Panorama Community

Aus den Bildern kann man die Abweichung des NPP nicht direkt errechnen, weil auf einem fotografierten Bild die 3. Dimension verloren gegangen ist.
Wenn man die genaue Entfernung zu den Motiven wüsste, dann könnte man gewisse Rückschlüsse daraus ziehen. Dazu bräuchte man ganz gezielt gesetzte Kontrollpunkte.
PTGui wählt die CPs nach anderen Kriterien aus, und die tatsächliche Entfernung zum Motiv ist nicht bekannt. Also gibt es auch keine Grundlage für eine Berechnung.

Bei unpassend fotografierten Bildern ist es von großer Bedeutung, wo man die Kontrollpunkte setzt. Mit der Automatik von PTGui ist man nicht immer gut beraten, und muss auch schonmal ganze Bereiche gezielt löschen.

Beispiel:
Wenn man versucht, ein Pano aus einem Kirchturm heraus zu fotografieren, wo nur 4 Fenster als Ausblick zur Verfügung stehen, dann gibt es zwangsläufig Parallaxenfehler.
1. Beim Zusammenbau des Panos verwendet man ausschließlich CPs in großer Entfernung, also am Horizont. Alles, was in der Nähe ist, hat dann Stitchingfehler, die gesondert behandelt werden müssen.
2. Würde man ausschließlich CPs in der nahen Umgebung verwenden, dann passen einige Straßenzüge besser zusammen, aber der Horizont bekommt deutliche Macken, die sich nur schwer richten lassen.
3. Wenn man gemischte CPs verwendet, versucht PTGui, diese statistisch zu optimieren, und die sichtbaren Fehler sind irgendwo im Bild verteilt.

Diese unterschiedlichen Herangehensweisen zeigen schon, dass man nicht so einfach mit CPs rechnen kann, ohne sie vorher zu bewerten. Im ersten Beispiel sind ohne Weiteres gute bis sehr gute Ergebnisse zu erwarten. Bei der zweiten und dritten Methode sind die Abweichungen wesentlich größer, und nicht zuletzt davon abhängig, in welcher Entfernung sie zur Kamera sind. Die Verteilung hängt wiederum von der Struktur der Motive ab, in denen PTGui bevorzugt CPs findet.

Ich bin zwar kein Physiker, aber nach meiner Überzeugung lässt sich bei den Vorgaben nichts Sinnvolles berechnen.

Zitat von »pano-toffel«

Ich bin zwar kein Physiker, aber nach meiner Überzeugung lässt sich bei den Vorgaben nichts Sinnvolles berechnen.

Dem kann ich nur zustimmen, aber ...

Zitat von »Visual.Tom«

ob die mittlere Abweichung der Kontrollpunkte im Optimizer ein Maß für die Richtigkeit der NPP-Einstellung ist. M.E. ist das jedoch nur ein Indiz für einen gut eingestellten NPA.

auch das ist kein Widerspruch. Wenn die Kontrollpunkte sehr gut sind, dann sind alle Objekte weit weg, oder/und der NPA gut eingestellt.

Da wäre es vermutlich eher möglich aus den Werten shift und shear (Parameter d,e,g,t) der Lens Parameter Schlüsse zu ziehen. Das aber vermutlich nur bei langer Brennweite und Flachpanoramen.

Gruß
Richard

ihr meint, den von mir gesuchten Wert kann man nicht errechnen, weil z.B. für die Anwendung von Lehrsätzen der Trigonometrie die Entfernungsangabe zu einem Kontrollpunkt im Motiv fehlt?

Ja, so ist es.

Hm, der Parameter "Pitch" bei den Image Parametern gibt ja den von PTGui ermittelten Neigungswinkel des Kamera-Arms vom NPA nach dem Optimieren an (siehe dieses Posting.)

Im Prinzip könnte das so sein. Eigentlich gibt dieser Winkel nur an, wo sich das Bildzentrum in den Kugelkoordinaten befindet. Aufgrund welcher Umstände es dahin gekommen ist, ist ein Weg mit vielen Ungenauigkeiten.

Wenn ich nun am NPA einen Neigungswinkel des Kameraarmes von z.B. -15°für alle 6 Horizontalaufnahmen beim 16er Fisheye einstelle, und nach dem Optimieren die von PTGui ermittelten Werte von diesem vorgewählten Neigungswinkel abziehe und daraus den Mittelwert bilde, ergibt sich die mittlere Abweichung der Einzelaufnahmen vom vorgewählten Neigungswinkel.

Da beginnen schon die Ungenauigkeiten. Die Skala auf dem NPA ist erstens nur auf 5° gestrichelt, und zweitens stimmt sie nicht so genau. An meinem NN3 sitzen 2 gegenüberliegende Markierungen, die untereinander schon abweichen. Ob wenigstens einer der Risse stimmt, kann ich nicht einmal sagen. Die Differenz des Nodalpunkts wird ja auch nicht in Winkeln gemessen, sondern in Bruchteilen von Millimetern.

Beim Parameter "Yaw" könnte man so die mittlere Abweichung von den vorgewählten Gradschritten der Drehung des Rotators bestimmen (z.B. von den 60° beim 16er) .

Nur zum Verständnis: Meine Vorstellung war es nun, die mittlere Differenz der Position der Eintrittspupille des Objektivs im Raum zwischen den einzelnen Aufnahmen eines Panoramas ohne eine Beziehung zu Kontrollpunkten allein aus der Trigonometrie der Gradzahlen und evtl. weiterer Parameter zu bestimmen. Dazu seht Ihr keinen gangbaren Weg?

Nein, immer noch nicht. Die Verschiebungen sind zu klein, und die Störfaktoren zu groß, um eine halbwegs genaue Berechnung anzusetzen.

Es gibt in der Photogrammetrie eine Methode, um z.B. Unfallorte mittels Kugelpanoramen zu vermessen. Dazu werden zwei Sphären mit genau definiertem Höhenabstand (z.B. lotrecht 60 cm) aufgenommen. Die Position der Kamera ist genauer kalibriert als das mit handelsüblichen NPAs möglich ist. Das Ausrichten der Panos, wie wir es in PTGui machen, ist bei dieser Methode kontraproduktiv, denn das Höhenverhältnis der Bilder zueinander darf nicht verändert werden.
Aus dem definierten Höhenabstand und den Kugelkoordinaten eines Motivpunkts kann man seine räumliche Lage ermitteln, und damit einen Ort innerhalb eines gewissen Radius mit ausreichender Genauigkeit vermessen. Allein mit Winkeln geht das nicht. Es müssen definierte Maße vorhanden sein. Hier ist es die Höhenverschiebung der Kamera, es können aber auch Motivabstände oder Motivabmessungen sein, die dann jedoch in geeigneter Lage zur Kamera sitzen müssen.

Hallo Visual.Tom,

ich schließe mich da den Vorredner an, auch ich glaube nicht, daß man mit den YPR-Parametern weiterkommt. Die geben ja "nur" an, an welcher Stelle von deinem kugelförmigen Zimmer der Maler das passende Stück Fototapete hintapeziert werden soll (Y - rechts/links | P - hoch/runter | R - links-/rechtsdrehen). Spannender sind für deine Frage da sicher die bereits von Richard angesprochenen Shift- (und evtl. Shear)-Parameter, denn die bilden im Grunde ja den Versatz (bzw. Kippung) des Sensor ab. Sei es durch unkorrekte Montage in der Kamera oder eben durch einen nicht genau justierten NPP. (dein Maler bekommt gedanklich also ein Stück mehr oder weniger verzerrte Fototapete)

Hier könnte ich mir (wenn auch nur wage) vorstellen, daß ein dejustierter NPP-Adapter höhere Werte liefert. Anhand einer Wertetabelle (Abweichung NPP | Shift-Wert) ließe sich so möglicherweise ein Zusammenhang erkennen. Würde aber unter anderem voraussetzen, daß in dem Experiment alle Kontrollpunkte (ungefähr) den gleichen räumlichen Abstand zur Kamera haben, quasi auf einer Kugelebene lieben. Ähnlich wie beim Bodenbild, nur eben Kugeloberfläche.

Grüße
Ingo

Hallo Thomas,

angenommen Du hast die Formeln, die Dir die Position aus den Parametern errechnen lässt.

Dann rechnest Du diese für jedes Bild aus, und hast einen "wilden" Haufen von Mittelpunkten.
Aus diesen dürftest Du dann Regelmäßigkeiten suchen und mit dem Dreh- und Tiltverhalten Deines NPAs suchen.

Ich bin ja wirklich ein Freund der Rechenkunst, aber das Justieren des NPAs mir einer Nadel am Fenster und der Linealmethode ist bedeutend schneller, einfacher und vermutlich genauer.

Du kannst Dir aber "einfach" eine Kugel mit 4m Durchmesser basteln mit der Genauigkeit der Oberfläche von 1mm. Dann tapezierst Du sie mit Deinem Lieblingsmotiv, stellst Deinen NPA etwa in die Mitte und machst ein Panorama.
Danach werten wir Deine PTGui Werte aus und erzählen Dir in welche Richtung Du um wie viele Millimeter was verschieben musst. Das erscheint mit wirklich sehr aufwändig.

Du brauchst unbedingt Kontrollpunkte, die in exakt gleicher Entfernung liegen, wenn Du aussagefähige Berechnungen anstellen willst. Falls PTGui Mal einen Kontrollpunkt falsch setzt wandert Dein Nodalpunkt auch irgendwo hin.

Aber Du kannst ja einfach den Gegenversuch anstellen. Verstelle Deine untere Schiene um 10mm und vergleiche anschließend die Parameter von PTGui.
Wir können ja dann schauen, ob sich der Versatz in einer Formel wieder finden lässt.

Gruß
Richard

Hallo Tom,

nochmal in Kurzform: Ohne gemessene Abstände geht gar nichts.
Du brauchst am Ende ein NPP-Verschiebemaß, damit Du den Drehpunkt richtigstellen kannst.
Das bedeutet, dass in die Formel nicht nur Winkel, sondern auch Maße einfließen müssen.

Wenn Du den Abstand zum Motiv genau gemessen hast, und im Panorama den Pixelabstand der Verschiebung an dieser Stelle genau kennst, dann lässt sich etwas rückwärts rechnen.
Trotzdem ist diese Berechnung ungenau, weil sie davon ausgehen muss, dass das gesamte Panorama bis auf diese eine Verschiebung stimmen muss. Das bedeutet, die bis dahin verwendeten Kontrollpunkte müssen quasi im Unendlichen liegen, zumindest jedoch in einer Entfernung, die für diese Berechnung nicht mehr relevant ist.
In der Praxis ist das aber nicht machbar, weil PTGui auch Kontrollpunkte im Nahbereich findet und verwertet. Diese Punkte verfälschen das Panorama insofern, dass der Horizont nicht passgenau abgebildet wird, dafür aber Vordergrundmotive kleinere Fehler aufweisen.
Ein Vordergrundmotiv, das in einem Pano mit 50 px Differenz fehlschlägt, kann im anderen Fall vielleicht nur mit 5 Pixeln daneben liegen, und die Fehler verteilen sich dafür an andere Stellen, die Du gerade nicht vermessen hattest.

Fazit: Ohne Messen geht gar nichts, und mit Messen bleiben zu viele Rätsel.

Ohne viel zu rechnen gibt PTGui schon Auskunft über die Qualität der Kontrollpunkte. "Too good to be true" lässt das Herz schon höher schlagen als "not bad". Unser (verschollener) User EmEss hatte einen Aufbau, wo er in seiner Werkstatt ein an der Decke hängendes Fischernetz als Testmotiv verwendet hatte, um die Genauigkeit des NPP auszuprobieren. Die Verschiebung hat er per Mikometerschraube eingestellt, und herausfunden, dass 1/10 mm bereits ausschlaggebend ist. Andrerseits gab es unterschiedliche Ergebnisse, je nach Stitchingprogramm. Der Erfolg liegt offensichtlich nicht allein an der Hardware, sondern ebenso an anderen Faktoren.

Zitat von »Visual.Tom«

Nachtrag: Wenn ich mir die Parameter von PTGui bei den Panoramen so ansehe, die ich vor 2 Jahren mit meinem Eigenbau-NPA aufgenommen habe, dann ist die Bandbreite z.B. der Parameter Yaw, Pitch & Roll bei den Einzelbildern sicherlich auf Grund höherer Fertigungs- und Einstellungenauigkeiten schon sehr viel größer als heute.

Wenn Deine Montage reproduzierbar damals war, kannst Du ja sehen, ob Du stets die selben großen Parameter hattest.

Zitat von »pano-toffel«

Andrerseits gab es unterschiedliche Ergebnisse, je nach Stitchingprogramm.

Aus meinen früheren Erfahrungen mit Autopano Pro 2.0.9 kann ich zumindest sagen, dass PTgui die Bilder besser hingebogen bekam. Allerdings steht in der Version Historie von APP, dass nun auch die Wölbung 2. und 3. Ordnung optimiert wird.
Wäre Mal interessant, wie die jetzigen Ergebnisse ausfallen.