Deutschordensresidenz Bad Mergentheim, Innenhof rundrum, Projektion nach Mercator   131969
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Location: Bad Mergentheim, Innenhof des Deutschordenschlosses (206 m)      by: Leonhard Huber
Area: Germany      Date: 09.11.2013
Die Kommentare von Hans-Jürgen Bayer und Christoph Seger zu #14278 (gleiches Motiv, andere Projektion) haben mich nun doch zu einem "Mercator"-Probeschluck bewegt. Ja, sie hatten recht.

Der Deutsche Orden, 1190 gegründet, seit 1219 auch in Mergentheim ansässig, von 1527 bis 1809 Residenz der Hoch- und Deutschmeister.

Der Innenhof, ein reizvolles geschlossenes Motiv mit der Schlosskirche (Balthasar Neumann, Francois de Cuvillies).

Hofdiagonale zwischen 30 und 40 m, deshalb zwei Bildreihen.
Stitchen zunächst mit Panoramastudio Pro, zweireihig (#14278) dann gemäß den Mercatorprinzipien in der Höhe gestreckt (unten gar nicht, je höher desto mehr). Vorgabe für die Streckung waren einige Detailbereiche der Originalbilder (Uhr, Fenster) in verschiedenen Höhen (jedoch auf die Bildbreite bezogen in der Mitte). Die Streckung erfolgte so, daß die Form (Verhältnis Höhe/Breite) weitestmöglich den Originaldetails entsprach.

Der Hinweis von Christoph auf die Seite www.oopper.de/tech-panorama-mercator.php war ein guter Tip mit einleuchtenden Beispielen. Allerdings war meine Methode vielleicht nicht die schnellste. Gibts gängige Programme dafür?

Samsung NX 200
2 Reihen je 19 x HF, RAW,
f = 22 mm (KB = 33 mm)

Ich werd wohl beide Panos drinlassen, den Vergleich finde ich aufschlussreich. (Mit dem Menüpunkt "... in der Umgebung" kann man ja gut hin-und herzappen).

Comments

Ohne das Bauwerk im Original zu kennen: Die Proportionen scheinen mir hier stimmiger zu sein; also besser das Vorgängerbild. LG Arno
2013/11/19 14:43 , Arno Bruckardt
Da stimme ich zu, gefällt mir so auch besser!
2013/11/19 14:59 , Jens Vischer
Leonhard, da staune ich schon etwas darüber, daß Du die "Mercatorprinzipien" kennst und dann auch noch ein Panoramabild so verändern konntest - auch noch entspr. der Originalverhältnisse, die man doch höchstens durch Nachmessen bekommt, wenn man nicht die Baupläne hat.
Noch mehr habe ich mich gewundert, als Du zu Deiner 1. Version geschrieben hattest: "Die parallelen Vertikalkanten dagegen müssten eigentlich „stürzende Linien“ sein."
Weil Du nach Programmen fragst, in den Stitchern PTGui, hugin und wohl auch anderen, kann man die Projektionsarten leicht verändern und sich das Ergebnis sofort anschauen. Offenbar kann Panoramastudio das nicht machen, sonst hättest Du es ja dort machen können
Eine Übersicht über die Projektionsarten erhält man m. E. besser hier: www.panoclub.de/hugin_tut/spezial.html.
Daß Du von diesem engen Innenhof aus, die Gemäuer rundherum so schön senkrecht hinbekommen hast, verdient eine Anerkennung.
2013/11/19 19:47 , Heinz Höra
Sehr viel besser und jetzt ein richtig gutes Pano. Beim von mir favorisierten Autopano Pro (kolor.com) kann man die Mercator Projektion übrigens auch direkt anwählen. Vg Martin
2013/11/19 20:19 , Martin Kraus
@ Heinz,
wir haben da vielleicht unterschiedliche Betrachtungsweisen.
1. Zugegebenermaßen habe ich die „Mercatorprinzipien“ nur? insoweit verstanden und angewendet, wie es in den Beispielen der von Christoph genannten Webseite recht schön erklärt ist.
2. Für die Anpassung benötigte ich insofern keine Originalmaße, weil ich als Vorlage die Einzelbilder des Panoramas hatte, die in den Details m. E. hinreichend genau das anzustrebende Streckungsverhältnis abbildeten. Eine totale Genauigkeit ist das natürlich nicht, aber nach meiner Meinung für diesen Zweck leicht ausreichend.
3. Meine Behauptung der „stürzenden Linien“ kommt daher, dass ich nun mal eigentlich alles kleiner sehe, je weiter es über der Horizontlinie liegt. Es ist deshalb immer nur die Gebäudekante genau in Blickrichtung senkrecht, alle anderen "stürzen", und das sogar gekrümmt. (Selbst wenn ich mich drehe, ist das so. Die Senkrechten und die Stürzenden wechseln sich dann lediglich ab.)
4. Die Anerkennung über die schön senkrechten Gemäuer habe leider nicht ich verdient, sondern eher die damaligen Maurer in vorbildlicher Zusammenarbeit mit Panoramastudio.
5. Danke, auch an Martin, für die Programm- und Webseitenhinweise.
Herzliche Grüße
Leonhard
2013/11/19 21:45 , Leonhard Huber
Leonhard, wir haben bestimmt unterschiedliche Ansichten, so daß ich eigentlich bei jedem Punkt etwas dagegen bzw. anderes sagen müßte. Das will ich mal tun, nicht aus Besserwisserei sondern weil ich aufklären will und auch mir selber Klarheit verschaffen will:
zu 1. Das "Mercatorprinzip" ist für Seeleute erdacht worden, damit sie winkelgetreu nach der so auf eine Karte abgebildeten Erdoberfläche fahren können (3- auf 2-dimensioneal, Kugel auf Ebene). Wie Du das auf ein mittels einer (Zylinder-) oder mehrerer anderer (perspektivische in der Kamera) Projektionen erzeugtes Panoramabild anwenden solltest, ist mir ganz unklar. Wie die genannten Stitcher es ausgehend von den Einzelbildern machen, kann ich mir etwas vorstellen (https://de.wikipedia.org/wiki/Mercator-Projektion#Normale_Mercator-Projektion).
zu 2. Die von Dir fotografierten Einzelbilder sind perspektivisch verzerrt, was z. B. an den "stürzenden Linien" zu sehen ist. Das muß durch eine Projektion entzerrt werden und das machen die Stitcher, ausgehend von den Einzelbildern - und nicht einem schon anders zusammengesetzten Panorama - mit der gewählten Projektionsart.
zu 3. Da will ich nur etwas sagen zu "stürzen, und das sogar gekrümmt". das gekrümmt darf in den Einzelbildern nicht auftreten, weil die normalen Objektive rectilinear abbilden. Wenn da gerade Linien, also Gerade, gekrümmt sind, dann sind die Verzeichnungen des Objektivs schuld. Die Stitcher wie PTGui rechnen diese aber auch mit heraus, d.h. sie werden begradigt. Wenn man aber ein Panorama ohne Stitcher macht, so wie z. B. ich bei # 14002, dann muß ich die vorm Zusammensetzen herausrechnen lassen, selbst bei Verwendung eines so starken Teles, das ja eine wesentlich kleinere Verzeichnung hat als ein weitwinkligeres Objektiv.
zu 4. Kann sein, daß Du in Panoramastudio alles automatisch machen lassen hast und demzufolge das die Anerkennung verdient. Da Panoramastudio nicht in der Lage ist, eine Mercator-Projektion zu machen und Du selbst das Panorama nach dem von Dir angedeuteten "Mercatorprinzip" verändert hast, ist das doch auch von Bedeutung. Mich würde interessieren, wie man ein Panoramabild in der Höhe strecken kann mit nach oben zunehmender Streckung, allein mit einem Bildbearbeitungsprogramm.
Edt. 20.11.2013, 12:15
2013/11/19 23:20 , Heinz Höra
Also wie dem auch immer sei (ich meine damit die Diskussion):

Die Anwendung des in der benutzten Software verankerten Projektionstyps "Mercator", von dem ich doch sehr hoffe, dass sie dem "Mercatorprinzip" (was auch das immer sei ...) gehorcht, hat hier zu einer Darstellung geführt, welche ich ansprechender finde als die vorher gezeigte.

Als Programm empfehle ich (wie so oft ...) hugin.

Herzlichst Christoph
2013/11/20 02:05 , Christoph Seger
Schön gemacht Leonhard! VG HJ
2013/11/20 02:58 , Hans-Jürgen Bayer
Christoph, Panoramastudio kann doch gar keine Mercator-Projektion machen, wovon ich mich jetzt extra noch mal im Panoramastudio-Manual überzeugt habe. Und um zu sehen, was sich wirklich durch Anwendung der Mercator-Projektion in solchen Fällen ändert, habe ich mal die Mercator-Projektion bei einem ähnlichen Gebäude-Motiv, dem in meinem Panorama Nr. 7560, gemacht. Da ändert sich so gut wie nichts gegenüber zylindrischer Projektion!
2013/11/20 12:24 , Heinz Höra
Mercator oder nicht?, senkrecht, waagrecht, gekrümmt? 
Lt. Wikipedia, wie ich es verstehe, (und laut meinem Lexikon) bezieht sich die Mercatorprojektion tatsächlich und nur darauf, die Abbildung einer (Erd-)Kugeloberfläche für kartografische Zwecke annähernd! in den Griff zu bekommen. Wenn wir hier irgendetwas als Panorama abbilden, dann ist dieses „irgendetwas“ in der Regel alles andere als eine Kugeloberfläche. (Aus diesem Grund habe ich eine Umstellung auf Mercator zunächst skeptisch gesehen).

Nach dem Hinweis von Christoph auf www.oopper.de/tech-panorama-mercator.php fand ich dort einleuchtende Grundlagen für eine gefällige Projektion bei relativ großen vertikalen Winkeln. Diese werden mit dem Stichwort „Mercator“ überschrieben. Auch auf der von Heinz favorisierten Seite ist diese Projektionsart mit „Mercator“ bezeichnet. Und offensichtlich auch bei den anderen genannten Stitchingprogrammen.

Die Grundregeln halte ich für einfach: Die Einzelbilder, die ja mit ihren stürzenden Linien nicht falsch sind, ohne „Korrektur“ zusammengesetzt, ergeben zunächst annähernd die Abwicklung eines Kegelstumpfs (sofern die neutrale Linie, hier der Horizont, weit unten oder oben ist). Früher habe ich meine Einzelbilder tatsächlich so zusammengesetzt (Leporello-Faltung). Nach meiner Meinung schaut dies am "richtigsten" aus.

Bei unseren Panoramen, ob Berge oder Gebäude, zwingen wir diese Kegelstumpfabwicklung in eine Zylinderabwicklung. Die entstehende Verformung wirkt sich naturgemäß als Streckung oder Stauchung aus, im vorliegenden Fall stimmen zunächst die Höhen (je weiter weg, desto kürzer das Detail), die Breiten jedoch werden oben gestreckt und wirken deshalb „von oben gestaucht“.

Um diese Wirkung abzumildern, wird das Bild nun auch in der Höhe gestreckt, in Horizontnähe gar nicht, je weiter oben umso mehr. Damit sind die Detailproportionen wieder stimmig, und das verstehe ich unter „Mercator-Prinzip“. Ich sehe keinen logischen Grund, warum man diese Schritte nicht nacheinander machen dürfte, z. B. den ersten automatisch (hier Panoramastudio), den zweiten manuell. Es sei denn wegen des geringfügigen Qualitätsverlusts, der durch das Nacheinander entsteht.

Schließlich, vielleicht sind wir uns zumindest in der Hinsicht einig, dass es bei der flächigen Abbildung eines solchen Objekts genaugenommen keine „Wahrheit“ gibt, sondern nur, was für den vorgesehenen Zweck als günstigster Kompromiss gesehen wird. Deshalb sind sowohl die senkrechten als auch die waagrechten Linien, je nach Betrachtungsweise (oder Blickrichtung!), stürzend oder gerade oder krumm, „müssen“ (und können) aber nicht unbedingt alle „korrigiert“ werden.

Wenn du, Heinz, bei deinem Panorama 7560 so gut wie keine Änderung durch „Mercator“ feststellst, dann vielleicht deshalb, weil die Höhen im Verhältnis zum Abstand nicht wirklich groß sind. (Nachtrag 21.11.: grad hab ich noch mal dort nachgeblättert und festgestellt, dass du inzwischen entsprechend ausgetauscht und nachbemerkt hast. Bei meinem Pano sinds übrigens von der Horizontalen bis zu den Gebäudespitzen knapp 60°). Aus diesem Grund und mit nachvollziehbarer Beschreibung gibt’s bei der genannten Webseite nach meiner Meinung bessere Beispiele.
2013/11/20 17:54 , Leonhard Huber
I like much.
2013/11/20 23:01 , Giuseppe Marzulli
Leonhard, was Du da zur Abwicklung auf einen Kegelstumpf und zur Leporellofaltung schreibst, sind interessante Aspekte, die ich auch mal überdenken werde. Jetzt möchte ich aber bei der Mercator-Projektion bleiben.

Wie ich inzwischen an einigen Beispielen ermittelt habe, macht sich die in PTGui implementierte Mercator-Projektion erst bemerkbar, wenn die Panoramahöhe 60°, gemessen von den der Standorthöhe = Augenhöhe wird. Wenn die Gebäude in Deinem Panorama tatsächlich einen Winkel 60° über Deiner Augenhöhe bilden (ich hatte geschätzt, daß es 45°wären), dann würde sich mit Deinen Bildern tatsächlich ein gewaltiger Unterschied zwischen Mercator- und zylindrischer Projektion ergeben. ABER der Unterschied ist nicht so, wie Du es hier gemacht hast, sondern das Panorama wird GESTAUCHT!! Und zwar habe ich es an meinem Panorama Nr. 8426 "Münchens Neues Rathaus mit prunkvoller Fassade" ausprobiert. Dort ist der Winkel von Augenhöhe bis zur Turmspitze ziemlich genau 60°. Das mit Mercator-Projektion gestitchte Panorama ist auf meinem Testplatz Nr. 2850 zu sehen. Das kann nun jeder vergleichen. Die Streckung, die Du bei Deinem Panorama gemacht hast, ist demzufolge das GEGENTEIL von dem, was die Mercator-Projektion macht. Zu sagen, daß die von Dir gemachte Streckung nach dem "Mercator-Prinzip" erfolgte, ist demzufolge nicht haltbar.

Diese Methode der Streckung eines Panoramas ist aber m. E. durchaus eine Sache, die man anwenden kann, um eine Ansicht zu verbessern oder zu verschönern. Ich habe sie übrigens, nachdem Du nicht auf meine Frage geantwortet hast, selbst in 4 Schritten und innerhalb von 5 Minuten mit Deinem ersten Panoramabild nachvollzogen und bin zu einem fast identischen Ergebnis gekommen.
2013/11/21 19:59 , Heinz Höra
@ Heinz,
tut mir leid, ich hatte Deine Frage nicht mitbekommen, ich hab deinen Nachtrag übersehen.

Bevor ich zur Beantwortung komme, folgendes:
Wenn du meine Beschreibung mit der Kegelstumpfabwicklung > gezwungen in eine Zylinderabwicklung, nachvollziehen kannst, dann glaube ich, etwas gefunden zu haben, wo die restlichen Missverständnisse liegen.

Bei meiner Beschreibung bin ich davon ausgegangen, dass die Horizontlänge etwa gleich bleibt und das Bild in den oberen Bereichen (waagrecht) gestreckt wird. Die oberen bereiche wirken, relativ gesehen, niedriger, nach unten gestaucht.
Man kann die Zylinderabwicklung aber auch auf die Weise erzwingen, dass der obere Bereich gleich "kurz" bleibt und der untere gestaucht wird. Das ist vielleicht programmabhängig. Und zwischendrin ist auch alles möglich. (z.B. aus Wikipedia, Mercator, Absatz Konstruktion: … oder in zwei Kreisen beiderseits dieses Großkreises schneidet …, oder das Bildbeispiel Schnittzylinder).

Wenn du dir dein „zylindrisches“ Rathaus ansiehst, und mit meinem ersten „Panoramastudio“-Deutschordensschloss vergleichst, dann ist unmittelbar zu erkennen, dass das nicht die gleiche Art von Zylinderprojektion sein kann, und dass eine Mercator-"Korrektur" deshalb durchaus "gegensätzlich" sein kann. Das Mercator-Prinzip, so würde ich es definieren, ist nicht strecken oder stauchen, sondern Proportionen (in den Details!), erhalten bzw. wiederherstellen. Eigentlich finde ich, dass das auf der Webseite www.oopper.de/tech-panorama-mercator.php (Beispiel Hochhausvergleich mit den Karos) ausgezeichnet demonstriert ist.

Nun zur Frage der Streckmethode: Das Transformationswerkzeug „Verkrümmen“ bietet die praktische Eigenschaft, dass man manuell und ungleichmäßig (aber parallel) in nur einer Richtung strecken/stauchen kann. Natürlich ohne dabei die Krümmungsmöglichkeit zu nutzen. Dafür ist ein Hilfsraster zweckmäßig. Um das Mercatorprinzip nachzuvollziehen, nehme ich aus den Basisbildern – wo die Proportionen ja perspektivisch stimmen! - einige Details (Turmspitze, Uhr, Fenster) aus verschiedenen Höhen (aber jeweils etwa aus der vertikalen Bildachse) und lege sie vorübergehend und transparent (ggf etwas vergrößert) über die entsprechenden Stellen im Pano, bis dieses angeglichen ist. Das geht recht gut.
2013/11/21 21:48 , Leonhard Huber

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Leonhard Huber

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