Diese Kurzanleitung bezieht sich auf ShiftN 4.0



====== ShiftN Funktionsweise ======

Besonders bei Architekturaufnahmen sind stürzende Linien oftmals ein ungewollter und störender Effekt. Dabei werden Kanten des Motivs auf dem Foto ungewohnt schräg wiedergegeben, da Objekt- und Projektionsfläche nicht parallel zueinander liegen. Dieser Effekt lässt sich bereits bei der Aufnahme durch die Benutzung eines Shift-Objektives vermeiden. Bei diesen Objektiven werden Linsengruppen senkrecht zur optischen Achse verschoben, so dass die Filmebene parallel zum Motiv ausgerichtet werden kann. Shift-Objektive sind mechanisch und optisch komplexer aufgebaut als Standard-Objektive, weswegen sie vergleichsweise teuer sind. Außerdem bieten gängige Consumer-Kameras in den seltensten Fällen die Möglichkeit zum Objektivwechsel. Die digitale Fotografie eröffnet aber ganz neue Möglichkeiten zur nachträglichen Bearbeitung der Bilder. Hier setzt auch das kleine Werkzeug "ShiftN" an.

ShiftN erlaubt die nachträgliche Korrektur stürzender Linien, wobei als Besonderheit im Vergleich zu anderen Programmen ein Großteil der Korrekturarbeiten vom Programm automatisch übernommen wird. In den meisten Fällen genügt ein Klick auf den Menüeintrag "Automatische Korrektur" um ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erreichen. Dabei werden sowohl die Effekte stürzender Linien als auch Kameradrehungen automatisch korrigiert.

Die Vorgehensweise von ShiftN ist dabei die, im Bild zunächst nach geraden Linienstücken und Kanten zu suchen, wobei nur solche beachtet werden, die hinreichend vertikal verlaufen. Ausgehend von diesen Geradensegmenten wird dann in einem Optimierungsprozess diejenige perspektivische Abbildung bestimmt, die die vorhandenen Linienstücke bestmöglich parallel zueinander anordnet (Shift) und zwar so, dass sie in Richtung der Bildränder verlaufen (Drehung).


======== Einstellungen ============

Zur Steuerung des Verhaltens von ShiftN sind diverse Parametereinstellungen unter "Einstellungen, Parameter" möglich. Änderungen kann der Benutzer gefahrlos vornehmen, da jederzeit auf die Standardwerte zurückgestellt werden kann (Button "Standard").

Der erste Parameter (minimale Länge der Linien) gibt an, wie lang zu berücksichtigende Linien im Bild mindestens sein müssen. Eine zu kleine Einstellung kann bewirken, dass ein überwiegender Anteil an Linien nicht von Gebäuden sondern z.B. von Bäumen, Wolken etc. stammt, was die Resultate verschlechtern kann. Eine zu große Einstellung der minimalen Linienlänge führt evtl. dazu, dass nicht mehr genügend Linien für die Korrektur vorhanden sind. Die Einstellung "0" lässt das Programm selbst einen Wert bestimmen.

Der Parameter "Minimaler Kontrast" legt fest, welchen Kontrast zu berücksichtigende Linien mindestens gegenüber dem Hintergrund haben müssen. Ähnlich der Einstellung der Linienlänge erhält man auch hier bei kleinen Werten mehr Linien, aber auch mehr Störungen.

Als maximale Schräglage in Grad ist der Winkel zu verstehen, um den eine noch zuzulassende Linie höchstens von der vertikalen Lage abweichen darf. Die Einstellung 45 ließe beispielsweise auch noch Linienstücke zu, die unter diesem Winkel diagonal verlaufen.

Oftmals wirken Architekturaufnahmen natürlicher, wenn die Shift-Korrektur nicht zu 100%, sondern beispielsweise nur zu 80% durchgeführt wird. Dies ist letztlich eine Frage des ästhetischen Empfindens. Jedenfalls lässt sich der Grad der Korrektur über eine Prozentangabe im Feld "Korrekturfaktor" regeln.

ShiftN führt in der Standardeinstellung die perspektivische Korrektur so aus, als wäre ein Shift-Objektiv mit der vorliegenden Brennweite eingesetzt worden. Auch dies kann im subjektiven Empfinden des Betrachters zu unnatürlich wirkenden Stauchungen des Bildes in horizontaler Richtung führen, vor allem bei längeren Brennweiten. Der Parameter für die horizontale Stauchung legt nun fest, ob entsprechend der Brennweite korrekt (Einstellung: 0.0) oder brennweitenunabhängig neutral (Einstellung: 1.0) korrigiert werden soll. Die Einstellung 0.5 könnte beispielsweise einen Kompromiss darstellen. Werte größer als Eins führen sogar zu einer Streckung des Bildes in horizontaler Richtung, während Parametereinstellungen kleiner Null das Ergebnisbild noch schmäler werden lassen.

Neben aufnahmetechnisch bedingten Effekten (Shift, Drehung) können auch Fehler abgemildert werden, die durch die Optik der Kamera entstehen. Die Rede ist hier von radialer Verzeichnung, die bei Architekturaufnahmen aufgrund der Verwendung von Weitwinkelobjektiven häufig entsteht. Wenn der Benutzer eine solche Korrektur wünscht, muss er hier einen Wert zwischen minus Eins (Korrektur kissenförmiger Verzeichnung) und plus Eins (gegen tonnenförmige Verzeichnung) eingegeben, der ihm für das von ihm verwendete Objektiv am besten erscheint. Zu bedenken ist nur, dass Zoom-Objektive abhängig von der eingestellten Brennweite bei verschiedenen Aufnahmen unterschiedliche Verzeichnung haben können.

Die perspektivische Korrektur entsprechend der Anwendung eines Shift-Objektives ist abhängig von der Brennweite. Daher kann auch diese Größe dem Programm mitgeteilt werden, wobei hier die Brennweite in Millimetern entsprechend dem Kleinbild-Äquivalent anzugeben ist. Die Brennweitenabhängigkeit zeigt sich im Ergebnis durch eine Stauchung des Bildes senkrecht zur Shift-Richtung. Bei JPEG-Bildern bestimmter Kameras versucht das Programm, die Brennweite aus den EXIF-Angaben zu ermitteln. Falls das nicht möglich ist und die bei den Aufnahmen verwendete Brennweite nicht exakt bekannt ist, kann sie auch geschätzt werden. In der Regel hat man es mit Weitwinkelaufnahmen zu tun, daher ist als Standard eine Kleinbild-Brennweite von 28mm voreingestellt.

Die Berechnung der perspektivischen Korrektur kann durch ShiftN wesentlich schneller erfolgen, wenn das Programm hierfür eine Version des Bildes mit reduzierter Auflösung verwendet. Der Auflösungsparameter legt die in etwa zu verwendende Bilddiagonale fest. Die Auflösung des Ergebnisbildes wird dadurch nicht beeinträchtigt.

Wenn man keine automatische Korrektur von Kameradrehungen durchführen will, kann man das entsprechende Kontrollkästchen deaktivieren.

Viele Kameras speichern in den EXIF-Daten ab, wie die Kamera bei der Aufnahme orientiert war. Dadurch lassen sich die Bilder beim Einlesen automatisch richtig ausrichten. Dies macht auch ShiftN bei JPEG-Bildern, falls das zugehörige Kontrollkästchen aktiviert ist. Leider ist die entsprechende EXIF-Angabe oft inkonsistent, vor allem wenn die Bilder bereits mit anderer Software verarbeitet worden sind. Deshalb sollte diese Einstellung mit Vorsicht vorgenommen werden.

Im Normalfall werden bei der Stapelverarbeitung alle Bilder individuell verarbeitet. Ist jedoch der Parameter "Stapelverarbeitung" aktiviert, werden die bestehenden Einstellungen auf die komplette Bildfolge angewendet.


========== Art der Ausgabe ========

Wenn man die Korrekturen an der Aufnahme durchgeführt hat und mit dem Ergebnis zufrieden ist, will man dieses in der Regel auch wieder als Bild abspeichern. ShiftN bietet dazu drei Dateiformate (JPEG, BMP und TIFF), die unter "Einstellungen, Art der Ausgabe" ausgewählt werden können.

Der Korrekturvorgang führt dazu, dass auf der Bildfläche weiße Bereiche entstehen, weil die perspektivische Abbildung des Bildes kein Rechteck mehr ist. Deshalb kann man dem Programm mit dem Kontrollkästchen "Bilder beschneiden" mitteilen, dass man ein Wegschneiden dieser weißen Bereiche wünscht. Dabei wird so vorgegangen, dass der abgetrennte Flächeninhalt des ursprünglichen Bildes minimal ist. Allerdings kann das die Bildaussage beeinträchtigen, da womöglich wichtige Bildinhalte angeschnitten oder ungünstig platziert werden. In solchen Fällen sollte der Benutzer besser auf das automatische Beschneiden der Bilder verzichten und den gewünschten Ausschnitt in der ShiftN-Ergebnisdarstellung mit der Maus markieren. Wenn diese Markierung mit der rechten Maustaste geschieht, bleibt das ursprüngliche Seitenverhältnis erhalten, ansonsten kann der Ausschnitt mit der linken Maustaste frei markiert werden.

Zur Durchführung der perspektivischen Korrekturen und der Beseitigung von Verzeichnungen muss das Bild neu "zusammengesetzt", also interpoliert werden. Es stehen dazu zwei Verfahren zur Auswahl, bilineare oder bikubische Interpolation. Die bikubische Neuberechnung des Bildes dauert zwar länger, die Bildqualität ist aber im Ergebnis besser. Der Vorgang der Interpolation kommt der Anwendung eines Tiefpassfilters gleich, so dass nur ein anschließendes Nachschärfen wieder den Detailkontrast des Originals erzeugen kann. ShiftN löst dies durch "unscharf Maskieren", wie es auch in vielen anderen Bildbearbeitungsprogrammen getan wird. Gesteuert wird dies durch einen Schärfungsparameter, der den Faktor angibt, um den der Detailkontrast erhöht wird. Bei Wert "1" würde keine Schärfung durchgeführt werden, die Einstellung "1.3" stellt bei bikubischer Interpolation in etwa die Details des Originals wieder her.

Die Ausgabe von ShiftN mittels "Datei, Ergebnis speichern" findet immer ins Verzeichnis der Eingabedatei statt, wobei standardmäßig an die Dateinamen ein "_ShiftN" angehängt wird. Dieser Anhang an den Dateinamen kann ebenfalls konfiguriert werden, wobei ein leeres Eingabefeld ggf. zu einem Überschreiben der Originaldatei führt. Freie Wahl des Dateinamens (ohne Endung) hat man dagegen unter Menüpunkt "Datei, Speichern unter". Bei einer Stapelverarbeitung wird ein getrenntes Ausgabeverzeichnis ausgewählt (s.u.). Falls der Aufnahmezeitpunkt aus den EXIF-Informationen ermittelt werden kann, kann dieser als Dateidatum für das Ergebnis verwendet werden.

Alternativ zum Abspeichern als Datei kann durch Auswahl des Menüpunktes "Bearbeiten, Kopieren" oder durch Drücken der Tastenkombination "Strg+C" auch ein Speichern in der Windows-Zwischenablage erfolgen.


======== ShiftN anwenden ==========

Wie bereits weiter oben erwähnt wurde ist die Anwendung von ShiftN denkbar einfach. Nach dem Laden des Bildes muss nur der Menüeintrag "Anwenden, Automatische Korrektur" oder die entsprechende Schaltfläche angewählt werden und das Programm erledigt die Korrekturarbeit mit den festgelegten Parametereinstellungen von selbst. Es wird dabei eine Shift-Korrektur und ein Ausgleich von Kameradrehungen (falls Kontrollkästchen gesetzt) vollzogen. Mit den Tasten "Bild auf" und "Bild ab" kann zwischen Original und korrigiertem Bild zum Vergleich gewechselt werden.

Abhängig von den Bildinhalten kann es vorkommen, dass Linien in die Berechnung mit aufgenommen werden, die offensichtlich nicht zum relevanten Objekt gehören und das Ergebnis sogar verfälschen. In diesem Fall hat der Anwender die Möglichkeit, in der Strichzeichnung der detektierten Linien einzelne Segmente zu deaktivieren (linke Maustaste) oder alle abzuschalten (Taste "Entf"). Danach können einzelne abgeschaltete Linienstücke wieder reaktiviert werden (rechte Maustaste). Abschließend muss mit den verbleibenden Linienelementen eine neue Berechnung der perspektivischen Korrektur durchgeführt werden (Schaltfläche "Erneut optimieren").

Falls der Benutzer mit dem Ergebnis weiterhin unzufrieden ist, kann er die Korrektur anpassen und dabei manuell in die zuvor automatisch gefundenen (Drehung, Shift) oder festgelegten (Verzeichnung) Werte eingreifen. Dies geschieht unter "Anwenden, Korrektur anpassen" mittels Schiebereglern oder numerischer Eingabe.

Wenn eine größere Anzahl an Bildern automatisch zu verarbeiten ist, kann dies in ShiftN über eine Stapelverarbeitung erledigt werden. Dazu lassen sich die zu verarbeitenden Dateien festlegen und ein Verzeichnis für die Ausgabe angeben. Die Dateien werden dann mit den aktuellen Parametereinstellungen verarbeitet.


===== Kommandozeilenparameter =====

Beispiele für Aufrufe von ShiftN mit Übergabe von Kommandozeilenparametern:
"ShiftN.exe dateiname.jpg" lädt die Datei direkt ein.
"ShiftN.exe dateiname.jpg ausgabe" lädt die Datei, verarbeitet diese und speichert das Ergebnis unter "ausgabe" mit Standardeinstellungen.
"ShiftN.exe dateiname.jpg ausgabe M1" lädt die Datei, erlaubt manuellen Aufruf der Verarbeitung (M), speichert das Ergebnis unter "ausgabe" als JPEG (1).
"ShiftN.exe dateiname.jpg ausgabe A2" lädt die Datei, verarbeitet diese automatisch (A), speichert das Ergebnis unter "ausgabe" als BMP (2).
"ShiftN.exe Clipboard Clipboard A 24" entnimmt die Bilddaten aus der Zwischenablage, verarbeitet diese automatisch (A) unter Annahme der Brennweite 24mm (35mm Äquivalent) und speichert das Ergebnis wieder in der Zwischenablage.
Um statt des Einlesens/Speicherns von Dateien auf die Zwischenablage zuzugreifen, kann also anstelle eines Dateinamens Clipboard geschrieben werden (Großschreibung beachten).
Der dritte Parameter A bzw. M legt das Verhalten nach Programmaufruf fest (Automatik, Manuell), der optionale Zusatz 1-7 gibt an, in welchen Dateiformaten die Ausgabe erfolgen soll (1: JPEG, 2: BMP, 4: TIFF). Bei allen Automatik-Modi wird lediglich ein Fortschrittsbalken, jedoch kein GUI angezeigt.
Als optionaler vierter Parameter kann die Brennweite (35mm Äquivalent) als ganze Zahl an ShiftN übermittelt werden.

 

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