Optimale Projektion bei vertikalem Stitching?

[Widder49]

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Hallo, für normale Panoramen verwende ich in der Regel die sphärische Projektion, weil die meistens die besten Ergebnisse liefert. Mit der Mercator-Projektion erziele ich bei Städte-Panoramen zwar ein genaueres Höhe-Breite-Verhältnis der Gebäude, aber regelmäßig mehr Stitching-Fehler, als bei der sphärischen Projektion. Alle anderen der vielen Alternativen, die ich in Hugin einstellen kann, sind zum Teil für Spezialeffekte (wie die Panini-Projektionen) und zum anderen Teil im Normalfall ohne Vorteile (selbst die als architektonisch bezeichnete Projektion hat mir bisher keine Vorteile bei Stadt-Panoramen geliefert). 

Nun kommt es hin und wieder vor, dass man vor einem hohen Gebäude steht, oft ist es eine Kirche, die man mit 10 mm (+APS-C) nicht auf das Bild bekommt. Dann mache ich eine senkrechte Bildreihe und setze die mit Hugin zusammen. Dabei liefert mir aber die sphärische Projektion ein ziemlich katastrophales Ergebnis. Die scheint bei zunehmender Höhe das Höhen-Seiten-Verhältnis immer mehr zusammenzuquetschen.

Beispiel für die sphärische Projektion aus 5 Fotos (für den Bildwinkel hätten 2 gereicht, aber für das Stitching ist es bei 10 mm Weitwinkel besser mit deutlich mehr Überlappung):

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Die Größenverhältnisse in den Originalbildern waren so:

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Jetzt habe ich mir mal die Zeit genommen und einen größeren Teil der angebotenen Projektionen durchgetestet, denn beim letzten Mal hatte ich einfach nachträglich das Bild noch um ca. 30% in der Höhe gestreckt. Das lieferte ein halbwegs brauchbares Ergebnis, aber man müsste eben oben beim ersten Bild die obere Hälfte mehr strecken, als die untere Hälfte, damit es einigermaßen passt.

Hier die Mercator-Projektion, die ja auch sonst die besseren Höhen-Seitenverhältnisse liefert. Das ist jedenfalls für das senkrechte Stitching ein wesentlich besseres Ergebnis, aber der Turm wird nach oben hin etwas zu klobig und der Dachfirst ist rund gebogen:

 

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Ich finde, etwas besser wird es, wenn ich mit der Trapezverzerrung nochmals nachhelfe, damit der Turm nicht oben breiter zu werden scheint, und das Dach habe ich hinten rechts auch leicht angehoben - finde ich besser so, aber rund bleibt der Dachfirst dennoch. Aber eigentlich wollte ich doch möglichst einen Weg finden, mit dem ich direkt ein optimales Ergebnis erreiche, ohne nachher noch mit der Trapezverzerrung nachhelfen zu müssen (das ging auch nicht gleich mit dem ersten Versuch, also Zeitaufwendig). Hier das nachgebesserte Bild, erstellt aus dem vorherigen, also der Mercator-Projektion:

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:

Unter den weiteren gibt es mehrere des Typs mit nach oben leicht zusammenlaufenden perspektivischen Linien, wodurch eigentlich die Perspektive nach oben richtiger ist, aber dadurch auch zwangsweise die Wirkung erzielt wird, als würde der Turm nach hinten kippen. 

Unter mehreren dieses Typs in der Auswahl in Hugin mit recht ähnlichen Ergebnissen fand ich jetzt in Bezug auf die erhaltenen Proportionen die stereographische Projektion am besten:  

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Ungefähr ein Mittelwert zwischen dem vorletzten und dem letzten Bild könnte vielleicht noch besser sein. Wenn es dann noch einen geraden Dachfirst gäbe (bei der zylindrischen Projektion gibt es den, aber der Rest geht gar nicht), dann wäre man dem Optimum noch näher.

Frage ich da jetzt nach einer eierlegenden Wollmilchsau? Oder habe ich nur noch nicht die beste Projektion gefunden?

An diejenigen, die mit Photoshop arbeiten: Gibt es da noch andere Projektionen, die ich in Hugin nicht habe? 

Es sind ja immerhin 22 verschiedene, von denen allerdings einige für normale Panoramen überhaupt nicht geeignet sind, sondern nur für Spezialfälle, die ich bei manchen der Projektionen selbst noch nicht durchschaut habe.

Also, ich bin ja mal gespannt, ob jemand bessere Vorschläge hat, als das, was ich hier "zusammengebastelt" habe.

[pizzastein]

vor 12 Stunden schrieb Widder49:

Nun kommt es hin und wieder vor, dass man vor einem hohen Gebäude steht, oft ist es eine Kirche, die man mit 10 mm (+APS-C) nicht auf das Bild bekommt.

Den Knackpunkt sehe ich weniger in der Projektion, sondern darin, dass das Panorama einem äußerst extremen UWW entspricht mit entsprechender Verzerrung. Da halte ich meist eine Teilkorrektur für sinnvoll, wie auch sonst bei stürzenden Linien, egal, ob über die Projektionsmethode oder mit anderen Programmen mit entsprechender Korrekturmöglichkeit.

[Widder49]

OK, das stimmt, wenn ich ein WW-Einzelbild habe, das es zu entzerren gilt. Entzerre ich das linear über das Prisma, dann entferne ich gut die stürzenden Linien, verfälsche aber die Winkel in den oberen Bildbereichen, wodurch z.B. eine kreisrunde Form auf einem Turm zum Oval wird. Nehme ich dagegen die Mercator-Projektion, bleibt der Kreis auch kreisrund, aber waagerechte gerade Linien werden gekrümmt, wie bei dem Kirchendach.

In meinem Beispiel müssen aber zunächst die Einzelbilder mit einem Stitching-Programm überhaupt zusammengesetzt werden, denn ich spreche dabei nicht vom Entzerrren eines Einzelbildes, sondern eines aus mehreren 10-mm-WW-Bildern zusammengesetzten vertikal-Panoramas. Für das Stitching ist die Projektion über eine der angebotenen Möglichkeiten Voraussetzung, weil WW-Bilder aus der kugelförmigen Raumsicht durch starke Dehnung der Außenbereiche (noch stärker der Ecken) auf die Ebene des Sensors "gepresst" werden. Erst durch Rücknahme dieser zunehmenden Dehnung zu den Rändern lassen sie sich zusammenfügen, aber dann hat das berechnete Bild zunächst wieder die Kugelform. Um diese dann zusammengesetzt als Panorama auf den ebenen Monitor zu bringen, muss eine der Projektionen gewählt werden, die seit Herstellung von Landkarten aus der Kugelform der Erdoberfläche perfektioniert wurden. Deshalb sind die "normalen" Projektionen der Pano-Programme, also außer denen für spezielle Effekte wie Panini, auch vom Namen her diejenigen, die wir von Landkarten her kennen. 

Ich kann also jede Teilkorrektur, Zitat: "mit anderen Programmen mit entsprechender Korrekturmöglichkeit" überhaupt erst anwenden, wenn ich vorher das Panorama-Stitching-Programm habe laufen lassen, und dabei vor dem Zusammenfügen mich für eine der möglichen Projektionen entschieden habe. Dieses und anschließend die weitere Korrektur über ein Grafikprogramm (da bevorzuge ich Gimp, zzt. V. 2.10.6) hatte ich ja bei dem erst über die Mercator-Prpjektion erstellten Vertikalpanorama und mit anschließender Trapez-Verformung korrigierten Beispiel gezeigt.

[schubbel]

Bei sowas helfen (ist aber Programmabhängig) zwei/drei Dinge:

• um 90° drehen bewirkt manchmal Wunder
• Panini Projektion. Da kann man die krummen Linien mit etwas Glück gerade biegen
• wenn man nochmal hin kann (oder für die Zukunft) mit der Aufnahme von Hochkantbildern wird es meist besser - lieber mehrere Reihen hochkant, als z.B. vier Bilder Querformat übereinander

Und weil es eben Programmabhängig ist, ruhig mal mit einem anderen Programm probieren. Manches geht gerade mit dem nicht bevorzugten Programm dann doch besser.

Bei Querformat übereinander unterschätzt man schnell die Perspektive, so dass einem in den Ecken schnell mal Schnittreserven fehlen, wenn man fast fertig ist und nur noch die stürzenden Linien ausgleichen möchte.

[Widder49]

Danke für den 90°-Drehen-Tipp: Da kommen tatsächlich nochmals ganz andere Ergebnisse heraus. Aber in diesem Fall mit ziemlich extremem Standort (sehr viel näher dran, als der Höhe entspricht) gibt es auch damit kein Ergebnis, das zufriedenstellt. Panini hatte ich zuerst nicht gewählt, weil damit hohe Gebäude auch in der Bildmitte immer stark überhöht werden, aber die geraderen Linien sind einen Versuch wert, da man ja Überhöhung ggf. linear korrigieren kann.  

Beispiel Panini - in diesem Fall übrigens sehr ähnlich wie "gradlinige Projektion":

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Das Bild habe ich nun mal ganz erheblich linear in der Höhe gestaucht. Das sieht schon besser aus, aber das Höhenverhältnis Turm / Kirchenschiff stimmt auch nicht. Bei einem Bild aus erheblich größerer Entfernung ist die Turmhöhe (bis zum Oberende der Figur auf der Spitze) 2,45 mal so hoch, wie das Kirchenschiff,  hier das 2,85-fache:

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Dann also mal auch die Tests mit 90° gedrehten Bildern beim Stitching und erst Zurückdrehen des Ergebnisses. Bei Panini überrascht mich, dass in diesem Fall die senkrechten Linien gebogen werden. Aber das ist eben absolut nicht der beschriebene Anwendungsfall für Panini (habe ich heute mal in Wikipedia nachgelesen, aber nur in der englischen Webseite gefunden): 

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Mercator und sphärisch sehen ganz ähnlich aus, wenn die Kirche um 90° gedreht gesticht wird. Hier nachfolgend das sphärische Ergebnis. Bei Mercator war das Kirchenschiff noch ein wenig bauchiger.

Also wenn überhaupt eines der Ergebnisse aus 90° gedrehtem Stitching, dann ist am ehesten noch das Panini-Ergebnis eine Basis, die man mit weiterer Entzerrung vielleicht noch ganz gut hinbekommt. Das werde ich mal noch versuchen und mit dem vorherigen nachbearbeiteten Ergebnis der Mercatorprojektion (das Bild war im oberen Beitrag) vergleichen.:

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[micharl]

vor 10 Stunden schrieb Widder49:

Also wenn überhaupt eines der Ergebnisse aus 90° gedrehtem Stitching, dann ist am ehesten noch das Panini-Ergebnis eine Basis, die man mit weiterer Entzerrung vielleicht noch ganz gut hinbekommt. Das werde ich mal noch versuchen und mit dem vorherigen nachbearbeiteten Ergebnis der Mercatorprojektion (das Bild war im oberen Beitrag) vergleichen.:

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Also - ich hab miur mal erlaubt, an dem letzten ein wenig herumzuzupfen - erst in JPG-Illuminator, und dann noch etwas in Photoshop. Mit noch etwas mehr Geduld kommt man da vermutlich zu einem brauchbaren Ergebnis. Aber als Ausgangsmaterial sollte man da schon die A7 R haben, weil es viele Verluste gibt und man gar nicht genug Pixel haben kann.

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bearbeitet 2. Oktober 2018 von micharl

[joachimeh]

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vor 5 Minuten schrieb micharl:

Also - ich hab miur mal erlaubt, an dem letzten ein wenig herumzuzupfen - erst in JPG-Illuminator, und dann noch etwas in Photoshop. Mit noch etwas mehr Geduld kommt man da vermutlich zu einem brauchbaren Ergebnis. Aber als Ausgangsmaterial sollte man da schon die A7 R haben, weil es viele Verluste gibt und man gar nicht genug Pixel haben kann.

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wie im Kölner Karneval: … und da wackelt der Dom …   

[Matti]

Ein Shift-WW könnte hilfreich sein. Außerdem habe ich mit der Perspektiven-Automatik von DxO gute Erfahrungen gemacht.

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Ich würde dir das Adobe Creative Cloud Foto-Abo mit Photoshop und Lightroom empfehlen

[micharl]

vor 50 Minuten schrieb joachimeh:

wie im Kölner Karneval: … und da wackelt der Dom …   

Hast ja recht - muß ich noch mal nachzupfen:

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Das ist immer noch nicht perfekt, aber jetzt wackelt es wenigstens nur noch ein ganz bißchen. Was ich sagen will, kommt aber wahrscheinlich auch so schon rüber: Wenn man erst mal so weit gekommen ist wie der Widder, kriegt man, wenn man genug Auflösung hat, den Rest auch noch hin.

Ja, TS wäre wirklich eine Hilfe. Wirft aber gleichzeitig andere Probleme auf. Was hilft es, wenn einen die Perspektive auf den Baukörper 20m in die Höhe hebt - man aber gleichzeitig in alle Fensterleibungen von unten schaut? Aber als Amateure müssen wir uns nach der Decke strecken - Profis fahren hier mit Mittelformat auf der Hebebühne an...

[joachimeh]

nicht zupfen, musst du schunkeln   denn da wird wohl nix besser zu machen sein

[tourer26]

vor einer Stunde schrieb joachimeh:

wie im Kölner Karneval: … und da wackelt der Dom

Nene, das war in Määäänz. https://www.youtube.com/watch?v=GtRA73utGug 🤡

[joachimeh]

richtig, dort auch

schade, dass ich das mit dem Boogie wie bei deinen Wanzen nicht kann, das würde hier passen

bearbeitet 2. Oktober 2018 von joachimeh

[Matti]

Bissl freundlicher? 

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.... und gerader.

bearbeitet 2. Oktober 2018 von Matti
gerader

[schubbel]

vor 3 Stunden schrieb Matti:

Bissl freundlicher? 

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.... und gerader.

Das entspricht sicher schon ganz gut dem, was man so in der Erinnerung hat.

Aber hier sind das Dach und auch die Gebäudebasis noch ganz schön gebogen. Man kann bei Panini eigentlich einstellen, wie weit die Ecken oben und unten gedehnt oder gestaucht werden sollen. Meist (nicht immer) kann man damit diese Krümmungen soweit ausgleichen, dass man im Anschluß nur noch die stürzenden Linien ausgleichen muss.

[Widder49]

Zum letzten Bild: das ist ja echt der Hammer, jetzt auch noch das Wetter im Nachhinein zu ändern. Hoffentlich bekommt da niemand noch nachträglichen Sonnenbrand 🙂

@Micharl: danke für die Demonstration, dass es tatsächlich geht, mit diesem Ausgangsmaterial zu ganz guten Ergebnissen zu kommen. Da es ja mehrere zusammengesetzte Bilder mit je 6000*4000 px sind, werde ich mal mit der vollen Auflösung herangehen. Vielleicht reicht die, dass die beim Entzerren entstehende Unschärfe bei 4K Verkleinerung am Monitor noch nicht so deutlich zu sehen ist.

5 Bilder hatte ich für Hugin verwendet, weil es 10-mm-Bilder (APS-C) sind und möglichst immer nur der mittlere Streifen verwendet werden sollte, was Hugin auch ganz ordentlich macht. Jedenfalls hatte ich bei waagerechten Panoramen schon festgestellt, dass bei recht großen Überlappungsbereichen von 10-mm-Bildern weniger Stitchingfehler entstehen, als bei geringeren Überlappungen, wie es hier mit 2 oder 3 Bildern noch möglich gewesen wäre.

Wenn ich ein neues Ergebnis zu diesem Fall habe, stelle ich das noch ein. Es ging mir aber nicht nur um diesen Fall, sondern ein besseres Annähern an die generelle Vorgehensweise, wenn ich solche Bilder mache.  Z.B. habe ich noch eins vom Ulmer Münster, das man von dem Platz davor aus auch nur über mehrere Aufnahmen auf das Bild bekommt - hoffentlich finde ich die raw-Dateien noch ...

 

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Guck dir auch mal das Sony 12-24 G Master an

[schubbel]

PS: Panini

Für alle, die schon mal zu wenig Bild in den Ecken des fertigen Panoramas hatten (kommt ja kaum mal vor🤗) ist Panini auch ein kleiner "Rettungsanker". Da kann man die Ecken oft soweit dehnen, dass noch ein Ordentlicher Bildinhalt übrig bleibt. Bei Landschaft fällt das oft kaum auf. Bei Architektur ist das schon schlimmer.

[Matti]

Das Bild ist aus mir unerfindlichen Gründen verschwunden. Das tut mir leid- ich stelle es hier noch mal rein:

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[Widder49]

Mit Panini, um 90° gedreht zusammengesetzt, ist der Dachfirst gerade. Jetzt habe ich das mit voller Auflösung (ca. 6000*6650px) wiederholt, und die Unschärfe durch nachträgliche Bearbeitung fällt nach Verkleinerung kaum ins Gewicht (hier mit 1000 px hoch überhaupt nicht, für mein Archiv mit dem ca. 2 1/2fachen nur geringfügig, aber unauffällig).

Das Fadenkreuz der optischen Bildzentrierung vor dem Stitching lag auf der vorderen Turmkante und etwas unter der Unterkante der Großen Fenster. So wird die Turmkante gerade, aber das rechte Ende der Kirche liegt bereits deutlich außerhalb (beim Stitching oben) des optimalen Bereichs für Panini (Der optimale Bereich ist sehr breit, nach Literatur bis 220°, aber in der Höhe sehr begrenzt. Diese von der Achse entfernteren Bereiche werden stark rund verzerrt. Mit einigem Zeitaufwand habe ich zuerst über Trapez- und dann Käfig-Verformung  das folgende, erste Bild zustande gebracht. Wer mit dem Käfig mehr Erfahrung hat, dem wird das sicher besser gelingen. An meinem Laptop ist das trotz Intel i7 sehr zeitaufwendig, weshalb ich diese Funktion selten nutze. Dennoch ist das Ergebnis besser, als das vorherige Optimum aus der Mercator-Projektion mit anschließender Trapez-Verformung.

Zuerst das jetzige Ergebnis, das mir Mut macht, es mit meinen Bildern des Ulmer Münsters auch zu versuchen, wenn es auch nicht perfekt ist:

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Und hier auch die letzte Vorlage aus der Panini-Projektion, außer der Rückdrehung um 90° und Verkleinerung hier nicht weiter bearbeitet. Man sieht deutlich rechts die runden Linien, die ich oben teilweise korrigiert habe, aber auch, dass hier der ziegelrote Weg vorn noch gerade ist. Den habe ich bei der Korrektur der senkrechten Linien (oberes Bild) stark verbogen. Bei noch stärkerer Korrektur der senkrechten Linien wäre auch der Sockel unter dem Kreuz rechts unten bis 45° schief geworden.

Wenn jemand meint, dass das viel besser geht, verschicke ich gern das zweite Bild in Originalauflösung.

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:

Jedenfalls wäre die Zwischenbilanz die Folgende. Dabei vielen Dank für die eingebrachten Tipps zu diesen Punkten.

1) Die Drehung um 90° vor dem Stitching hilft, die Höhen-Proportionen besser wiederzugeben, als beim Stitching senkrecht übereinander liegender Bilder.

2) Die Panini-Projektion liefert in wesentlichen Bildbereichen geradere Linien, als die meisten Anderen. Nur "Gradlinig" kommt dem in Bezug auf gerade Linien nahe, verfälscht aber sehr stark die Winkel in den äußeren Bildbereichen (extrem bei den kleinen Fenstern oben in der Turmspitze, deshalb hier gar nicht erst eingestellt).

3) Man kommt auch mit Panini bei diesem Bildformat an Grenzen (wie oben geschrieben), so dass nicht ganz einfache Nachkorrekturen erforderlich bleiben.

Wie gut das Optimum werden kann bei mehr Erfahrung mit der Bildbearbeitung ist für mich damit noch offen, aber mein Ergebnis (1. Bild hier) ist schon für diesen extremen Aufnahmestandort recht zufriedenstellend.

 

 

[micharl]

vor einer Stunde schrieb Widder49:

Wie gut das Optimum werden kann bei mehr Erfahrung mit der Bildbearbeitung ist für mich damit noch offen, aber mein Ergebnis (1. Bild hier) ist schon für diesen extremen Aufnahmestandort recht zufriedenstellend.

Finde ich auch. Mit ein bißchen mehr Ziehen am Käfig kann man vielleicht noch etwas mehr herausholen, aber irgendwo ist Schluss, weil jede Projektion an der einen Stelle wegnimmt, was sie an der anderen gut macht.

Außerdem muß man die Sache mit dem Standort bedenken: Selbst bei einer perfekten Entzerrung mit tilt/shift bei der Aufnahme (am besten mit der Großformat) bleiben ja genug Bildelemente übrig, denen man sofort ansieht: Da hat die Kamera nicht senkrecht draufgeschaut, sondern in einem starken Winkel. Das macht dann die Illusion der Entzerrung wieder unglaubwürdig. Es passt halt einfach nicht alles zusammen.

Trotzdem bin ich gespannt, was Du uns vom Ulmer Münster zeigen wirst.

Und ich habe angefangen, Informationen über die Bildqualität des Walimex Pro 24 mm 1:3.5 CSC Tilt-Shift einzuholen.

[surfag]

vor 13 Stunden schrieb micharl:

Und ich habe angefangen, Informationen über die Bildqualität des Walimex Pro 24 mm 1:3.5 CSC Tilt-Shift einzuholen.

Für welches System?

Für µFT ist das ja mit dieser Brennweite eher uninteressant...

[micharl]

vor 39 Minuten schrieb surfag:

Für welches System?

Für µFT ist das ja mit dieser Brennweite eher uninteressant...

Nein, für die A7. Wobei dafür die R schon besser wäre als ohne R. Aber ich denke, die 7-III tut es auch, zumal dieses Objektiv optisch nicht in die allerhöchste Kategorie eingeordnet wird. Aber wohl für den Amateur allemal "gut genug".

[matthis]

vor 15 Stunden schrieb micharl:

Und ich habe angefangen, Informationen über die Bildqualität des Walimex Pro 24 mm 1:3.5 CSC Tilt-Shift einzuholen.

24mm sind für ein Bild wie hier gezeigt vermutlich eher knapp, auch weil sich der Bildwinkel beim Shiften reduziert.

Das Canon TS-E 17mm ist genial für Kirchen und Kathedralen... (und gebraucht nicht so viel teurer als das Walimex, bei mutmasslich besserer Mechanik und hohem Wiederverkaufswert).

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Viele User im Forum fanden auch die Lumix GH5 interessant

[Kleinkram]

Ich bin fremdgegangen und habe die Bilder mit MS' ICE zusammengesetzt. Dank perspektivischer Projektion keine krummen Linien, dafür aber Größenverzeichnung.

In der Weiterbearbeitung würde ich die stürzenden Linien richten und die Kirche etwas niedriger machen.

 

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bearbeitet 4. Oktober 2018 von Kleinkram

[micharl]

vor einer Stunde schrieb Kleinkram:

Ich bin fremdgegangen und habe die Bilder mit MS' ICE zusammengesetzt. Dank perspektivischer Projektion keine krummen Linien, dafür aber Größenverzeichnung.

Und enorme Unschärfe. Kommt die vom "eben mal schnell probiert" oder ist das der Preis, den man für die gute Wiedergabe der Perspektivlinien zahlen muß?

[Kleinkram]

Das Originalblld von Widder ist 1000 Px hoch und enthält beide Fotos. Ich habe die Grafik kopiert, auseinandergeschnitten und die beiden Bilder je 740 X 500 an ICE übertragen.

Ich denke, die Unschärfe ist der geringen Größe und dem Prozess vor der Übergabe an ICE geschuldet.