Abbildung 4: Die Darstellung der Zoomfaktoren 100, 150 (grün) und 200 (gelb) bei der 4K-Auflösung der Logitech Brio.
Bei vollem Bildwinkel fällt eine hohe Objektivverzeichnung im Randbereich auf. Diese Verzerrung gilt es gegebenenfalls zu korrigieren. Das kann rein optisch durch Anschauung oder rechnerisch mit den Kalibrierdaten der Kamera erfolgen. Schon ein geringer Zoomfaktor reduziert die extreme Verzeichnung.
Die Kameraauflösungen von HD, FHD und UHD führen jeweils zu einem Bild im Format 16:9. Der relevante Bildbereich füllt dieses Format nicht immer aus, sodass man in der Nachbearbeitung oft mit Bildausschnitten arbeitet. Es gilt also, zwischen Objektentfernung und Zoomfaktor abzuwägen, inwieweit sich die optimale Auflösung erzielen lässt.
Kommen Sie nah genug an das Objekt heran, entscheiden Sie sich am besten für die 4K-Auflösung. Müssen Sie einen weiteren Abstand einhalten, gilt es, den Crop-Faktor zu berücksichtigen. Gegebenenfalls wechseln Sie zur 2K-Auflösung mit kleinerem Bildwinkel.
Dazu ein kleines Beispiel: In der Abbildung 5 ist nur das Gesicht des Radfahrers von Interesse. Mit der 4K-Auflösung und dem Zoomfaktor 200 erwischt man viel Beifang. Bei identischer Aufnahmeentfernung mit 2K-Auflösung lässt sich mit dem Zoomfaktor 500 ein kleinerer Ausschnitt einfangen, woraus eine höhere Auflösung für den relevanten Bildbereich resultiert. Generell gewinnt aber erst mit den 8-Megapixel-Sensoren die USB-Kamera für Standbilder an Bedeutung.
Abbildung 5: Ein Vergleich zwischen Auflösung und maximalem Zoomfaktor. In manchen Situationen ist es günstiger, mit einer geringeren Auflösung der Kamera zu arbeiten.
Fokusbereich
Als weiterer Aspekt der rationellen Aufnahmetechnik ist der Fokusbereich zu nennen. Der Parameter liegt zwischen 0 und 250 bei einer möglichen Schrittweite von 1. Zu viele Aufnahmen würden die Stacking-Software überbeanspruchen. Am besten schränken Sie den notwendigen Bereich ein und minimieren so sinnvoll die Anzahl der Aufnahmen.
Beginnen wir mit einem Beispiel aus dem Nahbereich. Ab etwa 2 Zentimeter Objektabstand wird die Fokussierung mit dem Wert 220 interessant, bis etwa 8 Zentimeter wirkt ein Parameter von etwa 110. Bei einer Schrittweite von 5 wurden für die Bauarbeiter aus Abbildung 6 im Nahbereich 22 Aufnahmen gemacht. Im Bild sehen Sie das Ergebnis nach dem Stacking.
Abbildung 6: Die Fokussierung lag bei dieser Aufnahme zwischen 3 und 8 Zentimeter. In diesem Bereich werden Objekte scharf abgebildet.
Erhöhen Sie die Objektentfernung auf etwa 10 bis 40 Zentimeter, empfehlen sich Fokuseinstellungen von 40 bis 100 auf der richtigen Seite. In der Abbildung 7 wurde die erste rote Puppe bei einer Objektentfernung von etwa 17 Zentimeter mit dem Wert 79 fokussiert. Einen Bereich von 40 Zentimeter decken demnach etwa 200 Fokuseinheiten ab; bei einer Schrittweite von 5 entspricht das 40 Aufnahmen. Sie haben also einen gewissen Gestaltungsrahmen, den Sie in der Voransicht überprüfen können.
Abbildung 7: Fokusebenen im Nahbereich. Um alle Figuren scharf abzubilden, gilt es, mehrere Aufnahmen miteinander zu verrechnen.
Belichtungssteuerung
In der konventionellen Fotografie steuert man die Belichtung durch die Blendeneinstellung, den ISO-Wert und die Belichtungszeit; hinzu kommen Weißabgleich und Farbpaletten. Bei der Tabletop-Fotografie geht es mehrheitlich um statische Szenen, weswegen kein Bedarf besteht, unmittelbaren Einfluss auf die Belichtungszeit zu nehmen.
Trotz der guten Anpassung der Webcam an das Umgebungslicht sollten Sie mit mehreren Lichtquellen für eine optimale Ausleuchtung der Szene sorgen. Auf die Automatik können Sie vor allem bei Serienaufnahmen verzichten. Helligkeit, Kontrast, Sättigung und Gain (vergleichbar mit ISO) belassen Sie möglichst bei mittleren Werten.
Die Farbanpassung erfolgt hauptsächlich über den Weißabgleich, wobei Sie nicht zu schnell an den Stellschrauben drehen sollten. Mit schrittweisen kleinen Änderungen erhalten Sie die besten Ergebnisse. Abbildung 8 zeigt ein Beispiel für die Unterschiede zwischen automatischem und manuellem Weißabgleich.
Abbildung 8: Ein Vergleich zwischen automatischem und manuellem Weißabgleich am Beispiel der Captain-Scarlet-Figuren.
Der automatische Weißabgleich liefert hier sehr kalte Farben, zudem lässt sich der Absatz im Hintergrund noch erkennen. Eine Farbtemperatur von 5500 Kelvin gibt besonders dem weißen Bereichen eine bessere Zeichnung. Auch der Hintergrund wird durch den manuellen Weißabgleich nun gleichmäßig schwarz. Etwas Vorsicht ist bei der Sättigung geboten, da man sonst leicht übersteuert.
Serienaufnahmen verarbeiten
Nachdem Sie die Bildeinstellungen getroffen haben, lassen Sie die Kamera laufen. Im Beispiel dient dazu eine Webcam mit Rolling Shutter, die auf den USB-Port streamt.Die Bilddaten werden dabei gepuffert übertragen. Für ein Standbild liest unsere Anwendung aus einem Pufferbereich dazu einzelne Frames aus. Im Code sieht das so aus wie in Listing 4.
Listing 4
usbCamMover.py – Frames speichern
[...] for i in range(4): # Buffer lesen cam.grab() ret, frame = cam.read() # Aufnahme machen cv2.imwrite(img_name, frame) # Bild speichern [...]
