Как я могу улучшить совмещение снимков надира и зенита в 360-градусных полусферических панорамах?

Я пытаюсь реализовать полные панорамы полушарий в качестве продукта для риелторов и для другого проекта, над которым я работаю, но у меня проблемы с моим программным обеспечением, сшивающим точки зенита и надира. Мои экваторы выглядят хорошо, но сшивка по оси Z становится странной, особенно если я нахожусь на улице, а небо сплошь синее. Я думаю, что программное обеспечение теряется в сплошном цвете и делает предположения.

Я использую Nikon D700 в портретной съемке с панорамной головкой Really Right Stuff. Я делаю серию снимков с перекрытием, конечно, как по осям x, так и по оси y. У меня есть панорамная головка, так что точка оси вращается вокруг точки фокусировки объектива, так что мне это подходит.

Я использую PTGui и Photomatix Pro для сшивания. Какие-либо предложения? Ищу рабочий процесс как в полевых условиях, так и в диги-фотолаборатории.

Вот неудачный тестовый снимок...

альтернативный текст

И еще... альтернативный текстОбратите внимание на черную полосу внизу, это надир моей штативной головки, встроенный в панораму. Также обратите внимание на причудливое небо с множеством солнечных вспышек. Уродливый. Просто некрасиво.

Ответы (4)

Я уже довольно давно снимаю 360-градусные равнопрямоугольные панорамы, и когда я начал их снимать, я буквально понятия не имел, как их снимать. Однако благодаря сообществу Flickr мне удалось освоить очень простую технику и эффективный рабочий процесс.

Вот несколько примеров моих панорам:

альтернативный текст альтернативный текст альтернативный текст

Прежде всего, самое важное, что нужно учитывать при панорамной съемке, — это объектив. Чем шире угол, тем лучше. Я снимаю с помощью объектива Sigma 8 мм «рыбий глаз» на цифровой зеркальной фотокамере формата DX и считаю, что это лучший объектив для съемки панорам. Если вы используете объектив «рыбий глаз» 8 мм на камере FX (полный кадр), объектив будет давать круглое изображение, что даже лучше, но, как вы знаете, камеры формата FX намного дороже, чем камеры формата DX.

Наибольшее преимущество объектива «рыбий глаз» заключается в том, что вы можете снимать панораму 360° всего с 4–6 изображениями (в зависимости от перекрытия) вместо того, чтобы делать два или даже три ряда снимков. Во-вторых, 8-миллиметровый объектив «рыбий глаз» обеспечивает горизонтальное поле зрения 180 градусов, поэтому, если вы поставите камеру в портретную ориентацию, вам не придется снимать надир и зенит отдельно, так как ваш объектив будет захватывать все сверху вниз, поэтому зенит а надир будет формироваться вместе из ваших сшитых картинок. Это решает одну из проблем, которые вы упомянули выше.

Следующее, что нужно учитывать, это ваша камера и настройки. Вы должны помнить, что вы захватываете буквально все вокруг вас, поэтому вы должны быть чрезвычайно светочувствительными. Как вы, возможно, уже знаете, вам нужно перевести камеру в ручной режим и убедиться, что вы заблокировали выдержку, экспозицию, ISO, баланс белого и, в некоторых случаях, даже фокус. Таким образом, количество света будет одинаковым на каждом снимке.

Съемка против солнца неизбежна в панорамной фотографии, поэтому вы всегда получите некоторое количество бликов, даже если солнце частично закрыто облаками или ваш объектив имеет специальное антибликовое покрытие. Однако не бойтесь снимать против солнца. Лично я предпочитаю снимать панорамы, когда на небе нет облаков, так как я могу запечатлеть все солнце. Вы можете устранить надоедливые блики в Photoshop, клонировав заливку или заливку с учетом содержимого в CS5 (поверьте мне, это отлично справляется со своей задачей), или вы можете использовать блики творчески.

Затем вы должны помнить, что с точки зрения вертикального поля зрения вы снимаете сцену, которую даже человек не может полностью увидеть, не двигая глазами вверх и вниз, а ваш объектив (например, «рыбий глаз») захватывает всю ее без движения. Поэтому картинка будет неестественно искажаться ближе к верху и низу, особенно если вы стоите близко к какому-то предмету. На ваших третьих картинках камни внизу картинки искажены и облака на небе тоже. Это вызвано экстремальным углом, под которым свет достигает края линзы, и вы не можете его изменить. Я всегда обрезаю свои фотографии из эстетических соображений. Если вы хотите получить полную необрезанную равнопрямоугольную панораму, вам нужно тщательно выбрать надир, желательно безликую область без каких-либо объектов.

Наконец, снаряжение, техника и программное обеспечение. Раньше я снимал свои панорамы с помощью панорамной головы Nodal Ninja, но через некоторое время мне очень надоело носить ее с собой и собирать, когда я хотел сделать снимки. Во-вторых, во многих местах (особенно в музеях и галереях) штативы запрещены. Ответом на этот вопрос является техника под названием «виртуальный штатив», о которой вы можете прочитать здесь . Это действительно эффективная техника и при наличии твердой руки можно добиться отличных результатов. Лично я предпочитаю прикреплять нить к грузу, лежащему на земле, а не к маятнику. Кроме того, я использую 3-осевой пузырьковый уровень с моей зеркальной камерой.

Многие утверждают, что для профессиональных снимков нужно использовать панорамную головку, так как качество лучше и нет ошибок при сшивке. Что ж, может быть, это отчасти и правда, но когда вы используете панорамную головку, штатив становится неотъемлемой частью ваших снимков. Конечно, есть способ снять надир и зенит со штативом, чтобы исключить его из кадра, но поверьте мне, это чрезвычайно сложно и требует нескольких перемещений всего штатива. Я думаю, что с виртуальным штативом вы можете добиться отличных результатов, а затем можете потратить время, которое вам потребуется, чтобы стереть штатив с вашего изображения, чтобы исправить возможные ошибки.

С точки зрения программного обеспечения, мой личный фаворит называется «Hugin». Это бесплатный сшиватель панорам с открытым исходным кодом, который имеет большое сообщество пользователей, и вы можете получить его здесь .. Существует ряд учебных пособий, которые вы можете посмотреть, чтобы узнать, как его использовать. Пользуюсь уже больше года и ни разу не приходилось пользоваться чем-то другим. Кроме того, я также заметил, что Хьюгин отлично справляется с удалением людей и движущихся объектов, которые могут создавать ореолы. Он также может установить контрольные точки для вас, и есть множество различных проекций на выбор, таких как стереографическая, равнопрямоугольная, цилиндрическая, трансмеркаторная и т. д. Кроме того, у вас есть большой контроль над вашей панорамой, поскольку вы можете настроить центр , поле зрения, горизонт, размер и многое другое. Наконец, он создает файлы TIFF хорошего качества, которые можно редактировать в дальнейшем. Я использую Lightroom 3 для работы над своими панорамами, и это должно быть у каждого профессионального фотографа.

Всем удачи и удачи в фото

Грег

Хотя этот ответ длинный и подробный, он снова касается общих панорам, а не особых случаев зенита / надира.
Что ж, ответ на проблему зенита/надира дан во втором абзаце цитаты: «Во-вторых, объектив «рыбий глаз» с фокусным расстоянием 8 мм обеспечивает горизонтальное поле зрения на 180 градусов, поэтому, если вы поставите камеру в портретную ориентацию, вам не придется снимайте надир и зенит отдельно, так как ваш объектив захватит все сверху донизу, поэтому зенит и надир будут формироваться вместе из ваших склеенных снимков. Это решает одну из проблем, о которых вы упоминали выше.
Я предпочитаю другой подход — мне нравится передискретизация с менее широким объективом, — но с результатами трудно поспорить.
Зенит/надир действительно сложно поймать. Если стрелять с фишай, то после съемки всего вокруг можно немного отойти от точки, где вы стояли, и снимать надир под углом, чтобы не захватить себе ноги. Затем вы можете настроить перспективу съемки в Photoshop или Lightroom. Я также снимал Надиров, не меняя положение камеры, а немного отступая назад. Мои ноги все еще были в кадре, но Хьюгин отлично справился с их удалением.
Мне тяжело иметь дело с любыми линиями в надире. Такие вещи, как доски или шифер, в конечном итоге выходят из строя. Я могу опубликовать редактирование надира после сшивания в Gimp, однако размер этих изображений (3000x3000) настолько велик, что одно преобразование или изменение перспективы занимает около 10-20 секунд. Больно! Я хотел бы, чтобы Хьюгин мог справиться с этим из коробки, но надир всегда искажается и никогда не выстраивает линии правильно.

Когда я делаю панораму, я использую Autostitch . Это позволяет мне быть гораздо менее точным, чем вы, в основном потому, что у меня нет оборудования или терпения. Я держу камеру в вертикальном положении, держу ее примерно в одном и том же месте, а затем поворачиваюсь и пытаюсь удерживать камеру в том же положении.

Я снял это несколько месяцев назад, возвращаясь с Мамонтовой горы в Калифорнии (9000x2300):Мамонт Пано

Я использовал Sigma DP2, удерживая его вертикально, и взял два ряда по всему изображению. Затем я обрезал окончательный результат в посте, чтобы избавиться от любых черных краев.

Вот некоторые вещи, которым я научился, снимая панорамы:

  1. Если у вас есть поляризатор, снимите его. Это будет делать странные вещи по всему кадру.
  2. Снимайте в RAW, если это возможно, а затем конвертируйте все изображения с теми же настройками в пост.
  3. Установите камеру на ручную фокусировку, бесконечность, а затем ручную экспозицию, чтобы вы не получали разную экспозицию с одной стороны кадра на другую. Здесь требуются постоянная диафрагма и выдержка. Если один квадрат сцены измеряется иначе, чем другие, это может привести к путанице при постобработке. Я склонен измерять самую яркую часть сцены и полагаюсь на свою необработанную обработку, чтобы при необходимости вывести тени.
  4. Старайтесь избегать объектов, которые быстро движутся (например, толпы), иначе вы получите странные размытия при переходе одной маленькой фотографии к другой в большой панораме. Следствием этого является быстрое движение; облака не статичны, и вы должны быть быстрыми, прежде чем они двинутся на вас.
  5. По возможности держитесь на некотором расстоянии от своих объектов. Вы создаете то, что по существу является проекцией Меркатура ; вблизи краев этой проекции все будет выглядеть странно, например, Гренландия на 2D-карте намного больше, чем на земном шаре. Если вы хотите добиться такого эффекта деформации, получите больше локальных особенностей земли на изображении, если нет, то не так сильно, возможно, держите камеру выше. Растения на панораме, которую я разместил, находятся не ближе, чем примерно в ста футах.
  6. Избегайте съемки на солнце. Вспышки объектива будут сеять хаос с вами (как вы видели). Это также будет стоить вам контраста вблизи солнца.
  7. Сделайте много-много перекрывающихся снимков. Вам придется поэкспериментировать с вашими объектами, но для 9000 на этом снимке выше, я думаю, я сделал около 10 изображений по горизонтальной оси. Это соответствует изображению через каждые 900 пикселей, что меньше вертикального разрешения dp2, равного 1760, чтобы избежать артефактов стежков, когда между изображениями недостаточно информации для получения бесшовного стежка. Два ряда 2640 сократились до 2300; Опять же, факторами были эффект проекции меркатура и тот факт, что я делал это с рук и, следовательно, мне нужно было обрезать много грубых краев.

    РЕДАКТИРОВАТЬ , чтобы более подробно остановиться на зените и надире, о которых я рассказал в комментариях:

Эти точки расположены в верхней и нижней части полушария. Если вы создаете проекцию в стиле Меркатора, то из-за математики они будут искажены. Если вы переназначаете их обратно на полушарие в презентации в стиле QTVR, а не в 2D-презентации, то искажений не будет; вы переназначаете сферу на сферу. Вам просто нужно делать снимки, глядя прямо вверх и глядя прямо вниз, что может быть довольно трудоемким.

В отличие от @Greg ниже, мне нравится делать много фотографий в своих панорамах, а затем восстанавливать их все сразу, исходя из предположения, что большее количество выборок приведет к более плавным переходам между фотографиями. Это верно только в том случае, если что-то не движется; в этом случае 8-миллиметровый рыбий глаз, который он рекомендует, является интересным выбором, потому что тогда требуется всего несколько снимков. Меньше кадров = меньше шансов, что вещи переместятся между кадрами.

Хорошая мысль про поляризатор, не подумал об этом. И я должен сказать, что для портативного устройства это прекрасное изображение. Есть ли у вас какие-либо предложения по захвату зенита и надира панорамы? Это то, что мне нужно.
@Rob - если вы представляете, что окончательное изображение будет иметь форму буквы H (из-за математики проекции Меркатура), вам нужно сделать дополнительные фотографии в центре буквы H, чтобы учесть это искажение. Если вы возьмете настоящую панораму полушария (то есть полную половину теннисного мяча, а не только полосу вокруг экватора), точно так же, как искажена Гренландия, вы исказите верхнюю и нижнюю часть изображения. С этим мало что можно сделать, кроме как попытаться отойти на некоторое расстояние и пойти дальше к экватору, чем к истинному полушарию. По крайней мере, я так понимаю математику.
Искажение меня не беспокоит, так как мой конечный продукт — виртуальный глобус. Другими словами, я надеюсь, что это искажает настолько, насколько это необходимо. Но его нужно правильно исказить, чтобы, когда я вставляю изображение внутри виртуального глобуса, оно выглядело естественно.
Если вы переназначаете конечный продукт на сферу, то меня больше интересует выборка. Когда вы делаете фотографии, вы проецируете мир на двухмерную плоскость. Затем, когда вы переназначаете обратно на сферу, вы изгибаете эти фотографии, чтобы отменить проекцию исходной фотографии. Если снимать широко, то конечное изображение будет сильно искажено просто как распространение ошибки. Если вы снимаете с увеличением, вы сделаете много фотографий, но тогда у вас будет меньше ошибок.
Вот аналогия, которая, я надеюсь, работает. Представьте себе надувной мяч диаметром 3 фута. Скажем, вы делаете кучу изображений размером 8 x 10 дюймов внутри надувного мяча; углы этих изображений будут более искажены, чем при съемке, скажем, изображений размером 4 x 6 дюймов. Если вы накладываете снимки размером 4 x 6 дюймов, то итоговое отображение должно быть очень приличным, намного лучше, чем такое же количество изображений, снятых с размером 8 x 10, потому что в ваших исходных изображениях меньше угловых искажений. Я имел смысл там?
Я не понимаю, как этот ответ касается зенита и надира, о которых спрашивают ключевые особые случаи?
@Reid-- Взгляните на следующий комментарий о прогнозах Меркатора и выборке. Длинный и короткий: делайте больше фотографий, больше, чем вы думаете, что вам нужно.

Чтобы избежать проблем с надиром, проверьте следующую технику (кстати, стоит изучить и весь технический раздел ).

Во избежание проблем с цветом (возможно, это поможет вам при зенитных снимках) убедитесь, что вы находитесь либо в ручном режиме (это даст вам одинаковую экспозицию на всех снимках), либо, по крайней мере , в режиме приоритета диафрагмы (он гарантирует вам как минимум одинаковую глубину резкости). и экспозиция может быть смешана и выровнена программным обеспечением для сшивания). В ручном режиме вы должны установить желаемую диафрагму (это хорошо для расчета гиперфокального расстояния ) и измерить самые яркие и самые темные части сцены. Это даст вам среднюю точку экспозиции. Но, похоже, вы пытаетесь снимать HDR, так что этот совет в данном случае неприменим.

И еще один. Если вы снимаете чистое небо без облаков, программа для сшивания может не иметь возможности привязать изображение при вычислении контрольных точек. На данный момент не могу сказать, как бороться с такими проблемами (должно быть, если снимать панорамной головкой, но многие софты не учитывают этот факт и пытаются прошивать по своей логике). По крайней мере , Kolor Autopano Pro/Giga и PTGui не рассматривают возможность использования панорамной головки и основывают свои расчеты на этом факте.

Равная экспозиция может не обязательно помочь, если облака продолжают перемещаться в кадре и выходить из него.
Я бы хотел, чтобы было программное обеспечение, которое позволяло бы вам назначать кадры зенита и надира. Я думал о том, чтобы для внутренних гемипано стрелять лазером в потолок, чтобы использовать его в качестве контрольной точки. Я думаю, это сработает. Но, конечно, это не решает проблему голубого неба.

Убедитесь, что вы наклоняетесь по тангажу вокруг точки АЭС, а также вращаетесь вокруг нее по рысканью. У вас может быть правильно откалибрована одна рука, но не другая на панорамной головке.

Наличие отдельного программного обеспечения, такого как Pano2VR , которое может преобразовать ваши равнопрямоугольные грани в кубические, чтобы вы могли затем исправить конкретную грань, также может быть полезным, если голова находилась над невыразительной областью — простое клонирование/заплата может стереть грань. штатив.

Если в надире есть отчетливые особенности, то вам нужно иметь дополнительное покрытие надира помимо снимков со штатива. Некоторые люди рекомендуют перемещать штатив, а затем поворачивать вертикальный рычаг головки так, чтобы камера была направлена ​​вниз для съемки в надире над краем панорамной головки (а не в центре штатива), но съемка в надире с рук (как пока выдержка хорошая) тоже может работать.

Не включайте этот «свободный» надир в начальное сшивание в PTGui, но добавьте его после того, как основная работа по выравниванию/оптимизации была выполнена, а затем используйте функцию коррекции точки обзора в PTGui, чтобы «залатать» его на место. У Джона Хоутона есть хороший подробный учебник по этому методу .