Welche Auflösung ist notwendig/sinnvoll?


Da kann man erst ein Mal das Auflösungsvermögen des Auges als Maßstab nehmen.
Das heißt bei einer Winkelminute Auflösungsvermögen, hätte man alle Details, die der Betrachter wahrnehmen kann, aufgezeichnet.
Das entspricht einem Kreisumfang von 360°*60 = 21600 Pixel.

Ein zweiter wichtiger Faktor ist die Darstellungsmöglichkeit, die man hat.
Nehmen wir die HDTV-Auflösung von einem Fernseher als Standard an, dann haben wir eine Diagonale von 2203 Pixel. Das entspricht einem Betrachtungswinkel von etwa 36° und einem Verhältnis von Betrachtungsabstand zu Bilddiagonale von 1,5. Dieser wird als optimaler Abstand zum Betrachten von Bildern angenommen, da das Bild dann noch ganzflächig erfasst wird und die Augen nicht permanent das Bild abscannen müssen. Wählt man zu diesem Betrachtungsabstand einen gefälligen Bildwinkel, z.B. 64° in der Horizontalen, so ergibt das eine Panoramabreite von 10800 Pixel, was der Hälfte des Auflösungsvermögen des menschlichen Auges entspricht.
Das ist meiner Meinung nach ein gutes Mindestmaß für die Fullscreendarstellung.

Ansonsten lässt sich über Fensterbreite * 6 die notwendige minimale Panoramagröße errechnen.

Mit welcher Kamera-Objektiv-Kombination erreichen Sie diese Auflösung?


Die Auflösung eines Kugelpanoramas ist nur abhängig vom Pixelabstand des Sensors und von der verwendeten Brennweite. Sie berechnet sich wie folgt:

6150 Mikrometer / Pixelabstand in Mikrometer * Brennweite = Umfang der Kugel in Pixel

Sprich mit einer D800, die einen Pixelabstand von 4,89 Mikrometer hat, und dem 16mm Fisheyeobjektiv kommen Sie bereits auf eine Auflösung von über 20000 Pixel Panoramabreite. Dies erreichen Sie, wenn Sie eine Reihe von 6 Bildern machen, ein Zenit- und ein Nadirbild. Das ist derzeit die schnellste Möglichkeit Panoramen in dieser hohen Auflösung zu erhalten.

Falls Ihre Kamera einen kleineren Sensor hat müssen Sie, um die gleiche Auflösung zu erhalten, einfach mehr Bilder machen. Falls der Sensor einen größeren Pixelabstand hat, verwenden Sie eine längere Brennweite und machen Sie die passende Anzahl der Bilder.

Wie schaut es denn mit der Schärfentiefe aus bei den Kugelpanoramen?


Da man bei den Kugelpanoramen in der Regel immer bis auf 100% hinein zoomen kann, verwendet man für den zulässigen Zerstreukreisdurchmesser maximal den doppelten Pixelabstand. Bei 16mm Brennweite ergibt sich bei Blende 8 unter Berücksichtigung der Beugung bereits eine hyperfokale Distanz von 3,8m, die man einstellen sollte, dann ist von einer Entfernung von 1,9m bis unendlich alles scharf. Das Beugungsscheibchen ist bei Blende 8 bereits schon so groß wie ein Pixel!!!

Also bei dieser Auflösung gerät man bereits an die Grenze der Schärfentiefe, wenn man von der Stativhöhe bis ins Unendliche alles scharf abgebildet haben will. Bei größeren Panoramen als 20000 Pixel Breite, sollte man sich über verschiedene Fokuseinstellungen Gedanken machen.

Mit welchen Datenmengen sind zu rechnen?


Das ist mitunter immer noch der Flaschenhals bei der Panoramafotografie. Die interaktiven Versionen werden in der Regel aus Würfelflächen errechnet. Eine Flashdatei mit einer Würfelkantenfläche von etwas über 2000 Pixel hat je nach Motivdetails und jpg-Kompression bereits eine Größe von 5MB. Bei einem 2000 Mbit/s DSL-Anschluss dauert das Laden dieses Panoramas bereits 20 Sekunden!

Zum Glück gibt es schon seit ein paar Jahren die Multiresolution-Flash-Präsentation, bei der verschiedene Würfelgrößen in einzelnen Kacheln (Tiles) abgespeichert werden und je nach Blickrichtung und Zoomeinstellung nur die benötigten Kacheln geladen und dargestellt werden. Bei einer Würfelkantenlänge von 2800 Pixel hat man eine Ordnergröße von etwa 10 MB.

Welche Würfelkantenlänge wählt man nun zu welcher Kugelgröße?


Ohne Auflösungsverlust errechnet sich die Kantenlänge des Würfels aus dem Kugelumfang geteilt durch Pi. Dann hat man einen Würfel, in den die Kugel genau hineinpasst. Dadurch generiert man allerdings über 90% mehr Daten als Informationen in der Kugel stecken. Wo liegt also ein sinnvoller Kompromiss?
Wählen wir die Würfelkantenlänge um nur 10% kürzer, dann sparen wir uns bereits 20% der Dateigröße und haben einen Gesamtverlust bei der Abbildung von etwa einem Prozent. Den Maximalverlust von 10% haben wir nur in sehr kleinen Bereichen der Kugeloberfläche und vermutlich ist es nicht einmal sichtbar, da ja viele andere Parameter auch noch eine Rolle spielen, wie z.B. geringeres Auflösungsvermögen der Fisheyeobjektive am Bildrand aufgrund der Projektionsart. Auflösungseinbußen haben wir nur bei 30% der Kugeloberfläche meist nur wenige Prozent groß.

Diese Datenoptimierung erreicht man, wenn man die Breite des Equirect des Panoramas durch 3,5 teilt. Dann erhält man für ein Panorama mit 21600 Pixel Breite, was dem Auflösungsvermögen des menschlichen Auge entspricht, eine Würfelkantenlänge von 6170 Pixel und eine Datenmenge von etwa 50MB.