Die Stereofotografie antiker Skulpturen E-Book

Robert Sturm

• Herausgeber: Books on Demand
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2019

Seitenzahl: 130

Beschreibung

Das vorliegende Buch präsentiert verschiedene Techniken zur dreidimensionalen Bildgebung von antiken Skulpturen. Neben den klassischen stereoskopischen Aufnahmeverfahren mit der Fotografie des Objektes aus zwei unterschiedlichen Perspektiven werden auch neuere computerunterstützte Methoden zur Vorstellung gebracht, bei denen die Generierung des Tiefeneffektes auf Basis einer einzelnen Aufnahme erfolgt. Hier gelangt das Konzept der Objekttiefenkartierung mithilfe eines senkrecht zur Bildebene verlaufenden Helligkeitsgradienten zur Anwendung. Sowohl die klassische als auch die computerunterstützte stereoskopische Methode werden anhand zahlreicher Fotografien antiker Standbilder vor Augen geführt und diskutiert, da gerade bei diesen Objekten größtenteils exzellente Tiefeneffekte erzeugt werden können. Neben Standbildern einzelner realer und mythologischer Figuren werden hier insbesondere Porträts und Skulpturengruppen beschrieben.

Leseprobe

Vorwort

Die zahlreichen Skulpturen der alten griechischen und römischen Kultur gelten bis zum heutigen Tag als Meisterwerke der Bildkunst, welche die Wissenschaft und außeruniversitäre Gruppen von Interessenten in ihren Bann ziehen. Viele dieser Objekte geben der Forschung nach wie vor Rätsel auf, da man aufgrund ihres Erhaltungszustandes oder der Fundsituation nur unzureichende Erkenntnisse über ihre Geschichte zu gewinnen vermag. In der rundplastischen Kunst wurden zunächst vor allem Gottheiten und erst später berühmte Persönlichkeiten zur Darstellung gebracht. Zum herkömmlichen Einzelstandbild gesellten sich im Laufe der Zeit die Figurengruppe, welche in der Regel eine mythologische Szene nacherzählte, und das Porträt, das man für gewöhnlich in Erinnerung an eine historisch bedeutende Gestalt schuf. Diese unterschiedlichen Darstellungsformen durchliefen in der Antike individuelle Entwicklungen, die sich anhand des überlieferten Fundbestandes recht gut nachzeichnen und fotografisch dokumentieren lassen.

Die wissenschaftliche Untersuchung antiker Statuen und Porträts gerät heutzutage ohne die gezielte Anwendung fotografischer Methoden zu einem Ding der Unmöglichkeit. In Veröffentlichungen sind Hypothesen und Aussagen hinsichtlich bestimmter Gestaltungformen mit geeigneten Bildern zu belegen. Zudem stellen Fotografien eine weitaus bessere Basis für den Vergleich verschiedener Stilistiken und bildhauerischer Entwicklungsstränge als entsprechende textliche Deskriptionen dar. In Lehrbüchern zur griechischen und römischen Skulptur gilt mittlerweile ein umfangreicher Bildkatalog als Standard, anhand dessen die Textbeschreibungen wesentlich leichter nachvollziehbar sind.

Die Stereofotografie mit ihrer Fähigkeit zur Erzeugung räumlicher Eindrücke von den abgebildeten Objekten konnte zwar in den vergangenen Jahren in der Archäologie und Kunstgeschichte vermehrt Fuß fassen, stößt jedoch bei der wissenschaftlichen Arbeit noch keineswegs auf eine breite Akzeptanz. Dies mag in erster Linie daran liegen, dass man mit dem optischen Verfahren nach wie vor großen Zeit- und Kostenaufwand verbindet. Durch die Entwicklung neuer Aufnahmemethoden und Computerverfahren zur Erzeugung von 3D-Bildern lässt sich diese in der Forschung bestehende Skepsis sehr leicht aus dem Weg räumen. Das vorliegende Buch verfolgt im Wesentlichen zwei Ziele. Zum einen sollen einfache Techniken zur Herstellung von Stereobildern antiker Skulpturen vorgestellt werden, zum anderen sollen zahlreiche Bildbeispiel einen Eindruck von der Effizienz des 3D-Verfahrens vermitteln.

- Robert Sturm, Herbst 2019 -

Inhaltsverzeichnis

Kapitel E – Einleitung

E.1 Stereoskopie ‒ Grundkonzepte und kurze Geschichte

E.2 Physikalische Prinzipien der Stereoskopie

E.3 Stereobildarten und Betrachtungstechniken

E.4 Erzeugung von Stereofotografien antiker Skulpturen

Kapitel 1 – Antike Figurengruppen

1.1 Einige einleitende Bemerkungen

1.2 Bildbeispiele

1.3 Zusammenfassung

Kapitel 2 – Antike Männerfiguren

2.1 Einige einleitende Bemerkungen

2.2 Bildbeispiele

2.3 Zusammenfassung

Kapitel 3 – Antike Frauenfiguren

3.1 Einige einleitende Bemerkungen

3.2 Bildbeispiele

3.3 Zusammenfassung

Kapitel 4 – Antike Porträts

4.1 Einige einleitende Bemerkungen

4.2 Bildbeispiele

4.3 Zusammenfassung

Schlussbetrachtungen

Anmerkungen

Literatur

KAPITEL E

Einleitung

E.1 Stereoskopie ‒ Grundkonzepte und kurze Geschichte

Erste grundlegende Ideen zur Stereoskopie datieren in das 15. Jh. zurück, als der Universalgelehrte Leonardo da Vinci einige Experimente durchführte, um den Zusammenhang zwischen dem Verlauf von Lichtstrahlen und der Sichtbarkeit von Objektstrukturen und -tiefenausdehnungen im Detail zu ergründen. Am Ende des 16. Jh. veröffentlichte der italienische Maler Jacopo Chimenti da Empoli das erste stereoskopische Bild in Form zweier Tuschezeichnungen, welche einen jungen Künstler bei seiner Arbeit zur Darstellung bringen. In der Mitte des 19. Jh. erlebte die Stereoskopie mit der Erfindung der Daguerreotypie, der frühesten Form der Fotografie, ihre erste Blütezeit. Die Herstellung der ersten Stereofotografien erfolgte in den 1840er und 1850er Jahren, wodurch das optische Verfahren letztendlich einem breiteren Kreis an Interessenten zugänglich gemacht werden konnte. Zu dieser Zeit wurden auch die ersten optischen Geräte zur gezielten Betrachtung der Stereogramme entwickelt und mit der Bezeichnung „Stereoskop” versehen. Gegen Ende des 19. Jh. erfuhr die Produktion stereoskopischer Fotografien durch die Erfindung und kommerzielle Vertreibung der Stereokamera eine signifikante Erleichterung. Dieses Gerät zeichnet sich durch zwei getrennte Objektive aus, mit deren Hilfe eine separate Aufnahme von linkem und rechtem Halbbild ermöglicht wird. Der durch die Stereokamera in die Wege geleitete Boom der Stereofotografie hielt bis in die 1930er Jahre an, ehe das Bildgebungsverfahren wieder ein wenig in Vergessenheit geriet. In den 1980er Jahren erlebte die Stereoskopie durch ihren vermehrten Eingang in Filmkunst und Wissenschaft eine Renaissance, welche mit kurzen Unterbrechungen bis zum heutigen Tage anhält.4

Erste wissenschaftliche Anwendungen der Stereofotografie lassen sich zurück in das frühe 20. Jh. verfolgen, als insbesondere Archäologen, Meteorologen und Topografen von dieser dreidimensionalen Visualisierungsmethode vermehrten Gebrauch machten. Neben etlichen Ausgrabungsstätten wurden verschiedene Landschaftsformen und Wolkentypen mit der Stereokamera erfasst. In den nachfolgenden Dekaden erfuhr das wissenschaftliche Interesse an der Stereoskopie eine sukzessive Steigerung, da mithilfe des optischen Verfahrens unter anderem eine gezielte Präsentation von komplexen Oberflächenstrukturen und die damit verbundene Beantwortung offener Forschungsfragen ermöglicht wurde. Seit den 1980er Jahren hat die stereoskopische Fotografie auch ihren vermehrten Eingang in die Licht- und Elektronenmikroskopie gefunden. Durch den Einsatz moderner digitaler Aufnahmesysteme gerät die dreidimensionale Bildgebung mikroskopischer Studienobjekte zu einer immer einfacheren Aufgabe, welche auch zunehmend für unerfahrene Fotografen bewältigbar wird. In der Zwischenzeit hat die mikroskopische Stereofotografie ihren berechtigten Platz in einer Vielzahl von naturwissenschaftlichen Disziplinen gefunden, unter denen die Biologie, Physik, Chemie und Kristallografie in besonderer Weise hervorzuheben sind.5

E.2 Physikalische Prinzipien der Stereoskopie

Die wesentlichen physikalischen Grundlagen, welche hinter der Erzeugung einer Tiefenillusion durch den stereoskopischen Effekt stehen, wurden von Hermann von Helmholtz zu Beginn des 20. Jh. formuliert.6 Wie der untenstehenden Abb. 1 entnommen werden kann, lässt sich das Phänomen der Stereoskopie mithilfe einfacher geometrischer Zusammenhänge erklären. Gegeben ist hier ein stabförmiges Objekt, wobei der Blick von linkem und rechtem Auge auf einen zentralen Fokuspunkt (F) gerichtet ist. Jegliche von diesem Punkt ausgehenden Lichtstrahlen (strichlierte Linien) treffen auf identischen Feldern der linken und rechten Netzhaut auf. Ein anderer Punkt (P), welcher das hintere Ende des Objektes markiert, ist hinter dem zentralen Fokuspunkt positioniert. Die an ihm reflektierten Lichtstrahlen treffen auf unterschiedlichen retinalen Feldern des linken und rechten Auges, aber jeweils innerhalb des sogenannten Panum-Areals auf. Die retinalen Distanzen der einzelnen Schnittpunkte von linken und rechten Lichtstrahlen werden laut Skizze mit ql und qr bezeichnet. Jene auf die linke und rechte Netzhaut projizierten Bilder des Objektes werden im primären visuellen Cortex einem Verschmelzungsprozess zugeführt, welcher die Erzeugung von räumlicher Information zur Folge hat. Vom physikalischen Standpunkt aus kann das Ausmaß der Tiefenwahrnehmung durch die sogenannte Deviation (d) definiert werden, die der einfachen mathematischen Formel

gehorcht. Negative Werte dieses Parameters zeigen eine Ausdehnung des Objektes hinter die Bildebene an, wohingegen positive Werte den Gegenstand gleichsam aus der Bildebene „herauswachsen” lassen. Die beiden Distanzen ql und qr nehmen ein positives Vorzeichen an, wenn der retinale Schnittpunkt des Lichtstrahls von P in nasaler Richtung gegen den Schnittpunkt des Lichtstrahls von F verschoben ist. Bei entsprechender Verschiebung in temporaler Richtung ist den Distanzen hingegen ein negatives Vorzeichen zuzuordnen.7

Im Falle der Fotografie erfolgt eine Aufnahme des Objektes auf einer Bildebene (IP), welche zwischen Betrachter und interessierendem Gegenstand eingeschoben ist. Lichtstrahlen verursachen hier eine Projektion der Punkte F und P auf diese Ebene, wodurch es zur Entstehung der neuen Punkte F' und P' (linkes Objektiv) beziehungsweise F'' und P'' (rechtes Objektiv) kommt. Auf der Bildebene lässt sich die Deviation oder „Horizontalparallaxe” sensu Helmholtz nach der mathematischen Gleichung

ermitteln, wobei F'-F'' und P'-P'' die horizontalen Distanzen zwischen den Projektionspunkten F' und F'' beziehungsweise P' und P'' bezeichnen. Die Position der projizierten Punkte auf der Bildebene hängt insbesondere vom Abstand zwischen Augen (Kameraobjektiven) und Bildebene (a) sowie von der Distanz zwischen Bildebene und Objekt (e) ab. Da Längenwerte für die Deviation eine strikte mathematische Abhängigkeit von den genannten Faktoren zeigen, werden diese oft durch distanzunabhängige Winkelwerte ersetzt.8

In der obigen Abbildung markiert der Punkt Q das Vorderende des stabförmigen Objektes. Im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Situation zeichnen sich die durch diesen Punkt erzeugte retinale Deviation und „Horizontalparallaxe” durch jeweils positive Werte aus. Dadurch wird letztlich die visuelle Wahrnehmung des Punktes Q vor dem Punkt F impliziert. Das hauptsächliche physikalische Prinzip hinter der Stereoskopie spiegelt sich in dem essenziellen Umstand wider, dass die Betrachtung der auf der Bildebene platzierten Halbbilder dieselben optischen Signale auf der linken und rechten Retina hervorruft wie die Inspektion des Objektes selbst. So gibt das Stereopaar den Augen letztendlich den Blick auf einen nicht vorhandenen Gegenstand vor, wodurch eine optische Täuschung entsteht.9

Wie sich aus Abb. 2 sehr klar entnehmen lässt, kann die oben beschriebene Deviation auch auf dem Stereopaar selbst gemessen werden. Voraussetzung dafür ist jedoch die Kenntnis von mindestens einem Paar korrespondierender Punkte (Pl und Pr), wenn die Position der Fokuspunkte nicht eindeutig ermittelt werden kann. In diesem speziellen Fall hat man die mathematische Gleichung

zur Anwendung zu bringen, wobei xl und xr jeweils die Abstände der Punkte Pl und Pr von der rechten vertikalen Kante des linken und rechten Halbbildes bezeichnen. Während negative Werte des in obiger Gleichung berechneten Parameters eine Versetzung des Objektes hinter die Bildebene erzeugen, haben positive Deviationswerte ein (teilweises) Heraustreten des Gegenstandes aus der Bildebene zur Folge. Für die Erreichung optimaler stereoskopischer Ergebnisse sollte die Breite eines einzelnen Halbbildes (L) 65 mm und die Breite des kompletten Stereopaares entsprechend 130 mm betragen. Deviationsbeträge sollten in diesem Fall stets weniger als 3 mm ausmachen, was etwa 4 % der horizontalen Halbbildbreite entspricht.10

E.3 Stereobildarten und Betrachtungstechniken

In der traditionellen stereoskopischen Fotografie erfolgt die Erzeugung von Raumeffekten mithilfe von zwei Flachbildern, welche in der oben geschilderten Art und Weise zu einem Stereopaar angeordnet werden. Beide Aufnahmen sollten dabei durch identische Werte für Kontrast, Helligkeit und Tiefenschärfe gekennzeichnet sein. Zusätzlich sollte es zur Vermeidung von jeglicher Vertikalparallaxe, welche die senkrechte Verschiebung zwischen dem auf dem linken und dem auf dem rechten Halbbild gezeigten Objekt bezeichnet, kommen. Stereopaare mit Nebeneinanderplatzierung der beiden Halbbilder können entweder mithilfe sogenannter autostereoskopischer Blicktechniken oder unter Zuhilfenahme spezifischer optischer Geräte betrachtet werden.11

Die autostereoskopische Betrachtung klassischer Stereopaare schließt den Parallelblick auf der einen Seite und den Kreuzblick auf der anderen ein. Im ersten Fall ist jenes dem linken Auge zugeordnete Halbbild links und das dem rechten Auge zugewiesene Halbbild rechts positioniert. Der Betrachter ist nun dazu angehalten, eine möglichst parallele Ausrichtung der optischen Achsen des linken und rechten Auges zu generieren, so dass er gewissermaßen durch die beiden Bilder hindurchblickt. Dieser Vorgang kann sich bei normaler Sicht als recht schwierig entpuppen, da die optische Fokussierung und binokulare Konvergenz in gegenseitiger Koordination erfolgen. Um diese beiden optischen Funktionen voneinander zu entkoppeln, kann der Betrachter seine flache Hand gewissermaßen als Trennwand zwischen den beiden optischen Achsen einsetzen. Dies führt zu einer spürbaren Verringerung des Konvergenzeffektes und in weiterer Folge zu einer wesentlich entspannteren Betrachtung der beiden Halbbilder. Der Parallelblick besitzt den großen Nachteil, dass korrespondierende Punkte entfernter Objekte stets den gleichen Abstand wie die beiden Augen des Betrachters (65 mm) haben sollten. Große Bilder können deshalb lediglich durch eine systematische Erhöhung des Abstandes zwischen Bildebene und Augenlinse inspiziert werden (Abb. 3, links).12

Der Kreuzblick zeichnet sich im Allgemeinen durch den Umstand aus, dass das linke Auge auf das rechte Halbbild und das rechte Auge auf das linke Halbbild starrt. Um den gleichen Tiefeneffekt wie beim Parallelblick zu generieren, ist demzufolge eine Vertauschung der Halbbildpositionen im Stereogramm notwendig. Obwohl die Augen bei dieser Blicktechnik zur Einnahme einer unnatürlichen Konvergenzstellung gezwungen werden, kann die Methode durch Platzierung einer Fingerspitze zwischen den beiden Augen relativ leicht erlernt werden. Die von den Augen in den Fokus genommene Fingerspitze wird in weiterer Folge langsam zum Gesicht des Betrachters geführt, wobei der Blick keinesfalls von diesem Fokuspunkt abweichen darf. Bei einem gewissen Abstand des Fingers von der Bildebene führt die Konvergenz der optischen Achsen zur Initiierung des Bildfusionsprozesses im primären visuellen Cortex. Durch die Verwendung des Kreuzblickes fallen jegliche Limitierungen der Bildgröße, welche als entscheidender Nachteil des Parallelblicks gelten, weg. Auf der anderen Seite hat die permanente Konvergenz der optischen Achsen eine rasche Ermüdung der Augen zur Folge (Abb. 3, rechts).13

Optische Hilfsmittel zur geeigneten Betrachtung von Stereopaaren werden in der Regel als Stereoskope oder Stereobrillen bezeichnet und funktionieren nach zwei unterschiedlichen physikalischen Prinzipien (Abb. 4a, b). Das auf Charles Wheatstone zurückgehende Spiegelstereoskop basiert auf dem Prinzip der Lichtreflexion und dient zur Kompensation der leicht konvergenten Stellung der beiden optischen Achsen. Dies hat einen perfekten Parallelblick auf die Halbbilder des Stereogramms zur Folge. Das Prismenstereoskop gründet auf dem physikalischen Prinzip der Lichtbrechung, wobei je nach Orientierung der Fresnel-Prismen entweder ein Parallel- oder Kreuzblick auf die beiden Halbbilder generiert werden kann.14

In der modernen Stereofotografie werden die aus zwei unterschiedlichen Perspektiven aufgenommenen Bilder eines Objektes mit Komplementärfarben (z. B. Rot und Cyan) codiert und zu einer sogenannten Anaglyphe überlagert. Dieser Typus des stereoskopischen Bildes ist durch keinerlei Größenlimitierungen gekennzeichnet und kann deshalb auch für großformatige Präsentationen genutzt werden. Rot-Cyan-Anaglyphen sind gewöhnlich mit einer Rot-Cyan-Brille zu betrachten, welche nach der physikalischen Grundlage der Farbfilterung funktioniert (Abb. 4c). Der rote Filter blockiert jenes vom Cyan-Halbbild ausgesandte Licht, wohingegen der Cyanfilter für das vom roten Halbbild stammende Licht undurchdringlich ist. Dieses Phänomen bedingt letztendlich eine separate Wahrnehmung der Halbbilder durch das linke und rechte Auge und damit die Ingangsetzung des Bildfusionsprozesses im Gehirn.15

4 Betrachtung von klassischen Stereopaaren und Rot-Cyan-Anaglyphen mit entsprechenden optischen Hilfsmitteln: (a) Spiegelstereoskop, (b) Prismenstereoskop, (c) Rot-Cyan-Brille.

E.4 Erzeugung von Stereofotografien antiker Skulpturen

Bei der Stereofotografie antiker Bildhauerwerke lassen sich grundsätzlich zwei voneinander unabhängige Wege beschreiten. Der erste Weg besteht im Wesentlichen darin, beide für das Stereopaar notwendigen Halbbilder gleich vor Ort zu produzieren. Dies ist entweder unter Verwendung einer Stereokamera (Doppelobjektivkamera) oder unter Zuhilfenahme einer her