Статья из сайта petrovlam.ru
Автор: Петров В. М.
Введена 07.07.2007
Последнее обновление: Исправлена: 27.10.2009

Особенности построения панорамных фотографий

 

 

Традиционная фотография укладывается в форматы, в которых длинная сторона соотносится с короткой в пропорциях от 1,0 (квадрат) до 1,5 (формат 10:15). Редко встречаются случаи, когда ради художественной выразительности фотограф создает совершенно «немыслимый» формат фотокартины. В моей практике репортёра-фотографа я создал портрет известного пародиста Александра Иванова с соотношением сторон (вертикальная ориентация) в пропорции 3,0 (24:8)! К сожалению, ещё до написания данной статьи фотография где-то заховалась в домашних архивах и пока не может быть выложена в сайт. Но она отыщется и будет показана.

Нормальный угол конуса, в пределах которого человек видит достаточно комфортно, составляет примерно 44°. Зафиксировать одним кадром пространство в секторе больше такого угла теоретически возможно, если применить широко - и сверхширокоугольную оптику. Одним нажатием спусковой кнопки можно тогда зафиксировать сектор угла до 120°. Это уже прилично! Да вот какая беда. Сверхширокоугольные объективы в принципе не позволяют избежать сильных геометрических искажений (дисторсии) в изображении. Потому и применяются они только для специальных фотосъёмок. А применение обычного широкоугольного объектива может, конечно, зафиксировать пространства в конусе с углом 70°. Но ценой этому достижению будут обидные потери. Во-первых, неизбежна избыточная информация в кадре. Если запланировано получить горизонтальную панораму, то избыточность проявляется по вертикали. Если запланировано получить вертикальную панораму, то, соответственно, избыточность появится по горизонтали. Во-вторых, не зависимо от упомянутой избыточности, больший размер пространства записывается в ограниченный размер кадра. И, следовательно, тем самым снижается информационное разрешение на изображении. В-третьих, пространство в секторе 70° - это всего лишь увеличение на 0,6 того пространства, которое записывается обычным объективом. При желании можно, конечно, и такое изображение считать «панорамой». И, наконец, в-четвёртых, дисторсии от применения оптики, даже просто широкоугольной, имеют место быть с неизбежностью.

Для панорамных съёмок продаются фотоаппараты «Горизонт» с вращающимся объективом. Угол «зрения» этих моделей (в среднем,) – 110°×44°, размер кадра - 58×24 мм (с параметрами можно познакомиться в сайте Красногорского завода). Однако, популярность этих приборов не слишком высока, так как, во-первых, не понятно что делать с полученным нестандартным кадром. Распечатать его в домашних условиях достаточно проблематично. Можно попытаться и превратить его в «цифру», а затем воспользоваться каким-либо фоторедактором. Но даже и в этом случае (это - во-вторых) следует иметь в виду, что размер кадра в 58 мм – это чуть больше полутора нормальных кадров (по 36 мм). Если постараться, то такую картинку, как было только что сказано, можно, конечно, назвать «панорамой». В-третьих, уже заводская цена приличного панорамного плёночного фотоаппарата достигает 10000 рублей (модель «Горизонт-205РС» - вообще 60000 рублей), и, значит, за магазинную цену (накрутка в два с половиной раза) можно уже будет купить хорошую цифровую камеру с матрицей на 10 Мегапикселов! И, наконец, в-четвёртых, корректировать неизбежные геометрические искажения в плёночной технологии могут только избранные.

Так что любители панорамных фотосъёмок применяли и сейчас применяют «лобовой» метод – покадровое фотографирование из одной точки с поочерёдным поворотом камеры вокруг оси развёртки. Если картина горизонтальная, то ось развёртки вертикальна. И наоборот. Причём, для вертикальной панорамы фотограф скорее всего повернёт и фотокамеру вертикально.

На первый взгляд задача кажется достаточно тривиальной: отщёлкал три, четыре или сколько задумано кадров и состыковал их при помощи фоторедактора, например, PHOTOSHOP. Или, к примеру, отсканировал при помощи фотокамеры «Горизонт» гарантированные 110° - и Привет!

Ан – нет!

Именно после съёмки как раз и начинается собственно работа по превращению полученного материала в фотопанораму.

На рисунке 1 показан вариант дислокации для панорамной фотосъёмки. Предполагается, что камера ориентирована горизонтально. Угол видимого сектора по горизонтали составляет 44°. Из них 4° отнимаются для совмещения соседних кадров в процессе их монтажа. Тогда общий угол сканирования для четырёх кадров может составить по горизонту 160° (хотя ничто не мешает отсканировать и ещё больший угол).

Для определённости сканировать будем справа налево (против часовой стрелки).

Рис. 1 Схема дислокации для фотопанорамирования

Предположим, что по центру панорамы планируется размещение уходящей в даль дороги. Тогда в ракурсе «1» край дороги будет выглядеть как на рисунке 2. В ракурсе «2» - как на рисунке 3. Аналогичные кадры (но зеркально расположенные) будут получены с ракурсов «3» и «4».

Рис. 2 Бордюр дороги с ракурса «1»

Рис. 3 Бордюр дороги с ракурса «2»

Если полученные кадры смонтировать без геометрической коррекции, то дорога будет выглядеть, как на рисунке 4 (правый бордюр дороги). Фотоаппарат «Горизонт» зафиксирует тот же бордюр дороги в виде плавной кривой (см. рисунок 5).

Рис. 4 Бордюр дороги при «лобовом» монтаже

Исправить форму бордюра на изображении достаточно просто, если речь идёт об изображениях, полученных цифровой камерой. И достаточно неудобно, если речь идёт о плёночной технологии. Лично я занимался такой работой давным-давно, фотографируя ещё фотоаппаратом «Смена» первой модели. В то время в Советском Союзе панорамных фотокамер ещё не было, а про цифровые – даже речь не шла.

Исправить же кривую линию бордюра, полученную при помощи плёночного фотоаппарата «Горизонт» - дело не для слабонервных (см. рисунок 5).

Рис.5 Бордюр той же дороги в кадре панорамного фотоаппарата

Далее речь пойдёт только о цифровой технологии.

Рис.6 Кадр с ракурса «1»

На рисунке 6 показан первый кадр задуманной панорамы (со свадьбы моей дочери).

ПРИМЕЧАНИЕ.

Фотографии, приводимые в данном тексте, не следует считать образцами изобразительного искусства. В тексте они выполнены в формате *.gif и предназначены только для обсуждения геометрических искажений при построении фотопанорамных картин.

Из-за того, что ось объектива была не горизонтальна (фотосъёмка производилась несколько сверху), в первом кадре наблюдаются заметные геометрические искажения, требующие предварительной коррекции (устранить наклон вертикально ориентированных объектов). Эту коррекцию можно произвести ещё до монтажа.

Уважающая себя программа фоторедактирования имеет опцию «искажение». При помощи такой опции кадр №1 (оттягиванием вправо его правого верхнего угла) можно «исказить» до состояния, когда линии стен колокольни станут вертикальными. Результат корректирующего действия показан на рисунке 7.

Анализ полученного кадра указывает на необходимость проведения коррекции ещё и по горизонтальным линиям (положение купола на колокольне и флаговых обрамлений на верхушках столбов определяются термином «набекрень»). Для ухода от «бекрени» придётся оттянуть вверх левый верхний угол кадра. Результат коррекции показан на рисунке 8. Разумеется, надо быть готовым к тому, что размеры объектов в кадре «1» скорее всего станут отличаться от сопрягаемых размеров кадра «2».

Впрочем, можно коррекцию провести не по левому верхнему углу, оттягивая его вверх и, тем самым, заведомо нарушая размеры у левого края кадра, а по правому верхнему, уводя угол вниз (результат – на рисунке 9). Каждый из этих вариантов имеет преимущества и недостатки. Полное обсуждение аргументов для выбора вариантов не входит в задачи данного параграфа. Разве что, назову один из них. Он основан на том, что мне не хочется сильно уменьшать рост людей, идущих в первом кадре, и высоту колокольни относительно людей второго кадра. Поэтому я выбираю первый вариант коррекции (см. рисунок 8).

Рис. 7 Коррекция искажений по вертикальным линиям

Теперь подошло время взглянуть на второй кадр задуманной панорамы (рисунок 10). И первое из того, что бросается в глаза, это несоответствие светлости кадров «1» и «2». Конечно, световую коррекцию можно провести и после монтажа, но

Рис. 8 Предмонтажное исправление геометрии кадра «1»

по левому углу

Рис.9 Предмонтажное исправление по правому углу

всё же лучше провести её до него. Хотя бы предварительно. Результат коррекции – на рисунке 11.

Рис. 10 Кадр с ракурса «2»

Рис. 11 Второй кадр с добавленной светлостью

Можно приступить к процедуре монтажа кадров «1» и «2» (рисунок 12).

Рис. 12 Предварительное соединение кадров «1» и «2»

Первичное внимание обращает на себя несоответствие размеров в месте соединения кадров. Вертикальный размер изображения «2» оказался немного меньше требуемого (см. рисунок 13). Впрочем, это, как раз, ожидалось.

Рис. 13 Серединная часть по линии соединения кадров «1» и «2»

Для исправления сложившегося несоответствия можно предложить, как минимум, два способа.

Первый – это измерить линейкой размер некоторого участка на кадре «1» и такого же участка на кадре «2», вычислить процентную разность полученных цифр, во столько же раз увеличить размеры кадра «2» и, наконец, увеличенный вариант снова состыковать с кадром «1». В нашем конкретном случае кадр «2» требует увеличения на 5%.

Второй способ – сразу же после наложения второго кадра опцией «искажения» провести коррекцию вертикального размера.

Лично мне первый способ нравится больше. Он – надёжнее в вопросе соблюдения пропорциональности.

Результат подгонки показан на рисунке 14 (представлена только серединная часть линии соединения). Неполное соответствие светлот на брусчатке можно временно игнорировать.

Подошла очередь «выпрямить» линии правого бордюра и брусчатки. Для этого видимую часть первого кадра в сборке с кадром «2» следует выделить и применить к выделенной части опцию «искажение». Далее, выделяется часть брусчатки и тоже «искажается».

Результат проведённой коррекции показан на рисунке 15.

Рис. 14 Серединная часть с исправленным размером

Следующий шаг – присоединение третьего (в данной панораме – последнего) кадра. Если необходимо, то можно предварительно сблизить уровни света, подогнать размеры и применить опцию «искажение» (в нашем конкретном случае – это

всё как раз необходимо). Картина после названных действий показана на рис. 16.

Рис. 15 Выпрямление линий правого бордюра и брусчатки

Рис. 16 Заготовка панорамы «Свадьба»

На заключительном этапе следует согласовать уровни светлот, заполнить небом получившиеся пустые вырезы и провести окончательную цветокоррекцию (например, убрать излишнюю голубую тональность и засветлить деревья в правой части панорамы).

Рис. 17 Свадьба

Готовая панорама внесена в Приложение. Там фотографии представлены в формате *.jpg на всю шину экрана моего ноутбука (1680 пкс). Здесь же хочется показать эту панораму хотя бы и в размере 590×170 пкс (рисунок 17).

Для примера в приложении приводится также панорама вида Москвы с Воробьёвых гор. Она выполнена из восьми кадров. Её горизонтальный размер превышает 2,5 метра. По высоте картина была отпечатана в размер 21 см.

Обязательное условие для подобных фотокартин – максимально возможное информационное разрешение. То есть матрица фотоаппарата должна иметь не менее 8 Мегапикселов. Для печати подобных картин следует выбирать типографию с принтером широкоформатной печати хорошего разрешения. Во всяком случае, он должен обеспечивать размер отпечатанной точки не хуже 10 мкм. Соответственно этому и сама фотография должна быть представлена к печати в формате не меньшем, чем *.tif (в крайнем случае – в формате *.ai). Зачем это надо? А затем, чтобы при разглядывании отпечатка через лупу можно было разглядеть тела девушек, загорающих на пляже за метромостом. Это – кайф! А затем, чтобы при помощи лупы можно было рассматривать фигуры людей, стоящих на этом метромосту, или идущих перед спорткомплексом. Это – кайф!

Рис. 18 Центральная часть панорамы

Представить упомянутую фотопанораму на данном сайте целиком вряд ли целесообразно. Её полный вес (в формате *.tif) » 250 Мб! Поэтому панорама представлена в размере 1680×140 пкс в формате *.jpg. Но вот посмотреть на один из фрагментов при большом увеличении, пожалуй, можно. На рисунке 18 показан центральный участок панорамы. Справа внизу белым прямоугольником выделена пара людей. На рисунке 19 эта пара показана в шестикратном! (не слабая лупа) увеличении без дополнительной обработки.

Рис. 19 Фрагмент из рисунка 18 с увеличением 6×

ДОПОЛНЕНИЕ 16.10.07

Когда писалась данная статья (июль 2007), я обещал показать свою первую псе-вдопанорамную фотографию пародиста Александра Иванова. К данному времени фотография таки нашлась, и я предлагаю её вашему вниманию.

Фотографии этой уже больше 45 лет! Фотографировал я в те времена фотоаппаратом «Смена». Отсюда и «проработка деталей» на снимке. Тем не менее, художественное решение мне показалось достаточно забавным.

ДОПОЛНЕНИЕ 14.06.08

1. В разделе ПРИЛОЖЕНИЯ приведены два варианта панорамы с Воробьёвых Гор. Обе сохранены в формате *.jpg. Но верхняя имеет по горизонтали 1680 пкс, а нижняя – полный размер. Имеющийся в сайте просмотрщик позволяет увеличивать изображение до желаемого уровня. Поэтому очень интересно увидеть воочию вышеобозначенную пару и сравнить формат экранного размера с полным размером (хоти бы и в формате *.jpg). Так вот формат *.tif даёт ещё лучший результат!

2. Работая над очередной панорамой, я обратил внимание на то, что иногда интересный результат даёт предварительный перевод фотографии в систему CMYK. В этой системе фотография редактируется (например, вводится насыщение). Затем фотография снова переводится в систему RGB.

Пародист Александр Иванов.1962 год.


Просмотров: 3392

Комментарии к статье:


Ваще сообщение:
 

 

Добавить комментарий

[B] [I] [u] [S] [2] [2]       [TAB] [∑] [∓] [≈] [≠] [≤] [≥] [π] [×] [√]       [RED] [GRE] [BLU]

[α] [β] [Γ] [γ] [Σ] [σ] [Δ] [δ] [Ω] [ω] [μ] [Λ] [λ]