Verzerrung abhängig von parameter-sortierten Abbildungsfunktionen (Achsen sind Arctan-geteilt)
Fisheye-Objektive wirken mit ihrer sphärischen Perspektive ungewöhnlich und sind geeignet für Aufnahmen extrem enger Innenräume und Teil- Panorama- Aufnahmen. Fisheyes werden vor allem in der Werbefotografie, sowie für berufliche und wissenschaftlich- technische Zwecke verwendet. Eine private Nutzung kann auch sinnvoll sein (Beispielmotiv: gesellige Runde am Tisch).
Dem Vorteil, mit großem Öffnungswinkel fast alles aufs Bild zu bekommen, stehen als Nachteil vielfältige Verzerrungen gegenüber. Bei diesen extremen Öffnungswinkeln würden übliche Objektiven ebenfalls verfremdend verzerren, nur auf eine andere Art und Weise. Übliche Objektive sind mit n=2 (im Diagramm) und y=f*tan(h) [y=Bildhöhe, f=Brennweite, h=Objekthöhenwinkel] so korrigiert, dass sie gnomonisch, nach den Regeln der Zentralperspektive, abbilden. Damit sind Öffnungswinkel von 180°, wie bei Fisheyes üblich, ausgeschlossen.
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Verzerrung abhängig von parameter-sortierten Abbildungsfunktionen (Achsen sind Arctan-geteilt)
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Die Zahl n im Diagramm ermöglicht das Sortieren der Abbildungsfunktionen, sowie das Erzeugen beliebiger (Zwischen-) Funktionen mittels einer Differentialgleichung. Wenn eine Kurve die horizontale Linie mit dem Wert 0 (Null) passiert, ist diese Verzerrung oder Verzeichnung eliminiert. Es ist also berechenbar, dass immer nur eine der 3 Größen eliminiert werden kann.
Für einen Fotografen sollte meiner Meinung nach die Unterdrückung der Deformation Vorrang vor der richtigen Raumtiefe haben, z.B. wenn ein so großer Öffnungswinkel erforderlich ist, dass auf Krümmungsfreiheit verzichtet werden muss, oder wenn beim Motiv Deformationsfreiheit wichtiger ist, als gerade Linien im Hintergrund. Dann dürfen auch beim Bild einer geselligen Runde die Personen bis an den Bildrand rücken ohne entstellt zu werden. Die perspektivischen Verzerrungen der Personen mindert man dann durch einen Mindestabstand, den man durch einen erhöhten Standpunkt erreichen kann.
Abweichungen zwischen der visuellen Betrachtung des Objektes und der Betrachtung des Bildes sind Verzerrungen. Das kommt daher weil man durch Kopf- und Augenbewegung immer zentral auf jedes Detail schaut, der Fotoapparat für Randdetails aber schräg. Die Verzerrungen lassen sich in 4 Arten einteilen:
Bei hintereinanderliegenden Objekten erfolgt durch die starke Verkleinerung eine Tiefendehnung. Dieser Effekt ist unabhängig vom Projektionstyp. Eine Milderung lässt sich durch sehr große Bilder erreichen, wenn diese aus geringem Abstand betrachtet werden. Zur Vermeidung auffälliger perspektivischer Verzerrungen sollte darauf geachtet werden, dass der Vordergrund trotz der starken Verkleinerung nicht aus einem geringeren Abstand aufgenommen wird, als das bei visueller Betrachtung üblich ist. Bei Personen sollte der Abstand nicht unter 1 m liegen.
Objekte werden am Bildrand in radialer Richtung gedehnt (n>1) oder gestaucht (n<1). Ursache sind unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe in radialer und tangentialer Richtung. Deformationsfrei ist nur das Fotografen-eye bei Kreisen, Winkeln und kleinen Objekten.
Objekte am Bildrand werden in anderem Maßstab als in Bildmitte abgebildet. Maßstabsverzerrungen verändern die scheinbare Tiefenstaffelung nebeneinander liegender Objekte. Werden Randdetails größer dargestellt, so tritt die Bildmitte in den Hintergrund und es entsteht ein scheinbar zu tiefer Raum. Von der Wirkung werden die Maßstabsverzerrungen den perspektivischen Verzerrungen zugeordnet, da beide Verzerrungsarten für die typische Wirkung von Aufnahmen verzeichnungsfreier Weitwinkelobjektive verantwortlich sind. Hier sollen sie getrennt betrachtet werden: Perspektivische Verzerrungen wirken bei Tiefenstaffelung, Maßstabsverzerrungen bei seitlicher Staffelung. Das equisolid-angle Fisheye n=-1 ist das einzige ohne Maßstabsverzerrungen (flächentreu).
Nur übliche Objektive n=2 bilden krümmungsfrei (verzeichnungsfrei) ab, gehören aber nicht zu den Fisheyes, da 180° Öffnungswinkel nicht erreichbar sind. Die anderen Projektionstypen (außer 2<n<3) verzeichnen deutlich tonnenförmig. Geraden durch die Bildmitte bleiben Geraden. Bei Geraden außerhalb der Bildmitte wird die Krümmung umso stärker, je weiter sie an der Mitte vorbeigehen. Am Bildrand wächst außerdem der tangentiale Maßstab (außer bei n>3). Das Produkt beider Einflussgrößen führt am Bildrand zu einer großen Richtungsumlenkung zwischen Anfang und Ende von Geraden. Große Objekte werden dadurch stark verfremdet.
Mausklick: Übergang in eine virtuelle Welt (VRML-Plugin erforderlich).
Bild: Fisheye-Projektionstypen zum Vergleich.
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Zur Demonstration der unterschiedlichen Abbildungsarten wurde ein würfelförmiger Raum mit 15 Personen vorgegeben.
Der Fotoapparat wurde im Würfelmittelpunkt gleichweit von allen Personen angeordnet.
Davon wurden die Fotos der verschiedenen Abbildungsarten errechnet,
die in nebenstehender Animation nacheinander erscheinen.
In der ersten Hälfte wird die Brennweite f konstant gehalten,
in der zweiten Hälfte der Öffnungswinkel w (wenn möglich).
Das eigentliche Bild ist jeweils der Fimbildbereich;
der Randbereich zeigt typisches der Abbildungsart in übertriebener Form.
Bitte beurteilen Sie:
Soll die Beurteilung realistisch sein, müssen Sie sich die Bereiche außerhalb des Filmbildbereiches wegdenken.
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