Perspektivische Bilder richtig betrachten

Perspektivische Bilder wie Zeichnungen, Fotos, Fernsehbilder oder Computergrafiken sind 2D-Abbildungen von irgendwelchen 3D-Objekten und Formen, die mittels der Zentralprojektion entstanden sind.
Der Zentralpunkt („das Auge“) und die Projektionsebene (Bildebene) bilden einen Projektionsapparat, dessen Konfiguration und die Platzierung auf die Perspektive den größten Einfluss hat. Die Entfernung zwischen dem Auge und der Bildebene wird die Distanz genannt.

Eine Fotokamera ist so ein Projektionsapparat, in dem die Negativebene (neulich die Chip-Oberfläche) als Bildebene fungiert und der Mittelpunkt der Linse als Auge. Die Brennweite des Objektivs ist die Bilddistanz. Die Kameras können verschiedene Objektive haben, die unterschiedliche Brennweiten aufweisen. Diese Objektive erlauben uns die Aufnahmen eines Objekts aus verschiedenen Entfernungen zu machen.
Vergleichen wir die Bilder eines Würfels, die mit einem Weitwinkel-, Normal- oder Teleobjektiv aufgenommen worden sind. Sie unterscheiden sich sehr stark.

Zu Erwähnen wäre, dass die Bilder aus drei verschiedenen Standpunkten  "aufgenommen" wurden. Damit die vordere Kubuskante auf allen drei Bildern gleich groß wird, muss man beim Verwenden des Weitwinkelobjektives näher am Objekt sei, als im Falle des Teleobjektives. Anders gesagt: entscheidend für die Qualität der perspektivischen Abbildung ist die Entfernung  zum fotografierten Objekt. Die Wahl des Objektives hat Einfluss auf Objektgröße auf dem Bild, aber nicht auf seine perspektivische Abbildung. Deswegen Portraits nie von nah aufnehmen! Am besten ein Teleobjektiv verwenden.

Mehr über Wahl des Standorts beim Fotografieren hier.

Ein Fotoapart hat ein begrenztes Sehfeld. Die Sehwinkeln bei einer normalen Kamera in Querformateinstellung betragen waagerecht ca. 40° und senkrecht ca. 30°. Bei einem Mensch ist mit dem Sehfeld etwas komplizierter. Beidäugiges Gesichtsfeld (horizontal) hängt vom Alter ab und bei jungen Menschen beträgt etwa 180° und nur etwa 140° bei  älteren Menschen. Sehfeld vom jedem einzelnen Auge ist kleiner und asymmetrisch. So z. B. für das rechte Auge beträgt der Sehwinkel waagerecht etwa 150°  (60° an der Nasenseite und 90° and der rechten Seite) und senkrecht ca. 120°. 
In der geometrischen Perspektive ist der Sehwinkel theoretisch 360°, da es auf eine unendlich große Ebene projiziert wird (man kann auch Punkte die sich hinter des Auges befinden projizieren). Erst beim Auswählen des Ausschnittes bestimmen wir den Sehwinkel. 

Hier drängt sich die Frage: welches Bild ist besser und warum? Die Antwort ist nicht einfach.
Das liegt in der Natur des menschlichen Sehens. Im Auge entsehen zwar perspektivische Bilder, aber es gibt hier Unterschiede zur geometrischen Perspektive.
Der Mensch hat zwei Augen, also sehen wir zwei etwa gleiche Bilder die erst im Gehirn zu einem Bild zusammengefügt werden. Die geometrische Perspektive ist nur "einäugig".
Ein Fotoapparat „sieht“ bei richtiger Einstellung alles sehr scharf, das menschliche Auge ist nicht so vollkommen. Nur winziger, mittlerer Bereich der Netzhaut, s.g. gelber Fleck (fovea centralis), liefert scharfe Bilder,  im Randbereich  sehen wir alles unscharf. Die Abbildung unten  zeigt die Verteilung der Schärfe auf der Netzhaut (im horizontalen Schnitt).

Um diesen Handicap auszugleichen bewegen wir das Auge sehr schnell hier und her (die Augen tasten die einzelne Objekte im Raum ab) und wir haben den Eindruck scharf zu sehen. 
Wenn wir auf eine bedruckte Seite in einem Buch schauen, sehen wir nur ein einziges, kurzes Wort scharf und wir können es lesen. Andere Wörter sind in diesem Augenblick unlesbar.
Da das Sehfeld wo wir alles noch ziemlich scharf sehen klein ist, erkennen wir die Gesamtheit eines Objekts besser von der Weite, dafür die Details von der Nähe. Daher befinden sich bessere Plätze im Kino immer weiter weg  von der Leinwand.

Im Auge auf der Netzhaut findet man zwei Fotorezeptorzell-Typen: Zapfen, das Scharf- und Farbensehen bei hellem Licht ermöglichen und Stäbchen, die farbloses und weniger scharfes Helligkeitssehen bei geringer Beleuchtung gestatten. Der gelbe Fleck enthält nur farbenempfindliche Zapfen und keine Stäbchen, dadurch sind wir nicht in der Lage in der Dunkelheit scharf zu sehen. Bei schwachem Licht sehen wir bis zu 10-mal schlechter als bei sehr hellem Licht.

Der Mensch ist ein Gewohnheitswesen und sieht nicht nur mit dem Auge sondern auch mit dem Hirn. Unsere Erfahrungen spielen dabei sehr große Rolle.  Etwas, was wir schon mal gesehen haben, erkennen wir viel schneller als etwas neues und unbekanntes.
Sobald wir ein Objekt normal und gewöhnlich sehen, ist alles in Ordnung. Ungewöhnliche Bilder wirken auf uns fremd und irritierend.
Auf dem Foto unten sehen wir zwar das ganze Gesicht, aber wir sind nicht in der Lage es zu erkennen, weil die Orientierung nicht typisch ist. Drehen wir das Bild um, dann sehen und erkennen wir sofort alles. 

      Mauscursor auf das Bild = drehen

Hier noch ein Experiment.

Das menschliche Hirn besitz, anders als ein Fotoapparat, die Fähigkeit die gesehene Bilder sofort zu korrigieren. Wenn wir z. B. den Kopf nach links oder nach rechts neigen dann sehen wir die senkrechte Linien trotzdem weiterhin als senkrechte Linien und der Horizont bleibt weiterhin waagerecht. Aufnahmen mit einer geneigten Kamera sind fehlerhaft. Senkrechte Linien werden schräg abgebildet und der Horizont ist geneigt. So ein Bild muss man nachträglich korrigieren. 

Auch die physiologische Grenzen des menschlichen Auges sind von Bedeutung. Es gibt eine minimale und optimale Entfernung zwischen dem Auge und dem zu betrachtendem Objekt, wenn wir es scharf sehen sollen. Bei jungen, gesunden Menschen beträgt diese minimale Entfernung 10-15 cm; mit dem Alter wird sie größer - ca. 50 cm bei 50-jährigen. Optimale Entfernung um ein perspektivisches Bild zu betrachten sollte größer als minimale physiologische Entfernung sein.

Alle diese Aspekte sollte man berücksichtigen wenn wir perspektivische Bilder richtig betrachten wollen.

Da ein perspektivisches Bild durch die Zentralprojektion aus einem einzigem Punkt entstanden ist, kann man dieses Bild nur aus diesem einzigem Punkt 100-prozentig korrekt anschauen, denn nur so ist der räumliche Eindruck am stärksten.
Man nennt das: gebundene Betrachtung.
Befindet sich das Auge in einem anderen Punkt, dann handelt es sich um freie Betrachtung. Die räumliche Eindrücke sind bei solcher Betrachtungsweise mehr oder weniger gestört (verzerrt) was man als perspektivische Verzerrung empfindet.
Eins muss man klar stellen: nicht die Perspektive, sondern die falsche Betrachtungsweise eines Bildes verursacht die Verzerrung.

Beispiel: wir fotografieren mit einer Kamera mit einem Normalobjektiv. Zuerst entsteht ein Negativbild 36x24 mm. Die Entfernung des Objektivmittelpunktes zur Negativebene beträgt etwa 50 mm; der horizontale Sehwinkel des Objektivs - etwa 40°. Vom Negativ wird ein Abzug 18x12 cm angefertigt. Das ist  die 5fache Vergrößerung.
Um dieses Foto korrekt anzuschauen sollten wir es mit einem Auge anschauen, das gegenüber des Hauptpunkts  (beim normalen Foto ist das der Mittelpunkt) platziert ist,  in der Entfernung von ca. 25 cm. Dabei sollte man starr in den Mittelpunkt schauen, was gar nicht so einfach ist, weil das Auge sehr schnell ermüdet. 
Unsere Unfähigkeit perspektivische Bilder starr anzuschauen stört am meisten, wenn wir perspektivische Abbildungen von runden Objekten betrachten, wie z. B. im Bild unten. 

Die fünf Kugeln und fünf Zylinder sind hier perspektivisch korrekt abgebildet, aber wir empfinden es anders. Nur die mittlere Objekte finden wir in Ordnung, da sie sich in der Nähe des Hauptpunktes befinden. Alle andere erscheinen uns weniger rund. Das liegt darin, dass wir beim betrachten immer direkt drauf schauen um es scharf zu sehen und somit entfernen unseren Blickpunkt vom Hauptpunkt, was keine gebundene Betrachtung mehr ist. 
Übrigens, das Bild wurde mit einem Weitwinkelobjektiv "aufgenommen".  Die richtige Distanz zum Hauptpunkt beträgt hier ca. 20 cm und der korrekte Sehwinkel (horizontal): etwa 65°. Zwingen wir uns mit einem Auge aus dieser richtigen Distanz in den Mittelpunkt des Bildes zu schauen, sehen wir alle Körper zwar nicht scharf aber dafür korrekt.

Das Problem des zu großen Sehwinkel kommt oft beim Anlegen einer Perspektive vor. Auf dem Beispiel unten wurde die Perspektive von drei Würfeln nicht optimal angelegt. Vor allem der waagerechte Sehwinkel ist viel zu groß (hier beträgt er ca. 100°), weil der Standpunkt zu nah am projizierten Objekt gewählt wurde. Das Bild ist zwar geometrisch korrekt konstruiert, aber das Resultat ist unbefriedigend. Der Betrachter kann nur die mittlere Figur als Würfel erkennen, die rechte als Quader und die linke als irgendein schräges Prima, also auf keinen Fall als Würfel. Man sollte bemerken, dass die beide Fluchtpunkte der linken Figur sich rechts von ihr befinden, was unnatürlich ist.

In der Praxis ist die gebundene Betrachtungsweise meisten nicht möglich, da wir über entsprechenden Angaben nicht verfügen, bzw. die ändern sich laufend (so ist beim Fernsehen oder im Kino).
Generell sind Bilder, die mit einem Normal- und bzw. einem Teleobjektiv aufgenommen wurden, besser als Weitwinkelobjektiv-Aufnahmen, weil sie bei freier Betrachtung weniger verzerrt erscheinen.
Beim Fotografieren von Innenräumen wird oft ein Weitwinkelobjektiv benutzt. Sehen wir zuerst die Bilder, haben wir den Eindruck, dass der Raum groß sei. Später "in Natura" stellen wir fest, dass wir getäuscht wurden.

© Tadeusz E. Dorozinski

In memoriam meines Professors Konrad Dyba, der Schüler des berühmten Perspektivekenners Kazimierz Bartel war.
Prof. Dr. Kazimierz Bartel von Polytechnikum zu Lvov, dreimaliger Premier der Republik Polen, wurde im Jahre 1941 von Gestapo ermordet.

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