Optisches Zentrum der Kamera

Jede Kamera mit Objektiv – egal ob fest eingebaut oder auswechselbar – besitzt ein optisches Zentrum. Dieses Zentrum liegt auf der optischen Achse des Objektivs. Bei Weitwinkelobjektiven befindet es sich üblicherweise im vorderen Drittel des Objektivs. In der Panoramafotografie dreht sich alles um das optische Zentrum.

Der Daumentest – Drehachse und optisches Zentrum beim Sehen

Der Daumentest hilft Ihnen dabei, die Bedeutung des optischen Zentrums zu verstehen.

Wenden Sie sich einem gut strukturierten Hintergrund zu. Der Horizont wäre perfekt, es genügt aber auch eine Wand ihres Zimmers. Halten Sie Ihren Daumen mit angewinkeltem Arm in kurzem Abstand vor Ihr Gesicht und schließen Sie ein Auge. Drehen Sie nun Ihren Kopf hin und her und behalten Sie dabei den Hintergrund des Daumens im Auge. Sie werden feststellen, dass sich Ihr Daumen gegenüber dem Hintergrund um etliche Daumenbreiten verschiebt.

Stellen Sie sich nun vor, sie hätten das, was Sie sehen, auf zwei Fotos festgehalten und wollten diese beiden Aufnahmen zu einem Panoramabild verbinden. Dann hätten Sie beim Zusammenfügen der beiden Bilder ein ernstes Problem – Sie können sich dabei entweder nach dem Daumen oder nach dem Hintergrund richten aber es wird kaum möglich sein, den Daumen und den  Hintergrund ohne störende Brüche in einem kombinierten Bild „unter einen Hut“ zu bringen.

Die Ursache der beobachteten Verschiebung ist es, dass Sie Ihren Kopf um die Wirbelsäule gedreht haben und dass das optische Zentrum Ihres Auges von dieser Drehachse mindestens acht Zentimeter entfernt liegt.

Optisches Zentrum am Beispiel der Lochkamera

Die Rolle des optischen Zentrums lässt sich am Beispiel einer Lochkamera gut verstehen. Das optische Zentrum befindet sich in der Mitte des Loches. Drehungen der Kamera um dieses Zentrum verursachen – neben einer Änderung des Bildauschnitts – lediglich eine perspektivische Transformation des Bildes. Diese Transformation kann auch rechnerisch bewirkt, verändert oder rückgängig gemacht werden.

Optisches Zentrum am Beispiel einer Lochkamera

Optisches Zentrum am Beispiel einer Lochkamera


Bei einer Verschiebung des optischen Zentrums verschiebt sich der Vordergrund gegenüber dem Hintergrund und die entstehenden Bilder können nicht mehr durch rechnerische Transformation zur Deckung gebracht werden.

Rolle des optischen Zentrums bei Panorama-Aufnahmen

Nur wenn die Kamera und das Objektiv präzise um das optische Zentrum des Objektivs gedreht werden, passen die Bilder beim Zusammensetzen nahtlos zusammen. Es spielt dabei keine Rolle, ob Sie die Aufnahmen durch eine eingebaute Panoramafunktion der Kamera in einem „Sweep“ erfassen (siehe Sweep-Technik) oder ob Sie Einzelaufnahmen machen, die Sie am Computer mit einem Stitchingprogramm zusammensetzen (siehe Stitching-Technik).

Ein großer Abstand zwischen Drehachse und optischem Zentrum verursacht große Parallaxenfehler. Große Parallaxenfehler wiederum führen entweder zu hässlichen Fehlstellen im Panorama oder zu einem hohen Bearbeitungsaufwand zur Beseitigung von Fehlstellen.

Bestimmung des optischen Zentrums

Die Frage ist nun, wo auf der optischen Achse sich das optische Zentrum befindet. Es gibt diverse Methoden zur Bestimmung dieses Punktes. Die meisten dieser Methoden sind aber nur anwendbar, wenn Sie bereits einen verstellbaren Panoramakopf besitzen. Wenn Sie das optische Zentrum ihres Objektivs bestimmen wollen, ohne vorher einen Panoramakopf zu kaufen oder zu bauen, dann verwenden Sie am besten die Fischgrätmethode.

Andere Bezeichnungen für das optische Zentrum

Für das optische Zentrum werden viele Bezeichnungen verwendet: Parallaxfreier Punkt (PfP), Punkt ohne Parallaxe (PoP), point of least parallaxe, no parallax point (NPP). Technisch eher unzutreffend wird das optische Zentrum oft auch als Zentrum der Eintrittspupille, centre of entrance pupil, Nodalpunkt oder nodal point bezeichnet. Eine gute Sammlung von Links zum Thema NPP finden Sie bei John Houghton.

 

  • Was andere über Herdima sagen

    „The Panohero is a great tool, it works wonders. Thank you and félicitation the inventor of panohero!“

    Antoine Perez (living in France)