3D-Fotografie für die Betrachtung ohne Brille oder Spezialmonitor

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Viktoria Oswalda Lehmann
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1 3D-Fotografie für die Betrachtung ohne Brille oder Spezialmonitor Spectaris Technologieforum Photokina 2010

2 Kurzvorstellung In einem deutschen Automobilunternehmen verantwortlich für die Forschung über Anwendungen von Kamera- und Radar-Sensorik In früherer Position verantwortlich für 3D Modellierung und Bildgenerierung für die Fahrsimulation Gründung von 3D-Competence, Isny Prototypenentwicklung mit Minox, Wetzlar

3 Historisches Stereo-Fotografie ist beinahe so alt wie die Fotografie selbst. Die Begeisterung für Stereoverfahren in der Öffentlichkeit erfolgt in Wellen. Unabhängig davon blieben bisher nur wenige Stereo-Anwendungen stabil: Museums- Schaukästen, Mikroskopie IMAX Kino

4 Die Aufnahme von Stereomaterial war schon immer unproblematisch. Brogi 1870 aus Wikipedia

5 Achillesferse der Stereofotografie war seit jeher die Präsentation der Aufnahmen Prater, aus Wikipedia

6 Nachteile der Stereo-Bilddarstellung Umständliche Hardware erforderlich (Brillen und/oder Monitore) Das menschliche Gehirn kann zu einem Zeitpunkt nur einen begrenzten Entfernungsbereich verarbeiten. Hohe Beanspruchung des Sehapparates Stereo-Projektionen sind wenn überhaupt nur für einen begrenzten Raum geometrisch korrekt. Diskrepanz zwischen Vergenz und Fokus Kompensation von Unterschieden in Farbe und Helligkeit. ca. 10% der Bevölkerung verfügt nicht über binokulares Tiefensehen und wird deshalb nicht erreicht.

7 Das Gehirn berechnet 3D-Informationen - nicht nur aus Stereo-Bildinformation - sondern auch (und primär) aus Bewegungen im Bild Motion- 3D Stereo

8 Die Lösung: Motion-3D Nutze Bewegungsinformation statt binokularem Stereo für die Darstellung von 3D-Information Motion-3D ist Umfassender in der Wirkung als binokulares Stereo Für 100% der sehenden Bevölkerung verfügbar Mit bestehender und verbreiteter Technik darstellbar

9 Die Lösung: Motion-3D Wie sieht die optimale Bewegung aus?

10 Verbreitete Lösung für Motion-3D: Wackel - Stereo Bewege den Standpunkt des Betrachters ruckartig zwischen zwei Stereo-Aufnahmen hin und her

11 Unsere Lösung: Bewege den Standpunkt des Betrachters sanft auf und ab Damit entspricht die Bewegung der vertikalen Augenbewegung eines Menschen beim Gehen.

12 Technische Realisierung Bildangleichung und Entzerrung Umsetzung in Videosequenz Berechnung von Zwischenbildern als Zeitlupe

13 Unkorrigierte Kamerabilder

14 Technische Realisierung Bildangleichung und Entzerrung Umsetzung in Videosequenz Berechnung von Zwischenbildern als Zeitlupe

15 Bildangleichung und Entzerrung Während der Produktion werden die individuellen Parameter zur - Objektiv-Verzeichnung und - Ausrichtung - Unterschiede in der (Farb-)Empfindlichkeit Jeweils der vier Kameramodule bestimmt und gespeichert. Dieses entspricht in etwa der bekannten Kalibrierung bei der Erzeugung von Panorama-Aufnahmen aus Einzelbildern.

16 Bildangleichung und Entzerrung Geometrische Korrektur der Linsenverzeichnung und Kamerageometrie über die einmalige Aufnahme von Testmuster

17 Bildangleichung und Entzerrung

18 Technische Realisierung Bildangleichung und Entzerrung Umsetzung in Videosequenz Berechnung von Zwischenbildern als Zeitlupe

19 Entfernungsberechnung zur Interpolation von Zwischenbildern

20 Ergebnis

23 Weitere Vorteile Erhöhte Bildqualität durch Verwendung mehrerer Bildsensoren

24 Ein weiterer Vorteil der 3D-Kamera: Das Ergebnisbild wird aus vier Sensoren gemittelt. Dadurch reduziert sich das Bildrauschen 1 Kamera 4 Kameras 16 Kameras

25 Weiteres Potential Erhöhte Bildqualität durch Verwendung mehrerer Bildsensoren Die Entfernungsmaske ist nutzbar für nachfolgende Bildbearbeitungsschritte Freistellen Künstliche Unschärfe oder Schärfe Entfernen oder Hinzufügen von Dunst

26 Entfernungsmaske

27 Künstlicher Nebel

28 Künstlicher Dunst

29 Künstliche Unschärfe

30 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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