Digitalkamera: Panono macht Panoramen im Flug
Das müsste auch einfacher gehen, dachte sich Jonas Pfeil 2007, als er auf der Insel Tonga die traumhafte Südseekulisse rundherum fotografierte. Einfacher als erst das Stativ aufzubauen, den Panoramakopf und eine Kamera zu montieren. Dann Einzelfotos zu machen – je nach Bildausschnitt und Brennweite bis zu einer dreistelligen Anzahl an Bildern. Die Fotos schließlich am Computer zu montieren – etwa mit einer Bildbearbeitungssoftware wie Photoshop oder mit einer speziellen Software(öffnet im neuen Fenster) . Warum nicht einfach eine Kamera in die Luft werfen und damit die komplette Szenerie erfassen?
Zwei Jahre später kramte er diese Idee wieder hervor, als er ein Thema für seine Diplomarbeit in technischer Informatik brauchte, und machte sich an die Arbeit. Inzwischen hat Pfeil eine solche Kamera: Panono (öffnet im neuen Fenster) . Sie ist eine etwa Handball-große, grüne Kugel, in der 36 Kameras stecken.
Pfeil wirft sie senkrecht in die Luft, und am Scheitelpunkt der Flugbahn schießen alle Kameras gleichzeitig ein Bild. Das wird zu einem sphärischen Panorama zusammengesetzt, in dem der Betrachter sich wie im Innern einer Hohlkugel drehen kann. "Ich fange das gesamte Bild ein, in alle Richtungen. Später kann ich mich wieder dahin versetzen und mich umschauen" , erklärt der Berliner im Gespräch mit Golem.de.
Alternativen, die nicht überzeugen
Damit setzt sich Pfeil von anderen Lösungen für Panoramen ab, von denen es viele gibt – Panoramen sind in Mode gekommen, die Unlust am Aufwand ist geblieben. Viele Kameras und Smartphones haben deshalb inzwischen eine Panoramafunktion. Google bietet die Android-App Photosphere sowie den gleichnamigen Onlinedienst (öffnet im neuen Fenster) , um sphärische Panoramen zu montieren.
Der japanische Elektronikkonzern Ricoh hat im vergangenen Jahr die Kamera Theta vorgestellt . Sie hat zwei einander gegenüberliegende Fischaugenobjektive, mit denen sie sphärische Panoramen aufzeichnet.
Die Ergebnisse sind aber nicht unbedingt überzeugend: Wird die Kamera aus der Hand ausgelöst, ist der Fotograf stets ziemlich groß im Bild. Im Vordergrund gibt es meist Montagefehler. Außerdem liefert die Kamera nur flache Bilder, keine virtuelle Hohlkugel. Anders Panono.
Erfolg durch Youtube-Video
2011 war die Kamera fertig , und ihr Konstrukteur wurde eingeladen, sie auf der Konferenz Siggraph Asia vorzustellen. Zu dem Anlass veröffentlichte er auf der Plattform Youtube das Video eines Panoramas. Die Reaktion war immens: über drei Millionen Abrufe – und Anfragen wie "Wie viel kosten 20 Kameras mit Versand ins Ausland?" , erzählt Pfeil. "Wenn es so viele Leute haben wollen, war klar: Wir müssen sie bauen. Dann müssen wir herausfinden, wie man ein Massen-Consumer-Produkt baut."
Also gründete Pfeil zusammen mit zwei Kommilitonen das Unternehmen Panono, das inzwischen auf zwölf Mitarbeiter angewachsen ist. Ende vergangenen Jahres stellte das Unternehmen die Kamera auf der Crowdfunding-Plattform Indiegogo ein . Die Kampagne verlief recht erfolgreich: Rund 2.000 Kameras wurden vorbestellt. Statt der beabsichtigten 900.000 US-Dollar kamen über 1,25 Millionen US-Dollar zusammen(öffnet im neuen Fenster) .
3D-Druck und Schaumstoff
Pfeil hantiert mit zwei Bällen: Der große ist der funktionsfähige Prototyp, mit dem er die Technik vorführt. Er hat ein Kunststoffgehäuse, das mit einem 3D-Drucker gebaut und dann mit grünem Schaumstoff überzogen wurde. Der dämpft den Aufprall, falls der Panoramafotograf die Kamera mal nicht auffangen sollte – um die Elektronik zu schützen, aber auch den Unglücklichen, der gerade in der Flugbahn steht.
Der kleinere ist ein Designmodell: eine 11 Zentimeter große Kugel aus einem durchsichtigen Kunststoff mit kleinen Dellen, die ein wenig wie ein überdimensionierter Golfball aussieht. Über die Kugel verlaufen drei grüne Bänder, die sich an zwei Polen treffen. In der Kugel werden ebenfalls 36 Kameras sitzen, mit einer Auflösung von je 3 Megapixeln. Es sind die gleichen, die als Frontkamera in aktuellen Smartphones oder Tablets stecken. Frontkameras deshalb, weil diese ein Fixfokusobjektiv(öffnet im neuen Fenster) haben. Damit sei sichergestellt, dass die Kameras in alle Richtungen scharfe Bilder aufnähmen, sagt Pfeil. Die Kombination aus Fixfokusobjektiv und dem kleinen Kamerasensor ergibt eine große Tiefenschärfe.
Neues Innenleben
Neben den Kameras stecken in dem Ball noch ein Akku, der über eine USB-Schnittstelle geladen wird, und ein Flash-Speicher, auf den mindestens 400 Panoramen passen. Hinzu kommen noch ein Funkchip, eine Sensorik und die Kameraelektronik. Das Innenleben habe ganz neu entwickelt werden müssen, damit es in den in kleineren Ball passe, erzählt Pfeil.
Die Bedienung der Kameras ist einfach. Wegen der Fixfokusobjektive erübrigt sich das Einstellen. Der Fotograf drückt den Auslöser, oder er wirft die Kamera in die Höhe. Ein Sensor registriert, mit welcher Anfangsgeschwindigkeit die Kamera die Hand verlässt. Daraus errechnet die Kamera, wann sie den höchsten Punkt erreicht, und stellt den Zeitauslöser entsprechend ein.
Sind die Bilder aufgenommen, erfolgt die Montage der Einzelbilder zu einem Panorama, das Stitching.
Montage auf einem Cloud-Server
Das Stitching ist rechenaufwendig und wird deshalb nicht in der Kamera selbst durchgeführt. Die Fotos werden drahtlos auf ein Smartphone oder ein Tablet übertragen. Dort gibt es zumindest eine Vorschau: Die Bilder werden auf einer Matrix nach der Position der Kameras im Ball angeordnet.
Die vollständige Verarbeitung findet auf einem Cloud-Server statt. Die Software analysiert zunächst die Fotos und sucht nach gleichen Punkten auf Bildern und richtet diese entsprechend aus. Dann legt sie die Schnittkanten, also entscheidet darüber, welches Pixel von welchem Bild in das Panorama aufgenommen wird. Zum Schluss werden noch die Farben angepasst.
Panorama-App
Die Software, die das Berliner Unternehmen selbst entwickelt hat, brauche nur wenige Minuten, um die 36 Einzelbilder zu einem 108 Megapixel großen Panorama zusammenzufügen, sagt Pfeil. Dann kommt das Bild wieder auf das Mobilgerät und kann mit einer App betrachtet werden, die es für Android(öffnet im neuen Fenster) ebenso wie für iOS(öffnet im neuen Fenster) gibt.
Die App nutzt die Sensoren des Mobilgeräts. Sie reagiert auf Bewegungen des Betrachters: Der bewegt das Gerät nach oben, unten, links oder rechts, und die Ansicht auf dem Bildschirm ändert sich entsprechend. Es ist zudem möglich, ein Panorama mit anderen zu teilen: Der Fotograf kann einen Link verschicken, den der Empfänger aufruft. Er kann dann in dem Panorama navigieren, wie er es etwa von Google Street View gewohnt ist.
Kein Video
Eines wird die Kamera allerdings nicht können: Sie wird keine Videos aufnehmen. Dafür sei die Auflösung von 108 Megapixeln zu hoch. "Video funktioniert in aktuellen Smartphones so gut, weil ein spezieller Chip das Video in Echtzeit komprimiert" , erklärt Pfeil. In die Panono müssten dann 36 dieser Chips verbaut werden. Das treibe die Leistungsaufnahme in die Höhe. Außerdem werde die Kamera teurer.
"Für Video ist die Technik noch nicht reif. Dann hat man ein Video mit einer sehr geringen Auflösung im relevanten Sichtbereich" , resümiert Pfeil. Er will aber nicht ausschließen, dass spätere Versionen der Panono Videos aufnehmen könnten. "Video ist auf jeden Fall ein Thema, aber eher für die Zukunft."
Fast fertig
Inzwischen ist Panono fast fertig: Wie das Designmodell wird sie aus einem schlagfesten Kunststoff bestehen, der innen mit Schaumstoff ausgelegt ist, um die Elektronik zu schützen, wenn der Fotograf die Kamera nicht fangen sollte. Im Sommer will Pfeil den ersten Prototyp in der Hand halten. Dann kann die Fertigung beginnen – in Europa, vielleicht sogar in Deutschland. Die ersten Kameras werden voraussichtlich Ende des Jahres ausgeliefert. Die Panono wird knapp 600 Euro kosten. Sie kann bereits jetzt für knapp 550 Euro vorbestellt werden.
Bleibt die Frage nach dem Zweck der grünen Bänder. Sie dienen zur Orientierung: An dem Kreuzungspunkt, wo die Bänder breiter seien, werde der Auslöser sitzen, am schmalen Ende der USB-Anschluss, sagt Pfeil. Ohne einen solchen Anhaltspunkt sei die Orientierung auf einer Kugel nämlich recht schwierig.