Stereokamera Echte Stereokamera von Fujifilm: Finepix Real 3DW3

Um 3D-Aufnahmen mit einer Kamera zu erzeugen gibt es mehrere Möglichkeiten und Verfahren. Im Prinzip geht es darum, eine bildliche Darstellung von Entfernungen zu erlauben, quasi das Bild plastisch werden zu lassen. Vor allem Sterokameras vermitteln einen räumlichen Eindruck, da sie das Sehen mit zwei Augen imitieren. Die meisten Kameras, die 3D-Aufnahmen anbieten, arbeiten mit einer 3D-Konvertierung. Daneben gibt es noch eine Reihe von Spezialkameras, etwa die Lichtfeldkamera oder Kameras zur Erstellung von digitalen 3D-Modellen.

3D-Gehäuse GoPro Hero 3D-Gehäuse für zwei Kameras

Stereokameras

Stereokameras sind mit zwei nebeneinander liegenden Objektiven versehen, wobei die Belichtungssteuerung und Schärfeneinstellung beider Linsen miteinander gekoppelt sind. Betätigt man den Auslöser werden zwei stereoskopische Halbbilder erzeugt, die dann entweder auf dem Film nebeneinander abgelichtet werden oder aber auf zwei Bildsensoren aufgenommen werden. Dies ist die beste Möglichkeit einer 3D-Darstellung mittels einer feststehenden Kamera. Bei manchen System lassen sich aber auch zwei Kameras miteinander koppeln. So bietet der Actioncam-Hersteller GoPro ein 3D-Gehäuse an, in das man zwei Hero-Kameras einbaut. Wieder andere Firmen setzen auf Vorsatzlinsen. An das Objektiv wird dabei ein Vorsatz mit zwei Linsen geschraubt. Die so entstehenden Bilder erreichen jedoch nicht die Qualität einer echten Stereokamera.

2D-3D-Konvertierung

Einfachere Digitalkameras mit der Funktion 3D-Bild arbeiten jedoch ganz anders. Sie nehmen beispielsweise eine Szenerie innerhalb kurzer Zeit zweimal auf und legen beide Bilder übereinander. Bei der sogenannten Anaglyph-Technik wird die linke Hälfte des Bildes anders eingefärbt als die rechte und übereinander projiziert. Beim Blick durch die blau-rote Farbfilterbrille werden die übereinander gelegten Teilbilder wieder getrennt, da das eine Auge etwas anderes wahrnimmt als das andere Auge. Der 3D-Effekt entsteht dadurch, dass sich im Gehirn beide Bilder jedoch zu einem räumlich wirkenden Gesamtbild vereinigen.

Lichtfeldkamera Lytro Lightfield Camera

Lichtfeldkameras

Statt gebündeltes Licht einzufangen, nimmt ein Fotoapparat mit der Lightfield-Technologie viele Strahlen direkt auf, sodass nicht nur die Position und die Intensität des einfallenden Lichtstrahles, sondern auch die Richtung aus der der Strahl kommt, erfasst wird. Mit Hilfe einer Software werden sämtliche Ebenen des Bildes berechnet. So kann man den Fokus und damit den Schärfebereich des Bildes im Nachhinein ändern. Mit einer speziellen Software kann man während der Bildschau den Schärfebereich durch das Foto wandern lassen und bekommt so einen hervorragenden Eindruck der räumlichen Situation. Im Prinzip erfasst die plenoptische Kamera, wie sie auch genannt wird, das 4D-Lichtfeld eines Motivs und ist eben daher als 3D-Kamera gut geeignet. Ursprünglich wurde diese Technik in der Industrie und Forschung angewendet, bevor die Firma Lytro diese Technik einer breiten Masse verfügbar machte. Mittlerweile kann man sogar einige Smartphones für die Lichtfeldfotografie verwenden.

Triangulationssysteme und TOF-Kameras

Bei Triangulationssystemen bildet eine Lichtquelle ein definiertes Muster auf das entsprechende Objekt, welches mit einer Kamera aus einem anderen Blickwinkel aufgenommen wird. Aus der Verzerrung kann dann die Distanz berechnet werden. Viele 3D-Scanner arbeiten mit dieser Kombination aus Laser und Kamera, um ein 3D-Modell von einem Objekt zu erstellen. Andere 3D-Scanner wiederum verwenden sogenannte TOF-Kameras, mit denen Laufzeitmessung des Lichtes, durchgeführt werden, um Rückschlüsse über die Distanz zum Objekt zu ziehen.

Autor: Marie M.