Einleitung

Panoramafotografie ist eine vergleichsweise exotische Variante der Fotografie und im Gegensatz zu, sagen wir Portraits oder Landschaftsfotografie, ist es wohl nicht das Erste mit dem man in Berührung kommt wenn man seine erste Kamera in den Händen hält. Eine Menge Fotografen und Softwarefirmen betätigen sich im Feld der Panoramafotografie und verdienen damit ihre Brötchen. Das ist in Ordnung und ich möchte auch keinen dieser Leute auf die Straße setzen. Aber manchmal sind es diese Leute, die einem das Gefühl geben Panoramafotografie sollte besser “den Profis” überlassen werden und das man überhaupt nicht erst damit anfangen sollte bevor man nicht

1. einen Panoramakopf fürs Stativ für mehrere hundert Euros kauft,
2. verschiedene Bearbeitungs- und Stitchingsoftware für ein weitere paar hundert Euros kauft und
3. einen auf Flash basierenden Panoramaviewer kauft um die Panoramen auf seiner Website zu präsentieren.

Für mich ist hier definitiv zu viel “kaufen” im Spiel. Daher wird diese Serie von Artikeln jeden Aspekt der Panoramafotografie beleuchten, immer mit dem Fokus darauf, es möglichst kostengünstig und bodenständig zu halten.

Andere Artikel aus der Serie “Hinter den Kulissen der Panoramafotografie”

Teil I: Die Ausrüstung für die Panoramafotografie im Selbstbau

Teil II: Perfekte Panoramen, Open Source. (dieser hier)

Teil III: Perfekte virtuelle Touren, Open Source. (demnächst)

Perfekte Panoramen, Open Source.

Die “Toolchain” in Kurzform

Als erstes werde ich die vollständige Liste von Werkzeugen für die Erstellung von perfekten 360°x180° Panoramen aufführen, ausschließlich bestehend aus kostenloser Open Source Software. Natürlich funktioniert die folgende Anleitung auch mit Panoramen mit kleinerem Sichtfeld (oft: Field of View), ich möchte hier aber den Fall eines sphärischen Panoramen beleuchten da dieser einfach der problematischste ist. Nebenbei: Wer keine spezielle Software brauchst um das Panorama zu präsentieren und wer kein Nadir einfügen möchtest, ist sehr wahrscheinlich schon nach Schritt 1 fertig, nämlich nach der Benuztung von Hugin.

Ich habe die folgende Liste vor einiger Zeit für mich selbst erstellt, schlicht um mit den vielen verschiedenen Tools die ich einsetze nicht durcheinander zu kommen. Zu Beginn beinhaltete diese Liste auch kommerzielle Software, aber mir ist schnell klar geworden, dass ich auf diese Programme eigentlich verzichten kann, bei den einfachen Aufgaben die sie damals erfüllten. Nach ein paar Anpassungen ist diese Liste nun vollständig Open Source:

 -     Software    -            Was passiert hier                         -       Das Ergebniss
 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 - Hugin           - Bilder öffnen, Einstellungen und Stitchen            - Panorama ohne korrekten Nadir
 - Panini          - Panorama öffnen und auf Fehler prüfen                - Wenn Fehler auffallen, zweiter Durchlaug in Hugin
 - SaldoConverter  - Konvertierung des Panoramas zu Würfelseiten          - 6 Würfelseiten im Tiff Format
 - Panini          - Spiegelkugel erstellen                               - Grafik um Würfelboden zu flicken
 - Gimp            - Bearbeitung von oberer und unterer Würfelseite       - Korrekte obere und untere Würfelseite
 - Gimp            - Logo/Wasserzeichen zu Nadir hinzufügen               - Korrekte untere Würfelseite mit Wasserzeichen/Logo
 - SaladoConverter - Konvertierung der 6 Würfelseiten zu "DeepZoom Cubic" - Korrekte DeepZoom-Ordnerstruktur für SaladoPlayer

Um die Suche nach der Software zu erleichtern, habe ich die Links zu allen Tools hier zusammengefasst:

• Hugin
• http://hugin.sourceforge.net
• Panini
• http://sourceforge.net/projects/pvqt/
• SaladoPlayer/SaladoConverter
• http://panozona.com
• Gimp
• http://www.gimp.org

Die “Toolchain” im Detail

Los geht’s! Ich war also draußen in der Natur und habe ein paar schöne Bilder gemacht, und diese möchte ich jetzt zu einem Panorama zusammenfügen. Für alle die (noch) nicht wissen wie man Bilder für diesen Zweck schießt und worauf dabei zu achten ist,  ist das hier das falsche Tutorial. Ich werde erst nach diesem Schritt einsteigen. Grundlagen für die Panoramafotografie findet man zum Beispiel hier: http://www.panoguide.com/howto/ oder einfach in dem man “Panorama” und “Tutorial” bei Google eingibt.

Ich werde versuchen mich so nah wie möglich an der oben aufgeführten Toolchain zu halten, also jeweils die Schritte zu beschreiben, was dabei passiert und wie das Ergebnis nach dem entsprechenden Schritt aussieht.

1. Hugin

Ich nehme die Bilder so wie sie von der Kamera kommen, also ohne dass an den Bildern irgendetwas nachgearbeitet wurde. Ob man die Bilder mit einem Fisheye- oder Normalobjektiv geschossen hat macht nur einen Unterschied bei der Konfiguration von Hugin, danach ist der Arbeitsablauf genau der gleiche. Ich in meinem Fall habe alle Bilder mit einem Fisheye-Objektiv geschossen, 4 Bilder 5° nach unten geschwenkt, ein Bild senkrecht nach oben und eins senkrecht nach unten.

Nachdem man also die Bilder in Hugin geladen hat muss man die nötigen Informationen über die Kamera und das Objektiv angeben, damit Hugin Parameter wie das Sichtfeld, die Verzerrung des Objektives usw. berechnen und korrigieren kann. Meistens kann Hugin diese Informationen bereits aus den EXIF-Informationen entnehmen und es ist kein weiterer Input nötig, das is wohl vor allem der Fall wenn man mit gewöhnlichen Kit-Objektiven fotografiert. Auch ich wähle hier nur Fischauge kreisförmig aus der ausklappbaren Liste und gebe an, dass ich ein 8mm Objektiv verwendet habe. In den meisten Fällen kann man jetzt auf Ausrichten… klicken und Hugin die Arbeit machen lassen. In meinem Fall, gibt es noch eine Sache zu tun.

Ich setzte Masken für alle Bilder, damit Hugin die schwarzen Bereiche in meinen Bildern ignoriert. Das gleiche kann man auch über die “Beschnitt”-Funktion machen, aber aus irgendwelchen Gründen hat das bei mir nie zufriedenstellend geklappt. Maskieren funktioniert dagegen erstaunlich gut, weshalb ich es immer über diesen Weg mache. Man kann die Masken auch speichern und einfach fürs nächste Projekt wiederverwenden, sie müssen also nicht jedes mal neu gezeichnet werden. Außerdem ist Maskieren auch eine gute Möglichkeit Geister und doppelte Personen zu verhindern und Teile des Panoramakopf und des Statives die ins Bild ragen von vorneherein nicht im Panorama auftauchen zu lassen.

Nach diesem Schritt drückt man nun Ausrichten… im Assistenten und lässt Hugin mit der Zauberei beginnen. Hugin wird nun versuchen Kontrollpunkte in den überlappenden Bereichen der Bilder zu finden und die Bilder danach auszurichten. Das kann eine Weile dauern, mit einem einigermaßen schnellen PC und nur ein paar Bildern wie in diesem Fall sollte das normalerweise in weniger als einer Minute fertig sien. Während Hugin arbeitet bekommt man folgendes Fenster zu sehen:

Ich habe nun erst die ersten 5 von 6 Bildern zu Hugin hinzugefügt, d.h. das Bild senkrecht nach unten, dass ich am ausgestreckten Arm fotografiert habe ist nicht dabei. Es ist unmöglich die Kamera weiterhin um den No-Parallax-Point rotiert zu halten während man sie am ausgestreckten Arm hält, daher wären viele schlechte Kontrollpunkte die Folge. Wenn man das Bild nicht nutzt, gibt es einen Bereich am Boden über den Hugin keine Bildinformationen hat und ihn daher leer lässt. Das ist aber kein Problem, man kann das übriggebliebene Bild einfach später nutzen um das entstandene Loch manuell zu füllen.

Nachdem das Ausrichten fertig ist erscheint bei Hugin manchmal eine Fehlermeldung, dass zwei unverbundene Bildgruppen gefunden worden wären. Das passiert meistens wenn das Bild senkrecht nach oben fast nur blauen Himmel zeigt. Hugin hat hier seine Schwierigkeiten vernünftige Kontrollpunkte zu finden und bricht daher ab. Die erste Gruppe besteht also aus 4 oder 5 Bildern und bildet eine 360° Drehung um die vertikale Achse ab, die zweite Gruppe besteht nur aus dem einen Bild und ist nur blauer Himmel. In diesem Fall ist etwas Handarbeit vonnöten: Man muss manuell Kontrollpunkte einfügen und Hugin die Ausrichtung erneut durchführen lassen. Ich werde an einem anderen Beispiel kurz zeigen, wie das geht:

Wenn man Panoramen in geschlossenen Räumen schießt oder z.B. Bäume über sich hat wird man dieses Problem nicht haben, weil Hugin ausreichend Bildinformationen in allen Fotos findet. In dem Beispiel, dass ich hier eigentlich präsentiere ist genau das der Fall. Daher produziert Hugin gleich im ersten Versuch ein sehr gutes Ergebnis ohne das ein manuelles Eingreifen nötig wäre. Das Panorama kann gleich darauf in der eingebauten schnellen Panoramavorschau betrachtet werden.

In diesem Fenster gibt es einige interessante (und oft benötigte) Einstellmöglichkeiten, aber ich werde hier nicht weiter ins Detail gehen. Eine Sache sollte allerdings getan werden, und das ist die Zentrierung des Panoramas. Die Zentrierung entscheidet später darüber, welche Würfelseite als “Vorne” bezeichnet wird, außerdem verändert sie das Aussehen des gesamten Panoramas, wenn man es an irgendeiner Stelle als flaches Bild präsentieren möchte. Man sollte sich schlicht überlegen, was das zentrale Motiv in seinem Bild darstellt und die Zentrierung danach ausrichten. Ein und das selbe Panorama kann unterschiedlich zentriert eine völlig andere Wirkung zeigen, zumindest wenn es flach präsentriert wird. Ich zentrieren also das Bild, das bringt mich hierhin:

Ich weise auf den schwarzen Bereich am Boden des Panoramas hin, das ist der Bereich der noch manuelle Arbeit benötigt um einen perfekten Nadir zu erzielen. Hugin versucht normalerweise den Bereich herauszuschneiden, damit man ein rechteckiges Bild mit geraden Kanten hat. Das ist sicherlich wünschenswert wenn man das Panorama “flach” also z.B. als Kopf einer Website oder für den Druck verwenden möchte. In unserem Fall ist es das nicht. Erstens benötigen der SaladoPlayer als auch Panini Bilder mit einem Seitenverhältnis von 2:1 als Input (weil 360°x180° genau dieses Verhältnis ist), das Bild beschneiden würde also nur einen zusätzlichen, unnötigen Arbeitsschritt provozieren. Zweitens, werden wir am Nadirbild sowieso noch arbeiten, das Bild zu beschneiden würde also nur korrekte Bildinformationen löschen, was keine Hilfe sein kann. Nun kann die schnelle Panoramaansicht geschlossen werden um die letzten Einstellungen im Tab Stitcher vorzunehmen. Mit einem Klick auf “Berechne optimale Bildgröße” bekommt man die Originalgröße des Panoramas, in diesem Fall 12028 x 6014 Pixel. Wenn man einen solchen schwarzen Bereich am Boden des Panoramas hatte wird Hugin einem nun einen kleineren Bereich zum Beschnitt vorschlagen. Man setzt einfach beide Werte auf Maximum, damit eben nichts abgeschnitten wird.

Auch sollte das Ausgabeformat auf “TIFF” und die Kompression auf “Keine” gesetzt sein, denn Panini ist nicht besonders gut wenn es um komprimierte Bilder geht und bereitet oft Probleme beim Öffnen solcher Dateien. Danach klickt man auf Jetzt zusammenfügen… und Hugin beginnt nun damit das Panorama zu rendern. Das sieht in etwa so aus:

Hier das Ergebnis (verkleinerte Version):

Und hier die Flash Version des selben Bildes:

Der nächste Schritt ist einfach, und zwar werde ich nun das Ergebnis überprüfen, das Hugin produziert hat.

2. Panini

Panini ist ein schöner Standalone-Panoramaviewer den ich dazu benutze die Ergebnisse von Hugin zu überprüfen. Wenn man das resultierende Bild mit einem normalen Bildbetrachter (wie Irfanview) anschaut ist es ziemlich schwer Fehler zu finden oder einfach das Ergebnis zu bewerten. Das Panorama wird am oberen und unteren Bildrand verzerrt dargestellt und das obwohl der untere Bereich meistens der ist, den man auf Fehler überprüfen will. Um das Panorama mit Panini zu betrachten, muss man einfach das erstellte Equi (in der Panoramacommunity oft genutzer Begriff für equirectangular panorama) in das Fenster von Panini ziehen und schon kann man sich frei um alle Achsen drehen und das Ergebnis begutachten. Wenn man nun Fehler findet die durch schlechte Kontrollpunkte entstanden sind oder Geister, die durch besseres Maskieren hätten verhindert werden können, sollte man zurück zu Hugin und das Ganze ein zweites mal versuchen. Wenn das Ergebnis auf den ersten Blick zufriedenstellend aussieht, sollte man sich auf die „üblichen Verdächtigen“ konzentrieren, der Zenith- und der Nadir. Wenn man nun nach unten schaut sieht man diese Ansicht:

Das Ergebnis sieht gut aus. Es ist fast unmöglich einen noch kleineren Fußabdruck des Statives zu bekommen, wenn man ein Dreibein verwendet. Die manuelle Arbeit, die nun noch nötig ist liegt im tolerablen Bereich. Super, also zum nächsten Schritt. Nun brauch man eine Möglichkeit am Nadir und Zenith zu arbeiten um das Ergebnis zu perfektionieren. Weil man aber nicht direkt am Equi arbeiten kann dass Hugin ausspuckt, muss dieses erstmal auf sechs Würfelflächen transformiert werden. Diese Aufgaben übernimmt der SaladoConverter.

3. SaladoConverter

Der SaladoConverter sowie der SaladoPlayer sind zentrale Programme in dieser Toolchain, beide werden derzeit von Marek Standio gepflegt, der das PanoSalado Projekt 2010 übernommen hat und die Entwicklung seither stark vorantreibt. Es handelt sich dabei um ein sehr spezielles und gut arbeitendes Stück Open Source Software und dieses Tutorial hat zum Ziel, eine gute Dokumentation über beide Programme zu bieten, damit hoffentlich mehr Leute beginnen diese Software zu nutzen. Die Unterstützung für dieses Projekt ist im Moment ein bisschen schwach, was vor allem daran liegt, dass das Projekt nicht besonders bekannt in der Community ist. I habe in den vergangenen Monaten versucht die Entwicklung des SaladoPlayer mit Feedback und detaillierten Fehlermeldungen zu unterstützen und dank Marek Standio, der sich für das Projekt sprichwörtlich den Arsch aufreißt, ist der SaladoPlayer so fortschrittlich, dass er fast schon mit den führenden kommerziellen Lösungen mithalten kann.

Die Verwendung des SaladoConverter ist nun ziemlich einfach. Man öffnet das Equi, setzt den Ausgabepfad und wählt „Equirectangular to cubic“ im Drop-Down Menü aus. An dieser Stelle möchte ich einen sehr hilfreichen Tipp geben: Falls man es nicht schon getan hat, sollte man seinem Panorama auf jeden Fall einen einfachen und kurzen Namen geben bevor man den SaladoConverter an die Arbeit lässt. Noch ist es nur eine Datei die man umbenennen muss, aber man erzeugt mit SaladoConverter eine ganze Reihe von Dateien und ganze Ordnerstukturen die alle auf dem Namen basieren, den die Datei hatte, die man gerade öffnet. Wenn man den Namen nutzt den Hugin automatisch gewählt hat ( sowie IMG_0368-IMG_0382.tif ) wird man diesen sperrigen Namen in all seinen Dateien wiederfinden. Es erleichtert später einfach die Konfiguration vom SaladoPlayer, wenn man einen einfachen Namen wie reception.tif, garden.tif oder ähnliches wählt.

Das Ergebnis ist ein Satz Bilder, der die sechs Seiten eines Würfels abdeckt. Das Equi von Hugin ist im Gegensatz dazu die Projektion einer Kugel, bei dem jeder Pixel rechtwinklig und gleich weit entfernt vom Mittelpunkt ist. Der große Vorteil an den Würfelseiten ist nun, dass eine flache Oberfläche wie z.B. der Boden tatsächlich als Fläche dargestellt wird um man diesen so ziemlich komfortabel mit einem normalen Bildbearbeitungsprogramm bearbeiten kann. Das Ergebnis des SaladoConverters sieht also folgendermaßen aus:

4. Gimp

Als nächstes steht bei mir Gimp auf der Liste, ein sehr bekanntes Open Source Bildbearbeitungsprogramm. Gimp kann dazu genutzt werden, die letzten Schritte hin zu einem perfekten Kugelpanorama zu tun. Als Erstes ist da das Bild mit der Endung _u, was für „up“ also „oben“ steht. Wie mir bereits beim betrachten des Panoramas in Panini aufgefallen ist, hat der Himmel einen dunkles Fleck genau im Zenith. Das ist ein bekanntes Problem, dass duch enblend und enfuse verursacht wird, beides Algorithmen die von Hugin verwendet werden. Allerdings stellt das kein großes Problem da, weil es ziemlich schnell mit Gimp beseitigt werden kann. Nach dem Öffnen wähle ich das Tool Heilen um einen anderen Teil des Himmel mit STRG+Klick anzuwählen und dann auf die Stelle zu klicken, die geheilt werden soll. Für diesen Zweck habe ich mir selbst einen neuen Pinsel erstellt, der für meine Anforderungen passt. Einen neuen Pinsel erstellen geht ganz einfach: Fenster > Andockbare Dialoge > Pinsel und auf das Neuer Pinsel Symbol am Ende des Fensters klicken. Ich habe meinen mit einem Radius von 200px und einer Härte von 0,88 erstellt, damit keine harten Kanten des Pinsel bei der Benutzung zu sehen sind. Den gleichen Pinsel werde ich später auch noch für den Nadir verwenden.

Das ist das Nadirbild vor und nach der Benutzung von Gimp:

Als nächstes ist die Bodenfläche des Würfels an der Reihe, diese endet auf “_d” für “down”. Die Bodenfläche ist normalerweise immer komplizierter zu bearbeiten, weil dort ja das Stativ gestanden hat. Dafür gibt es ganz verschiedene Ansätze, ich werde hier mal die drei häufigsten zeigen.

1. Stempeln

Dabei handelt es sich um die einfachste Variante, die aber nur funktioniert wenn man einen gleichmäßig beschaffenen Untergrund beim fotografieren hatte, wie z.B. Sand, Gras, Schlamm oder auch kleine Steinchen. Es funktioniert auch mit gleichmäßig strukturiertem Beton, Holz oder Teppich, ein gefliester Boden kann einem hingegen ganz schön Kopfschmerzen bereiten. Ich nehme also meinen neu erstellten Pinsel und benutze das Klonen-Tool von Gimp. Das funktioniert genauso wie Heilen, man klickt mit gedrückter Strg-Taste an eine Stelle in der Nähe der zu bearbeitenden Fläche und stempelt einfach über diese drüber. Es empfiehlt sich hier die Informationen für den Stempel mehrfach und von verschiedenen Stellen mit STRG+Klick zu holen, damit das Muster auf dem Boden nicht zu gleichmäßig und damit auffällig wird.

2. Ein freihand geschossenes Bild einfügen

Dieser Ansatz ist etwas anspruchsvoller, erfordert mehr Zeit und Können, produziert aber die besten Ergebnisse. Als erstes benötigt man hierzu ein Foto, dass man freihändig vom Boden geschossen hat. Bevor man dieses Bild aber nutzen kann, muss man es normalerweise erst entzerren. Dadurch wird der aufgenommene Boden zu einer geraden Fläche und verliert seine durch das Fisheye entstandene Krümmung, genau wie es bei der unteren Würfelfläche bereits geschehen ist. Es gibt nun verschiedene Varianten das Bild zu entzerren, und eine davon ist wieder Hugin: Man öffnet nur das eine Bild vom Boden mit Hugin, setzt die Objektivparameter im Assistenten wie als würde ich ein Panorama daraus erstellen wollen, geht dann aber gleich weiter zum Reiter Zusammenfügen. Hier stellt die Projektion auf Gradlinig (Rectlinear) und den Bildwinkel auf 90° horizontal und 90° vertikal, dann direkt auf Jetzt zusammenfügen….

Das Ergebnis ist ein gradlinig projiziertes Bild des Boden, auf dem nun genauso gerade erscheint wie im Würfel. Das Ergebnis mag nicht so gut sein wie das was Programme wie PTLens erreichen können (sage ich später noch etwas zu), aber für diesen Anwendungsfall ist das mehr als ausreichend. Ich möchte mich an dieser Stelle bei John Houghton bedanken, der mir diesen Trick beschrieben hat und mir damit in diesem Projekt ein gutes Stück weitergeholfen hat!

Ein vollständig verzerrungsfreies Bild ist aber eigentlich gar nicht nötig, für meinen Zweck reicht es eigentlich schon, wenn der kleine Bereich in der Mitte eben dargestellt wird. Gimp ist nämlich selbst in der Lage die Verzerrung in einem ausreichend großen Bereich in der Mitte zu entfernen, und zwar mit Filter > Verzerren > Objektivfehler. Hier muss man nun ein bisschen mit den Reglern spielen um das besten Resultat für seine Kombination aus Kamera und Objektiv herauszufinden. Am besten findet man diese Einstellungen übrigens, wenn man ein Bild von einem Fliesenboden macht und so lange probiert bis diese in einem perfekten 90° Winkel zueinander dargestellt werden. In meinem Fall, muss ich den Regler Bild auf -95 setzen. Danach werden die Ränder des Bilders sehr stark ins andere Extrem verzerrt sein, aber da mich wie gesagt nur die Mitte interessiert, ist das nicht weiter von Bedeutung.

Wie auch immer man sein Bild entzerrt hat, man erstellt nun eine große kreisförmige Auswahl und kopiert diese in das Bild der bodenseitigen Würfelfläche. Nun wählt man den Radierer und wählt den neu erstellen Pinsel aus (zur Erinnerung: Durchmesser=200px, Härte=0,88) um als erstes die Füße aus dem Bild zu löschen, die unweigerlich zu sehen sein werden. Danach rotiert und skaliert man das eingefügte Bild so lange, bis es auf den Boden passt.

Man kann auch die Deckkraft des Radierers herabsetzen oder einen Pinsel mit noch weicheren Kanten erstellen, alles was dabei hilft das Bild mit dem Hintergrund verschmelzen zu lassen. Danach öffnet man die Farbkurven des eingefügten Bildes ( Rechtsklick > Farben > Kurven ) und lässt es gänzlich verschwinden. Es erfordert etwas Erfahrung und liegt auch immer ein bisschen an der Aufnahmesituation des Panoramas, wie man den “Flicken” letztlich unsichtbar in den Boden einfügt, aber das Verfahren ist eigentlich immer sehr ähnlich. Eine Kombination aus Farbkorrektur, weichen Kanten und Pinsel mit unvollständiger Deckkraft bringt einen meistens ans Ziel. Natürlich kann man nach dem Zusammenfügen der Bilder auch noch das Heilen Tool oder den Stempel nutzen, um das Ergebnis noch zu verbessern.

3. Ein Logo/Wasserzeichen hinzufügen

Wem das zu viel Arbeit und Aufwand für das Nadirbild ist kann den Fußabdruck des Statives auch unberührt lassen und einfach ein Logo oder ein Wasserzeichen darüber legen. Viele Fotografen nutzen dazu eine umgekehrte “Kleine Planeten”-Ansicht des selben Panoramas um den Eindruck einer Spiegelkugel am Boden herzustellen. Ich möchte auch kurz zeigen, wie das funktioniert. Dazu öffnet man das originale Panoramabild ein weiteres mal mit Panini, geht auf Presets und stellt den Kameramodus auf Super fish. Wenn man nun die Kamera nach oben schwenkt und herauszoomt erhält man den gewünschten Effekt. Die aktuelle Ansicht lässt sich nun mit einem Klick auf View > Save as… speichern oder man macht einfach einen Screenshot.

Die eben erstelle Ansicht öffnet man nun mit Gimp und zeichnet eine kreisförmige Auswahl darüber. Damit die Auswahl auch wirklich ein Kreis und keine Ellipse wird, muss man beim zeichnen einfach die Shift-Taste gedrückt halten, so bleiben die Seitenlängen proportional zueinander. Dann invertiert man das ganze mit der rechten Maustaste auf der Auswahl und auf Auswahl > invertieren und drückt Entfernen.

Hier kann sich nun eigentlich jeder nach Belieben austoben und sein eigenes, individuelles Logo kreieren, egal ob mit oder ohne “Spiegelkugel”. Man kann auch erst ein handgeschossenes Foto mit dem Boden verschmelzen und danach erst ein Logo einfügen, ich habe das in vielen Panoramen so gemacht. Was die eleganteste Lösung ist, liegt hier im Auge des Betrachters, und vor allem im Geschmack des Fotografens. Die folgenden Beispiele zeigen nun wie die untere Würfelseite nach den verschiedenen Verarbeitungsmethoden aussieht: Die unbearbeitete Würfelseite, dann eine gestempelte Version, eine mit zusätzlicher Aufnahme verschmolzene und schließlich eine Version mit einem Logo wie oben erwähnt.

5. SaladoConverter

Wenn man nun die Unterseite des Würfels hat ist man so gut wie fertig. Man öffnet nun wieder den SaladoConverter und fügt alle 6 fertigen Würfelseiten mit einem Klick auf Add hinzu. Dazu muss man diese übrigens mit einem Mal markieren, bei den meisten Betriebssystemen geht das, wenn man dabei die Shift oder Strg-Taste gedrückt hält. Es ist außerdem wichtig, dass man die Namensstruktur intakt gehalten hat (also die Suffixes _d, _u, _r usw.), weil der SaladoConverter die Struktur sonst nicht erkennen kann und nicht weiß welche Würfelseite wohin gehört. Dieses Mal wählt man aus dem Drop-Down Menü die Funktion Cubic to Deep Zoom cubic aus und lässt den SaladoConverter an die Arbeit gehen. Das Ergebnis wird eine Ordnerstruktur sein, die den Microsoft Deep Zoom Spezifikationen folgt und in etwa so aussieht:

Die Ordner mit den Endungen “b” bis “u” enthalten nun jeweils eine Würfelseite in verschiedenen Auflösungen die dazu noch in kleine Kacheln unterteilt sind, wie man es z.B. von Google Maps kennt. Der SaladoPlayer ist damit später in der Lage die Kacheln einzeln nachzuladen und man kann Panoramen in sehr hohen Auflösungen online stellen ohne das es die Bandbreite der Besucher auf die Probe stellt. Die .xml-Datei mit der Endung _f wird später aus dem SaladoPlayer heraus aufgerufen um in das Panorama zu kommen. Dazu werde ich im dritten Teil dieser Serie kommen.

Und so sieht es dann aus, das fertige Panorama mit dem korrigierten Zenith und Nadir::

Software die es nicht in die Toolchain geschafft hat, die man aber erwähnen sollte.

Mein Ziel war von Anfang an klar: Einen detaillierten Arbeitsablauf vollständig mit Open Source Software zu beschreiben. Soweit ich weiß, hat das bislang niemand gemacht, zumindest habe ich nichts dergleichen gefunden. Ich setze mit dieser Einschränkung hohe Anspruche an die genutzten Programme, selbst kostenlose Tools sind z.B. rausgefallen, einfach weil sie nicht quellofen sind. Daher kommt hier eine kurze Liste von Tools, die diesen Ansprüchen nicht gerecht geworden sind, aber es dennoch wert sind hier erwähnt zu werden, ob kostenlos oder nicht:

DevalVR Player (http://www.devalvr.com/paginas/productos/index.html)

Der DevalVR Player ist ein Panorama Viewer ganz ähnlich zu Panini. Panini bietet mehr Funktionen an und funktioniert platformübergreifend, dafür zeigt der DevalVR Player große Panoramen flüssiger an und ist auch beim öffnen der Dateien schneller. Es ist für mich schwierig zu sagen, welches der beiden Tools ich bevorzuge. Bisher habe ich in Punkto Geschwindigkeit nichts verlgeichbares zum DevalVR Player gefunden, wenn man mit Windows arbeitet ist er meiner Meinung die schnellste und einfachste Variante für seinen Zweck. Es war aber auch klar, das Panini in diesem Artikel aufgeführt werden würde, weil so alle Programme auch noch plattformübergreifend funktionierend und diese Anleitung nun auf allen üblichen Systemen in der beschriebenen Art und Weise funktionier. So wie ich das sehe ist die Chance, dass DevalVR in Zukunft auch für Mac oder Linux verfügbar ist ziemlich gering. Das Projekt ist eben nicht Open Source und ich denke auch nicht, dass der Entwickler daran etwas ändern möchte.

Zusammenfassend kann man sagen, dass der DevalVR Player ein guter Tipp für Windows Benutzer ist, aber eben auch nur für die.

Hier ist ein Screenshot vom DevalVR Player der zeigt wie man auch hier eine “Kleiner Planet”-Ansicht ähnlich zu Panini extrahieren kann. Ein Unterschied sollte hier noch erwähnt werden: Panini speichert die aktuelle Ansicht in der Originalauflösung des geladenen Panoramas ab, während DevalVR nur in der Auflösung des Fensters speichert, so wie bei einem Screenshot. Falls man also den Effekt des kleinen Planeten an sich mag und ihn für mehr als die Retusche fürs Stativ nutzen will, ist Panini die bessere Wahl. Hier sei empfohlen mit den Projektionseinstellungen zu experimentieren, auch die “Panini”-Projektion ist nämlich sehr interessant, durch scrollen kann man ein- und auszoomen, mit gedrückter rechter Maustaste lässt sich die Projektion verändern.

PTLens (http://www.epaperpress.com/ptlens/)

PTLens ist ein Tool aus der Hand von Tom Niemann, das in der Lage ist Objektivfehler wie z.B. chromatische Abberation, Vigenettierung und Verzeichnungen zu korrigieren. Es ist 2002 als Freeware gestartet und hat sich seit dem beeindruckend entwickelt. Heute gehört es in dem Feld zu den bestem was man bekommen kann, es gibt ein Photoshop-Plugin und selbst schlägt es das genannte Produkt von Adobe in vielerlei Hinsicht. Aber, und das ist ein wichtiges “aber”, mittlerweile kostet es 25$.

Für das was man bekommt ist das sicher nicht zu viel, und bei professionell arbeitende Fotografen fällt das im Software-Portfolio sicher nicht ins Gewicht. Trotzdem konnte PTLens es natürlich nicht in diese Toolchain schaffen, nicht nur ist es nicht kostenlos, sondern dadurch selbstverständlich auch nicht quelloffen. Dennoch ist es ein gutes Tool um das Bild vom Boden zu entzerren und damit das nahtlose Einfügen desselben zu ermöglichen, und so sieht es aus:

Fazit

Ich habe damit gezeigt, dass ein vollständig auf Open Source Software basierender Workflow möglich ist, um perfekte Panoramen zu erstellen. Im dritten Teil dieser Serie werde ich einen Workflow beschreiben, der am Ende zu einer ausgewachsenen, qualitativ hochwertigen viruellen Tour führt, um zu zeigen, dass man sich bei seiner Arbeit vollständig auf Open Source Tools verlassen kann, von dem Moment an indem die Bilder geschossen werden, bis zur Veröffentlichung im Netz. Ich hoffe dass diese Serie den Open Source Gedanken in der Panorama Community vorantreibt und sich mehr Leute an den genannten Projekten beteiligen werden. Denn der Grund, warum Open Source so eine gute Idee ist, ist folgender: Den Quellcode zu öffnen und andere Menschen mitarbeiten zu lassen, kann die Entwicklung richtig beschleunigen und dass, ohne den Einsatz von viel Geld. Wir alle haben das oft gesehen, wir alle nutzen OSS jeden Tag. Gerade diesen Artikel schreibe ich in WordPress, das ich mit Firefox geöffnet habe, zwei sehr bekannte OSS Projekte. Warum also nicht auch meine Panoramasoftware?

Bei Fragen zum Workflow oder bei Verbesserungsvorschlägen, freue ich mich auf Kommentare an dieser Stelle.

Alle Zeichnungen, Bilder und der Text sind lizenziert unter der Creative Commons Lizenz by-nc.

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Viele Bogenschützen stehen Jahr für Jahr dem gleichen Problem gegenüber: Die Deutsche Meisterschaft in der Halle setzt bereits Anfang März einen Schlussstrich unter die Wintersaison, die Liga ist zu dem Zeitpunkt bereits abgeschlossen und sonst stehen keine wichtigen Wettkämpfe in der Halle mehr an. Man möchte sich also am liebsten schon auf die Sommersaison vorbereiten, die Temperaturen lassen ein Training im Freien aber noch lange nicht zu. Dazu kommt, dass schon im April die ersten Wettkämpfe anstehen und man hier oft nur auf ein oder zwei Wochen Training kommt, wenn das Wetter sehr schlecht ist vielleicht noch weniger.

2011 wurde das Problem für mich in dadurch verschärft, dass Ende April die Deutsche Hochschulmeisterschaft in Hannover ausgetragen wurde und dieser Wettkampf für mich besonders wichtig war. Zwar ist die DHM nicht mit der “echten” Deutschen zu vergleichen aber von der Leistung war  der Wettkampf doch über der Landesmeisterschaft anzusiedeln, die ja frühestens im Juni stattfindet. So früh im Jahr einen so wichtigen Wettkampf zu schießen hieß also für mich: Ich muss mir was einfallen lassen. Dabei ist eine Möglichkeit der 70 m Simulation für die Halle herausgekommen.

Theorie

Was unterscheidet die Freiluft- zur Hallensaison? Zum einen natürlich das Wetter und zum anderen die Entfernung. Das Wetter kann ich in der Halle nicht simulieren, die Entfernung aber sehr wohl. Vor allem ändert sich nämlich die Haltung durch einen geänderten Winkel des Bogenarms, wenn man den Bogen höher halten muss. Diese Haltung ist nach einer langen Hallensaison immer wieder sehr ungewohnt und das Gefühl normalisiert sich bei mir erst nach ein bis zwei Wochen Freilufttraining. Ich möchte also am liebsten in der Halle den Bogen schon in dem gleichen Winkel schießen wie auf 70m. Am besten gleich schon nach der Deutschen Meisterschaft.

Ich stelle mich also in der Halle an die Schießlinie, stelle meinen Bogen (und das Visier) auf 70 m ein und fange an zu schießen. Wenn ich mich nicht zum Feind des Hallenwartes machen möchte, weil ich ganze Gruppen meterweit über die Scheiben in die Hallenwand feuere, muss irgendwo in die Flugbahn meiner Pfeile eine Scheibe gestellt werden. Mir ist ja egal wo ich treffe, weil ich nur die Haltung trainieren möchte, also ist auch egal wo diese Scheibe hinkommt. Auf 18m müsste ich die Scheibe sicherlich 3-4 m hoch aufhängen, was ziemlich unpraktisch wäre. Also stelle ich die Scheibe so nah wie möglich an den Schützen ran, bevor die Pfeile also überhaupt an Höhe gewinnen können. Zur Verdeutlichung diese Zeichnung:

Mit einem solchen Aufbau kann die Haltung des Bogenarms auf den langen Distanzen geübt werden, und dass in seiner gewohnten Trainingshalle. Die Scheibe muss dabei auf 5 m schon etwas erhöht aufgestellt werden, gerade Schützen mit weniger Zuggewicht werden sonst mit ihrer 70 m Einstellung selbst auf der kurzen Distanz schon über die Scheibe schießen.

Jetzt wird es schon etwas komplizierter: Ich hätte gerne auf der 5 m Scheibe eine Auflage, die im Visier genau so aussieht wie die 122er Auflage auf 70m. Dazu muss diese einfach nur ausreichend klein sein. Wie klein, kann ich mir einfach mit dem Strahlensatz herleiten (jeder Feldschütze sollte nun schon die Formel im Kopf  haben). Wenn ich die Auflage im Visier auf 5m so groß sehen möchte wie ich eine 122er auf 70m sehe, muss diese einen Durchmesser von d = 5/70 * 122 cm = 8,7 cm haben. Analog kann ich mir die Auflagengröße für andere Entfernungen ausrechnen. Zum Beispiel für 3 m: d = 3/70 * 122 cm =  5,2 cm. Oder grafisch dargestellt:

Natürlich gibt es diese Auflagen nicht zu kaufen, aber man kann sie sich selbst drucken. Aus diesem Grund habe ich diverse Vorlagen erstellt mit denen sich die Auflagen mit einem ganz normalen Drucker auf DIN A4 Papier drucken lassen. Es gibt verschiedene Archive zum Download, um z.B. auch andere Entfernungen als 70m zu simulieren: 90m, 60m und 40m (60m und 40m sind für die Schüler- und Jugendklasse, es wird bei allen eine 122er Auflage skaliert). Ebenfalls dabei sind jeweils verschiedene Versionen, man kann damit seine Simulation auf 5m, 4m oder 3m durchführen. Varianten mit 5 statt 6 Auflagen pro Seite sollen nicht (nur) den olympischen Gedanken beim Training unterstreichen soll sondern haben allem den Vorteil, dass der vertikale Höhenunterschied zwischen den Auflagenmitten nicht so groß ausfällt.

Archiv mit Auflagen für die Simulation von 90m (1,2 MB)

Archiv mit Auflagen für die Simulation von 70m (1,0 MB)

Archiv mit Auflagen für die Simulation von 60m (0,8 MB)

Archiv mit Auflagen für die Simulation von 40m (0,4 MB)

Eine Sache fehlt noch damit die Theorie vollständig wird, und das ist die Höhe der Auflage. Auch hier hilft wieder der Strahlensatz:

Jeder Schütze dessen Augenhöhe entweder über oder unter der normalen Scheibenmitte in 1,30m Höhe liegt (bei den meisten wird sie darüber liegen, immerhin müsste der Schütze sonst deutlich kleiner als 1,50 m sein) zielt in einem gewissen Winkel auf die Scheibenmitte “herunter”. Berechnet wird der Winkel über arctan(Differenz der Augenhöhe zu 1,30 m / Entfernung).

Auf 70 m ist dieser Winkel für den Musterschützen von 1,80 m (Augenhöhe = 1,68 m) vernachlässigbar klein, nämlich arctan(0,38 m / 70 m) = 0,3°. Auf 5 m sieht das ganze aber schon anders aus. Hier sind es arctan(0,38 m / 5 m) = 4,3°.

Wenn ich also die Auflage auf 5 m auf die gewohnten 1,30 m hänge, mache ich den gewünschten Effekt wieder zunichte, weil ich trotz Visiereinstellung für 70 m den Bogenarm weiter runter nehme als im Freien. Knapp 5° mögen jetzt nicht viel klingen, es ist aber enorm viel. Zum Vergleich: Wenn das Visier einen Meter vom Auge entfernt ist (kommt gut hin, bei Feldschützen meist sogar exakt) entsprechen 9 cm Höhenunterschied auf dem Visier einem Winkel von 5°. Bei Schützen mit hohem Zuggewicht ist das vielleicht schon mehr als sie zwischen 18 m und 70 m verstellen müssen.

Die Auflage muss daher nicht mehr auf 1,30 m Höhe hängen, sondern dort, wo die gedachte 70 m Sichtlinie des Schützen die 5 m Scheibe trifft (siehe Bild). Wer diese Methode nun im Training ausprobieren möchte, muss aber deshalb nicht gleich zu Stift und Taschenrechner greifen und sich seine persönliche Auflagenhöhe berechnen. Die beschriebene 70 m Sichtlinie trifft schon so früh auf die 5 m Scheibe auf, dass sie dabei erst wenige Zentimeter abgefallen ist. Berechnen kann man das wieder mit dem Strahlensatz (38 cm * 5 m / 70 m) oder über den Winkel ( 5 m * arctan 0,3° ). Im Falle des 1,80 m Schützen sind es weniger als 3 cm, selbst bei 2,20 m Riesen werden es gerade 5 cm. Ich hänge mir die Auflage einfach per Augenmaß zwei Finger breit unter Augenhöhe, genauer muss es beim besten Willen nicht sein.

Praktische Umsetzung

Es folgen ein paar Bilder der praktische Umsetzung im Training. Die Bilder sind spontan mit einer Handykamera entstanden und daher ziemlich schlecht, ich versuche möglichst bald bessere Aufnahmen nachzuliefern.

Das Erhöhen der Scheibe ist ganz einfach durch Deckel von Turnkästen möglich, wie folgendes Bild zeigt. Es bietet sich natürlich alles an worauf die Scheibe sicher stehen kann.

Mittlerweile bin ich dazu übergegangen, zwei Ebenen der Turnkästen unter die Scheibe zu stellen, um sie noch höher zu setzen, der Rand der Scheibe kam einfach bedenklich nahe. Bei Schützen mit weniger Zuggewicht wird dies sicher früher nötig sein. In den nächsten zwei Bildern sieht man wo die Pfeile treffen, wenn ich mit meiner Einstellung für 70 m auf die Auflagen schieße ( 43,5 lbs, 30,5 Zoll Auszug, Easton ACE):

Ich habe 6 Auflagen auf die DIN A4 Seite gesetzt. Ich rate jedem auch auf mindestens drei dieser Zielpunkte zu nutzen und nicht nur einen einzigen. Man gruppiert auf 5m verständlicherweise ziemlich gut, wenn man hier bei mehr als 2 Schüssen auf die gleiche Auflage zielt macht man sich seinen schönen Satz Carbonpfeile sicher schon vor Beginn der Sommersaison kaputt.

Man braucht pro Schützen im übrigen nur eine einzige Auflage. Die Auflage bekommt bei richtiger Anwendung nur Löcher von den Scheibennägeln und kann so unbegrenzt genutzt werden.

Und hier meine Haltung beim Training auf die Auflage:

Fazit – Wofür das ganze?

Die Frage ist nun: Ist das nötig? Bringt das was? Sicher werden einige sagen: “Ich brauche nur einen Trainingstag und ich bin auf den langen Distanzen wieder drin”. Wer das von sich behaupten kann, kann sich den Aufwand sicher sparen. Wie schon erwähnt zähle ich mich nicht zu der Gruppe.

Meine Erfahrung aus dem Jahr 2011 ist: Es funktioniert. Nachdem ich dieses Training zum Ende der Hallensaison mehrere Wochen absolviert hatte war meine Form schon sehr früh in der Saison auf einem guten Level, bei der Deutschen Hochschulmeisterschaft Ende April habe ich sogar meine Jahresbestleistung erzielt. Mich würde auf jeden Fall interessieren ob andere Schützen dieses Training für ähnlich hilfreich halten oder auch nicht, ich freue mich immer über Kommentare. Selbst werde ich zur kommenden Freiluftsaison das Programm erneut durchziehen und sehen, ob ich mit dieser Methode den Trainingserfolg wiederholen kann.

Ganz entscheidend ist bei dieser Trainingsmethode aus meiner Sicht, dass man zwar das Gefühl einer echten 122er Auflage im Visier hat, aber keine Rückmeldung über Treffer bekommt. Man kann also das übliche Auflagentraining auf 70m durchziehen und jegliche Gedanken “wo liegt meine Gruppe” oder “wie gut ist meine Streuung” fallen weg. Hier sollte eine deutlich bessere Konzentration auf die Technik möglich sein. Vielleicht könnte man dieses Training also auch im Sommer, während der Freiluftsaison hin und wieder einstreuen, um Technikfehler bei wettkampfnahen Bedingungen besser zu korrigieren.

Jörg Pfeiffer hat mich darauf hingewiesen, dass die Amerikanischen Spitzenschützen scheinbar ganz ähnlich trainieren. In einem Video bei Youtube ist zu sehen, dass sie sich dafür Scheibenständer um etwa einen Meter höher gesetzt haben um dann aber mit einer Visiereinstellung für kurze Distanzen in die Mitte zu zielen. Diese Methode unterscheidet sich leicht von meiner, verfolgt aber im Prinzip die gleiche Idee. Ab ungefähr einer Minute kann man diese Technik sehen:

http://www.youtube.com/watch?v=RezVD0fAIsY

Alle Zeichnungen, Bilder und der Text sind lizenziert unter der Creative Commons Lizenz by-nc. Ich freue mich über einem Backlink zu meiner Seite wenn der Artikel oder die Bilder an anderer Stelle genutzt werden.

We were staying in the old renovated cork farm Herdade das Barradas da Serra located a little outside of Grândola. It was definitely one of the most, if not the most beautiful place I ever stayed in vacation. Also, Elsa, Luís an Francisco Dias are the best hosts you could wish for, greetings and a big “thanks!” for making this possible!

I took the chance and made some panoramas in and around the facilities. We had perfect sunny weather all week long so it wasn’t really hard for me to catch a good moment. It was my first long virtual tour, featuring original sound recorded on-site and other additional images and information. I learned a lot, mostly about recording the sound of crickets and sheeps and making pictures in the Portuguese midday sun at 40°C . The tour now contains 10 panoramas connected via 30 hotspots and for the first time, an integrated google map that shows the visitor his or her current position. Also in the tour is a new set of buttons I created for the SaladoPlayer and that will maybe be included in a future release of the software.

For more information about the farm, visit: www.barradasdaserra.pt or www.facebook.com/barradasdaserra

Visit the virtual tour (opens in new window):

View all panoramas as flat projected pictures:

http://www.youtube.com/watch?v=ejrBU3rjzmw

Die Musik stammt von dem Kanadischen Künstler “Brad Sucks” und konnte von mir aufgrund der cc-Lizenz verwendet werden. Mehr: http://www.bradsucks.net

Das Video selbst ist mit der gleichen Lizenz versehen: cc-by-nc-sa

Introduction

Panoramic photography is a very specialized field of photography and in contrast to, let’s say portraits and nature photography, it’s not the first thing you get started with when getting your first camera. A lot of photographers and software companies are involved in panoramic photography and make a living out of it. That’s fair and my intention is not to set those people out on the street. But sometimes people want you to think panoramic photography is to be left to “the professionals” and that you shouldn’t even get started before you

1. buy a panoramic tripod head for a couple of hundred bucks,
2. buy various editing and stitching software for even more couples of hundred bucks and
3. buy a Flash-based software to present your work on your website.

For me, there is definitely to much buying involved here! This series of articles tries to highlight every aspect of panoramic photography, always focused on keeping it low-cost and down to earth.

Other Articles in “Panoramic Photography Revealed”

Part I: Hardware for Panoramic Photography, DIY

Part II: Creating Perfect Panoramas, The Open Source Way

Part III: Creating Perfect Virtual Tours, The Open Source Way (coming soon)

Creating Perfect Panoramas, The Open Source Way

The Toolchain as Abstract

First of all, I will give you the complete toolchain for creating perfect 360°x180° panoramas exclusively with free and open source software. Of course this also works for panoramas with a smaller FOV (Field of View) but I will show the workflow for a full sphere because you are simply in the most trouble doing so. By the way: If you don’t need special software to present your pictures and if you don’t have to stitch a nadir picture you are very likely to be done after step 1, using hugin.

I made this list for myself some time ago simply to not get confused by too many different tools in use. At first, this list also contained some commercial software, but I quickly understood that there was no need for the almost “simple” tasks they had to do for me. So, this is now fully open source:

 -     Software     -            What happens here                  -       What you get
 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 - Hugin            - Open Pictures, Settings & Stitch              - Equirectangular Picture without correct Nadir
 - Panini           - Open Equirectangular Picture, Look for Errors - If Errors Occur, Another Run in Hugin
 - SaldoConverter   - Converting Equirectangular to Cube Sides      - 6 Cube Sides in Tiff Format
 - Panini           - Create "Mirroring Hemisphere"                 - Image to Patch Bottom Cube Side
 - Gimp             - Editing Nadir and Zenith Cube Wall            - Correct Bottom + Top Cube Side
 - Gimp             - Adding Logo/Watermark to Bottom Cube Side     - Correct Bottom Cube Side with Watermark/Logo
 - SaladoConverter  - Converting 6 Cube Sides to DeepZoom Cubic     - Correct DeepZoom Folder Strukture for SaladoPlayer

To make you find the used software faster, I got the links collected up here:

• Hugin
• http://hugin.sourceforge.net
• Panini
• http://sourceforge.net/projects/pvqt/
• SaladoPlayer/SaladoConverter
• http://panozona.com
• Gimp
• http://www.gimp.org

The Toolchain in Detail

So, let’s get started! You went to the countryside and made some nice looking pictures? You would like to stitch them together to a panorama covering a full sphere? If you don’t know how to shoot pictures in a way that they fit for this purpose, this is not the tutorial for you. I will start right after that step. If you need some help with the basics of panoramic photography, the tutorials on panoguide.com might be helpful for you: http://www.panoguide.com/howto/.

I will try to describe the steps as closely as possible to the workflow above, with the respective interaction you have to do, an overview about what you will get and how it will look after that step.

1. Hugin

We have our pictures right from the camera, without any work done to it. Whether you made your pictures with a fisheye or a normal lense matters when configuring hugin. After that, the workflow is perfectly the same. In my case, I shot 4 picture with -5° tilt, one tilted up by 90° and one down with -90°, all made with a 8mm fisheye lens.

After loading the images in hugin, you need to provide information about your camera and lens so hugin can calculate the lens distortion and so on. It mostly is already given by the EXIF information and you don’t have to touch those settings (especially if you are e.g. working with a kit lens). I just select Circular Fisheye from the dropdown menu, tell hugin that I was using an 8mm lens and I am already done here. In most cases, you can now click on Align… and let hugin do the work. In my case, there is still one thing to do.

I set masks for all pictures, to let hugin ignore the black areas on my pictures. This can also be done by using the “crop” function but for whatever reason this never really worked for me. Masking works instead pretty good and so is my way to work this out. It’s possible to save the mask and reuse it in the  next project. Also masking is a good way of preventing ghosts or people showing up multiple times and getting rid of visible parts of the panohead or similar in the picture.

After that, you can hit the Align… button in the hugin assistant and let the magic happen. Hugin will now try to find control points in all the overlapping areas and so, aligning all the images. This might take a while, with a reasonable fast computer and only a few pictures like in this case, it’s done in less than a minute. While doing this, you will get such a window:

I added the first 5 of 6 images to hugin, so the picture made by pointing the camera downwards without the tripod is not included. It’s impossible to remain the camera rotated around the No-Parallax-Point by holding it with an outstretched arm and there would be a lot of wrong control points in the panorama. Without using it, there will be an area at the bottom hugin has no image information about and thus it will keep it blank. This is no problem, I will use the picture left over to fill that whole later.

After the aligning is done, hugin sometimes throws me an error, that there are two groups of pictures that are not connected. This happens when the picture that was shot upwards contains a lot of similar looking blue sky which makes it really hard for hugin to find control points. The first group of 4 or 5 pictures usually is one 360° look around and the other picture is only blue sky. If so, manual work is required and I have to add some manual control points and let hugin align all pictures again. Let me show you quickly how it’s done with a different example:

If you shoot a panorama indoors or with trees above yourself, you won’t get that error because hugin will have sufficient image information for stitching the picture pointed upwards. In the example I am presenting, this is the case. Thus, a very good result is achieved without manual correction and can be viewed right away with hugin’s built-in Fast Panorama preview.

There is still some tweaking possible (and often necessary) in this window, but I won’t go into detail here. Still, one very important thing needs to be done here and that is, centering the resulting panorama. This will later decide wich side of the cube is being refered to as “front”. So, centering brings us there:

Note the black area at the bottom of the panorama, this is the area that needs manual work to achieve a perfect nadir picture. Hugin normally tries to crop the area so that you have a rectangular picture with straight borders. This is certainly desired if you wish to use the picture “flat” e.g. in a header of  a website or for printing. In our case, it’s not. First, the SaladoConverter and Panini both needs pictures with a width to height ratio of exactly 2:1 as input (because 360°x180° is of the very same ratio), cropping the image now will cause another unnecessary manual step. Second, we will work on the nadir picture nevertheless, so cropping just takes away already correct image information and is certainly no help here. You can now close the fast panorama preview window and go to the tab Stitcher to make the last settings before stitching. Click on Calculate optimal size to get the original resolution of the panorama, here it’s 12028 x 6014 pixels. If you had such a black border at the  bottom, hugin will suggest a smaller cropping area below. Just set both setting to maximum size and nothing will be cropped.

Also, output format should be set to “TIFF” and compression to “None” as Panini is not good with TIFF compression methods and will cause problems when trying to open such files. After that, hit Stitch! and hugin will render the output file. This will look like this:

The result looks like this (resized version):

And here is a flash version of the same picture for you too look around:

The next step is simple, and that is checking the result hugin produced.

2. Panini

Panini is a nice standalone panorama viewer I use for checking the results of hugin. It’s very hard to find errors or just to evaluate the output of a panorama stitcher by viewing the image in a normal viewer (like Irfanview). It looks distorted in the upper and lower area, although the lower area is mostly the one you would like to check for errors. To view your panorama with Panini, just drag the created equirectangular image into the window of Panini and you can instantly look around and see your result. If you find errors that are based on wrong set control points or ghosts that could have been prevented by proper masking, you should go back to hugin and try for a second time. If the result looks fine, the most susceptible areas should be inspected, the zenith and the nadir. Looking down brings us something likes this:

The result is fine. You will harldy get a smaller footprint by using a tripod and the needed manual work is tolerable. Great, moving on to the next step. We need a way to work on zanith and nadir to make the result perfect. As you can’t work on the equirectangular picture that is made by hugin, you need to transform it to six sides of a cube. That is what the SaladoConverter is doing.

3. SaladoConverter

The SaladoConverter as well as the SaladoPlayer is a key software in this toolchain and they are both maintained by Marek Standio, who took over the PanoSalado project in 2010. It is a very specialized and well working piece of open source software and this tutorial aims on providing a good documentation about both applications to hopefully get more people to use it. Support for this project is a little low at the moment which is mainly caused by the fact that it is not well known in the community. I tried to support the development of SaladoPlayer with feedback and detailed bug reports in the last month and now, thanks to Marek Standio who is working his ass off for that project, it has become so advanced that it can almost compete with the leading commercial solutions.

Usage of SaladoConverter is quite easy: Open the equirectangular picture, set an output path and select Equirectangular to cubic from the drop down menu. Let me give you one very useful hint here: If you haven’t done so already, you should give your panorama a short and easy name before you let SaladoConverter get into action. At this point it’s only renaming one file, but we will produce multiple files and whole folder structures with SaladoConverter over time and if you stay with the name hugin automatically chose ( like IMG_0368-IMG_0382.tif ) you will have that bulky name as prefix on all of your files later. It just makes configuration of SaladoPlayer much easier with a name like reception.tif, garden.tif or whatever you prefer.

The result is a set of pictures, covering all six sides of a cube. The equirectangular picture made by hugin is in contrast to that a projection of a sphere, where every pixel is positioned orthogonal to the middle of the sphere. The big improvement now is, that a flat surface like the ground, is actually projected as a flat one. By that, it’s very convenient to work on the ground with a picture editing software. So, the result of SaladoConverter is as following:

4. Gimp

Next on the list is the gimp, a well known open source picture editing software. Gimp will help us do the final steps to achieve a perfect spherical panorama. First, there is the picture with the suffix _u, which stands for “up”. As I already noticed by viewing the panorama in Panini, the sky has a dark spot right at the zenith. This is a known error caused by enblend and enfuse (both algorithms used by hugin) but it’s not that bad, because this is fixed quite fast with gimp. After opening the image, you can use the healing tool to locate another part or the sky by ctrl-clicking it and then click on the spot to be healed. For that purpose I created myself a new brush in hugin, that fits my needs. Go to Windows > Dockable Dialogs > Brushes and click on the New Brush icon at the bottom. I made mine with a radius of 200px and a hardness of 0,88 so that you won’t see the hard edges of the brush when using it. It’s the same brush I will later use on the nadir picture.

That is the zenith cube before and after using gimp:

Next is the bottom cube side, which has the suffix _d for “down”. This is usually a little bit more difficult to do. There are actually different ways to deal with the nadir, I will show you the three most common ones.

1. Clone stamping

It is the easiest way, but it’s only working if you have a regular and/or natural underground like sand, grass, mud or small stones. Equally formed concrete, wood or carpet can also work, a tiled floor will instead give you a big headache. I just take my newly created brush and use gimp’s clone tool. It works just as the healing tool: Ctrl-click on a place located near to the area you would like to fix, and simply stamp over it.

2. Merging a handheld shot

This approach is a little bit more sophisticated, requires more skill and time but produces the best results. First of all, you need a handheld shot of the ground. Before you can use that image, you have to desfish it, to make the ground become flat like it already happened in the bottom cube side. There is actually more than one way to do so, one way is hugin: Load only the handheld shot into hugin, set the lens settings in the Assistant tab like we did at the beginning and go directly to the tab Stitcher. Set Projection to Rectlinear and Field of View to 90° horizontal as well as 90° vertical and hit Stich now…

The result is a rectangular shot with a flat surface of the ground, similar to the bottom cube side created earlier. The result might be not as well as the one PTLens is able to produce (mentioned later), but already more than sufficient for my needs here. At this point, I would like to thank and give credits to John Houghton for helping me figuring out this little trick!

A completely distortion free picture is not necessarily needed for this purpose. Gimp is also able to remove the distortion in a centered area of the picture large enough. As you are already working in gimp, open the picture, go to Filters > Distorts > Lens Distortion. You have to experiment with the settings here, best way to do so is by taking a shot of a tiled floor and play with the settings until the tiles are orientated in a perfect rectangular matrix. In my case, I just set main to -95. After that, the edges of the picture are now distorted in a different way, but as I am only interested in the middle part, this is sufficent for me.

However you defished your nadir shot, make a large circular selection and copy it to the bottom cube side you are going to fix. Choose the eraser tool and select the new created brush (recall: radius=200px, hardness=0,88) to erase your feet. Then you probably need to skale and rotate the inserted images to make it fit the underneath lying ground.

You can also lower the opacity of the eraser or create another brush with even softer edges, everything that helps the image merge with the background. Then, open the curves of the inserted image on right click > Colors > Curves and make it fully vanish. There are other ways to merge the handheld picture with the bottom cube side, but they are similar. The combination of color manipulation, soft edges and brushes with partial opacity will let you reach you goal. Of course you can also use the healing or clone tool after merging the two image to improve the result even more.

3. Adding a logo/watermark

If you think this is to much effort for the nadir image, you can also let the tripod footprint stay untouched and simply place your logo or your watermark on top of it. A lot of photographers like to use a reversed little-planet view of the actual panorama what looks a little like a mirroring hemisphere laying on the ground. I will show you how to achieve this effect. Open your equirectangular panorama another time with Panini, go to Presets and set the camera mode to Super fish. Tilt up and zoom out, and you will get the desired effect. You can save a picture of the current view by clicking View > Save as… or simply by making a screenshot.

Open the created image in gimp and crop it with a circular slection. To draw a circular selection, you need to select the Ellipse Select Tool and draw the ellipse with pressed shift button. Then, right click > Select > Invert and hit the delete button.

You are now free to design around your mirroring hemisphere after your fancy. Of course, you can approach your nadir logo on totally different ways. Maybe you even like to merge a handheld shot first, and than place a logo. I did that in a lot of panoramas. Here is where photographers will differ. Check the following examples to view all the different results: Starting with the untouched bottom cube side, then the clone stamped one, the merged one and finally one version with a logo made like mentioned above.

5. SaladoConverter

When you finish your bottom cube side, you are almost done. Open the SaladoConverter again and add all 6 sides by clicking on Add and selecting multiple files with shift or held down ctrl key. It is important that you keep the name structure intact, because SaladoPlayer won’t recognize the cube if one side has the suffix _d2 for example. This time, choose Cubic to Deep Zoom cubic from the drop-down menu in SaladoConverter and let it do the work. The result will be a folder structure that follows the Microsoft Deep Zoom specifications and that looks like that:

The folders with the suffix from “b” to “u” now contain the six cube sides in different resolutions, that are additionally tiled like you know it from Google Maps for example. SaladoPlayer will thus be able to reload tiles only if needed and you can easily upload very high resolution pictures without killing your visitors bandwith. The .xml file with the suffix _f will be called from SaladoPlayer’s configuration to enter the panorama. I will get there in the third part of “Panoramic Photography Revealed”.

Here is what it will look like, the finished panorama with corrected zenith and nadir:

Software that didn’t make it to the team, but is still worth mentioning

My intention was clear right from the beginning: Describing a comprehensive workflow solely based on open source software. So far, I have not seen anybody doing that and I have to admit, it was quite a challenge. By that, I made high demands on the used software. There is a lot of free software out there, that didn’t make it to team simply for not being open source.

So, here is a short list of tools that just didn’t meet my high requirements, but I consider to be worth mentioning.

DevalVR Player (http://www.devalvr.com/paginas/productos/index.html)

The DevalVR Player is a standalone panorama viewer just as Panini. Those two tools are actually quite similar. Panini offers more functionality and works cross-platform, the DevalVR Player shows huge panoramas more fluently and is faster when opening big files. It is not easy to decide which program I prefer. I haven’t found a tool with a comparable speed as the DevalVR Player so far, so if you are using a Windows computer it’s simply the easiest and fastest way for that purpose. For me, it was clear Panini would be featured here, because all of the tools are now cross-platform and the described workflow can be reproduced on pretty much all systems. As I see it, there is very little chance DevalVR will be available for Mac or Linux soon, as it is not open source and the developer seems not to be willing to change that.

In conclusion, still a very good piece of software, that is easy to use, available for free and thus a good deal for all Windows users.

Here is a screenshot of the DevalVR Player showing the possibility to extract the same little planet view as I did with Panini. One difference should be mentioned though: Panini saves the current view in original resolution while the DevalVR Player just saves it  in the resolution of the window, like doing a screenshot. If you like the little planet view, and your aim is to convert a equirectangular panorama to a little planet, Panini should be your choice.

PTLens (http://www.epaperpress.com/ptlens/)

PTLens is a software invented by Tom Niemann that is able to correct lens distortions such as chromatic aberration, vignetting or barrel distortion. It started as freeware in 2002 and has developed impressively since. Today, it is one of the most advanced programs in that field, is available as Photoshop plugin and beats the mentioned adobe product in many ways. But, and that is an important “but”, it is now 25$.

For what you get, this is certainly not much and it probably will go unnoticed if you work as a professional. Still, it couldn’t make it into the workflow that way. So here is a quick look at PTLens anyway:

Conclusion

As I have shown, a completely open source software (OSS) based workflow for creating perfect panoramas is possible. In the third part of this series, I will present the workflow that eventually leads to a high-level virtual tour, showing that it is even possible to rely on open source software from the moment the pictures were shot until online release. My hope is, that this series will push the open source idea within the panorama community and that others will contribute to the mentioned projects. Because that is why OSS is such a good idea: Opening your source code and letting others contribute can really speed up development, even without having a lot of money at hand. We all have seen it many times, we all use OSS every day. Right now, I write this article in WordPress that is opened in Firefox, both two very popular OSS projects. So, why not my panorama software?

Please feel free to comment if you have questions about the workflow and especially, if you have tips to improve it.

All drawings, pictures and texts are licenced under the creative commons license by-nc.

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Das Shooting hat mit Tonaufnahmen fast 6 Stunden gedauert, und war gerade bei den Besucherströmen in der Nacht echt anstrengend. Die Veröffentlichung kann sich angesichts der Ausmaße auch noch etwas hinziehen, das ganze Projekt besteht nachher aus über 30 Panoramen! Bis es soweit ist, gibt es hier einen kleinen Vorgeschmack. Mit einem Klick auf das Bild kann man am Beispiel des Eingangsbereiches schonmal sehen wie es aussehen wird.

An dieser Stelle möchte ich auch nicht die Gelegenheit verpassen die gutgelaunte Security-Mannschaft die im Einsatz war zu grüßen und mich herzlich zu bedanken!

Einleitung

Panoramafotographie ist eine vergleichsweise exotische Variante der Fotographie und im Gegensatz zu, sagen wir Portraits oder Landschaftsfotographie, ist es wohl nicht das erste mit dem man in Berührung kommt wenn man seine erste Kamera in den Händen hällt. Eine Menge Fotographen und Softwarefirmen betätigen sich im Feld der Panoramafotographie und verdienen damit ihre Brötchen. Das ist in Ordnung und ich möchte auch keinen dieser Leute auf die Straße setzen. Aber manchmal sind es diese Leute, die einem das Gefühl geben Panoramafotographie sollte besser “den Profis” überlassen werden und das man überhaupt nicht erst damit anfangen sollte bevor man nicht

1. einen Panoramakopf fürs Stativ für mehrere hundert Euros kauft,
2. verschiedene Bearbeitungs- und Stitchingsoftware für ein paar weitere hundert Euros kauft und
3. einen auf Flash basierenden Panoramaviewer kauft um die Panoramas auf seiner Website zu präsentieren.

Für mich ist hier definitiv zu viel “kaufen” im Spiel. Daher wird diese Serie von Artikeln jeden Aspekt der Panoramafotographie beleuchten, immer mit dem Fokus darauf, es möglichst günstig und bodenständig zu halten.

Andere Artikel aus der Serie “Hinter den Kulissen der Panoramafotographie”

Teil I: Die Ausrüstung für die Panoramafotographie im Selbstbau (dieser hier)

Teil II: Perfekte Panoramen, Open Source.

Teil III: Perfekte virtuelle Touren, Open Source. (demnächst)

Die Ausrüstung für die Panoramafotographie im Selbstbau

Die meisten zielen allerdings auf den gewöhnlichen Heimwerker ab, der nur eine beschränkte Zahl von Werkzeug zur Verfügung hat und nutzen daher hauptsächlich einfache Materialien aus dem Baumarkt sowie ziemlich einfache Verarbeitungsmethoden. Die Ergebnisse sind meistens okay für den investierten Aufwand aber sie haben natürlich Probleme mit den kommerziellen Modellen mitzuhalten. Manchmal wird sogar noch zusätzliches Material aus dem Fotogeschäft benötigt, wie etwa Wasserwaagen, Wechselplatten oder Kameraschienen. Ich habe schon Anleitungen gefunden, die kamen später auf Einkäufe im Wert von 100€, das hat dann für mich schon längst den Low-Cost Sektor verlassen.

Ein paar (ziemlich gute) Tutorials kann man hier finden: http://www.heiliger-net.de/panphoto/hardware.htm (Einfach bist zum Ende der Seite runterscrollen.)

Andere Tutorials (in Englisch) hier:

• http://www.stockholmviews.com/diyphotogear/pano_head.html “El Cheapo”
• http://www.mejiatryti.com/Panoramas/diyqtvrhead.html Warum nicht mal aus Holz?

Auf der anderen Seite gibt es da auch selbstgebaute Panoramaköpfe die so professionell sind, dass es mir schon Angst macht. Ein Beispiel dafür ist der von Dr. Sean Parkin, der den kommerziellen im nichts nachsteht:

• http://www.chem.uky.edu/xray/people/parkin/panohead/panohead.html

Nachdem ich mir also einige Anleitungen durchgelesen habe, habe ich den Entschluss gefasst mir einen eigenen zu bauen. Ich habe Zugang zur Werkstatt meines Vaters, der Schlosser ist, daher konnte ich meinen Panoramakopf also ein bisschen präziser und stabiler bauen als andere. Insgesamt habe ich bisher 3 verschiedene Köpfe gebaut, einfach weil sich meine Anforderungen über die Zeit verändert haben und mir ein paar Verbesserungen eingefallen sind während der Nutzung meiner Panoramaköpfe.

Bitte beachte, dass die Herstellung der folgenden Panoramaköpfe Schweißen (2 und 3), Bohren und Kanten (alle drei) erfordert. Falls du bedenken hast das selbst zu tun oder nicht die Möglichkeit hast solche Arbeiten sicher durchzuführen, solltest du entweder eines der oben verlinkten, einfacheren Tutorials anschauen oder die Arbeiten von einem Profi durchführen lassen.

Panoramakopf Version 1

Mappe mit allen CAD Zeichnungen zu Panoramakopf Version 1 als pdf

Zip Datei mit allen CAD Zeichnung zu Panoramakopf Version 1 als prt und asm für Pro/ENGINEER

Neben den Teilen die selbst hergestellt werden müssen braucht man noch eine Schraube um den Halter mit dem Ausleger des Panoramakopfes zu verbinden. Auf der ersten Zeichnung ist noch die erste Version des Panoramakopfes zu sehen, dieser wurde aber schon während der Herstellung verändert und ist nun mit einer Senkkopfschraube statt einer Zylinderkopfschraube versehen. Zu sehen auf den Bildern und den Zeichnungen von den Panoramaköpfen 2 und 3. Der Grund ist, dass eine Zylinderkopfschraube dem Objektiv im Weg wäre und sich die Kamera überhaupt nicht auf dem Panoramakopf befestigen lassen würde. Bei der Schraube handelt es sich um eine M8x30 Senkkopfschraube, die auf der Rückseite mit zwei M8 Muttern verschraubt ist. Mann kann diese beiden Mutter gegeneinander kontern um eine Schraubensicherung zu erreichen. Hier würde allerdings auch eine selbstsichernde Mutter oder eine Flügelmutter gute Dienste leisten. Beides war aber gerade einfach nicht zur Hand und ich hatte schlicht keine Lust einkaufen zu fahren. Natürlich sollte eine Unterlegscheibe nicht vergessen werden! Ich habe diese Art der Verschraubung für alle meine Panoramaköpfe genutzt, wir du später noch sehen wirst.

Als nächstes muss der Panoramakopf irgendwie auf dem Stativ befestigt werden. In meinem Fall ist das eine leichte Aufgabe. Mein Stativ ist ein Sony VCT 20A, hier ist es ziemlich einfach die Rändelschraube die ursprünglich für die Kamera gedacht war zu entfernen und damit wiederum die Kamera am Ausleger zu befestigen. Die nun freie Bohrung im Stativ eignet sich prima um den ganzen Kopf mit einer M6x40 Zylinderkopfschraube mit Mutter auf der Gegenseite auf dem Stativ zu verschrauben. Ich habe dazu eine M6 Schraube genommen weil es sich dabei um eine Standardgewinde handelt und diese leicht zu bekommen ist (zumindest in Europa) und diese ziemlich gut in eine Bohrung passt, die mal für eine Schraube mit 1/4″ Gewinde gedacht war. Für andere Stative wird man natürlich andere Längen also 40mm brauchen. Auch wird das nicht funktionieren wenn das Stativ für die Nutzung mit Schnellwechselplatten ausgelegt ist. In diesem Fall bitte ich darum, Inspiration in einem der Tutorials für solche Stative zu suchen . So viel anders wird es auch nicht sein.

Auf den Bildern kann man sehen, dass der Arm ebenfalls leicht anders ist. Der mit dem Langloch ist meine erste Version. One fits all, daher kann dieser mit jeder Kamera und jedem Objektiv genutzt werden und ist auch perfekt dazu geeignet, den NPP (No parallax point) für sein Objektiv zu bestimmen. Eine Zeichnung davon ist in den Zeichnung zum Panoramakopf 2 zu finden. Wenn man einmal den NPP bestimmt hat sollte man sich für seine Kombination von Kamera und Objektiv in jedem Fall ein maßangefertigen Arm bauen. Es ist schlicht sehr einfach zu machen und es ist später viel einfacher, weil man nicht draußen in der Natur steht und sich noch Gedanken darüber machen muss, wo nun die Kamera montiert werden muss. Man muss sich noch nicht einmal eine Markierung machen.

Ich habe diesen Kopf im Oktober 2010 entworfen, gezeichnet und gebaut. Es war mein erster Entwurf und soweit funktioniert dieser noch immer zufriedenstellend. Zwar wurde er aus reinem Stahl hergestellt, dennoch hält sich das Gewicht meinem Empfinden nach in Grenzen. Der Kopf hält problemlos eine vollausgestattete DSLR aus ohne zu wackeln oder ähnliches. Aber wie du dir schon denken kannst, gibt es auch ein paar negative Punkte die mich schließlich dazu bewogen haben noch einen zu bauen. Die da wären:

• Mit der Rändelschraube, die die Kamera am Ausleger befestigt ist es nicht möglich die Kamera senkrecht nach oben auszurichten (also tilt = 90°) weil die Schraube schon bei etwa 70° am Halter anstößt. Das ist normalerweise kein Problem wenn man ein Fisheye-Objektiv benutzt, es gibt aber durchaus Gelegenheit wo das sehr störend werden kann.
• Ich habe die Länge des Langlochs im Fuß des Halters etwas knapp ausgelegt. Ich dachte mir, solange es für meine Kamera passt bräuchte ich wohl die nächsten Jahre sonst nichts mehr. Das stimmt auch soweit, aber nur so lange man sich keinen Batteriegriff für seine Kamera holt. Ich habe mir einen zugelegt, also brauchte ich einen neuen Panoramakopf.

Panoramakopf Version 2

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Die Grundidee dieses Kopfes ist tatsächlich nicht anders als die von Version 1. Allerdings sind ein paar Verbesserungen eingeflossen:

• Ein Distanzstück von 30mm Länge setzt den Arm weg vom Halter und ermöglicht es so die Kamera trotz Rändelschraube um 360° zu drehen. Man kann damit also auch die Kamera senkrecht nach oben ausrichten.
• Das Langloch im Fuß des Panoramakopfes habe ich um etwa 60mm verlängert. Dadurch passt meine Kamera nun auch mit aufgesetztem Batteriegriff drauf. Nebenbei, es handelt sich hier um eine Canon EOS 550D.
• Der Halter ist nun noch stabiler ausgelegt. Der Fuß ist nun aus 30×6 anstatt 25×6 Flacheisen, Der aufrechte Teil besteht aus 20×5 anstatt 25×6. Dabei handelt es sich zwar um schwächeres Material, allerdings ist das ganze gleichzeitig konstruktiv verstärkt worden. Die Stütze von der Rückseite erhöht die Steifigkeit ganz entscheidend und der Panoramakopf kommt nun mit richtig schwerem Material zu recht. Wir reden hier von eine DSLR mit vollem Batteriegriff und einem richtig schweren Teleobjektiv. Überhaupt kein Problem.

Zusätzlich ist an dem Panoramakopf eine Messvorrichtung aus Acrylglas angebracht mit der man den Winkel in 15°-Schritten ablesen kann. Ursprünglich hatte ich diese für den ersten Panoramakopf angefertigt, da diese Genauigkeit aber nur benötigt wird wenn man mit Normal- oder Teleobjektiven arbeitet, habe ich den Gradmesser an den Panoramakopf 2 geschraubt, dieser hat diese Aufgabe schließlich übernommen.

Dieser Panoramakopf kann so gut wie alles. Er ist nutzbar mit DSLR, mit oder ohne Batteriegriff, mit Fisheye-, Normal- oder schweren Teleobjektiven. Wenn ich auf Panotour gehe, weiß ich was ich dabei habe. Auch wenn ich mal ein bisschen in den Bereich Gigapixel eintauchen möchte, habe ich nun das richtige Werkzeug dafür.

Selbstverständlich gibt es auch hier wieder einen oder mehrere Haken. Manchmal ist man draußen unterwegs und man möchte einfach möglichst wenig bepackt sein, vielleicht hat man gar nicht vor Panoramas zu machen, dann ist der zweite Panoramakopf zu schwer und zu unhandlich. Erstens wiegt er 1100g inklusive aller Schrauben, zweitens passt der Panoramakopf in Kombination mit dem Stativ nicht mehr mal eben in den Rucksack. Und es gibt da noch ein paar Gelegenheiten, bei denen das Teil äußerst unpraktisch ist. Wenn man zum Beispiel nicht genug Platz hat ein Dreibein auszustellen, wenn man inmitten einer Menschenmenge ist oder einfach, wenn man schnell aufgebaut und bereit sein muss. Das ist auch der Grund, warum ich den dritten Panoramakopf entworfen habe, für die Benutzung mit einem Einbein.

Panoramakopf Version 3

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Dieser Panoramakopf ist eine Maßanfertigung auf die Kombination Einbeinstativ, Kamera und Objektiv. In diesem Fall ist das Einbein ein GIOTTOS MML 3290B, die Kamera eine EOS 550D und das Objektiv das Samyang 8mm f/3,5, ein Objektiv das auch unter anderen Künstlernamen bekannt ist, wie z.B. Walimex, Falcon, Bower oder Polar. In meinem Fall ist es ein Falcon.

Das GIOTTOS MML 3290B habe ich nicht ohne Grund ausgesucht. Ich brauchte ohnehin mal ein Einbein und bin bei der Wahl daher gleich mit der Devise herangegangen, “es muss sich einfach umbauen lassen”. Als ich über einen Panoramakopf für ein Einbeinstativ nachgedacht habe, war ich mir im erten Moment nicht sicher wie ich den Kopf wohl befestigen würde. Die meisten Einbeinstative haben ein 3/8″ Gewinde, oder manchmal auch beides, ein 3/8″ und ein 1/4″ Gewinde um Stativköpfe zu montieren. Normalerweise würde ich ja sagen: “Kein Problem, schneiden wir einfach das entsprechende Gewinde in eine Stahlplatte und bauen darauf weiter auf!”. Was für viele schon ein Problem darstellt, weil ihnen das Werkzeug fehlt ist für mich eigentlich ein Leichtes. Aber nicht in diesem Fall: Kein normaler Mensch hat ein 3/8″ Gewindebohrer in Deutschland zufällig rumliegen, mich eingeschlossen. Da ich scheute für diesen Zweck extra einen zu kaufen musste es anders gehen. Und es geht. Die Ingenieure bei GIOTTOS kamen mir zu Hilfe: In dem sie 3 metrische M6 Gewinde im Teller des Einbein für die Arretierung eines Stativkopfes vorgesehen haben, haben sie mir die perfekte Montagemöglichkeit vorgegeben. Die drei Gewindestifte die in den Gewinden verbaut waren konnte ich einfach herausdrehen und sie durch M6x16 Zylinderkopfschrauben ersetzen. Damit schraube ich nun die Grundplatte von Panoramakopf 3 fest.

Dieser spezielle Panoramakopf passt nun nur für genau einen Typ von Kamera. Wie auf den Zeichnung zu sehen beträgt die Höhe der Objektivmitte im Gehäuse 38mm. Ich habe hier die Dicke des Flacheisen nur draufgerechnet, damit man die Werte einfacher in der Werkstatt prüfen kann. Also: 38mm + 6mm = 44mm. Die letzte Zeichnung ist in der Tat einzig und allein zur Kontrolle der Maße und als Montagehilfe in der Werkstatt gedacht.

Wie du schon bemerkt haben solltest, ist die dritte Version des Panoramakopfes eine schräge oder “slanted” Variante. Der Begriff “slanted” ist so häufig auch in der Deutschen Panoramacommunity zu finden. Bei dieser Art des Panoramakopfes ist es möglich nur mit einer Reihe Bilder für ein Kugelpanorama hinzukommen, und das selbst wenn man eine Kamera mit Crop-Sensor nutzt, so wie ich das tue. Übrig bleibt nur ein kleiner Bereich (meist am Boden) an den man noch Hand anlegen muss. Außerdem kann die Kamera hier um 360° um die gekippte Achse gedreht werden ohne das mir die Rändelschraube im Weg ist. Das wäre in so einer kompakten Bauweise mit Version 1 und 2 nicht möglich. Dank der kleinen Bauform wiegt der Panoramakopf etwa 500g, mit allen Schrauben.

Fazit

Es gibt eine Menge richtig guter Panoramaköpfe auf dem Markt, hier sind nun ein paar mehr selbstgebaute. Ich hoffe dieser Artikel hilft dem einen oder anderen der über den Selbstbau nachdenkt und weiter gehen will, als verschiedene Teile aus dem Baumarkt zusammenzubauen. Mir ist klar, dass einige Maße nur in meinem speziellen Fall korrekt sind, aber vielleicht kann der interessierte Bastler diese einfach auf seine Anforderungen anpassen.

Wie immer freue ich mich über Kommentare, über Kritik oder Verbesserungsvorschläge an den Entwürfen und über Lob!

Falls du dir einen Panoramakopf auf Grundlage meiner Entwürfe selbst baust, würde ich mich über eine kurze Nachricht sehr freuen. Schließlich habe ich dafür das alles hier geschrieben!

Edit: Ich habe bereits die erste Rückmeldung erhalten, und zwar von Ricardo Moura, einem Fotografen aus Recife (Brasilien). Er hat einen Panoramakopf auf Grundlage meiner zweiten Konstruktion gebaut. Dafür hat er etwas dünnere Profile Profile verwendet und den Kopf zudem komplett aus Edelstahl gebaut. Außerdem hat er das Distanzstück aus Nylon gefertigt, damit sich der Panoramakopf flüssiger Bewegen lässt. Hier sind Bilder seiner Konstruktion:

Introduction

Panoramic photography is a very specialized field of photography and in contrast to, let’s say portraits and nature photography, it’s not the first thing you get started with when getting your first camera. A lot of photographers and software companies are involved in panoramic photography and make a living out of it. That’s fair and my intention is not to set those people out on the street. But sometimes people want you to think panoramic photography is to be left to “the professionals” and that you shouldn’t even get started before you

1. buy a panoramic tripod head for a couple of hundred bucks,
2. buy various editing and stitching software for even more couples of hundred bucks and
3. buy a Flash-based software to present your work on your website.

For me, there is definitely to much buying involved here! This series of articles tries to highlight every aspect of panoramic photography, always focused on keeping it low-cost and down to earth.

Other Articles in “Panoramic Photography Revealed”

Part I: Hardware for Panoramic Photography, DIY

Part II: Creating Perfect Panoramas, The Open Source Way

Part III: Creating Perfect Virtual Tours, The Open Source Way (coming soon)

Hardware for Panoramic Photography, DIY

But, most of them were focused on the regular guy without a lot of tools at hand and used very basic materials from the hardware store as well as pretty easy assembly techniques. The results were fair for the effort, but they have some problems competing with the commercial solutions. Sometimes they even need additional commercial photography equipment, like air levels, exchangeable mounting plates or similar. I’ve seen tutorials where the result was about 100€, which in my opinion, has left the low-cost sector.

Various (quite good) tutorials can be found here (in German): http://www.heiliger-net.de/panphoto/hardware.htm (Simply scroll down to the bottom of the page)

Other tutorials in English might be interesting for you:

• http://www.stockholmviews.com/diyphotogear/pano_head.html “El Cheapo”
• http://www.mejiatryti.com/Panoramas/diyqtvrhead.html Why not try wood?

On the other hand, there are self made panoramic heads out there so professional, it scared me a little bit. One example is the one made by Dr. Sean Parkin, which looks as professional as the ones you can buy:

• http://www.chem.uky.edu/xray/people/parkin/panohead/panohead.html

After looking through several of the tutorials I decided to construct my own. I have access to my fathers workshop, who is a locksmith, so I was able to manufacture my panohead a little bit more precise and sturdy than others. In total I made 3 versions of panoheads so far, because my needs changed over time and I had some improvements that came to me while using my panoheads.

Please notice that the manufacturing of the following panoheads requires welding (2 and 3), drilling and edging (all of them). If you have doubts about doing that or if you don’t have the possibility to do such works safely, please consider using one of the more simple tutorials linked above or have it done by a professional.

Panohead Version 1

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Despite of the shown parts that need to be manufactured, you need a screw to connect the stand and the arm of the panohead. The first drawing is the first version that was changed right while being made. As you see on the pictures and the drawing of the arm (or on the drawings of panohead 2 and 3) I used a countersunk screw, because the other way round the screw head would make it impossible to mount the camera. The screw is a M8x30 countersunk screw tightened by two M8 nuts that are used to achieve a nut lock. And of course you shouldn’t forget to place a washer underneath! I used that mounting for all of my panoheads, as you will see later.

You will then need a way to mount the panohead onto your tripod and the camera onto the panohead. In my case, this was an easy task. As tripod I use a Sony VCT 20A. It’s pretty easy to remove the knurled-head screw that is intentionally used for the camera and use it to mount the camera onto the panohead. The resulting empty drill hole can be easily used to mount the panohead with a M6x40 screw onto the tripod. I used M6, because it’s a screw thread which is in wide use and easy to get (at least in Europe) and fits quite good in a drill hole intentionally made for a 1/4″ screw. You might need a different length then 40mm, depending on your tripod. Also, this won’t work if your tripod is equipped with an exchangeable mounting plate. If that’s the case I kindly ask you to search for inspiration in one of the many tutorials out there . It’s not that different after all.

On the pictures you will see the arm to be slightly different. The one with the slot hole is my first version. One fits all, thus it can be used with every camera and every lens and it is perfect to define the NPP (No parallax point). You can see a drawing of it within the drawings of the second panohead. Once you defined your NPP I advise you to make yourself a new arm, tailor-made for your camera/lens combination. It’s such an easy part to build, and it’s a lot easier for you in the field, because you never need to think about where the correct position is. You don’t even need to make a mark.

I designed, sketched and built that head in October 2010. It was my first construction and it works satisfactorily so far. Even though its made of pure steel, the weight is still in a  tolerable range for me. It easily holds a fully loaded DSLR without getting wobbly or anything similar. But as you already guess, there are some cons that made me built another one. Those are:

• With the knurled-head screw that fixes the camera to the arm, it’s not possible to let the camera point straight up (tilt = 90°) because the screw head will touch the stand at something like 70° tilt. This is not a problem when using a fisheye lens but can be in some cases.
• I designed the slot hole on the bottom of the stand a little short, because I thought it just needed to fit my camera and that would be it for the next years. This might be true as long as you don’t get yourself a battery grip. I get one myself and voilà, a new panohead was needed.

Panohead Version 2

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The basic idea of this head is actually not different to version 1. A few improvements have been made to fit my needs:

• A spacer block sets the arm 30mm away from the stand and makes it possible to rotate the camera 360° around. The knurled-head screw is no longer keeping me from pointing the camera straight up.
• The slot hole in the stand was lengthened by about 60mm, to make my camera fit the panohead even with the battery grip. By the way, it’s a Canon EOS 550D / Rebel T2i / Kiss X4 we are talking about.
• The stand has been designed to be sturdier. The bottom flat steel of the stand is now 30×6 instead of 25×6, the erect part is made from 20×5 flat steel instead of 25×6. Because the erect part is designed from weaker material, it has been reinforced by the same time. The support from the backside increases the stiffness and makes the panohead now support really heavy gear. Now we are talking a DSLR with mounted (and fully loaded) battery grip and a really heavy zoom lens. No problem at all.

Additionally, there is an indicator made from acrylic glass mounted on the side to show the tilt in steps of 15°. It was originally made for the first version of the panohead but I took it, because this much precision is usually only needed when using normal or telephoto lenses which is now the task of panohead 2.

This panohead is capable of pretty much anything. It can hold a DSLR with or without battery grip, with a fisheye, a normal lens and even heavy telephoto lenses. When I go out on a pano-tour it’s  the tool I have with me. An If I plan to do a gigapixel panorama, I now got the right tool.

But… there is again a “but”. Sometimes you are in the fields and you just want to travel light. Maybe making panoramas is not even your intention, then the second panohead is definitely too much to carry around. First, the weight is about 1100g with all necessary screws. And second, the head in combination with the tripod is nothing you can easily fit in your backpack neither. And there is another situation where this kind of panohead is just not the first choice: If you have not enough space to set up your tripod, if there is a crowd or simply if you need to be fast set up and ready. That’s why I designed the third panohead to be used with monopods.

Panohead Version 3

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This panohead is especially designed for a combination of a specific monopod, a specific camera and a specific lens. In this case, a GIOTTOS MML 3290B, a Canon EOS 550D and a Samyang 8mm f/3,5, a lens which is also known under other pseudonyms, like Walimex, Falcon, Bower or Polar. Mine is a Falcon.

The GIOTTOS MML 3290B monopod was not chosen by accident, but because of a very helpful feature. When I started to think about a panohead for a monopod, I wasn’t sure how I would mount the head later on. Most monopods have a 3/8″ thread or sometimes both, a 3/8″ and a 1/4″ thread for mounting monopod heads. Usually I would say “let’s tap the needed thread in a solid steel plate and use it as base for the panohead!”. What most people can’t do because of the tools you need is normally no problem for me. But not in this case. No one in the right mind has a 3/8″ screw tap in Germany, me included, no offense.  But the engineers at GIOTTOS came to help me: By placing three M6 threads in the mounting plate they set up the perfect basis for me to build on. (Pictures coming soon) Intentionally, they were used as a way to secure a normal head by tightening three grub screws from underneath. I simply removed the grub screws and replaced them with three M6x16 cylinder-head screws.

This specific panohead only fits one specific type of camera. As you can see on the last drawing, the height of the center of the lens is in my case 38mm. I only added the thickness of the arm because that way it’s easier to check if everything is accurate wrought in the workshop, so: 38mm + 6mm = 44mm. The last drawing in fact is just there to help checking and assembling the head in the workshop.

As you should have noticed already, the third panohead version is a “slanted” one. This term is commonly used in panoramic photography. By using a “slanted” panoramic head, it’s possible to shoot only one row of pictures with the result of very little space left to manually work on (mostly on the ground) and that, even with cameras with cropped sensor (like mine). Additionally, the camera can be rotated 360° around the slanted axis, which would not be possible in such a small design by using a vertically erect stand like in version 1 and 2. That way, it was possible to keep the weight at around 500g including screws.

Conclusion

There are a lot of good panoramic heads out there, here are some more self made ones. I hope this article helps if you think about making your own panohead and if you like to go a little bit further than assembling parts from the hardware store. I am aware that some measures only fit in my case, but maybe someone can adjust them to his or her needs.

Please feel free to comment, tell me if you like the constructions or if you have ideas to improve it!

And if you make your own panohead based on my drawings, please let me know, it would be great to hear that.

Edit: I got a nice response from Ricardo Moura, a photographer from Recife, Brazil who built a panohead based on my second construction. He used slightly lighter shapes and stainless steel, also, he used nylon instead of steel for the spacer to achieve smoother moves. Have a look at his construction:

• Belichtungszeit runter! Ich würde hier auf 1/500, vielleicht sogar noch kürzer gehen. Die Kamera auf Dauerfeuer stellen und dabei mehrere ganze Umdrehungen machen. Hier gilt es einfach so wenig Veränderung wie möglich in eine Umdrehung zu bekommen. Erst später sollte man sich überlegen, welcher Moment am meisten hergibt (In diesem Fall: Wie hoch die Ballons schon sind).
• Umbedingt ein Dreibeinstativ benutzen! Die Geschwindigkeit mit der man sich dreht verlangt “stabile Verhältnisse”. Ein Einbein bekommt man gar nicht schnell genug wieder ausgerichet.
• Nur eine Reihe schießen! Egal auf welches Aufnahmemuster man sich normalerweise “eingeschossen” hat, hier kann man das vergessen. Alle sich ändernen Objekte können auf jeden Fall nur in einer Reihe geschossen werden. Vorteile hat hier natürlich wer z.B. ein 8mm Fisheye an einer Vollformatkamera hat. Alle anderen müssen sich überlegen, ob sie nach der Aktion lieber noch Boden oder Himmel dazubasteln. In meinem Fall bietet sich ein absolut wolkenloser blauer Himmer für spätere Photoshopeinsätze am meisten an.
• Wer keinen Profi-Body hat, nicht im RAW Format! Meine Kamera (EOS 550D) macht im RAW Format nach 6 Serienbildern erstmal eine kleine Verschnaufpause. In einem solchen Fall unmöglich!
• Alle Einstellungen doppelt prüfen! Man ist ja gewöhnt sich eine Menge Gedanken zu machen, keiner will freiwillig an Ort und Stelle zurückkehren nur weil man den Weißabgleich versehentlich auf “Auto” stehen hatte. Hier wirds noch ne Ecke schlimmer: Ohne RAW ist noch weniger Fehlerkorrektur möglich, und vorbei ist vorbei. Ein derart bewegtes Motiv ist schon schwer genug für jede Stitching-Software. Jeder zusätzliche fotographische Fehler kann schnell zum Aus für das ganze Panorama werden.

Lange Rede, kurzer Sinn. Ich habe gleich gegen mehrere dieser Punkte verstoßen und das Panorama gründlich versaut. Die aufsteigenden Ballons sind beim besten Willen nicht mehr zu retten. Mit viel Mühe und Handarbeit habe ich immerhin noch den Moment kurz vor dem Start der Ballons festhalten können. Allerdings auch nicht als Kugel. Siehe oben. Mein Lehrgeld ist bezahlt, nochmal passiert mir das nicht.

Ein weiteres Panorama habe ich beim Kuchenessen im Schlosspark gemacht, von einem Einbeinstativ und mit der dritten Version meiner selbstgebauten Panoramaköpfe. Mit dieser bin ich bislang sehr zufrieden, dazu gibt es auch bald mehr in diesem Blog.

Mehr Bilder

“Normale” Bilder habe ich natürlich auch gemacht. Die sind unter Photography >> Events zu finden, oder einfach auf die Bilder klicken: