektivkombination modifizieren.

In der Tabelle habe ich folgende Prämissen zugrundegelegt:

• Aspektverhältnis generell 3:2   (die Abweichung bei 4:3 ist nicht entscheidend)
• Fullframe Fisheye (F): 180°-Bildkreisdurchmesser Ø = Sensordiagonale
• Portrait-Fisheye (P): 180°-Bildkreisdurchmesser Ø = 0,9*Bildhöhe
• Zirkulares Fisheye (Z): 180°-Bildkreisdurchmesser Ø = Bildbreite (z.B. 24mm)

Folgende Größen werden damit allein abhängig von der Sensorauflösung für Fullframe-, Portrait- und zirkularem Fisheye berechnet:

• Panorama-Auflösung auf 360°
• Panorama-Auflösung in Pixel pro Grad (z.B. 30 Px/°)
• Druckbreite eines Equis bei 150 dpi Druckauflösung (z.B. 224cm)
• native Größe eines Equi’s in Mega-Pixel   (MPx/equi)
• Dateigröße eines Equis in nativer Auflösung als 8bit TIF  (in MB)

Die berechneten Werte gelten für die o.a. Prämissen. Reale Werte können um +/- 10% von diesen Werten abweichen, z.B. abhängig davon, welche Projektion das verwendete Fisheye aufweist. So wird die Panoramaauflösung mit einem 8mm Samyang Fisheye etwas größer sein als mit einem 8mm Sigma, weil der 180° Bildkreisdurchmesser des Samyangs größer ist. Und ein 60M-Sensor wird auch nicht genau 60M Pixel auslesen, sondern 9.600x6.400.

Tatsächlich spielt es bei der Berechnung keine Rolle, wie groß der jeweilige Sensor in mm bzw mm² ist. Auch die Brennweite selbst geht in die Berechnung nicht ein. Entscheidend ist nur, ob das verwendete Fisheye an dem Sensor ein Fullframe-, Portrait- oder zirkulares Fisheye ist.
Mehr zur Definition dieser Fisheye-Typen finden Sie hier.

 Ein Beispiel:

• Kamera:  Nikon D850   (46 MPx)
• Objektiv:  Samyang f2,8/12mm   (Fullframe Fisheye)

Für das voll sphärische Panorama in equirectangularer Projektion werden dann folgende Werte berechnet:

native Auflösung:  20k x 10k Pixel, entsprechend 55 Pixel/Grad
Druckbreite bei 150 dpi: 338 cm
insgesamt 199 MPx
Dateigröße in 8bit TIF: 598 MB

Mit dem gleichen Objektiv an einem künftigen 60 MP-Vollformat-Sensor lässt sich die native Auflösung des Panoramas von 55 auf 63 Pixel/Grad, also um 15% steigern. Sie ist dann doppelt so hoch wie bei einem Setup mit einer 24 MP-Kamera (z.B. Nikon D750) mit einem Portrait-Fisheye (z.B. 8mm Samyang). 

Aus obiger Tabelle geht nicht hervor, wie viele, besser gesagt, wie wenige Aufnahmen in dieser single-row Technik erforderlich sind. Bitte beachten Sie bei Vergleichen, dass bei Verwendung eines Fullframe Fisheyes 8 Aufnahmen am SLANT Setup erforderlich sind, während man mit einem Portrait- oder zirkularen Fisheye mit 4 Aufnahmen am KISS-NPA für die volle Sphäre auskommt.