Panoramas selbst erstellen

Einleitung

Für die eigene Homepage, ein Riesenposter oder auch für das Fotoalbum nach dem Urlaub sind Panoramafotos ein echter Hingucker. Digitalkameras bieten oftmals für solche Zwecke spezielle Modi wie beispielsweise den Stitch-Modus. Nachdem man das erste Foto geschossen hat, wird dieses verkleinert im Display der Kamera dargestellt und man kann 'live' das Objektiv auf den nächsten Abschnitt richten und so an das bereits geschoßene Bild anpaßen. So kann man Bild an Bild reihen. Läd man die Bilder von der Kamera herunter wird man feststellen sich die geschoßenen Bilder überlappen. Es gibt bereits einige Kameras die sogar die einzelnen Teilbilder zu einem Gesamtbild zusammensetzen. Jedoch sind der Erzeugung in der Knipse Grenzen gesetzt, sodaß der Weg über den Rechner zu bevorzugen ist.

manueller Weg


Schauen wir uns im Nachfolgenden zwei Bilder an. Beide wurden mit der gleichen Belichtungseinstellung aufgenommen.
In der Mitte der beiden Bilder befindet sich der überlappungsbereich, also eine Region die in beiden Bildern vorhanden ist. Der erste denkbare Weg um beide Bilder zu Einem zusammenzufügen wäre mittels eines x-beliebigen Bildbearbeitungsprogrammes. Man erstellt zuerst ein leeres Bild das doppelt so breit und hoch ist wie jedes der einzelnen Teilbilder. Dann kopiert man das linke Bild in die linke hälfte hinein (Ein zweites Programm öffnen und per Copy und Paste einfügen). Als nächstes kopiert man das rechte Bild hinein und versucht es entlang der Bildkante am ersten Bild auszurichten. Als nächstes entfernt man den überflüßigen Rand und hat bereits das fertige Panorama. Diese Methode ist quasi eine Collage aus übereinandergeklebten Fotos.
Wer jedoch genauer hinschaut, dem fallen jedoch die Kante auf, an denen die Bilder zusammengefügt wurden. Bei komplexeren Bildern treten zusätzlich noch Objektiv-bedingte Verzerrungen auf, die es nahezu unmöglich machen auf manuelle Weise zum Ergebniß zu kommen. Daher ist der Einsatz eines profeßionellen Stitch/Panorama-werkzeuges sinnvoll.

automatischer Weg

Schauen wir uns noch einmal die beiden Teilbilder an. In beiden gibt es charakteristische Punkte bzw. Regionen (rote Punkte), die in beiden Bildern vorkommen. Die eingesetzte Panoramasoftware sucht nun solche Punkte und versucht die Teilbilder übereinander zu legen. Dabei erkennt die Software je nach eingesetztem Algorithmus sogar die Verzerrungen durch die Linse der Kamera und entzerrt die Teilbilder derart, daß sie zusammenpaßen.
Ein weiterer Vorteil ist, das im überlappungsbereich sanft vom einen in das andere Bild übergeblendet wird, sodaß die harten Kanten aus dem letzten Beispiel verschwinden. Das resultierende Bild sieht dann wie folgt aus:
Wie beim manuellen Zusammenfügen entstehen auch hier Areale (schwarz dargestellt) an denen keine Bildinformationen vorliegen. Keines der Teilbilder enthielt die schwarzen Pixel. Ab hier gibt es nun zwei Möglichkeiten:
  • Entweder man schneidet aus dem Gesamtbild einen kleineren Teil heraus,...
  • ...oder man versucht die schwarzen Areale zu befüllen.
In diesem Panorama ist der erstere Weg der schnellere.
Es kann jedoch paßieren das solch ein schwarzes Areal ungünstig tief in das Bild hineinragt. In diesem Fall ist der zweite aufwändige Weg unumgänglich. Einige bessere Bild bearbeitungsprogramme bieten einen sogenannten Kopierpinsel (Nicht zu verwechseln mit einem Reparaturpinsel). Dabei markiert man eine Stelle knapp neben dem schwarzen Areal (Quelle). Als nächstes klickt man in in die schwarze Region (Ziel). Dabei werden die Bilddaten von Quelle zum Ziel kopiert.
Es ist empfehlenswert die Position der Quelle immer wieder mal zu verändern, sonst entstehen zu auffällige, weil regelmäßige Regionen. Im letzten Schritt stellt man die Transparenz des Kopierpinsels auf einen niedrigen Wert und geht nochmals über neu entstandene harte Kanten drüber. Fertig ist die Reparatur.

Gigapixel

Wer die Panoramasoftware mit mehr als nur zwei Bildern füttert, erhält wahre Mega-Pixel-Monster:

So ist es leicht möglich mit einer 5M-Knipse in Regionen jenseits der 100 Mega-Pixel zu kommen. Im nachfolgenden Panorama wurden insgesamt 14x 6Megapixel zu einem Gesamtbild zusammengefügt.

Hier wurde die Landschaft in zwei Reihen quasi abtapeziert. Man beachte die Personen links oben in diesem Bild. Im nachfolgenden wurde dieser Ausschnitt nochmals vergrößert.
Wer sich eine Weile mit Panoramabildern befaßt hat, kann für ein 'kleines' 30Megapixel Bild keine Begeisterung mehr aufbringen. Die Pano's in einer solch hohen Auflösung eignen sich ideal für Poster um damit die Wände der Wohnung zu tapezieren. Auch eine Kamerafahrt über das Panorama kann das Urlaubsvideo aufwerten.
Doch nur in den wenigsten Fällen benötigt man so viele Details. Meist reicht eine auf humane Werte herunterskalierte Version des Pano's aus, um vernünftig weiterzuarbeiten. Das spart Rechenleistung, Plattenplatz und Wartezeiten.

Tipps

Natürlich kann man schon beim Erstellen der Bilder einiges falsch machen.

wechselnder Kamerastandort

Beliebter Anfängerfehler ist derjenige, daß man die Kamera um den eigenen Standpunkt herum kreisen läßt. Man stellt sich an einen festen Standpunkt und beginnt ab­zu­foto­grafieren. Dadurch daß aber die Kamera 'im Raum wandert' können auf dem einen Bild Details sichtbar werden die in einem anderen Bild hinter einem Objekt versteckt sind. Wie soll daß der Algorithmus zusammen­fügen? Daher ist es besser dafür zu sorgen, dass die Kamera auf einem 'imaginären' Stativ steht und man sich selbst um dieses herum bewegt.

Automatikmodus

Ein weiterer Klassiker ist der Automatikmodus. Dabei vermißt die Kamera die Szene bei jedem Bild neu und paßt die Aufnahmeparameter als auch die internen Nach­bearbeitungs­parameter an. Dann braucht man sich nicht wundern wenn der Stitcher zwischen den Teilbildern keine gemeinsamen Punkte findet.
In Bild X erscheint die Front des Hauses gut sichtbar, im nächsten Bild Y wurde jedoch auf die Wolken fokusiert (diese sind nun gut sichtbar) aber die zweite Haushälfte ist einfach nur ein dunkler Fleck. Das können die Algorithmen nur schwer verbinden.

dynamische Szenerie

Viel Spaß hat man auch bei einer Szenerie mit hoher Dynamik. Die Umgebung verändert sich eben zwischen zwei Aufnahmen. Bäume die im Wind wackeln sind im überlappungs­bereich des Bildes der natürliche Feind des Matching. Im linken Teilbild befindet sich der Ast vor der Wolke, im rechten Teilbild jedoch etwas unterhalb. Worauf soll dann der Match angewendet werden? Auf die Wolke oder den Ast?
Gleiches Problem mit Menschen die durchs Bild laufen. In einem Teilbild befindet sich die Person im überlappungsbereich im andern Teilbild fehlt sie. In solchen Fällen ist es gut, wenn man mehr Fotos als eigentlich nötig macht. Sobald von einem Raumwinkel drei oder mehr Bilder vorhanden sind kann durch Mehrheitsentscheid das Pixel mit dem dynamischen Objekt herausgefiltert werden.