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360° Fotografie und VR

Lernen Sie die Möglichkeiten der virtuellen Realität in der Fotografie kennen. Ich zeige Ihnen Schritt für Schritt wie Sie zu Ihrem ersten 360° Bild kommen, dieses bearbeiten und anschließend in einer virtuellen Tour verwenden können. Dabei unterscheiden wir zwischen der einfachen Variante mittels 360° Kamera die zusammen mit dem Smartphone bereits fertige 360° Bilder liefert und der klassischen Fotografie mit Nodalpunktadapter, Kamera und Software.

Vorab gild zu sagen, dass derzeit noch keine 360° Kamera an das Ergebnis einer DSLR herankommt, aber gerade im gewerblichen Bereich oder zu Dokumentationszwecken liefert eine Ricoh THETA Z1 schon recht brauchbare Bilder. Trotzdem würde ich diese Bilder noch bearbeiten um das bestmögliche Foto zu bekommen.

Der klassische Weg benötigt ca. 30 min – bis eine Stunde pro finalem Foto, die neuen 360° Kameras ca. 10 min. incl. Bearbeitung.

Die Erstellung der virtuellen Tour mittels krpano kommt dann noch oben drauf.

Unser Kurs soll Ihnen die Technikentscheidung, Konfiguration, Fotografie, die Bearbeitung und die Veröffentlichung von 360° Material erleichtern.

Info: Sie müssen für diesen Kurs nichts mitbringen. Gemeinsam erstellen wir Schritt für Schritt eine finale virtuelle Tour durch die Räumlichkeiten der VHS mit einigen Panoramen. Falls Sie bereits eine 360° Kamera haben und auch schon mit krpano arbeiten, können Sie natürlich gerne Ihr Notebook mitbringen.

Was ist eigentlich ein equiregtangulares Panorama?

Ein Panoramen aus fotografischer Sicht kann auch ein zugeschnittenes Einzelbild sein.

Zusammengesetzte Panoramen bestehen aus mehreren Einzelbildern und werden in einzeilige und mehrzeilige Panoramen unterschieden. Diese können in Photoshop, Bridge, Lightroom, Photoshop Elements aber auch PTgui, Hugin und Co. zusammengesetzt werden. Das zusammensetzen wird als stitching bezeichnet.

Bei 360 Grad-Bildern muss man unterscheiden ob Himmel (Zenith) und Bodenbild (Nadir) mit aufgenommen werden sollen. Ist das der Fall, so bekommt man ein vollständiges 360° Bild, das eine Seitenverhältnis von 2:1 aufweist und auch equiregtangulares Panorama genannt wird. Dafür ist eine spezielle Software nötig, die eine exakte Ausrichtung der Einzelbilder ermöglicht.

Ein normales Panorama ist statisch, ein euqiregtangulares Bild kann hingegen in verschiedene Panoramen oder Einzelbilder umgewandelt werden. Das equiregtangulare Bild ist also auch die Grundlage für andere Panoramatypen wie Little Planet und Co.

Der Einstieg in die 360° Fotografie mit der normalen Kamera

ist oft mit Hürden verbunden, da es gleich mehrere Punkte zu berücksichtigen gibt. Hier die Dinge die wir unbedingt benötigen damit wir mehrzeilige bzw. equiregtangulare Panoramen erstellen, bearbeiten und veröffentlichen können:

1. Stabiles Dreibeinstativ mit Wasserwage
2. Nodalpunktadapter
3. Kameramontage, Nodalpunktausrichtung, Kameraauslöser
4. Kamera mit Fisheye oder Ultraweitwinkel Objektiv
5. Manuelle Einstellung und Aufnahme im RAW Format
6. Gleiche Bearbeitung aller Einzelaufnahmen
7. Export der Bilder als JPG
8. Laden der Bilder in PTgui, Hugin etc…
9. Einstellungen im Panoramatool für perfekte Ergebnisse
10. Bearbeitung der Bodenbilder
11. Ausgabe im gewünschten Panoramaformat
12. Korrektur evtl. Fehler in Photoshop
13. Einbindung von Panorama EXIF Daten falls Facebook, InDesign und Co. dieses automatisch erkennen soll.
13. Veröffentlichung als virtuelle Tour mit krpano etc…

Das Stativ

Als Stativ bietet sich jedes stabile Stativ an, das in der Höhe verstellbar ist. Bei Räumen setze ich die Kamera gerne auf Augenhöhe. Ich würde ein Dreibein ohne zusätzliche Spinne etc. empfehlen, damit beim Bodenbild möglichst viel vom Bild zu sehen ist. auch eine Wasserwaage ist von großem Vorteil, da beim drehen des Panoramakopfes ansonsten schiefe Bilder entstehen und diese dann in der Software ausgeglichen werden müssen.

Neben der exakten Ausrichtung des Stativs kann auch eine Nivelliereinreichtung/Leveler unter dem Nodalpunktadapter diese Aufgabe übernehmen.

Der Nodalpunktadapter

Einfache Panoramen sind auch ohne Nodalpunktadapter, ja sogar Freihändig möglich! Je näher jedoch Objekte liegen, desto leichter können Prallaxenfehler entstehen. Dieser Parallaxen Effekt sorgt für Verschiebungen der Objekte bei den Einzelbildern, so dass diese spätzer nicht oder nur schwierig als Panorama zusammengetzt werden können.

Einfacher Test: Haltet den Finger vor die Augen und dreht den Kopf nach links und rechts. Das Wandern des Fingers for einem entfernten Objekt ist deutlich zu erkennen. Die Aufgabe des Nodalpunktadapters ist es, das Objektiv um den Nodalpunkt des Objektivs zu drehen. Das ist der Punkt an dem dieser Effekt nicht auftritt.

Hersteller von gute Nodalpunktadaptern

Bei den mehrzeiligen Nodalpunktadaptern:

Einzeilige Lösungen (nur für normale Panoramen):

  • Realy Right Stuff
  • Novoflex
  • Nodal Ninja

Wie stelle ich einen mehrzeiligen Nodalpunktadapter richtig ein?

  1. Aufbau des Stativs und Ausrichtung nach der Wasserwaage
  2. Montage des Adapters auf dem Stativ. Der Rotator mit den einstellbaren Stopps wird dabei direkt auf das Stativ geschraubt. Wer keine Wasserwaage am Stativ hat, sollte evtl. noch einen Leveler (Nivelliereinrichtung) dazwischenschrauben.
  3. Montage der Kamera incl. Objektiv auf dem Auslegearm des Nodalpunktadapter. Dieses kann direkt über das Stativgewinde erfolgen, jedoch würde es sich anbieten, eine zusätzliche Arca Aufnahme und Schiene zischen Adapter und Kamera zu verwenden. Das Stativgewinde der Kamera sitzt normalerweise genau in der Mitte des Objektivs. bei der Montage einer optionalen Kameraplatte ist darauf zu achten, dass dieses auch so bleibt. Insb. bei Manfrotto hatte ich hier Probleme, da die Aufnahmeplatten nicht mittig montierbar waren.
  4. Kamera auf den Boden ausrichten. Am Nodalpunktadapter sollte hier eine Gradanzeige sein. Die Kamera auf dem Auslegearm genau auf 90 Grad stellen. Jetzt solltet Ihr genau auf die Stativschraube blicken. Die Mitte der Schraube sollte auf dem Nodalpunktadapter deutlich aufgezeichnet sein. Der untere Ausleger ist jetzt so einzustellen, dass das Bild genau die Mitte zeigt. Ich stelle meine Kamera gerne über das Livebild auf meinem Notebook ein, da ist das Bild größer und auch die Bildmitte ist damit leichter ermittelt. Um sicherzustellen, dass auch die Kamera genau richtig sitzt, verwende ich auch gerne eine Wasserwaage auf dem Display der Kamera bzw. lege mein iPhone mit den installierten Schreinertools auf.
  5. Sitzt die Kamera genau mittig, dann kommt der etwas pompliziertere Teil des Nodalpunkts. Ich suche mir dabei 2 senkrechte Objekte, die sehr nahe und entfernt liegen müssen. Meist nutzte ich Türen, Türzargen, Fenster, Kerzenständer etc… man stellt die Kamera incl. Stativ so auf, dass das Nahe und Ferne Objekt gerade noch eine Lücke bilden.Dann vergrößere ich den Liveview und bewege den Bildausschnitt mit dem Joystik nach links und drehe die Kamera so, dass das Objekt rechts im Bild ist. Dann wiederhole ich das gleiche in umgekehrter Richtung. Der Abstand der Senkrechten darf sich dabei in keiner Einstellung Ändern, wenn Doch, dann ist die Kamera weiter hinten oder weiter vorne zu positionieren. Auch nur ein Millimeter Unterschied wird uns später Schwierigkeiten bereiten, daher sollte man bei dieser Arbeit sehr akribisch vorgehen.
  6. Ist der Nodalpunkt gefunden, sollte dieser am besten mit einem Stift notiert werden, bzw. der Adapter verfügt selbst über einen Stopper um die Einstellungen festzulegen.

Blog Empfehlung:

Auf der Suche nach einer guten Anleitung bin ich auf den Blog von http://gwegner.de gestoßen. Hier findet sich eine wirklich sehr gelungene Anleitung wie ein Nodalpunkt festgelegt werden kann. Den Leveler braucht man nicht unbedingt wenn man ein Dreibeinstativ verwendet. Schaut mal rein: http://gwegner.de/blog/fotoschnack-folge-03-das-360-grad-panorama/

Welche Kameraeinstellungen?

Wie bei allen Panoramen ist auch hier die Aufnahme im manuellen Modus der Kamera Pflicht.

Dabei gehe ich wie folgt vor:

    1. Kamera auf „M“ für manuelle Einstellung
    2. Fokuspunkt am besten geeigneten Ausschnitt einstellen. Die Hyperfokale Distanz ist dabei zu beachten. D.h. von der ausgewählten Fokusebene ist der Bereich vor dem Fokuspunkt zu 1/3 und der Bereich hinter der Fokusebene 2/3 scharf und wird von der verwendeten Blende bestimmt. Sobald der Fokus festgelegt wurde, muss der Auofokus ausgeschaltet werden.
    3. Die bestmögliche Belichtung am besten anhand des Histograms auswählen. Einfach Kamera drehen und im Mit- und Gegenlicht prüfen. Bei Problemen kann auch ein HDR Panorama erstellt werden.
    4. Die Blende wird bei Kugelpanoramen aber meist eher klein sein. Die Software benötigt Kontrastpunkte und daher sind Scharfe Bilder einfacher zu stichen.
    5. ISO Werte würde ich auf 100 belassen, sofern sich im Motiv nichts bewegt. Dadurch wird das Bildrauschen minimiert, was ebenfalls zu besseren Ergebnissen bei der Panoramasoftware führt.
    6. Verschlusszeiten sind bei Verwendung eines Dreibein-Stativs kein Thema. Lediglich wenn sich im Motiv was bewegt, sind andere Einstellungen erforderlich.

      TIPP: Wer die Grundlagen der Fotografie noch nicht kennt, wird sich gerade bei Panoramen viele Fehler machen können. Ich empfehle die Artikel zu ISO, Blende und Verschlußzeit und Fokussierung,

Lichtmessung, RAW

    1. Achten Sie darauf im RAW Modus zu fotografieren! Bei der Verwendung von Weitwinkelobjektiven kommt es fast immer zu chromatischen Fehlern, die am Rand stärker auftreten. Die Panoramasoftware wird damit evtl. Probleme haben, daher erstelle ich alle Einzelbilder in RAW, exportiere sie in JPG und verwende sie dann erst in PTgui.
    2. Beim Weißabgleich verwende ich persönlich den automatischen Weißabgleich. Bisher hatte ich damit noch keine Probleme. In einigen Foren wird jedoch eine manuelle Einstellung empfohlen. Bei sehr kritischen Situationen ist vielleicht auch auf diese Einstellung zu achten.
    3. Der Auslöser auf der Kamera darf nicht manuell gedrückt werden. Hier kann es leicht zu verwacklern kommen. Besser ist daher der Selbstauslöser, was aber bei meheren Aufnahmen schnell nervig wird. Ich empfehle daher die Kamera auf Fernbedienung amzuschalten und mit einer Funkfernbedienung zu arbeiten. Bei Canon kann das unter Tags bei viel Sonne zu Empfangsstörungen kommen. Aus diesem Grund habe ich auch noch eine Kabelfernbedienung mit dabei.

Welche Kamera?

Da das Bild ohnehin aus mehreren Einzelbildern zusammengesetzt werden muss, ist auch mit Crop Kameras ein sehr gutes Panoramabild möglich. Wer auch HDR Aufnahmen schnell erstellen will, dem Empfehle ich eine Kamera mit eigenem RAW Konverter an Board. Ich habe hier mit der Canon 5D III gute Erfahrungen gemacht, da hier im gespeicherten JPG keine chromatischen Fehler enthalten sind. Ansonsten wird der Workflow sehr viel aufwändiger.

Welches Objektiv?

Bei Kugelpanoramen wird klassischerweise ein Fisheye Objektiv verwendet. Ich habe hierzu ein 15mm Objektiv von Canon, das zwar alt aber gut ist. Ich habe auch auf das 8-15mm aufgerüstet, jedoch musste ich feststellen, dass der Nodalpunkt bei 15mm wesentlich leichter zu ermitteln ist und so das Stichingergebnis ebenfalls besser ist.

Bei 15mm Fisheye auf dem Vollformat erstelle ich 6 Bilder außenrum, 1 Zenitbild und 3 Nadirbilder mit 120 Grad. Zusätzlich erstelle ich noch 1 Bild bei dem ich das Stativ leicht versetze und das Bodenbild ohne das Stativ erstelle. Hierfür ist jedoch ein spezieller Adapter nötig, den es gegen Aufpreis bei Nodal Ninja gibt.

Bei 8mm Fisheye auf Vollformat reichen 3 Aufnahmen außenrum + 1 Nadirbild.

Natürlich könnt Ihr auch alle anderen Weitwinkelobjektive für diesen Zweck verwenden, jedoch erhöht sich die Anzahl der erforderlichen Bilder für das Kugelpanorama mit ansteigender Brennweite.

Wie gehe ich persönlich vor und warum?

Ich verwende das 15mm Fisheye und schieße im 60 Grad Raster meines Rotators 6 Bilder im Hochformat. Anschließend eines senkrecht nach oben und dann 3 Bilder nach unten mit jeweils 120 Grad. Danach versetze ich das Stativ so, daß die Beine nun an anderer Stelle stehen und klappe meine Kamera über einen Nadiradapter nach außen, so kann ich das letzte Bild ohne Stativ aufnahmen.

Vorteile dieser Technik:

  • Durch eine große Überlappung können Lensflares und andere Störungen sicher entfernt werden.
  • Das Deckenbild erlaubt insb. bei Räumen gute Möglichkeiten evtl. Parallaxenfehler auszumaskieren.
  • die 3 Bodenbilder entfernen auf jeden Fall den Arm an dem die Kamera hängt.
  • Das Nadirbild ohne Stativ kann leicht in Photoshop mit den anderen Bodenbildern verrechnet werden.

Der RAW Konverter

ich verwende für die Vorbereitung der Einzelbilder Bridge CC. Weitere RAW Konverter die zu empfehlen sind wären Lightroom, Capture One oder für Nikon Capture NX. Wichtig ist dass die chromatischen Fehler entfernt werden können und auch ein presharpening erfolgen kann. Die Objektivkorrektur sollte nicht durchgeführt werden, da ansonsten das Fisheye Bild geradegezogen wird.

Welche Schritte führe ich aus?

  1. Bilder von Kamera laden
  2. Neutrales Bild des Panoramas auswählen
  3. Chromatische Fehler korrigieren
  4. Schärfen
  5. Klarheit, Kontrast und Farbtemperatur einstellen
  6. Die Einstellungen dieses Bildes kopieren und auf alle anderen Bilder des Panoramas anwenden
  7. Alle Bildes des Panoramas als JPG in voller Größe in einen Unterordner „Pano 1…“ exportieren

PTgui und warum?

PTgui hat sich seit vielen Jahren einen Namen gemacht. Es funktioniert wirklich großartig und erlaubt alle Panoramatypen. besonders interessant ist die Möglichkeit Kontrollpunkte selbst zu setzen, Horzizontale und vertikale Linien zu markieren, Maskieren, Prioritätsfestlegung bei gleichen Bildinhalten, Vorschaurendering in beliebiger Auflösung etc… Neben PTgui gibt es auch kostenfreie Software wie Hugin, die ebenfalls equiregtangulare Bilder erstellen können.

Equiregtangulare Videos

Der Vorteil von Fotos ist, die bessere Qualität der Bilder und die Möglichkeit auch Langzeitbelichtungen zu ermöglichen. Das ganze ist auch mit nur einer Kamera möglich, so dass es eine recht preiswerte Möglichkeit darstellt.

Bei Videos muss man wissen, dass ein bewegtes Bild mit 25 Bildern pro Sekunde in Pal aufgenommen wird, damit es einen flüssigen Bewegungsablauf im Film bietet. Die freie Wahl der Verschlusszeit ist daher stark eingeschränkt. Auch filmen die Kameras derzeit nicht im RAW Format, so dass eine perfekte Bearbeitung schwierig ist. Da auch für ein Video alle Richtungen gleichzeitig aufgenommen werden müssen, braucht man mind. 6 oder mehr Kameras, die aber rein technisch nicht im Nodalpunkt angebracht werden können. Mit etwas Suche wird man in diesen Videos immer kleine Fehler finden. Trotzdem es sieht super aus und es macht Spaß sich in diesen Videos zu bewegen.

Ihr soltet Euch das unbedingt mal ansehen. Hier findet Ihr eine Firma, die sich auf solche Aufnahmen spezialisiert hat:
http://www.360-grad-video.com/pages/360deg-video.php

Tetha Z1 und anderer 360° Kameras

Diese Kameras bestehen meist aus 2 gegenüberliegenden Kameras mit je etwas mehr als 180° Blickwinkel. Das zusammenrechnen der Bilder findet gleich nach der Aufnahme in der Kamera, bzw. auf dem Smartphone statt.

Der größte Vorteil ist der geringe Platzbedarf, so dass auch an sehr schwer zugänglichen Stellen Aufnahmen erstellt werden können. Ebenso ist von Vorteil dass die Aufnahme im Livebild am Smartphone erstellt werden kann. Durch die WLAN Verbindung kann man dabei selbst die Umgebung verlassen.

1. Installieren der Kamera-App auf dem Smartphone

Bevor wir die Kamera mit dem Mobiltelefon verbinden können, ist die richtige App auf dem Smartphone zu installieren. hierfür liefern die meisten Hersteller bereits eine kostenfreie App mit, jedoch heißt das nicht automatisch daß dieses die beste App ist. So lassen sich z.B. mit der Theta S bessere Aufnahmen erzielen wenn man eine zusätzliche HDR Software installiert. RAW kann bisher leider keine der kleinen 360° Kameras, daher müssen wir alles aus der vorhandenen Technik rausholen. Besonders interessant ist die zusätzliche Software bei Innenräumen und statischen Motiven aller Art.

2. Koppeln der Kamera über WLAN

Alle 360° Kameras sollten über eine WLAN Verbindung verfügen, so dass die Kamera selbst einen AdHoc-WLAN-Hotspot zur Verfügung stellt. Das WLAN ist an der Kamera zu aktivieren (bekannte Technik ähnlich der GoPro Kameras).

Am Mobiltelefon ist dieses WLAN nun über die WLAN-Einstellungen anzumelden. Das Passwort besteht oftmals aus dem WLAN-Namen. Evtl. muss man hier einmal in der Anleitung nachlesen.

Ist die Verbindung erfolgreich, kann die Kamera über das Smartphone bedient werden. Das ist besonders nützlich, da so auch Aufnahmen erstellt werden können, in denen wir selbst nicht im Bild sind. Eine Live-Vorschau sollten gute Kameras in jedem Fall übertragen können.

3. Aufnahme der Bilder

Die eigentliche Aufnahme ist sehr einfach und dauert meist nur wenige Sekunden. Jedoch brauchen wir unbedingt ein Stativ, das es so noch nicht wirklich fertig zu kaufen gibt. Meist ist ein bisschen Bastelei erforderlich bis aus einem Selfiestick und Verlängerungen ein sehr kleines, mobiles Stativ entsteht. Dank sehr geringer Naheinstellungsgrenzen von nur 10cm sind Aufnahmen möglich, wie diese mit einem Nodalpunktadapter kaum möglich wären. Ebenso entfällt das Stitching in ptGui, was das ganze wirklich extrem schnell macht.

4. Übertragen der Bilder auf den Rechner

Die Bilder gelangen nicht automatisch auf das Mobiltelefon, oft sind diese auf der Kamera gespeichert, daher gilt es zu überlegen ob die Bilder direkt von der Kamera geladen werden oder direkt vom Mobiltelefon.

Im Falle von bereits verrechneten HDR Panoramen können diese ausschließlich vom Mobiltelefon geladen werden, weshalb evtl. noch Software zur Übertragung von Bildern auf den eigenen Rechner bzw. auch ein Kabel zur Übertragung erforderlich sind.

5. Umbenennen der Bilder

Um später die Bilder einfach miteinander verlinken zu können empfehle ich die Bilder umzubenennen und einen Plan zu erstellen. Damit ist es dann einfach auch viele Panoramen miteinander zu verlinken. Außerdem werden die Namen auch in krpano verwendet, daher ist auf eine ordentliche Dateistruktur zu achten.

6. Die Bilder bearbeiten

Die Bearbeitung der Bilder in unbedingt erforderlich, da sich ansonsten im Bodenbild das Stativ befindet, außerdem können so noch chromatische Fehler, Schärfe und Störungen im Bild minimiert werden.

Am einfachsten geht die Korrektur in Photoshop, da hier sehr spezielle Filer wie Polarkoordinaten und Versatz erforderlich sind. Evtl. lohnt sich auch die Aufnahme von Aktionen um diesen Schritt zu beschleunigen.

Das fertige Bild ist dann in guter Qualität als JPG in einem eigenen Ordner zu speichern.

Erstellen einer viertuellen Tour

Zur Erstellung gibt es ein paar wenige Programme. Das beste, wenn auch ohne große Benutzeroberfläche ist derzeit krpano. Einfache Touren können damit auch Anfänger in kurzer Zeit erstellen.

1. Erstellen der Tour in krpano

Sind alle Bilder umbenannt und bearbeitet sind diese nun an einem Programm zur Erstellung von virtuellen Touren zu übergeben. Das beste derzeit zur Verfügung stehende Programm dürfte krpano sein, da es die Tour sowohl in Flash als auch HTML5 vollautomatisch erstellen kann. Jedoch gibt es hierfür keine Gui, sondern lediglich Tools, die auf Kommandozeilen basieren.

Aber keine Angst es reicht, die fertigen Bilder auf ein Icon zu ziehen und schon verwandelt sich der Panoramastapel in eine echte virtuelle Tour mit allen Möglichkeiten. Dabei können sowohl Einzelbilder als auch MultiRes Panoramen erstellellt werden, die Bilddaten in Fragmenten nachladen.

Das hört sich jetzt komplizierter an als es ist. Also keine Angst vor der Software.

2. Verlinken der einzelnen Bilder über Hotspots

krpano stellt nach Fertigstellung der Tour auch einen visuellen Editor zur Verfügung, der es erlaubt, einen oder mehrere Hotspots zu setzten und diese mit anderen Bildern zu verlinken, so entsteht die Virtuelle Tour wie wir es von Hotels etc… gewöhnt sind.

3. Sonstiges

Jetzt ist unsere Tour bereits voll Einsatzfähig und auf allen nur erdenklichen Endgeräten lauffähig. Eine XML basierte Konfigurationsdatei erlaubt uns aber nun, frei in der Tour zu programmieren.

Das lernen wir sicher nicht an einem Abend, aber es gibt viele fertige Codebeispiele, die mit etwas Ehrgeiz sicher auch in eigene Projekte eingebaut werden können.