Extreme Weitwinkel ohne Verzeichnung

Nubbert · Gast

Meine Frage:
Hallo, ich habe eine kleine Frage zur Verzeichnung:
Bei Wiki steht folgendes zu Weitwinkel über 180 Grad:
Die Abbildung einer langen, geraden Straße auf ganzer Länge muss folgende widersprüchliche Eigenschaften im Bild vereinen: In Bildmitte sind die Straßenränder parallel, und an beiden Bildseiten laufen die Straßenränder zu Fluchtpunkten zusammen. Das ist nur mit tonnenförmiger Verzeichnung möglich. Sie ist eine Voraussetzung für Fischaugen, denn nur so sind Bildwinkel von 180° und mehr möglich.

Gibt es denn nicht auch entzerrte Bilder über 180 Grad , bei denen keine tonnenförmige Verzeichnung auftritt???
Das Beispiel mit der Straße macht für mich auch keinen Sinn, da die Ränder an den äußeren Teilen der Straße allein durch die Entfernung ja weiter zusammenrücken als im zentrum

Meine Ideen:
Gibt es nicht sogar 360 grad Panoramabilder ohne Verzeichnung?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Was heißt denn, die "rücken alleine durch die Entfernung weiter zusammen"?
Das ist doch letztlich, was da steht: Die Straßenränder müssen auf der einen und auf der anderen Seite des Bildes zusammen kommen, in der Mitte aber parallel sein und einen gewissen Abstand haben. Zeig mir mal, wie Du zwei gerade Linien zeichnen willst, die in der Mitte einen Abstand haben und parallel sind, aber an den Rändern jeweils zusammen laufen. Wie sollen denn solche Linien noch gerade bleiben können?

Gruß
Marco

Nubbert · Gast

Das ist kein Problem.
Von der Mitte ausgehend laufen die Linien zu 2 Fluchtpunkten gerade zusammen
Es muss sich quasi ein leichter Knick in der Mitte befinden.

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Nubbert · Gast

Mh, ich will es auch nicht ins lächerliche ziehen, aber der Effekt müsste doch auch in Normalbrennweite auftreten, wenn man eine Straße vor sich fotografiert, wie sieht es denn da aus? Hier sehe ich keine Krümmungen

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Das hängt davon ab, wie das Objektiv quasi "gegensteuert".
Fakt ist, so lange es noch weniger als 180° sind, kann es theoretisch ausgeglichen werden, wenn größer, gibt es noch nicht mal mehr eine theoretische Möglichkeit. Aber klar, den Effekt hast Du generell bei Weitwinkel schon, so wie ich das kenne.

Gruß
Marco

Nubbert · Gast

Wenn ich nun jeden Objektpunkt strahlengetreu abbilde, dann erhalte ich doch ein Bild ohne Verzerrung. Das das nicht mit einem Objektiv geht leuchtet ein, aber es gibt ja auch Software zum zurückrechnen. Da werden dann Ränder wieder vergrößert zb. Jeder kennt doch 360 grad Panoramabilder in Ausstellungen. Stellt man sich hier in die Mitte hat man einen normalen Seheindruck, wenn Weitwinkel immer verzeichnet wäre es doch gar nicht möglich

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Ich denke, das ist die Frage, was Du genau als "Verzeichnen" ansiehst.
Die Grundidee bei der Zentralprojektion ist ja, dass Du Dir eine Projektionsebene vorstellst, die vor dem Betrachterauge steht. Dann betrachtet man ja quasi "Sehstrahlen" von den 3D-Objekten hinter dieser Projektionsebene und der Schnittpunkt mit der Projektionsebene ergibt dann das projizierte Bild. Dazu gibt es sicherlich auch einige Erklärungen im Internet.
Wenn Du also eine (flache) Ebene annimmst und dich dahinter stellst, wird sofort klar, warum es nicht möglich ist, 180° und mehr abzubilden, wenn es im Sinne dieser Zentralprojektion verzeichnungsfrei sein soll.
Man könnte sich jetzt aber auch vorstellen, dass man gar nicht von dieser "flachen" Ebene als Projektionsebene ausgeht. Sondern man könnte sich auch vorstellen: Man steht in einem (transparentem) Zylinder oder sogar einer Kugel und betrachtet die Welt durch diese gekrümmte Fläche hindurch. Dann sind zwar gerade Linien der 3D-Welt nicht mehr gerade in der Projektion, aber das ist ja auch so, wie der Mensch die Welt wahrnimmt. Bezüglich der normalen Zentralprojektion wären das also Verzeichnungen, aber trotzdem eine korrekte Darstellung bezüglich der gekrümmten Fläche.

Gruß
Marco

Nubbert · Gast

Ok, vielen Dank
Da hatte ich mir auch schon Gedanken zu gemacht. Wenn ich ein Bild auf einer Leinwand erneut abbilde, ändern sich höchstens die Größenordnungen, also der Maßstab, will ich aber eine Sphäre abbilden benötige ich eine Projektion und muss Bildfehler in Kauf nehmen, wie bei Karten als Abbildung einer Kugeloberfläche.
Aber was meinst du mit „ Geraden werden nicht als gerade abgebildet?“Ich kenne die Funktionsweise der Netzhaut als Bilderzeugender Sensor nur als geometrisch abbildende Beschreibung.
Liebe Grüße

Thomas

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Ich rede eigentlich nicht von der Netzhaut.
Schau Dir mal das hier an. Vielleicht wird da eher deutlich, was ich meine:
https://www.geogebra.org/m/nq6bvWRJ

Gruß
Marco

Nubbert · Gast

Achso, ja klar ich glaube jetzt haben wir echt aneinander vorbei geredet.
Das ist ja eine Zentralprojektion, wie das Auge die Welt wahrnimmt oder wie wir Objekte auf der Leinwand zeichnen, wie wir sie perspektivisch sehen.
Aber: wenn ich mir vorstelle, dass ich auf eine Entfernung von 20 m fokussiere, dann sehe ich ja quasi eine Kugeloberfläche von der Mitte der Kugel aus. Es ist ja prinzipiell jetzt unmöglich diese Oberfläche maßstabsgetreu wiederzugeben, wenn ich eine 2d Leinwand benutzen will. Unser Auge rechnet ja auch von einer gewölbten Netzhaut in ein visuelles Bild um, bei dem Geraden als gerade gesehen werden, dh nicht gebogen.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Also, was das Auge, Netzhaut, Gehirn so alles macht, das würde ich jetzt eher mal außer Acht lassen. Klar ist, dass auf der Netzhaut auch ein verzerrtes Bild sein wird, bei Brillenträgern dann wieder anders verzerrt, etc. Aber das wird das Gehirn sehr schnell ausgleichen. Letztlich wird ja aus irgendwelchen Nervenimpulsen sogar auf eine dreidimensionale Umgebung geschlossen, da ist es ziemlich egal, wie verzerrt ein Bild auf der Netzhaut ist oder nicht.
Da Sache ist doch so: Wenn ich ein Bild anfertige, entweder durch Fotografie oder aber auch durch Berechnung eines Computers: Ich will doch letztendlich erreichen, dass das Bild, das üblicherweise auf einer flachen Bildfläche dargestellt ist, für den Betrachter ein möglichst ähnliches Ergebnis ergibt, wie wenn er die Originalszene (also das fotografierte Objekt oder das 3D Modell im Computer) direkt betrachten würde.
Wenn ich also von nur einem Auge ausgehe (sonst bräuchte man ja 2 Bilder), dann will ich, dass beim Betrachten des Bildes in etwa dieselben Helligkeits-/Farb-Informationen aus verschiedenen Richtungen auf mein Auge treffen, wie das auch der Fall wäre, wenn ich die Szene direkt betrachtet würde.
Danach erst passiert die Verarbeitung im Gehirn, die dann je nach individueller Netzhaut-Krümmung, etc irgendeine Vorstellung der Abgebildeten Szene dem Betrachter ermöglicht. Aber dieser Verarbeitung ist dann ja letztlich egal, solange wir schon vor dem Auge es schaffen, möglichst ähnliche Verhältnisse zu schaffen, egal ob man das Bild betrachtet oder die Originalszene.

Deshalb kommt man eben auf die Idee: Wenn ich mir eine Bildebene zwischen Betrachter und der Szene, die er betrachtet denke und mir quasi Seestrahlen durch diese Bildebene hindurch vorstelle, mir Farbe und Helligkeit für jeden Punkt der Bildebene irgendwie merke und auf einer Leinwand, Monitor, Papier-Ausdruck, etc. reproduziere, dann sollte das Gehirn beim Betrachten dieses Bildes eine ähnliche Vorstellung bekommen, wie beim Betrachten der echten Szene.

So lange, wie diese Fläche aber wirklich eine flache Fläche ist, kann ich unmöglich einen Blickwinkel von 180° und mehr darstellen. Dafür bräuchte ich eben eine gebogene Fläche, aber dann ist es nicht mehr eine Zentralprojektion und Geraden in der dreidimensionalen realen Welt sind dann auch nicht mehr gerade auf dieser gebogenen Fläche. Trotzdem rekonstruiert u. U. das Gehirn daraus eine Vorstellung einer dreidimensionalen Welt, bei der die gebogenen Linien als im Raum gerade interpretiert werden.

Nubbert · Gast

Vielen lieben Dank für die Mühe, du hast mein Bild auf jeden Fall verbessert und erweitert