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ERZ WUNGENE PERSPEKTIVE


digit! - epaper ⋅ Ausgabe 4/2021 vom 27.08.2021

TECHTALK | FOTOTECHNIK FÜR DIE PRAXIS | TEIL 14

Artikelbild für den Artikel "ERZ WUNGENE PERSPEKTIVE" aus der Ausgabe 4/2021 von digit!. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: digit!, Ausgabe 4/2021

Ein Modellauto auf Lebensgröße aufzublasen, ist gar nicht so einfach. Mit ein paar Gedanken zur Optik und zur Geometrie gelingt es dann aber doch. Canon EOS 600D (APS-C-Sensor), Brennweite 14 mm, Blende 22, ISO 400, 1/80 Sekunde.

Die Motivation

Je näher ein Objekt an der Kamera ist, desto größer erscheint es. Dieser perspektivische Effekt ist uns Fotografen häufig eher lästig, denn dadurch wirken manchmal Füße, Hände oder Nasen viel zu groß oder Gebäude merkwürdig gekippt. Tatsächlich können wir uns diesen Effekt aber auch zunutze machen. Ein bekanntes Beispiel sind die kleinwüchsigen Hobbits im Film „Herr der Ringe“. Ian McKellen ist zwar wirklich etwas größer als Elijah Wood, aber nicht viel größer. Frodo ist einfach immer etwas weiter von der Kamera entfernt als Gandalf.

Eine andere Anwendung sind Modelle. Den Millennium-Falken für Star Wars im Maßstab 1:1 zu bauen, wäre aufwändig gewesen, doch im Maßstab 1:72 war es für die Modellbauer ein Auftrag wie jeder andere. Die Verkleinerung oder Vergrößerung auf der Kinoleinwand geschieht in beiden Beispielen über die Perspektive. ...

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Bleiben wir beim Beispiel des nahtlos eingefügten Modells. Angeregt durch den Filmemacher Shanks FX 1 möchten auch wir nun eine Fortsetzung von „Zurück in die Zukunft“ drehen, aber wir haben nur ein sehr kleines Budget. Echte DeLorean DMC-12 sind rar – erst recht solche mit Flux-Kompensator. Wir greifen stattdessen zu einem Modell im Maßstab 1:24 und müssen nun überlegen, wir wir es stimmig in die Szene einbauen können.

Gedanken zur Geometrie und zur Optik

Szene und Modellauto sind vorhanden. Jetzt stellt sich die Frage, wie denn die Anordnung für eine glaubhafte Verschmelzung aussehen muss. Die Skizze macht die geometrischen Zusammenhänge deutlich.

In der skizzierten Anordnung wird das kleine Auto gegenüber dem großen Auto um den Faktor V = B 2 / B 1 = g 2 / g 1 optisch vergrößert und erscheint dadurch der Kamera genauso groß. Unser Modellauto ist im Maßstab 1:24 gefertigt, also soll im Weiteren auch für den Abbildungsmaßstab V = 24 gelten. Hierfür muss die Szene V·g 1 weit von der Kamera entfernt sein.

Eine andere Herangehensweise, die dann auch zur erforderlichen Brennweite führt, gelingt über den Objektwinkel α. Wenn dieser Winkel für Groß und Klein gleich ist, sollte die optische Illusion funktionieren. Mit der Bildgröße B und der Gegenstandsweise g ergibt sich der Winkel wie folgt:

α =2 arctan B 2g

Der zweite relevante Winkel ist der Bildwinkel, der oft auch Fieldof-View genannt wird (Details in 2). Gemeint ist jener Winkel im Gegenstandsraum, der durch die Ränder des Aufnahmeformats begrenzt wird. Häufig geht man von der Sensordiagonale aus, aber in unserem Beispiel muss man die Sensorhöhe wählen, da auch für die Berechnung des Objektwinkels die Höhe die Grundlage war.

Um nun das Objekt vollständig zu erfassen, muss der Bildwinkel θ mindestens genauso groß sein wie der Objektwinkel α.

Unter der vereinfachten, aber gut zulässigen Annahme einer Fokussierung des Objektivs gegen Unendlich wird die Brennweite f gleich der Bildweite b, und es ergibt sich die folgende Geometrie:

tan ( 1 θ ) = d/2 oder umgestellt für den Bildwinkel: θ = 2 arctan d 2 f 2f

Die Größe f ist die Brennweite des Objektivs, die Größe d ist bei uns die Höhe des Sensors. Wir gehen dabei davon aus, dass die Breite des Autos nicht größer als 1,5 x die Höhe ist (für das Format 2:3), sonst müssten wir für eine vollständige Erfassung über die Breite gehen.

LESSONS LEARNED

Für einen glaubhaften Effekt ist es wichtig, dass das Licht für das Modell und für die Szene gleich ist. Weiterhin sollte man darauf achten, auch „echten“ Vordergrund einzufangen. Ein Kiesbett oder ein Stück Gehsteig kann viel dazu beitragen, die Fusion glaubwürdig erscheinen zu lassen. Und dann sollte man nicht vergessen, auch einige Bilder ohne das Modell aufzunehmen. Damit wird es dann im Anschluss in der Bildverarbeitung möglich, Modell und Schatten mit echtem Untergrund zu überblenden.

Der erste Schritt am PC ist dann ein Check, ob denn die Perspektive stimmt. Doc Baumann von der DOCMA hat dazu einen guten Trick parat (siehe auch 5 sowie seine Rubrik im Magazin DOCMA): „Autos scheinen zwar schwer perspektivisch konstruierbar zu sein, sind aber dank der Reifen dann doch eher einfach. Da haben wir drei Bezugspunkte: die Standfläche auf dem Boden, die obere Kante und die Achse. Da beim Auto, anders als beim Motorrad, alle vier Reifen gleich groß sind, reichen diese drei Punkte zur Konstruktion der Fluchtlinien aus.“

Tatsächlich hat bei uns der erste Check ergeben, dass die Perspektive anfangs nicht perfekt stimmig war – auch kleinste Veränderungen haben hier einen großen Einfluss. Dann kann man entweder das Auto freistellen und ein wenig in der Form verändern oder einfach noch mal fotografieren und dabei sauberer einmessen.

Wenn Sie an der Technik Spaß gefunden haben, lassen Sie sich auch einmal von Michael Paul Smith inspirieren, der mit amerikanischen Modellautos aus den 50ern erstaunlich überzeugende kleine Dioramen aufbaut 7. Prädikat sehenswert!

AB IN DIE PRAXIS …

Ein Probelauf

Bei den vielen Größen, die es einzustellen gilt, ist der Ablauf in der Praxis gar nicht so einfach. Folgendes Schema hat sich bewährt:

1. Zuerst einmal gibt man den gewünschten Abbildungsmaßstab V vor, der in unserem Falle dem Maßstab 1:24 des Modellautos entspricht.

2. Dann komponiert man mit der Kamera am Auge die Szene noch ohne Auto und überlegt, wo denn das Auto scheinbar stehen soll. Damit legt man den Bildwinkel θ und damit die Brennweite f fest.

3. Dann legt man einen Bezugspunkt fest und markiert auf der Straße, wo dieser Punkt zu liegen kommen soll. Im Beispiel ist der Auflagepunkt des rechten Hinterrads der Bezugspunkt.

4. Danach kann man die Kamera auf einem Stativ fixieren und mit einem Zollstock den Abstand g 2 von der Kamera bis zum Sollpunkt auf der Straße messen.

5. Dann platziert man das Modellauto auf dem Abstand g 1 =g 2/V.

Merke: Die Maße g 1 und g misst man von der Sensorebene zzgl. der Brennweite ab (die Annahme dabei ist f ≈ b).

6. Im Anschluss passt man Kamera und Auto mit den Libellen initial in Höhe und Ausrichtung an und stellt dabei auch sicher, dass der Bildwinkel gut gewählt ist (dass θ ≥ α ist).

7. Nun kann man die Kamera derart neu ausrichten, dass der zuvor gewählte Punkt am Modell an der Markierung in der realen Szene zu liegen kommt (siehe die Abbildung mit dem „Peillinie“). Meist wird man nun etwas iterieren müssen, also zurück zu 2. gehen müssen.

Im nächsten Schritt muss man kontrollieren, ob denn die Schärfentiefe in der gewählten Konstellation ausreicht. Wünschenswert wäre eine Schärfentiefe, die mindestens von g 1 bis Unendlich oder mindestens von g 1 bis g 2 reicht. Im ersten Fall verschenkt man etwas Schärfebereich (von g 2 bis Unendlich), kann dafür aber über die hyperfokale Distanz rechnen und dann den Fokuspunkt auf 2 ·g 1 setzen. Im zweiten Fall ist die Rechnung etwas komplizierter. Für beide Rechnungen bietet sich ein Tool wie dofmaster. com/dofjs.html an.

Im DOFMaster wählt man zuerst das Kameramodell und damit die Sensorgröße, dann die Brennweite und dann eine enge Blende von beispielsweise 22. Im Anschluss kann man so lange den Fokuspunkt Subject Distance variieren, bis Near Limit kleiner oder gleich g 1 und Far Limit größer oder gleich g 2 werden. Wenn das nicht gelingt, muss man eine engere Blende vorgeben oder auch g 2 größer wählen.

Wenn bei Szenen mit großen Maßstäben die erzielbare Schärfentiefe noch immer nicht ausreicht, kommen noch weitere Tricks infrage:

• Man kann ein weitwinkligeres Objektiv einsetzen

• Man kann auf eine Kamera mit kleinerem Sensor wechseln

• Man kann ein Tilt-Shift-Objektiv einsetzen und versuchen, durch eine Verkippung des Objektivs den Schärfekeil so zu legen, dass die Szene komplett in den Keil hineinpasst 3, 4

• Zumindest bei Stills kann man auch einen Focus Stack aufnehmen 2

Wir haben uns entschieden, relativ weit abzublenden und zur Sicherheit auch noch eine Fokusreihe rund um den Fokuspunkt aufgenommen. Die Parameter waren wie folgt: Kamera im APS-C-Format, bestückt mit Weitwinkel-Zoom Sigma 10-20 mm, eingestellt auf Brennweite 14 mm, Blende 22, Fokus auf 0,5 m.

Für die Ausrichtung des Modells in der Höhe muss man überlegen, in welcher Höhe man denn ein echtes Auto aufgenommen hätte.

Einfach in 1,70 m Augenhöhe ist zu langweilig – man würde wohl etwas in die Knie gehen und dann bei rund 0,9 m bis 1,20 m landen. Auch Kamera und Modell sollten entsprechend annähernd in dieser Höhe platziert sein. Weiterhin ist es hilfreich, zwei kleine Wasserwaagen oder Libellen auf dem Blitzschuh und auf dem Trägerbrett beim Modellauto zu platzieren, um definierte Ausgangsbedingungen schaffen zu können.

Im Ablaufschema muss man nun bei Schritt 3 schauen, dass ein bestimmtes Teil, in unserem Fall das rechte Hinterrad, wie geplant zu liegen kommt. Hierzu legt man an die Sollstelle eine kleine Markierung in die Szene und „peilt“ dann mit der Kamera über die gleiche Stelle am Modell die Markierung an (siehe Skizze).

Quellen und Weiterführendes

Alle Links zu diesem Beitrag finden Sie komfortabel zum Anklicken unter digit.de/links0421

FORCED PERSPECTIVE UND CGI

Die geschilderten Erkenntnisse rund um die Perspektive sind nicht nur fürs Fotografieren relevant, sondern auch für Fotomontagen auf der Basis computergenerierter Bilder. Hier gilt es dann, entweder den Raum passend zum realen Objekt zu konstruieren, oder aber auch, das Objekt passend zum vorgegebenen Raum zu fotografieren. Im Bildbeispiel sehen Sie eine Fusion unseres Modells mit einem CGI-Bild von Adobe Stock. Zugrunde lag wieder die gleiche Fluchtlinienkonstruktion, die Sie auch im Bild zum Perpektivcheck sehen. Wenn Sie einmal tiefer in dieses Thema einsteigen möchten, dann seien Ihnen die Quellen von Doc Baumann und von Uli Staiger empfohlen 5, 6.