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.


Wie erstellt man 3D-Fotos ?

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 kann man 3D-Bilder betrachten ?

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.


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