°descriptio°:
Die Stereoskopie (griechisch στερεός stereos ‚Raum/räumlich, fest‘ und σκοπέω skopeo ‚betrachten) ist die Wiedergabe von Bildern mit einem räumlichen Eindruck von Tiefe, der physikalisch nicht vorhanden ist. Umgangssprachlich wird Stereoskopie fälschlich als „3D“ bezeichnet, obwohl es sich nur um zweidimensionale Abbildungen (2D) handelt, die einen räumlichen Eindruck vermitteln („Raumbild“). Normale zweidimensionale Bilder ohne Tiefeneindruck werden als monoskopisch (griech: μονος, monos „eins“ → einfach) bezeichnet.
Das Prinzip beruht immer darauf, dass Menschen wie alle Primaten und die meisten Raubtiere durch ihre zwei Augen ihre Umgebung gleichzeitig aus zwei Blickwinkeln betrachten. Dadurch kann ihr Gehirn zu allen betrachteten Objekten effizient eine Entfernung zuordnen und ein räumliches Bild seiner Umgebung gewinnen („Räumliches Sehen“), ohne den Kopf in Bewegung halten zu müssen. Die Stereoskopie befasst sich folglich nur damit, in das linke und rechte Auge jeweils unterschiedliche zweidimensionale Bilder aus zwei leicht abweichenden Betrachtungswinkeln zu bringen.
Dazu gibt es verschiedene Verfahren.
Alle anderen Eigenschaften eines zweidimensionalen Bildes, wie perspektivische Verzerrung in Abhängigkeit von einer unnatürlichen Objektivbrennweite, die Farbe und insbesondere aber auch die beschränkende Standortbindung des Betrachters, bleiben erhalten. Gerade die beiden letzten Eigenschaften dieses Raumbildverfahrens bedingen den erheblichen Unterschied zur Holografie, die sich mit dem Versuch befasst, Objekte vollständig, also dreidimensional (in 3D), aufzuzeichnen und wiederzugeben.
°grundlagen°
Beim Betrachten naher Gegenstände bietet das beidäugige (binokulare) Sehen ein wesentliches Mittel zur richtigen Schätzung der Entfernungen. Mit dem rechten Auge sehen wir einen nahen Gegenstand auf einen anderen Teil des Augenhintergrundes projiziert als mit dem linken, und dieser Unterschied wird umso bedeutender, je näher der Gegenstand rückt. Richten wir beide Augen auf einen Punkt, so bilden die beiden Augenachsen einen Winkel (Gesichtswinkel), der umso größer wird, je näher sich der Gegenstand befindet. Nahe Gegenstände werden mit dem rechten Auge etwas mehr von der einen, mit dem linken Auge etwas mehr von der anderen Seite gesehen. Diese beiden Bilder, die wegen der querdisparaten Verschiebung nicht exakt zur Deckung gebracht werden können, gleichwohl jedoch innerhalb des sogenannten Panum-Areals liegen, werden zu einem räumlichen Gesamteindruck (Raumbild) kombiniert, welcher sich demnach im Wesentlichen aus zwei Informationen zusammensetzt: Der unterschiedliche Blickwinkel beider Augen erzeugt zwei unterschiedliche Bilder und die Linsenkrümmung des Auges passt sich der Entfernung des gesehenen Objektes an, um eine scharfe Abbildung auf der Netzhaut zu erzeugen. Die Größe des Blickwinkels und das Ausmaß der Akkommodation ergeben ein Maß für die Entfernung der Gegenstände. Die räumliche Auflösung ist daher im Greifbereich besonders hoch. Darüber hinaus vermitteln Verdeckungs– und Unschärfeeffekte sowie die Perspektive den Raumeindruck sowohl binokular als auch monokular.
°stereofoto°
Beim Stereofoto wird den Augen nur die aus den unterschiedlichen Blickwinkeln gebildete Information angeboten. Da das Auge gewohnheitsgemäß versucht, die Linsenbrechkraft an die vermeintliche Entfernung anzupassen, kommt eine scharfe Abbildung auf der Netzhaut erst mit einer gewissen Verzögerung (im Millisekundenbereich) zustande. Der Widerspruch zwischen der vermeintlichen Entfernung des gesehenen Objekts und der tatsächlichen Linsenkrümmung bewirkt bei manchen Menschen nach längerer Einwirkung auch Schwindelgefühl oder körperliches Unwohlsein (Nichtübereinstimmung zwischen Vergenz und Linsenkrümmung).
Das Resultat eines unwirklich erscheinenden Bildes kommt zustande, wenn das Stereofoto in allen Ebenen scharf angeboten wird, um den Raumeindruck in der gesamten Tiefe zu erzielen. In der Natur wird aber immer nur ein bestimmter Bereich scharf zu sehen sein (Schärfentiefe des Auges). Um den Gesichtssinn nicht zu überfordern, kann daher bei der Aufnahme der überschaubare Bereich absichtlich begrenzt werden.
°aufnahme(technik)°
Bei der Motivgestaltung sollte auf eine gestaffelte Vorder- und Hintergrundanordnung von Gegenständen geachtet werden. Dieses fördert die räumliche Tiefenwirkung beim späteren Ansehen des Fotos.
Stereo-Landschaftsaufnahmen ohne Vordergrund wirken selten räumlich, wenn mit normaler Stereobasis (Augenabstand) aufgenommen wurde. Deshalb wird, sofern man eine überhöhte Räumlichkeit wünscht, eine erweiterte Stereobasis geschaffen. Zum Beispiel werden mit einer üblichen Kamera zwei Aufnahmen nacheinander gemacht, wobei zwischen den Aufnahmen die Kamera waagerecht um zirka 50 Zentimeter verschoben wird, zweckmäßigerweise auf einem Schlitten. Ein Nachteil dieses Verfahren ist, dass sich zwischenzeitlich der Objektausschnitt (das Motiv) verändert haben kann, beispielsweise Vogelflug. Diese Veränderung stört mitunter eine räumliche Fusion. Deshalb empfiehlt es sich, Aufnahmen mit breiterer Stereobasis mit zwei festmontierten Kameras zu machen, die mit geeigneten Mitteln gleichzeitig ausgelöst werden, zum Beispiel mittels Kabelauslöser.
Eine für Stereo-Laien einfache Aufnahmetechnik bei Sucherkameras: erstes Objektfoto mit dem Körpergewicht auf dem linken Bein, zweites Objektfoto mit Körpergewicht auf dem rechten Bein. Die Stereobasis beeinflusst die Deviation zwischen den beiden Fotos.
°grundregeln der stereoskopischen aufnahme°
Das Ziel einer guten Stereo-Aufnahme ist zumeist eine möglichst naturgetreue Wiedergabe des Gesehenen. Die Einhaltung der gleichen Lage der Strahlenbündel bei Aufnahme und Betrachtung ist die Grundbedingung für eine geometrisch naturgetreue (tautomorphe) Wiedergabe. Andernfalls bleibt wegen Überforderung der Stereo-Effekt aus oder es resultiert eine räumliche Verzerrung des Originals (heteromorphe Raumbilder).
- Die Teilbildpaare müssen die gleichen Sehwinkeldifferenzen (Parallaxen) aufweisen wie beim freien Sehen, weshalb die Aufnahmebasis dem mittleren Augenabstand von 65 mm entsprechen sollte.
- Bei der Betrachtung müssen die gleichen Sehwinkel wie bei der Aufnahme erhalten bleiben. Zum einen müssen die Teilbilder in einem Abstand von den Augen betrachtet werden, der der Brennweite der Aufnahme gleicht und in einer Ebene gelegen sein. Andererseits sollte der Abstand der Bildmitten oder korrespondierender ferner Bildpunkte 65 mm betragen.
- Die Bildachsen der beiden Teilbilder müssen bei der Betrachtung die gleiche Richtung einnehmen wie bei der Aufnahme. Diese Forderung bedeutet, dass für die Betrachtung nicht nur, wie schon unter (2) verlangt, die Teilbilder im Abstand der Aufnahmeobjektive montiert sein müssen, sondern auch in den Betrachter, beispielsweise ein Linsenstereoskop, so einzulegen sind, dass die Linsenachsen die Bildmitten treffen. Werden die Linsenmitten gegenüber den Teilbildmitten seitlich verschoben, so erscheint der zukommende räumliche Eindruck seitlich verschoben und verzerrt, umso mehr, je größer die Abweichung von der Normalstellung ist.
- In ähnlicher Weise tritt auch eine Verzerrung auf, wenn die Bild- und Linsenmitten sich in der Höhe nicht gleichen. Solange die Höhenverzerrung in mäßigen Grenzen bleibt und vor allen auf beiden Teilbildern gleich groß ist, stört sie kaum. Dagegen wirkt sich eine Höhendifferenz zwischen linkem und rechtem Teilbild von nur wenigen Zehntelmillimeter als sogenannte „Höhenparallaxe“ aus und erschwert das räumliche Verschmelzen. Deshalb muss bei der Montage der Stereo-Bilder vor allem darauf geachtet werden, dass Höhenabweichungen der Teilbilder unter allen Umständen vermieden werden.
- Die Lage- oder Betrachtungsdifferenzen (Parallaxen), die nur parallel zur Verbindungslinie der Aufnahmebasis auftreten, müssen auch bei der Betrachtung parallel zur Verbindung der Linsenmitte zu liegen kommen. Mit anderen Worten: Die Teilbilder sind so zueinander anzuordnen, dass ihre seitlichen Begrenzungen zueinander parallel ausgerichtet und nicht in ihrer Ebene gegeneinander verkantet sind. Es entstehen sonst wiederum unliebsame Höhenparallaxen, die den stereoskopischen Effekt störend beeinflussen.
- Die Bilder müssen über den ganzen Bereich der Bildaufnahme scharf sein, weil das menschliche Auge ab zirka drei Metern Abstand alle Gegenstände gleichzeitig scharf sieht und andererseits auf nähere Entfernungen sich sofort scharf einstellt (akkommodiert). „Künstlerische Unschärfen“ sind daher im Stereobild unangebracht und zu vermeiden. Zur Erzielung einer guten Raumwirkung sollten kurzbrennweitige Objektive, die eine hohe Schärfentiefe aufweisen, zur Anwendung kommen. Hingegen braucht man sich im Gegensatz zum einzelnen Lichtbild um die „richtige Perspektive“ nicht zu kümmern. „Echte“ Stereokameras haben eine etwas kürzere Brennweite mit einer großen Schärfentiefe.
- Der im stereoskopischen Bild dargestellte Raum (Tiefenzone) soll möglichst so bemessen sein, dass er auf einmal scharf erfasst werden kann. Die Sehwinkeldifferenz zwischen dem nächsten und dem fernsten Punkt darf einen Betrag von 60 bis 70 Winkelminuten – „Lüscher-Winkel“ – nicht überschreiten. Bei Landschaftsaufnahmen darf deshalb der nächstgelegene Punkt erst in drei Metern Entfernung liegen. Bei Makroaufnahmen ist analog auf die Einhaltung der Tiefenzone zu achten. Hintergrund außerhalb des erlaubten Bereiches sollte abgedeckt oder unscharf sein.
- Die Konvergenz der Sehstrahlen darf bei der Betrachtung der Stereobilder den maximalen Betrag der Konvergenz der Augachsen bei freiem Sehen um ca. 2° nicht übersteigen und sie darf vor allem nicht negativ werden, da Divergenz jegliches Zustandekommen eines Raumeindrucks verhindern kann.
Bei Beachtung der vorstehend aufgeführten Grundregeln wird man immer eine naturgetreue und reine Raumwirkung erzielen. Deshalb braucht man die in der gewöhnlichen Fotografie ängstlich vermiedenen stürzenden Linien, wie sie beispielsweise bei Gebäudeaufnahmen mit geneigter Kamera entstehen, nicht zu fürchten.
°stereobildpaar°
Eine einfache Methode besteht darin, zwei stereoskopische Teilbilder nebeneinander abzubilden; mit einer speziellen Blicktechnik (Parallelblick – sofern deren Breite jeweils ca. 65 mm nicht übersteigt – oder Kreuzblick) können sie dann ohne weitere Hilfsmittel als räumliches Bild wahrgenommen werden.
Es bedarf keiner besonderen Voraussetzungen, um das hilfsmittellose Betrachten von Stereobildern zu erlernen. Zur Vereinfachung gibt es jedoch spezielle Prismenbrillen. Bei der KMQ-Betrachtungsmethode sind die Teilbilder nicht nebeneinander, sondern übereinander abgebildet.
Für die Archivierung stereoskopischer Bildpaare auf Computern ist es üblich, beide Teilbilder in einer einzelnen JPEG-Datei zu speichern und den Dateityp mit „.jps“ anzugeben. Diese Bildpaare sind für die Betrachtung mit dem „Kreuzblick“ (Schielen) vorgesehen.
°anaglyphenverfahren°
Bei den Anaglyphenbildern werden die beiden Teilbilder übereinander gedruckt, wobei beide Teilbilder in Komplementärfarben eingefärbt werden. Als „Anaglyphe“ bezeichnet man zwar grundsätzlich jedes Stereobild, bei dem die beiden Teilbilder gleichzeitig auf derselben Fläche gezeigt werden (auch die Polarisationsprojektion ist also streng genommen eine „Anaglyphenprojektion“), meist ist jedoch mit „anaglyphisch“ eine farbanaglyphische Darstellung gemeint: Zur Trennung der beiden Einzelbilder werden verschiedene Farbfilter in 3D-Brillen verwendet, ursprünglich Rot vor dem rechten Auge und Grün vor dem linken. Beim Ansehen des Films löscht der Rot-Filter das rote Filmbild aus und das grüne Bild wird schwarz – der Grünfilter löscht das grüne Farbbild und das rote wird schwarz. Da beide Augen nun verschiedene Bilder sehen, entsteht im Gehirn wieder ein räumliches Bild.
°anwendungsgebiete°
Neben der Unterhaltung wird die Stereoskopie auch zur Veranschaulichung der Stereometrie und Trigonometrie, in mathematischen Lehrbüchern und zum Studium der Gesetze des binokularen Sehens eingesetzt.
[Text-Quelle -auszugsweise-: Wikipedia]
Mehr Info ?
Siehe auch Wikipedia.
°ego sententiam°
Vorab: sich mit der Holographie zu beschäftigen scheint zunächst reizvoll, wird aber mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit an den mir zur Verfügung stehenden Mitteln scheitern. Reizvoll wäre es aber schon, so ein Hologramm. Das wäre so, wie als wenn ich die Tricktechnik für die „Enterprise“ hätte. So bleibt’s erstmal wie bei der Deko für die „Orion„.
Meine ersten interessierten Versuche mit stereoskopischen Aufnahmen habe ich mit Änderungen der Position bei der Bildaufnahme gemacht. Ohne eigentlich zu wissen, was und wie ich das machen muss. Ich hatte mich zwar vorher rudimentär belesen. Was aber wohl nicht ausreichend war, um in der Vergangenheit bei entsprechender Gelegenheit auch nur ein annähernd akzeptables Ergebnis zu erzielen. Ausserdem fehlten mir darüberhinaus die fundierten Kenntnisse über geeignete, meist spezielle Software und deren Bedienung.
Nur wenn alle Komponenten zusammen nach den Regeln dieser Kunst harmonieren, kann man auch beeindruckende Ergebnisse erzielen.
Wie z. B. das hier: Blatt einer Sumpfdotterblume
Das Bild hat mich nicht wegen des Motivs aus den Socken gerissen. Sondern vielmehr wegen der Tatsache, das es mit einer einfachen Anaglyphen-Pappbrille für 1,50 € FUNKTIONIERT, den 3D-Effekt deutlich zu sehen !
Ich habe auch mit zwei identischen Kameras experimentiert, die auf eine dafür geeignete Vorrichtung (sogen. Stereo-Schiene) montiert werden. Die Schiene hab ich von meinem Schatzi geschenkt bekommen. Mein Schatzi brauche ich aber mehr.
Die Schiene kann ich aber auch nur für zwei identische Kameras verwenden. Die ich natürlich NICHT habe. Also nicht immer.
Dann wäre da noch der Makro-Schlitten. Denn kann man auch in der seitlichen Achse verstellen. Was die Sache mit nur einer Kamera (und einem hoffentlich unbewegten Motiv) auch interessant werden lassen könnte.
°illustrationen°:
°navigation auxilium°
… man könnte auch Navigationshilfe drauf sagen. Ab hier geht’s irgendwie weiter …