3D - Workshop
Wie funktioniert eigentlich 3-dimensionales Sehen ?
Die Fähigkeit unsere Umwelt plastisch zu erfassen wird in erster
Linie durch die parallele Stellung unserer beiden Augen ermöglicht.
Anders als bei einigen Tieren wie z.B. Vögel die durch ihre seitlich
am Kopf befindlichen Augen einen großen Blickwinkel haben, liefern
unsere Augen dem Gehirn zwei beinahe identische Bilder von der selben Szene.
Der einzige Unterschied zwischen diesen beiden "flachen" Bildern liegt in
einem geringfügig anderen Blickwinkel. Und dieser kleine Unterschied
reicht unserem Gehirn aus, ein räumliches 3D-Bild zu errechnen. Diese
Fähigkeit erwirbt der Mensch in den ersten Lebensmonaten. Jedoch nicht
alle Menschen verfügen über diese Fähigkeit. Bei ca. 5% der
Bevölkerung basiert das räumliche Sehen auf der Tatsache das
während einer Bewegung des Kopfes sich in der Nähe befindliche
Gegenstände schneller bewegen als weiter entfernte. Dadurch ist es auch
den oben erwähnten Vögel oder Menschen mit nur einem intakten Auge
möglich räumlich zu sehen. Aber eben nur bewegte Szenen. Die
Betrachtung von 3D-Fotos ist für diese Personengruppe leider nicht
möglich.
Die billigste Methode zur Herstellung von dreidimensionalen Fotografien ist die Verwendung von nur einem Fotoapparat mit dem man 2 Fotos im Augenabstand von ca. 6,5cm nacheinander aufnimmt. Man verwendet am Besten eine verschiebbare Kamerahalterung auf einem Stativ. Es ist unbedingt darauf zu achten, das zwischen den beiden Bildern kein Höhenversatz entsteht, da dieser später bei der Betrachtung von den Augen kaum mehr ausgeglichen werden kann und Kopfschmerzen verursacht. Der große Nachteil dieser Methode liegt auf der Hand. Sie können nur absolut unbewegliche Szenerien ablichten. Eine Landschaft mit vorbeiziehenden Wolken, ein Baum mit vom Wind bewegten Blättern oder gar eine Person sind sicherlich ungeeignete Objekte.
Mit einem Strahlenteiler, der auf das Objektiv einer normalen Spiegelreflexkamera aufgeschraubt wird, kann man dieses Problem recht preisgünstig lösen. Damit werden auf einem einzelnen 24x36 Foto ein linkes und rechtes Bild, welche durch den Strahlenteiler im Augenabstand aufgenommen wurden, untergebracht. Diese Methode ist für den Einstieg in die 3D-Fotografie optimal, da die Ausrüstung den Bruchteil einer echten 3D-Kamera kostet. Man kann entweder Dias oder Papierbilder im Format 9x13 erstellen die mit den dazu erhältlichen günstigen Betrachtern den beeindruckenden 3D-Effekt geniesen. Das fertige Papierbild kann natürlich auch eingescannt werden um daraus Anaglyphbilder (Rot/Grün), wie in meiner Bilder-Galerie zu sehen, erzeugen. Ein guter Strahlenteiler und die dazugehörigen Betrachter sind bei www.3D-Foto-Shop.de erhältlich. Da beide Bilder auf einem einzelnen Foto Platz finden müssen, ist das 3D-Bild zwangsläufig immer im Hochkantformat. Eine Projektion dieser Bilder ist leider nicht möglich, dafür benötigt man 2 separate Dias.
Eine bessere aber viel teuerere Methode ist die Verwendung von 2 synchron auslösbaren Fotoapparaten die im Augenabstand montiert und genau einjustiert sind. Die Problematik hierbei ist die Einhaltung des Augenabstand von 6,5cm. Mir ist keine Kleinbildkamera bekannt die klein genug wäre, um nebeneinander montiert diesen Abstand einzuhalten. Doch man kann diesem Ziel recht Nahe kommen. Ich verwende hierzu zwei Minox
GT die versetzt hintereinander auf ein Alu-Profil geschraubt wurden.
Dadurch erreiche ich einen Objektivabstand von gerade noch vertretbaren 7,5cm.
Ein vergrößerter Abstand läßt nämlich alle
Gegenstände auf dem 3D-Bild wie Spielzeug erscheinen. Die Erklärung
hierfür ist einfach. Stellen Sie sich einen Spielewürfel vor, der
vor Ihnen auf dem Tisch liegt. Bedingt durch seine Größe können
Sie problemlos seine Vorder- als auch beide Seitenflächen sehen. Stellen
Sie sich nun vor, der Würfel wäre 1m groß. Natürlich
würden Sie jetzt nur noch die Vorderseite sehen können. Aber wenn
Sie einen zugegebenermaßen etwas ungewöhnlichen Augenabstand von
1,5m hätten, dann könnten Sie wie zuvor wieder 3 Flächen erkennen.
Doch mit diesem Parameter kann Ihr Gehirn nicht rechnen und es geht davon
aus, daß der Würfel sehr klein sein muß. Und so sieht es
dann auch aus. Fotogafiert man z.B. mit einem vergrößertem
Objektivabstand (ca. 1m) eine Landschaft, dann wirkt diese später für
den Betrachter wie die Landschaft einer Modeleisenbahn. Wenn man diesen Effekt
gezielt einsetzt kann man ganz verblüffende Trickbilder erzeugen. Jedoch
für eine realistisch wirkende Fotografie sollte der Objektivabstand
dem Augenabstand so nahe wie möglich kommen.
Doch jetzt zurück zu unserem 3D-Fotoapparat. Für die synchrone
Auslösung der beiden Kameras habe ich in deren Inneren eine
Stromversorgungsleitung unterbrochen und die beiden Drahtenden nach Außen
geführt. Ein gemeinsamer Taster bzw. eine Timerschaltung lösen
dann beide Kameras zeitgleich aus. Man muß hierzu nur vor jeder Aufnahme
beide Kameras spannen und die Auslöseknöpfe drücken. Der Vorteil
der Mínox liegt in ihrem elektomagnetisch gesteuertem Shutter, denn
erst wenn man die Stromversorgung über den gemeinsamen Auslöser
zuführt, öffnen die Shutter und belichten die Filme. Falls die
beiden Bilder unterschiedlich hell belichtet werden, kann dies durch eine
DIN/ASA-Korrektur an einem der beiden Apparate ausgeglichen werden. Ein Nachteil
ist die getrennte Entfernungs- und Blendeneinstellung sowie der Versatz der
beiden Kameras. Bedingt durch den Versatz können Objekte die näher
als etwa 2m entfernt sind nicht zufriedenstellend abgelichtet werden.
Das Optimum ist natürlich eine echte
Stereokamera. Doch leider sind Stereokameras im Handel kaum erhältlich
und meist sehr teuer. Diese Kameras verwenden nur einen Film auf dem beide
Bilder gleichzeitig belichtet werden. Die Objektive sind mechanisch gekoppelt,
so das sich jede Einstellung auf beide Linsen auswirkt. Aber leider hat auch
diese Kamera einen kleinen Nachteil. Das Bildformat entspricht bei den meisten
Modellen nicht mehr dem Standard von 24x36mm. Dies ist begründet durch
den optimalen Objektivabstand von 6,5cm. Für nur 2 Bilder nebeneinander
ist der Abstand zu groß und man würde eine Menge Filmmaterial
verschwenden. Doch bei den verwendeten 3 Bildern reicht der Platz nunmal
nicht aus für das übliche 24x36mm Format sondern nur für 24x30mm.
Da kann es schon mal vorkommen, daß das Entwicklungslabor Mist baut
und Ihre schönen Bilder in der Mitte zerschneidet (ich spreche aus
Erfahrung). Die Auswahl an Diarähmchen auf dem Markt die dieses
ungewöhnliche Format unterstüzen ist auch nicht gerade groß.
Ich verwende dafür Rähmchen der Firma BONUM mit denen man auch
die seitliche Verschiebung gut durchführen kann. Aber leider kosten
die auch fast das Doppelte wie Standardrähmchen.
Noch ein Tip für Ihre 3D-Fotos: Sorgen Sie immer für eine ausreichende
Schärfentiefe. Der Betrachter muß in der Lage sein alle Punkte
des Bildes zu fokusieren.
Wie zuvor beschrieben werden 2 Fotos im Augenabstand erzeugt. Betrachtet
man nun mit dem linken Auge das linke Bild und mit dem rechten Auge das rechte
Bild, ist die Illusion perfekt. Unser Gehirn ist in der Lage daraus ein
realistisches räumliches Bild zu errechnen. Gegenstände scheinen
meterweit hinter der Bildoberfläche zu liegen, andere ragen weit aus
dem Bild heraus. Doch wie führt man nun den einzelnen Augen die richtigen
Bilder zu? Ohne Hilfsmittel ist es nur dem geübten 3D-Fan möglich.
Er kann 2 nebeneinander liegende Bilder so betrachten, daß beide
Einzelbilder für ihn zu einem 3D-Bild verschmelzen. Doch das bedarf
etwas Übung. Am Besten funktionert die Betrachtung von Dias. Man
benötigt als Hilfsmittel nur 2 einfache Diabetrachter die im Handel
für wenig Geld angeboten werden. Klebt man beide im Augenabstand aneinander
ist der perfekte 3D-Betrachter fertig.
Jedoch beim Rahmen der Dias ist größte Sorgfalt geboten. Ein
Höhenversatz zwischen den Bildern oder ein schief eingelegtes Dia
müssen unbedingt vermieden werden. Der seitliche Versatz zueinander
legt die Tiefenebene des 3D-Bildes fest. Damit entscheidet man ob
Gegenstände aus dem Bild herausragen sollen, oder ob die ganze Szene
nach hinten versetzt wird und durch ein sogenanntes Scheinfenster betrachtet
wird. Je weiter man beim Rahmen die Bilder voneinander wegschiebt, desto
weiter hinten wird die Szene erscheinen. Sie sehen schon, das Rahmen der
Dias ist für das 3D-Ergebnis sehr entsscheident. Ich verwende als
Hilfsmittel einen kleinen Leuchttisch
auf dem ein transparentes Millimeterpapier gespannt ist und 2 Fixierungen
für die Diarähmchen aufgeschraubt sind. Damit läßt sich
ausreichend genau arbeiten. Damit die Dias in den Rähmchen nicht
verrutschen, verwende ich die Marke Quickpoint mit Klebepunkten.
Auf lange Sicht wird man sich mit dem einfachen 3D-Betrachter nicht mehr
zufrieden geben, denn es ist nicht leicht mehreren Leuten gleichzeitig seine
Meisterwerke vorzuführen. Die Antwort hierauf und damit auch die beste
Betrachtungsmöglichkeit heißt: Projektion.
Aber das ist mit etwas mehr Aufwand und vor Allem auch mit höheren Kosten
verbunden, denn man benötigt zwei
Diaprojektoren. Gut, 2 Projektoren,
aber wie sieht das linke Auge nur das linke Dia und das rechte nur das rechte
Dia? Dafür gibt es zwei unterschiedliche Verfahren.
Das bekannteste ist das sogenannte Rot-Grün Verfahren. Vor jeden Projektor
wird ein Farbfilter in den Farben Rot bzw. Grün gesetzt. Die Projektoren
werden so eingerichtet, daß beide Bilder sich auf der Leinwand
deckungsgleich überlagern. Trägt der Betrachter nun eine Brille
die ihrerseits aus einem roten und einem grünen Filter besteht, kann
das "grüne Bild" nur den grünen Filter passieren und das "rote
Bild" nur den roten Filter. Damit hat jedes Auge wieder sein entsprechendes
Bild. Der Nachteil liegt in den Farben. Eigentlich sind nur Schwarz/Weiß
Aufnahmen für diese Methode geeignet, da die Farben Rot und Grün
ja nach Links und Rechts unterschieden werden. Verwechseln Sie dieses Verfahren
aber nicht mit dem was Sie vor einiger Zeit im Fernsehen mit einer 3D-Brille
zu sehen bekamen. Das basiert auf einer ganz anderen Technik die Sie aber
mit Ihrer Videokamera auch ganz einfach selber
ausprobieren können.
Die qualitativ hochwertigste Methode der 3D-Projektion ist die Verwendung
von im Fotohandel erhältlichen Polarisationsfiltern. Anstatt der Farbfilter
werden für die Projektoren und die Brillen Pol-Filter eingesetzt. Die
Polarisationsebene des einen Bildes wird hierbei um 90 Grad zum anderen Bild
verschoben. Vorausgesetzt die Filtereinstellung der Projektoren stimmen mit
denen der Brillen überein, erhält man eine saubere Trennung von
linkem und rechtem Bild, und das ohne Farbverluste. Nur die Leinwand stellt
hierbei ein Problem dar. Mit handelsüblichen Leinwänden werden
Sie wenig Freude haben, denn die Polarisation der Bilder würde zum Teil
aufgehoben werden. Mittlerweile gibt es einige Hersteller die professionelle
3D-Projektionsflächen anbieten, wenn auch zu einem stolzen Preis. Nach
einigen Experimenten habe ich herausgefunden, daß die Verwendung von
der in Sprayflaschen erhältlichen Farbe "Eckhard-Silber" auf einer
Holzplatte mit Schleiflack-Oberfläche recht annehmbare Ergebnisse liefert.
Und das zu einem Bruchteil der Kosten einer Profi-Leinwand.
Wie funktioniert nun diese Polarisation? Am Einfachsten stellt man sich das
so vor: Ein Pol-Filter wirkt wie ein Sieb mit länglichen
Durchlaßöffnungen. Durch diese Schlitze können nur Lichtteile
hindurch, die die gleiche Richtung haben. Das so gerichtete (polarisierte)
Licht kann nun ein Sieb mit um 90 Grad gedrehten Schlitzen nicht mehr passieren
sondern ausschließlich das Sieb mit gleichwinkeligen Schlitzen.
Um 3D-Bilder mit einem Farbdrucker auszudrucken oder wie in meiner 3D-Bilder Galerie darzustellen verwendet man das Rot-Blau Verfahren. Es ist qualitativ nicht sehr hochwertig, funktioniert aber ganz vernünftig. Hierzu werden beide Einzelbilder nach dem einscannen mit einem Bildbearbeitungsprogramm in Graustufenbilder und anschließend wieder in RGB-Bilder umgewandelt. Man erhält dadurch 2 Schwarz/Weiß-Bilder die in ihre Grundfarben (Rot,Grün,Blau) gesplittet werden können. Um nun das 3D-Bild zu erstellen, fügen Sie die RGB-Teile wieder zusammen, aber verwenden den R-Anteil des linken und den G,B-Anteil des rechten Bildes. Dieses Bild kann nun mit einer Rot-Blau Brille (Rot - links) betrachtet werden. Als Bildbearbeitungsprogramm verwende ich COREL-Fotopaint, aber auch sehr viele andere Programme bieten diese Möglichkeiten.
Es gibt sicher noch eine Vielzahl anderer Betrachtungsmöglichkeiten
von 3D-Bildern, doch ich will es hierbei belassen. Sie werden sehen, es ist
gar nicht so schwierig seine eigenen Raumbilder herzustellen.
Aber Vorsicht ! Es macht süchtig.