Historisch Stereofotos mit neuen Mitteln betrachten

Neue Techniken für die Präsentation von
historischen Stereofotografien
Ruedi Minder, Bern
1
Allgemeines
1.1
Was ist eine Stereofotografie
Eine Stereofotografie ist ein Bildpaar, bestehend aus zwei Halbbildern, die von
verschiedenen Standorten aus, meistens um den Augenabstand versetzt,
aufgenommen werden. Die beiden Halbbilder unterscheiden sich durch geringe
perspektivische Unterschiede (Abbildung 1).
Abbildung 1: Stereofotografie – 2 Halbbilder mit geringen perspektivischen Unterschieden
(Foto: Genua 1908, Andreas Keller; neu montiert Ruedi Minder, Bern)
Betrachtet man die beiden Halbbilder mit einem Hilfsmittel so, dass das linke Auge
nur das linke und das rechte Auge nur das rechte Bild sieht, setzt das Gehirn die
beiden Halbbilder zu einem Stereobild mit Tiefenwirkung zusammen. Man sieht
scheinbar ein 3D-Bild.
Als Hilfsmittel werden verschiedene Brillen oder Stereobetrachter verwendet. Auf
diese Weise können die Bilder farbecht betrachtet werden. Geübte BetrachterInnen
können diese Bilder mit dem so genannten Stereoblick auch ohne Brille dreidimensional umsetzen.
Anaglyphen
Eine andere Präsentationsart von Stereofotografien sind die sogenannten
Anaglyphen. Um diese herzustellen werden die beiden Halbbilder mit verschiedenen
Komplementärfarben eingefärbt und übereinander montiert. Dabei spielt es keine
Rolle, ob die Originale schwarz-weiss oder farbig sind; bei den Farbanaglyphen
können Farbverschiebungen entstehen. Das so erzielte, leicht verschobene
Doppelbild kann nun ebenfalls mit einer entsprechenden Brille, einer
Anaglyphenbrille, betrachtet werden. Bei den historischen Anaglyphen wurde oft das
linke Bild rot und das rechte Bild grün eingefärbt und mit einer Rot/Grün-Brille
angeschaut. Es können allerdings auch andere Farbkombinationen angewandt
werden. In den letzten Jahren hat sich die Verwendung von Rot/Cyan durchgesetzt,
da die Bilder so weniger dunkel sind (Abbildung 2).
Abbildung 2: Anaglyphe rot/cyan (Foto: Genua 1908, Andreas Keller;
neu montiert Ruedi Minder, Bern)
1.2
Grundprinzip
Stereo-Sehen, auch Stereoskopie genannt (aus dem griechischen: stereo = räumlich
– skopein = sehen), ist der natürliche Sehvorgang, bei dem der Abstand beider
Augen entscheidend ist. Schaut man ein Objekt im Raum an, so entstehen auf der
Netzhaut in den Augen zwei Abbildungen mit einem geringen perspektivischen
Unterschied. Im Sehzentrum des Gehirns verschmelzen die beiden Bilder zu einem
einzigen Bild mit Tiefenwirkung. Würden wir nur mit einem Auge sehen, könnten wir
die Tiefenwirkung nicht wahrnehmen. Dies kann bei der Fotografie nur mit der
Aufnahme von zwei Bildern (Stereo) umgesetzt werden.
Eine Stereofotografie herstellen
Eine Stereofotografie kann man auf verschiedene Arten herstellen. Um die Technik
auszuprobieren, kann man mit einer herkömmlichen Kamera zwei Bilder belichten,
wobei man die Kamera zwischen dem ersten und dem zweiten Bild horizontal ein
wenig verschiebt. Dies ist jedoch nur bei unbewegten Objekten sinnvoll.
Einfacher lässt sich ein Bild mit einer Stereokamera herstellen. Dies ist eine Kamera
mit zwei Objektiven oder ein Kameraset, bestehend aus zwei Kameras, welche mit
einander synchronisiert sind.
Auf dem Film oder Fotochip entstehen zwei Bilder, welche geringe perspektivische
Unterschiede aufweisen und auf dem Kopf stehen. Auf der Skizze (Abbildung 3)
erkennt man auch, dass der Hund auf den beiden Bildern nicht am gleichen Ort ist.
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Abbildung 3:
Eine Stereofotografie herstellen, schematisch (Grafik: Ruedi Minder, Bern)
Fernpunktrahmung / Nahpunktrahmung
Fernpunktrahmung bedeutet, dass der Hintergrund des Bildes als Referenz für die
Überdeckung gewählt wird. Dafür legt man die beiden Halbbilder, welche genau
parallel und mit gleichen Brennweiten aufgenommen worden sind, übereinander.
Nun ist der Hintergrund deckungsgleich. Den Vordergrund sieht man doppelt, also
zwei Hunde (Abbildung 4).
Abbildung 4: Fernpunktrahmung, schematisch (Grafik: Ruedi Minder, Bern)
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Werden nun die beiden Halbbilder gegenseitig so verschoben, dass sich der
Vordergrund deckt, sieht man entsprechend den Hintergrund doppelt, also zweimal
das Matterhorn. Dies ist die so genannte Nahpunktrahmung (Abbildung 5).
Da die Nahpunktrahmung speziell bei Projektionen zum Betrachten als viel
angenehmer empfunden wird, hat sich diese Rahmungsart heute durchgesetzt.
X
X
Abbildung 5: Nahpunktrahmung, schematisch (Grafik: Ruedi Minder, Bern)
Ausserdem wird das Stereobild etwas schmaler, da am Rand auf beiden Halbbildern
nicht mehr die gleiche Information vorhanden ist. Da dies bei der Betrachtung des
Stereobildes sehr störend wirken würde, muss dieser Bereich abgeschnitten werden
(Abbildung 5). Dieser Bereich ist allerdings in der Praxis klein.
Auch bei der Fernpunktrahmung, die bei historischen Stereofotografien häufig
angewendet wird, wurden die Bilder oft am Rand beschnitten. Will man solche Bilder
auf den Nahpunkt rahmen, empfiehlt es sich, auf die Original-Negative
zurückzugreifen, um die gleichen Bildausschnitte zu erhalten, damit das Bild nicht
noch etwas schmaler wird.
Deviation
Unsere beiden Augen sehen natürlicherweise unterschiedliche Halbbilder mit kleinen
perspektivischen Unterschieden. Beim Fotografieren können diese Unterschiede
durch zwei parallel versetzte Bilder erzeugt werden. Legt man die beiden Halbbilder
mit einer Nahpunktrahmung übereinander, ist der Vordergrund deckungsgleich; den
Hintergrund sieht man leicht versetzt, das heisst doppelt. Diese Versetzung nennt
man in der Stereofotografie Deviation (Abbildung 6). Für die Fernpunktrahmung gilt
die Deviation umgekehrt analog.
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Deviation
Abbildung 6: Deviation, schematisch (Grafik: Ruedi Minder, Bern)
Die Tiefenwirkung wird umso stärker, je grösserer die Deviation ist. Für eine
störungsfreie Betrachtung von Stereofotografien sollte die maximale Deviation 1/30
der Bildbreite nicht überschreiten. Bei einer Projektion auf eine 1.8 m grosse
Leinwand entspricht dies 6 cm, in etwa dem menschlichen Augenabstand. Die
Deviation ist durch den Abstand der beiden Kameras, die Brennweite der Objektive
und den Abstand zum vordersten Objekt auf der Fotografie bestimmt. Nach der
Aufnahme kann die Deviation nicht mehr verändert werden. Ist die Deviation zu
gross, lässt sich diese eventuell durch ein Beschneiden des Vordergrunds
beeinflussen. Oft wird aber dadurch die Bildgestaltung zu stark verändert und ist
deshalb nicht empfehlenswert.
1.3
Geschichtlicher Überblick
Um 400 v. Chr. erkannte der griechische Mathematiker Euklid bereits das Prinzip der
Stereometrie (das ist die Geometrie des Raumes, also die Berechnung der
drei Dimensionen des Raumes, z.B. Volumen- und Körperberechnungen).
1838 konstruierte der englische Physiker Charles Wheatstone den ersten
Stereobetrachter mit Spiegeln, das Stereoskop, und konnte damit gezeichnete
Stereobildpaare betrachten.
1841 stellte der Fotograf Collen mit Kalotypien die ersten Stereofotografien her.
1849 konstruierte der schottische Physiker David Brewster die erste ZweiobjektivKamera.
1853 entwickelte Wilhelm Rollmann das Anaglyphenverfahren, indem er die beiden
Halbbilder mit Komplementärfarben einfärbte und übereinander druckte. Damit
wurde am Anfang in mathematischen Lehrbüchern die Stereometrie und die
Trigonometrie erklärt.
Ab 1860 gab es eine grosse Nachfrage nach Stereofotografien, die zeitweise wieder
abflachte. Es kam danach immer wieder zu boomartigen Aufleben der
Stereofotografie, z.B. um die Jahrhundertwende oder in den 1930er Jahren.
Dank der elektronischen Hilfsmittel (Computer / Beamer etc.) hat man heute
zusätzliche Möglichkeiten, Stereobilder zu bearbeiten und zu betrachten.
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1.4
Anwendung heute
Heute werden Stereofotografien in den verschiedensten Bereichen angewandt, so
zum Beispiel: Landestopografie, Kulturgüterschutz, 3D- Röntgen, Unfallfotografie,
Archäologie, Architektur, Meteorologie, Weltraumforschung usw.
Die NASA hat im Oktober 2006 eine Mission gestartet, welche die Sonneneruptionen
mittels Stereofotografie genauer erkundet. Erste Bilder wurden im April 2007
empfangen und haben die Wissenschafter begeistert.
http://www.nasa.gov/mission_pages/stereo/main/index.html
2
Wie kann man historische Stereofotografien
betrachten?
Betrachtungsarten
Bei den historischen Stereofotografien sind Glasplatten, Postkarten oder Anaglyphen
am weitesten verbreitet.
Auf den Glasplatten wurden die beiden Halbbilder - ursprünglich zwei Negative nebeneinander als positive und speziell montierte Fotografien dargestellt. Die
Glasplatten
werden
mit
speziellen
Kästchen,
den
so
genannten
Durchsichtbetrachtern, angeschaut (Abbildung 7).
Abbildung 7: Historische Durchsichtbetrachter für Glasplatten (Foto: Willem Horstink, Baden)
Für die Postkarten gab es
Aufsichtbetrachter (Abbildung 8).
andere
Konstruktionen,
die
so
genannten
Abbildung 8: Historische Aufsichtbetrachter für Postkarten (Foto: Willem Horstink, Baden)
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Die Betrachtung trifft heute aber zunehmend auf Schwierigkeiten. Zum einen mangelt
es an historischen Stereobetrachtern. Auch sind die Glasplatten sehr empfindlich,
weil sie leicht verkratzen oder zerbrechen. Zum andern müssen die Stereobilder sehr
genau montiert werden, was sehr aufwendig ist.
Ein Hauptnachteil ist jedoch, dass jeweils nur eine Person ein Bild ansehen kann und
man immer ein Hilfsmittel benötigt. Dies mag ein Grund sein, dass sich die
Stereofotografie nie richtig durchgesetzt hat.
3
Neue Möglichkeiten
Dank digitaler Techniken gibt es heute zusätzliche Methoden, historische
Stereofotografien zu präsentieren. Man kann sie z.B. projizieren (dies war bereits mit
Stereo-Dias möglich), am Computer anschauen oder in verschiedenen Formaten
ausdrucken. Es gibt verschiedene Software-Programme, mit welchen man
Stereofotografien digital justieren und montieren kann. Die aufwändige, auf
Zehntelsmillimeter genaue Handarbeit zum exakten Montieren von Glasplatten oder
Filmen kann dadurch vereinfacht werden. Es empfiehlt sich also historische
Stereofotografien zu digitalisieren und mit Hilfe von Computerprogrammen neu zu
justieren. Dennoch bleibt es eine aufwändige Technik.
Will man die Bilder in einem modernen kleinen Stereo-Betrachter anschauen, genügt
es die historischen Stereobilder zu fotografieren und so neue Stereo-Dia-Bildpaare
zu erstellen. Dies ist jedoch nur sinnvoll, wenn die beiden Halbbilder in kleinen
Diabetrachtern angeschaut werden sollen. Für andere Betrachtungsarten empfiehlt
es sich, die Halbbilder zu digitalisieren und neu zu montieren.
Projektion
Die eindrucksvollste Art, Stereofotografien zu präsentieren, ist sicher die Projektion
mit Diaprojektoren oder Beamern. Anaglyphen können mit einem Projektor/Beamer
projiziert und mit der entsprechenden Brille (rot/cyan) betrachtet werden. Hier ist es
wichtig, dass der Beamer korrekt farb-kalibriert ist. Um eine farbechte Wiedergabe
der Bilder zu erhalten, ist es am besten, sie mit zwei polarisierten
Projektoren/Beamern auf eine Silberleinwand (eine Leinwand mit Silberschicht) zu
projizieren. Dies empfiehlt sich speziell für farbige Stereofotografien. Zum Betrachten
benötigt man polarisierende Brillen. Es gibz auch noch weitere Projektionsverfahren,
welche jedoch sehr teuer sind.
Präsentation am Computer
Anaglyphen können am Computer mit einer entsprechenden Brille sehr einfach
angeschaut werden.
Zum farbechten Präsentieren von Stereofotografien braucht man jedoch spezielle
Bildschirme, wie zum Beispiel:
•
Zwei Bildschirme, welche man durch einen halbdurchlässigen Spiegel (CO-Box)
mit einer polarisierenden Brille betrachtet
•
Ein Bildschirm mit Linsenraster
•
Ein Bildschirm und Shutterbrillen
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Ausdrucken
Beim Ausdrucken von Anaglyphen, wobei der Ausdruck beliebig gross sein kann,
muss darauf geachtet werden, dass die Druckfarben den Farben der Brillen
angepasst sind, sonst entstehen beim Betrachten der Bilder so genannte
Geisterbilder mit sehr störenden Effekten.
Beim Ausdrucken von Stereobildern mit zwei Halbbildern muss darauf geachtet
werden, dass die Grösse und Anordnung der beiden Halbbilder mit dem
Betrachtungsgerät übereinstimmen. Zum Anschauen gibt es heute verschiedene
moderne Stereobetrachter, welche aber oft nicht auf die Formate der historischen
Bilder abgestimmt sind.
4
Schwierigkeiten
Die häufigsten Probleme bei historischen Stereofotografien sind der schlechte
Zustand der Fotografien, die schlechte Montage der beiden Halbbilder oder
aufnahme-bedingte Fehler. Die ersten beiden Fälle können mit den heutigen
Hilfsmitteln teilweise korrigiert werden. Aufnahmebedingte Fehler jedoch können
nicht mehr korrigiert werden.
Die Frage, wie viel man bei historischen Fotografien korrigieren darf und soll, stellt
sich immer wieder und muss von Archivverantwortlichen beantwortet werden.
Schaut man die Stereofotografien in den historischen, kleinen Betrachtern an, sieht
man oft keine störenden Effekte. Werden diese Stereofotografien jedoch projiziert
oder vergrössert angeschaut, treten sehr oft unangenehme Effekte auf. So zum
Beispiel:
•
Schlechter Zustand
Kratzer, Staub und unterschiedliches Ausbleichen der Ränder bei den beiden
Halbbildern stören bei Stereofotografien wesentlich stärker als bei herkömmlichen
Fotografien, da sie den Effekt der Tiefenwirkung sehr beeinträchtigen können. Mit
Bildbearbeitungsprogrammen können diese Störungen reduziert werden.
•
Verschiedene Montagearten
Historische Stereofotografien wurden sehr oft auf den Fernpunkt oder schlecht
gerahmt. Durch eine korrekte Rahmung können störende Rahmungsfehler
weitgehend behoben werden. Der Nachteil dabei ist, dass die Stereofotografien
an den Rändern leicht beschnitten werden. Dieser Nachteil kann oft behoben
werden, indem man die Original-Negative und damit die beiden Halbbilder korrekt
und auf den Nahpunkt rahmt. Häufig sind die Negative jedoch nicht mehr
vorhanden.
•
Aufnahmebedingte Fehler
Sind die beiden Halbbilder nicht genau gleichzeitig aufgenommen worden, führt
dies bei bewegten Objekten zu sehr störenden Effekten, welche nachträglich
nicht mehr korrigiert werden können.
Befindet sich auf dem Bild das vorderste Objekt zu nahe am Vordergrund, im
Verhältnis zu dem am weitesten entfernten Objekt, entsteht ein zu grosser
perspektivischer Unterschied (Deviation) zwischen den beiden Halbbildern. Da
der Mensch mit den Augen nicht nach aussen schielen kann, empfinden wir
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Bilder mit zu grosser Deviation beim Betrachten als sehr unangenehm oder gar
schmerzend.
5
Zusammenfassung
•
Mit den neuen Präsentationsmethoden am Bildschirm oder mittels Projektion
können die historischen Stereofotografien grösser betrachtet werden als in den
historischen Betrachtern, was sehr eindrücklich ist. Zudem können mehrere
Personen eine Fotografie gleichzeitig anschauen
•
Werden die historischen Stereofotografien im grösseren Format betrachtet,
kommen die Fehler und Störungen stärker zum Vorschein.
•
Historische Stereofotografien sind oft in schlechtem Zustand, Staub, Kratzer und
unregelmässiges Ausbleichen der Fotografien wirken sehr störend. Mit den
heutigen technischen Hilfsmitteln können diese Störungen teilweise behoben
werden.
•
Oft sind historische Stereofotografien schlecht oder falsch gerahmt. Es lohnt sich,
die Bilder neu zu rahmen. Kann man auf die Original-Negative zugreifen, können
häufig die gleichen Ausschnitte gewählt werden.
•
Eine zu grosse Deviation kann eventuell durch Abschneiden des Vordergrunds
korrigiert werden, was jedoch häufig ein zu grosser Eingriff in die Bildgestaltung
bedeutet.
Werden diese Bedingungen berücksichtigt, können historische Stereofotografien
sehr genussreich betrachtet werden. Dabei spielt die Präsentationsart, Ausdruck,
Bildschirm oder Projektion, keine Rolle.
6
Nützliche Links
Schweizerische Gesellschaft für Stereoskopie: http://www.stereoskopie.ch
Deutsche Gesellschaft für Stereoskopie: http://www.stereoskopie.org/
Stereo-Software: http://www.herbig- 3d.de/cosima/index.html
http://stereo.jpn.org/ger/stphmkr/index.html
Autor:
Ruedi Minder lebt in Bern und wurde durch die gut 100-jährigen Stereofotografien
seines Grossvaters, Andreas Keller 1880 – 1940) auf diese Technik aufmerksam. Er
hat sich sein Wissen über die Stereofotografie vor allem autodidaktisch angeeignet.
Für Fragen steht er gerne zur Verfügung: [email protected]
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