Panoramafotografie (Teil 1) – Technik und Ausrüstung

Die Panoramafotografie ist ein faszinierender Teil der Fotografie, welcher vor allem in der Landschaftsfotografie, aber auch im urbanen Bereich gerne eingesetzt wird. Insbesondere auf grossen Bildschirmen oder grossformatigen Prints wirken die Motive sehr imposant und ermöglichen es dem Betrachter, stärker in die Details und die gesamte Szenerie einzutauchen als bei den üblichen Bildformaten. Mithilfe von Virtual Reality lassen sich Panoramaaufnahmen auf mobilen Geräten auch auf eine interaktive Art und Weise entdecken – seien es imposante Berglandschaften, hell beleuchtete Stadtkulissen oder stille und geheimnisvolle Bergwälder.

Was ist Panoramafotografie?

Panoramafotografie beschreibt das Zusammenfügen (Stitching) von sich leicht überschneidenden Einzelaufnahmen (einzeilig oder mehrzeilig) zu einem einzigen, grossen Foto. Das finale Resultat muss nicht zwangsläufig ein extrem breites Bild sein, auch Fotografien im klassischen 4:3 oder 3:2 Format können Panoramaaufnahmen bestehend aus mehreren Einzelbildern sein.

In diesem und weiteren Artikeln möchte ich auf die Techniken und die Ausrüstung für die Panoramafotografie eingehen. Beginnen möchte ich mit einigen Überlegungen zu der Frage, wann diese Art der Fotografie Sinn macht.

Vermeidung von stürzenden Linien

Was für Wildlife-Fotografen und Fotografinnen das Teleobjektiv ist, ist für Landschafts- und Cityscape-Fotografen das Weitwinkelobjektiv. Mit dem Begriff Weitwinkel ist eigentlich alles unterhalb einer Brennweite von 35 mm (Vollformat) gemeint, üblicherweise bezeichnet man vor allem den Bereich von 14-24 mm als Weitwinkelformat. Wo das Teleobjektiv den Bildausschnitt reduziert, macht das Weitwinkelobjektiv genau das Gegenteil und ermöglicht es, auf einem einzigen Foto „mehr Motiv“ unterbringen zu können.

Was auf den ersten Blick gut klingt, kommt jedoch mit einem Preis. Der sticht insbesondere beim Fotografieren von Gebäuden, Bäumen oder anderen Motiven mit eindeutigen, geraden Linien ins Auge, denn durch die starke Verzerrung an den Bildrändern entstehen die sogenannten stürzenden Linien. Hierunter versteht man die perspektivische Verzerrung in den Randbereichen von Objektiven, die bauartbedingt insbesondere bei Weitwinkelobjektiven besonders stark hervortreten.

Die Ursache liegt in der Grösse des Sichtfelds, welches bei einem Weitwinkelobjektiv grösser als die Sensorfläche der Kamera ist. Dadurch müssen die Randbereiche des dargestellten Motivs sozusagen zusammengequetscht werden, damit alles auf das finale Bild passt.

Dieser Effekt der stürzenden Linien und der Verzerrung im Allgemeinen ist nicht zwingend ein Problem. Er fällt jedoch insbesondere im architektonischen Bereich, bei Gebäuden oder anderen Motiven mit klaren Linien (wie zum Beispiel Bäumen) auf. Bei Landschaftsfotos, besonders bei solchen mit gehörigem Abstand zum Motiv, wird der Effekt so klein, dass er meistens vernachlässigbar ist, weswegen ein Weitwinkelobjektiv ein beliebter Begleiter bei der Landschaftsfotografie ist.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, stürzende Linien zu vermeiden. Das kann die nachträgliche Bearbeitung mit Bildbearbeitungssoftware sein, wobei hier durch das Geraderücken immer Bildmaterial (und damit Auflösung) verloren geht. Dieser Effekt ist im Bild oben gut erkennbar, welches rein in der Nachbearbeitung mit Adobe Photoshop Lightroom begradigt wurde. Eine weitere Option ist insbesondere im architektonischen Bereich die Benutzung eines Tilt-Shift-Objektivs, was allerdings eine recht kostspielige Investition in ein Objektiv mit einem sehr limitierten Einsatzbereich ist. Die dritte Möglichkeit ist die Aufnahme eines Panoramafotos, was besonders bei der Landschaftsfotografie ein wirksames Mittel zur Vermeidung stürzender Linien ist.

Im oberen Panorama, aufgenommen in einem von der abendlichen Sonne beleuchteten Bergwald im Wallis, ist schön erkennbar, dass es bei allen Baumstämmen (auch jene an den Bildrändern) keine stürzenden Linien gibt, sondern alle Bäume gerade stehen. Mit einem Weitwinkelobjektiv wäre diese Aufnahme so nicht möglich gewesen.

Der Effekt der Verzerrung tritt allerdings nicht nur bei vertikalen, geraden Linien auf, sondern ist durchaus auch bei Landschaftsfotografien sichtbar. Dort fällt er allerdings nicht direkt so stark auf, da selbst das verzerrte Bild eine stimmige Komposition aufweist.

Panoramen für ein (extra-)breites Sichtfeld

Wohl jeder kennt die beeindruckende Wirkung von breiten Landschaftsfotografien, die den Betrachter förmlich in das Motiv eintauchen lassen. Werden solche Panoramen auf entsprechend hochwertigen Bildschirmen oder als professionell ausgedruckter Print betrachtet, entsteht eine ganz andere Wirkung als bei einem einfachen Foto. Der Grund liegt in der Wahrnehmung, die bei einem Panoramafoto mehr der Wahrnehmung durch das menschliche Auge in der echten Natur entspricht. In beiden Fällen können wir durch leichtes Drehen des Kopfes das Bild vervollständigen und erweitern, wohingegen bei einem einfachen Foto sehr schnell schon wieder Schluss ist. Das geht bis hin zu 360°-Panoramen (häufig als Roundshots bezeichnet), die das vollständige Erfassen der fotografierten Umgebung, unter Umständen sogar noch bis in die Vertikale, ermöglichen.

Ein weiterer Einsatzbereich solcher Panoramafotografien sind Innenraum-Roundshots, wie sie beispielsweise oft in Hotelzimmern oder auch Innenräumen von Autos oder Wohnmobilen gemacht werden. Das Grundprinzip ist das gleiche: mehrere Einzelbilder werden zu einem grossflächigen Gesamtpanorama zusammengesetzt und anschliessend mithilfe eines speziellen Web-Viewers als Virtual-Reality-Roundshot für Innenbereiche online publiziert.

Mittlerweile nutzen sogar manche öffentliche Webcams besonders im Tourismus diese Technologie und ermöglichen es dem Betrachter, sich ein umfassendes Bild in Realtime von der Destination zu machen.

Maximale Auflösung

Ein letzter fast schon als Nebeneffekt zu bezeichnender Punkt ist die Maximierung der Auflösung, die bei Panoramen bestehend aus mehreren Einzelbildern erreicht wird. Das kann insbesondere bei grossformatigen Ausdrucken, aber auch bei der Darstellung auf grossen und hochwertigen Monitoren wichtig sein, insbesondere wenn die Panoramen zoombar sind, wie es beispielsweise bei den Panoramen auf unserer Webseite der Fall ist. Je höher die Auflösung, desto mehr kannst du als Betrachter das Bild vergrössern, ohne dass die einzelnen Pixel sichtbar werden. Das geht allerdings auch mit entsprechender Dateigrösse einher: grosse Panoramen mit 65’000 Pixeln Seitenlänge sind fast 1 Gb gross.

Ausrüstung für die Panoramafotografie

Für die Panoramafotografie benötigst du natürlich eine Kamera. Leider ist es nicht nur mit der Kamera und einem Objektiv getan, sondern du brauchst noch einige weitere Gegenstände, nämlich ein Stativ, einen Panoramakopf sowie einen Nodalpunktadapter.

Da dieses Feld der Fotografie eher ein Nischenbereich ist, gibt es nicht so viele Hersteller von Panoramaköpfen oder Nodalpunktadaptern, wohingegen die Auswahl an Stativen eher gross ist. Ein Hersteller mit einem umfangreichen und hochwertigen Sortiment für die Panoramafotografie ist der deutsche Hersteller Novoflex, aber auch Anbieter wie Manfrotto bieten einzelne Komponenten wie Panoramaköpfe oder Nodalpunktadapter an. Die meisten dieser Produkte sind untereinander kombinierbar, da sie alle die branchenüblichen Gewinde mit 1/4″ oder 3/8″ verwenden.

Ein stabiles Stativ

Dreh- und Angelpunkt der Panoramafotografie ist ein stabiles und ausreichend hohes Stativ. Grundsätzlich kann hier jedes Stativ verwendet werden, auf dem der Panoramakopf montiert werden kann. Du solltest allerdings auf einen gewissen Pufferbereich bei der Tragfähigkeit des Kugelkopfs oder der Nivellierkalotte achten, da insgesamt doch einiges an Gewicht zusammenkommt. Wenn der Kugelkopf dieses Gewicht nicht tragen kann, könnte das zu einem unmerklichen Absinken der Kamera führen, was widerum deine Einzelbilder ruinieren würde.

Ein Kugelkopf ist nicht zwingend nötig. Ich verwende für die Panoramafotografie ein Stativ ohne Kugelkopf, aber mit Nivellierkalotte, die es mir ermöglicht, kleinere Unebenheiten im Boden mithilfe der integrierten Wasserwaage auszugleichen. Ob das Stativ Carbonbeine hat oder nicht, spielt keine wirkliche Rolle. Wichtiger ist ein stabiler Stand, da du an der auf dem Stativ befestigten Kamera arbeitest und sich ihre Position während der Aufnahme nicht verändern sollte.

Der Panoramakopf

Ein Panoramakopf ist im Grunde genommen einfach eine mindestens in der horizontalen drehbare, meistens gerasterte Platte mit Aufnahme für die Kamera auf der einen und einem Gewinde für das Stativ auf der anderen Seite. Die Rasterung lässt sich bei einigen Modellen einstellen, so dass sich der geeignete Abstand von einer Rasterstufe zur nächsten an das verwendete Objektiv anpassen lässt (zum Beispiel 6, 8 oder 10 Schritte für eine 360° Drehung). Mithilfe einer integrierten Wasserwaage kann der Panoramakopf exakt horizontal ausgerichtet werden. Das ist wichtig für wirklich horizontale Panoramaaufnahmen, die auch in der Nachbearbeitung nicht zu einer Richtung hin abfallen. Die Justierung selber erfolgt zum Beispiel dank einer Nivellierkalotte, einer Art beweglich gelagerten Halbkugel, die eine gewisse Feinjustierung innerhalb von 15-20° zulässt.

Der Nodalpunktadapter

Im professionellen Bereich und für aufwendig produzierte Panoramaaufnahmen kommt oft ein sogenannter Nodalpunktadapter zum Einsatz. Dabei handelt es sich um eine Aufnahme für die Kamera, die auf dem Panoramakopf montiert dafür sorgt, dass der Drehpunkt des Stativs sowie der optische Drehpunkt der Kamera und des Objektivs aneinander angeglichen werden. Bildlich gesprochen sitzt der optische Drehpunkt bei einer Kamera mitsamt montiertem Objektiv irgendwo vor der Kamera „im“ Objektiv – die Kamera selber dreht sich jedoch auf ihrer Stativaufnahme und hat somit einen um mehrere Zentimeter versetzten Drehpunkt. Durch einen Nodalpunktadapter können die als Parallaxenfehler bezeichneten Effekte vermieden werden, bei denen sich pro Einzelbild die Abstände zwischen fotografierten Objekten im Bild aufgrund der unterschiedlichen Drehpunkte leicht unterscheiden. Beim Zusammensetzen der Einzelbilder kommt es dadurch schnell zu Fehlern, die auch keine Software eliminieren kann.

Ein kleines Geduldsspiel ist das Einstellen des Nodalpunktadapters auf das jeweilige Objektiv und die Kamera, die übrigens in der Panoramafotografie normalerweise im Hochformat montiert wird. Die genauen Positionen der einzelnen Komponenten können leider nicht berechnet werden, sondern müssen manuell ermittelt werden. Hierbei werden mehrere hintereinander- und leicht versetzt zueinander liegende vertikale Linien im Sucher der Kamera durch Feinjustierung am Nodalpunktadapter so in Übereinstimmung gebracht, dass die Abstände auch bei einer Drehung des Panoramakopfs immer exakt identisch sind. Wichtig ist bei dieser Übung, dass sie pro Objektiv einmalig durchgeführt werden muss – man sollte sich also einen Gefallen tun und die Anzahl Objektive, mit denen man ein Panorama fotografieren möchte, im überschaubaren Rahmen halten.

Bei den meisten Systemen haben die Einzelkomponenten eines Nodalpunktadapters aufgedruckte Skalen (siehe in den Bildern oben), die es ermöglichen, die korrekte Einstellung schnell wiederzufinden. Ich habe mir in meinem Panoramafotografie-Set einen ausgedruckten Zettel beigelegt, mit dem ich genau und schnell weiss, welche Einstellungen ich für die verschiedenen Schienen und Adapter brauche.

Das Gesamtsystem Panoramakopf und Nodalpunktadapter gibt es oftmals als einzeiliges oder mehrzeiliges Set zu kaufen. Bei mehrzeiligen Sets ist es möglich, statt nur einem Panorama mit 1 x 10 Bildern ein zwei- oder mehrzeiliges Panorama mit zum Beispiel 2 x 10 Bildern aufzunehmen. Die erste Zahl bezieht sich hierbei auf die Anzahl Zeilen, aus denen ein Panorama besteht.

Objektiv und Brennweite

Ich benutze für die Panoramafotografie ausschliesslich ein einziges Objektiv mit einer Brennweite von 50 mm (Vollformat). Dies einerseits deswegen, weil ich zu faul bin, das Einrichten des Nodalpunktadapters für mehrere Objektive durchzuführen und andererseits, weil 50 mm mit seiner neutralen Darstellung der Grössenverhältnisse für den menschlichen Betrachter im Allgemeinen ein guter Kompromiss aus Sichtfeld und Entfernung ist. Nicht umsonst wird diese Brennweite oft als Normalbrennweite bezeichnet.

Die Lichtstärke ist für ein Objektiv bei der Panoramafotografie eher nebensächlich, denn dank des Stativs spielt die Belichtungsdauer nur eine untergeordnete Rolle bei einem gleichzeitig möglichst niedrigem ISO-Wert.

Kameraeinstellungen für die Panoramafotografie

Wer schon einmal einen mehrstündigen Anstieg mit schwerem Gepäck inklusive Kameraausrüstung auf sich genommen hat und sich danach auf das Ergebnis der Panoramafotografie gefreut hat, kennt vermutlich das Gefühl, später beim Panorama-Stitching feststellen zu müssen, dass die Bilder unbrauchbar sind. Sämtliche Einzelbilder sehen zwar für sich alleine ganz nett aus, sind aber für ein Panorama leider nicht zu verwenden, weil sie vielleicht zu dunkel geworden sind, unscharf sind oder ungleichmässig aussehen. Ich spreche da aus eigener Erfahrung…

Auf welche Einstellungen solltest du also achten, wenn du mit einem Panoramasystem fotografierst?

Kameramodus

Ich fotografiere normalerweise selten im manuellen Modus, meistens verwende ich die Blendenpriorität und kümmere mich nur um die Einstellung von Blende, ISO-Wert und Belichtungskorrektur, während die Belichtungszeit automatisch gewählt wird. Bei der Panoramafotografie hingegen wähle ich immer den manuellen Modus. Das hat folgenden Hintergrund: ich möchte erreichen, dass jedes Einzelbild mit den exakt gleichen Parametern aufgenommen wird. Stell dir die Aufnahme eines fliessenden Flusses vor, der mit unterschiedlichen Belichtungszeiten fotografiert wird. Im einen Bild ist das Wasser in seiner Bewegung eingefroren und scharf, im anderen aufgrund längerer Belichtungszeit verschwommen und weich. Das Überblenden dieser beiden Bilder dürfte jede noch so gute Stitching-Software vor unlösbare Probleme stellen. Aus diesem Grund solltest du immer den manuellen Modus deiner Kamera wählen.

Automatischer Weissabgleich (AWB)

Der automatische Weissabgleich ist oftmals aktiviert und in den meisten Fällen auch absolut sinnvoll. Leider führt dieser Modus aber dazu, dass du beim Schwenken der Kamera einen anderen Farbton und unterschiedliche Helligkeitsnuancen im Bild hast – auch das ist ein nicht zu behebendes Problem für das Zusammensetzen der Einzelbilder. Stelle also neben dem manuellen Modus auch direkt den passenden manuellen Weissabgleich ein (bewölkt, sonnig, Kunstlicht etc.).

Kamerastabilisator

Da die Kamera auf einem Stativ befestigt ist, benötigst du normalerweise keinen Stabilisator. Dieser kann im Gegenteil dazu führen, dass dein Bild verwackelt ist. Es gibt kaum etwas ärgerlicheres, als feststellen zu dürfen, dass eines von zehn Einzelbildern Müll ist – und ich garantiere, dass es ein Bild genau in der Mitte sein wird. Also: Stabilisator aus und Kamera fest auf dem Stativ und dem Panoramakopf montieren.

Teleobjektive kommen beim Fotografieren mit einem Panoramakopf eher selten vor. Wenn du aber ein solches Setup nutzen willst, denke bitte daran, dass Kamera und Objektiv manchmal noch kurz nachschwingen, nachdem man das Stativ berührt hat, um zum Beispiel den Panoramakopf in die nächste Stellung zu drehen. Warte also lieber drei bis vier Sekunden, bevor du den Auslöser drückst, um Erschütterungen trotz Stativ zu vermeiden.

Remote Shutter oder Selbstauslöser

Ebenfalls in die Kategorie Verwackeln fällt der Auslösemechanismus: stelle unbedingt sicher, dass du den Auslöser remote oder mithilfe des Selbstauslösers betätigst. Die Gefahr, dass die Kamera minimal wackelt und das Bild dadurch ruiniert wird, ist einfach zu gross. Insbesondere bei Wind kann das allerdings eine gewisse Challenge darstellen, hier hilft manchmal das Beschweren des Stativs mit einem Rucksack. In Extremfällen mit sehr starkem Wind kann es sinnvoll sein, das Stativ während der Aufnahme festzuhalten und mit aktiviertem Stabilisator und kurzen Belichtungszeiten zu fotografieren, um Erschütterungen zu minimieren.

Übrigens, a propos Wind: unterschätze niemals die Kraft, die der Wind auf eine Kamera mit einem grossen Teleobjektiv auf einem Stativ mit Panoramasystem hat. Hier ist lieber einmal zu viel Festhalten angesagt, als einen teuren Kollateralschaden an Kamera und Objektiv zu riskieren.

ISO

Durch die Verwendung eines Stativs solltest und kannst du den ISO-Wert so niedrig wie möglich halten (bei den meisten Kameras heisst das ISO <= 100). Insbesondere wenn du deine Panoramen in einem interaktiven Viewer online präsentieren möchtest, stellt das Hereinzoomen eine weitere Möglichkeit der Interaktion mit dem Bild dar. Hier wäre es schade, wenn durch das Bildrauschen, hervorgerufen durch hohe ISO-Werte, Bilddetails verloren gingen.

Blende

Welche Blende ist die Richtige für die Panoramafotografie? Du kannst dir die Antwort vermutlich schon denken: es kommt darauf an. Grundsätzlich strebt man eine durchgängige Schärfentiefe im Bild (und damit auch im Panorama) an, was eher für mittlere bis höhere Blendenwerte spricht. Je nach Situation kann es aber auch sein, mit stark geöffneter Blende zu fotografieren. Wichtig ist eine manuelle und konsistente Einstellung der Blende, damit es nicht zu unterschiedlichen Schärfebereichen in den verschiedenen Einzelbildern kommt. Auch solltest du mithilfe der hyperfokalen Distanz sicherstellen, dass bei jedem Einzelbild alle Bereiche von vorne bis hinten scharf abgebildet werden.

Histogramm und Belichtungskorrektur

Panoramen, bei denen du im Laufe des Kameraschwenks unterschiedlich helle Motive fotografierst, sind eine gewisse Herausforderung. Hier kannst du entweder ein HDR-Panorama (HRD steht für High Dynamic Range) erstellen oder versuchen, einen Kompromiss in der Helligkeit zu finden. Die gewählte Helligkeit sollte es in der Nachbearbeitung ermöglichen, zu helle Bilder abzudunkeln und zu dunkle Bilder aufzuhellen – idealerweise ohne Verlust von Details im Bild. Zu solchen Situationen führen insbesondere Szenerien mit unter- oder aufgehender Sonne auf der einen Seite und einbrechende oder zu Ende gehende Dunkelheit auf der anderen Seite. Wenn du in so einem Fall deine Belichtungskorrektur basierend auf den Bildern mit Sonne einstellst (sprich das Bild abdunkelst), werden die Bilder ohne Sonne völlig schwarz werden – andersherum würden die Bilder mit der Sonne komplett überhellt sein, während die dunkleren Bereiche korrekt belichtet wären.

Hier hilft nur das Ausprobieren verschiedener Belichtungskorrektureinstellungen und etwas Übung, um einschätzen zu können, wieviel Korrektur später bei der Nachbearbeitung zu viel ist.