Vorlesung 02 - Bildentstehung und visuelle Wahrnehmung

Datum: 01.04.2026

Ziele

• Wie entsteht ein Bild? Wie nehmen wir visuell wahr?
• Wie beschreiben wir die Projektion mathematisch? Welche Fehler entstehen dabei?
• Wie können wir die Kamera parametrisieren und kalibrieren, damit wir mit Bildern rechnen können?

Drehbuch

Inhalt	Dauer in min	Unterlagen
Begrüßung und Lernziele	5	miro
Video Graphics in 5 minutes	8	YouTube: Graphics in 5 minutes
Bildentstehung	12	3DCV-02-Image_formation.pdf
Video Graphics in 5 minutes	8	YouTube: Graphics in 5 minutes
Projektion	22	3DCV-03-Projection.pdf
optionale Wiederholung: 3D Transformationen	10	YouTube: Graphics in 5 minutes
Kameraparameter	15	3DCV-04-Camera_parameter.pdf
Kamerakalibration	10	3DCV-05-Camera_calibration.pdf

Protokoll

Wir sind nur bis zur Folie 59 gekommen. Fortsetzung in Woche 3.

Tafelbilder

Experiment zur Längeneinschätzung von Geraden: Zwei Linien gleicher Länge, aber unterschiedliche Anordnung (parallel vs. konvergierend) werden unterschiedlich wahrgenommen.

Quelle: Wikiversity - Introduction to psychology

Ergänzungen

• Es kam die Frage auf, ob das Field-Of-View (FOV) durch Ändern der Brennweite linear proportional verändert, wie es im Video gezeigt wurde. Wenn man das FOV in Öffnungswinkeln beschreibt, ist der Zusammenhang nicht linear. Das bedeutet, dass eine Verdopplung der Brennweite nicht zu einer Verdopplung des FOV führt. Aber die Verdoppelung der Brennweite führt zu einer Verdoppelung der Größe des Bildes. Dies lässt sich mit dem Strahlensatz zeigen:

• Es kam noch Fragen zur Translation in 3D mit Hilfe von homogenen Koordinaten und 4x4 Matrizen auf. Hier ist eine interaktive Szene in der die Translation in x, y und z Richtung mit homogenen Koordinaten und 4x4 Matrizen gezeigt wird: