Es hat mitunter etwas Enervierendes an sich: Menschen, die vorzugsweise auf Aussichtsplattformen in den Alpen nach der idealen Abstellmöglichkeit für ihre Kamera suchen, um sie dann – Stück für Stück und Klick für Klick- von links nach rechts zu führen. Im Idealfall aber kann das Ergebnis ein beeindruckendes Panoramabild für die Daheimgebliebenen sein. Die Technik, eine Kamera auf eine feste Ebene zu setzen, um die dargebotene Aussicht erst Bild für Bild zu fotografieren und diese Aufnahmen später möglichst passgenau zusammenzusetzen, ist seit Beginn der Fotografie populär. Nicht nur Fotoamateure oder Postkartenhersteller nutzen das Verfahren. Es war und ist teilweise heute noch Bestandteil militärischer Aufklärung oder der Wissenschaftsfotografie. Denn im Gegensatz zu den Verzerrungen durch das Benutzen eines Weitwinkels kann der Fotograf so eine deutlich natürlichere Abbildung der Aussicht erstellen. Die einzelnen Bilder seines Breitbild-Fotos erlauben einen vergleichsweise realistischen Einblick auf und in das Panorama. Doch so einfach und populär diese Methode nach wie vor sein mag, in ihrer Anwendung ist sie auf die Standbildfotografie und auf die Ablichtung unbewegter Objekte begrenzt. Schon der langsame Vorbeiflug eines Vogels von links nach rechts kann das erhoffte Ergebnis auf eigentümliche Weise verzerren. Denn das Tier könnte nun auf mehreren und im schlechtesten Fall sogar allen Einzelbildern mitfotografiert werden. Noch problematischer wird es, wenn die Methode auf Video- oder Filmaufnahmen übertragen werden soll. Denn selbstverständlich lässt sich nicht zunächst links etwas filmen, um die Kamera dann umzupositionieren und rechts weiterzufilmen, um dann die beiden Aufnahmen schließlich zusammenzufügen. Zumindest gäbe das Ergebnis keinen natürlichen Eindruck wieder.

Eine denkbare Lösung wäre es, mehrere Filmkameras desselben Typs auf unterschiedliche Punkte innerhalb des Panoramas auszurichten, gleichzeitig zu filmen und diese Sequenz später auf mehreren Projektoren abzuspielen. Werden diese analog der Ausrichtung der Kameras eingestellt, könnte das Ergebnis eine naturgetreue Abbildung der aufgenommenen Szene sein. Dabei allerdings zeigen sich drei Probleme: Zum einen müssen die Kameras exakt so eingestellt werden, dass am Ende des Aufnahmehorizonts der einen Kamera millimetergenau der Aufnahmehorizont der nächsten Kamera beginnt. Ähnlich müsste dann mit jeder weiteren Kamera und den Projektoren verfahren werden. Zum zweiten gleichen die Ergebnisse einer Kamera nie hundertprozentig der einer anderen. Auch wenn alle vom selben Typ sind, gibt es sichtbare Unterschiede etwa bei der Darstellung der Farben oder der Auflösung. Das dritte Problem aber ist das vielleicht grundlegendste: Während ein Panoramafoto mit ein- und derselben Kamera und damit aus ein- und derselben Perspektive aufgenommen werden kann, müssen bei einem gefilmten Panoramabild zwangsläufig immer mehrere Kameras genutzt werden, denn die Szene muss simultan aufgenommen werden. Die Kameras aber können nicht von einund demselben Standpunkt aus filmen, sondern müssen allein aufgrund der Breite des Gehäuses mindestens einige Dezimeter versetzt zueinander angeordnet werden. Durch den unterschiedlichen Kamerastandpunkt entsteht aber nicht nur eine deutlich sichtbare Verzerrung der Perspektive, es kommt auch zu sogenannten Parallaxefehlern, also „Beobachtungsfehlern“, die entstehen, wenn man zwei hintereinander liegende Gegenstände betrachtet und dabei den Ausgangspunkt ändert.

Forschern des Fraunhofer HHI ist es nun gelungen, diese (und einige weitere) Probleme zu lösen und das System Omnicam zu entwickeln, mit dem Panoramafilme in Full HD-Qualität produziert werden können. Dabei kommen – angebracht auf einem speziellen Ring – in der Regel sechs und im Extremfall bis zu zwölf Kameras zum Einsatz, die 180-Grad-Perspektiven abdecken beziehungsweise sogar eine 360-Grad-Umschau verzerrungsfrei aufnehmen können. Ein ähnlich aufgebauter Projektorensatz erlaubt die naturgetreue Wiedergabe des vorher gefilmten Geschehens. Für Omnicam arbeiten die Forscher mit einem speziellen Spiegelsystem, über das die zueinander versetzten Positionen der Kameras so angeglichen werden, als ob alle Aufnahmegeräte am selben Platz stünden. Durch eine feine Kalibrierung und die Nachbearbeitung der Aufnahme(n) mit einer speziellen Software können Ungleichheiten der Kameras bei der Aufnahmequalität egalisiert werden. Zudem sind die Kameras so exakt positioniert, dass bei einer Überlappung von einigen wenigen Bildpunkten Aufnahmen in Tiefenbereichen ab etwa drei Meter bis unendlich möglich sind, ohne dass sichtbare Parallaxe-Fehler auftreten. Eine Überlappung von einigen wenigen Bildpunkten ist sinnvoll, um die Sichtbarkeit leichter Farbunterschiede zu reduzieren und optische Beugungseffekte auszugleichen.

Erste Panoramaproduktionen wurden mit Omnicam bereits durchgeführt. Aufgezeichnet wurde etwa ein Bundesliga-Fußballspiel zwischen Borussia Dortmund und 1899 Hoffenheim im Dortmunder Westfalenstadion. Das Kamerasystem wurde dabei in zentraler Position direkt unter den beiden Hauptkameras der regulären Fernsehproduktionen platziert, so dass das gesamte Spielfeld auf Höhe der Mittellinie erfasst wurde. Die Aufzeichnung erfolgte nur in der Totalen, also ohne Schwenk und Zoom, so dass das daraus resultierende Videopanorama immer das gesamte Spielfeld aus einer bevorzugten Zuschauerperspektive zeigt. Zusätzlich wurden links und rechts von der Omnicam sowie über das ganze Stadion verteilt Mikrofone installiert. Bei der anschließenden Wiedergabe im „Tomorrow‘s immersive Media Experience Laboratory“ (TiME Lab), einem speziell eingerichteten Showcase des Fraunhofer HHI, erlebten die Besucher einen Eindruck, der in Hinsicht auf Optik und Akustik kaum von einem Besuch im Stadion zu unterscheiden war. Mittlerweile wurden weitere Versuche, etwa eine 180-Grad-Filmaufnahme eines Mittelalterfestes und ein gemeinsam mit der Hochschule für Film und Fernsehen in Potsdam-Babelsberg produzierter Kurzfilm abgeschlossen. Zudem wurden Aufnahmen eines Konzerts der Berliner Philharmoniker gemacht, um LiveÜbertragungen im Panorama-Format zu erproben. Weitere Tests sollen ab Herbst folgen, dann aber mit einer verkleinerten Version der Omnicam, die besser in Konzertsäle integriert werden kann. Das mittelfristige Ziel ist eine Live-Übertragung von klassischen Konzerten und anderen Premierenereignissen in das TiME Lab oder ähnliche Installationen. Erste Planungen zu einer Direktübertragung nach Japan laufen bereits. Zudem soll das System so ausgebaut werden, dass dreidimensionale Aufnahmen möglich werden. Allerdings ist die 3D-Variante wesentlich schwieriger in der Handhabung. Hier muss zum einen die Anzahl der Kameras verdoppelt werden, auch deren Anordnung und Geometrie ist deutlich komplexer. Trotzdem aber können interessierte Zuschauer in Zukunft damit rechnen, Sport oder kulturelle Ereignisse an vielerlei Orten der Welt so zu erleben, als wären sie live dabei.

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Christian Weißig
  • Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik Heinrich-Hertz-Institut HHI
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