Panoramska fotografija z brezplačno programsko opremo in poceni strojno opremo: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

Panoramske fotografije se uporabljajo za ustvarjanje podob prizorov, ki so preveliki, da bi se prilegali običajnemu objektivu fotoaparata, ali celo preveliki, da bi jih človeško oko naenkrat videlo. Najbolj znane panorame so krajinski posnetki geoloških značilnosti ali mestnih obrisov na prostem, ki pa so uporabni tudi za fotografiranje velikih slik v stavbah. Panorame so skoraj tako stare kot fotografija sama. Profesionalni fotografi in izumitelji že od devetnajstega stoletja ustvarjajo izjemne širokokotne fotografije z različnimi metodami, vendar so do nedavnega zahtevale drago specializirano opremo in tehnike obdelave. V preteklih letih je bilo izdelanih več vrst panoramskih kamer, ki razkrijejo velik film s premikanjem leče po njem ali osvetljevanjem skozi fiksno lečo z zelo širokim kotom vida., ki so omogočile še eno tehniko panoramske fotografije: šivanje slik. Šivane panorame omogočajo veliko večjo prilagodljivost kot starejše panoramske kamere in so v proračunu vsakega ljubiteljskega fotografa. Šivana panorama se začne kot serija, posneta s standardnim objektivom, s fotoaparatom na istem mestu, z isto osvetlitvijo, vendar obrnjeni v različne smeri. Računalniška programska oprema nato analizira ločene slike, da ugotovi, kateremu kotu vsaka ustreza, in na koncu združi vse slike v enotno brezhibno panoramo.

1. korak: potrebna orodja

Za ta projekt boste potrebovali nekaj orodij. Na srečo so vsi brezplačni ali pa jih je enostavno najti. Prva očitna stvar je digitalni fotoaparat. Dober zrcalno-refleksni fotoaparat je seveda najboljši, vendar je mogoče uporabiti nekaj poceni fotoaparatov za usmerjanje in snemanje z nekaj premisleki: Sodobni kompaktni fotoaparati vam omogočajo enostavno fotografiranje dobro osvetljenih prizorov z upravljanjem senzorja, zaklopa in nastavitev objektiva. samodejno z vgrajenim merjenjem svetlobe. To je večinoma super, ko posnamete posamezne posnetke, če pa posnamete dve sliki istega predmeta iz različnih zornih kotov, svetlost, ostrina in barve morda niso enaki. Ker panorame zahtevajo več slik iz različnih zornih kotov, da se popolnoma ujemajo, potrebujete fotoaparat z ročnim načinom zaslonke/zaklopa/nastavitvijo beline. Nekateri fotoaparati (vključno z nekaterimi modeli Canon in Olympus) imajo celo namenski panoramski način, ki zaklene nastavitve osvetlitve za vrsto posnetkov in ima vizualni vodnik za prekrivanje slik. Stativ, čeprav ni nujno potreben, olajša fotografiranje panoramov še posebej za zelo široke prizore ali v zaprtih prostorih. Stojalo z glavo lahko obrnete kamero, ne da bi spremenili njen položaj, kar je presenetljivo težko z ročnim fotoaparatom (vsaj če na to ne razmišljate) Stativi z kroglično glavo, tako kot mnogi miniaturni prenosni modeli, tudi ne delujejo, saj fotoaparata ne morete gladko zavrteti, ne da bi se premaknil navzgor ali navzdol. Programski del tega projekta obravnava nekaj različnih programov, ki so brezplačni in na voljo za večino operacijskih sistemov. Hugin je program, ki upravlja celoten postopek šivanja slik. Večino dejanskega dela opravljajo drugi programi, vendar hugin ponuja priročen način, da pokličete vsakega od njih in vam ponavadi pove, kaj morate storiti, če se izgubite. (https://hugin.sourceforge.net) Hugin temelji na nizu aplikacij in knjižnic, imenovanih Panorama Tools, vključno s knjižnico libpano in pomembnimi programi PToptimizer in PTStitcher. Večina panotoolov je zdaj odprtokodnih (https://panotools.sourceforge.net/), razen PTStitcherja. Na voljo sta dva nadomestna programa: PTmender, ki je na voljo na spletnem mestu panotools, in nona, ki je priložen huginu. Dve več aplikacij nista del panotoolov, lahko pa jih uporabite s huginom, da bodo vaše panorame videti bolje: Autopano (ali autopano-sift) avtomatizira prvi korak panoramov in najde kontrolne točke, ki povezujejo pare slik. To lahko storite ročno, če imate potrpljenje (in verjetno boste želeli počistiti po avtopano, da boste dosegli najboljši rezultat) Na voljo je nekaj različnih izvedb programa autopano, zadnja je autopano-SIFT-C (na voljo na spletno mesto hugin) Enblend je še eno izbirno orodje za izboljšanje končnih rezultatov ne tako popolnih panoramov. Kjer se na šivani sliki srečata dve sliki, bodo pogosto vidni šivi ali predmeti, ki so na nekoliko različnih mestih. Enblend lahko te šive nadomesti z gladkimi prehodi. Nedavne različice enblenda vključujejo tudi povezano (z uporabo iste matematike) orodje, imenovano enfuse, ki uporablja mešanje osvetlitve za združevanje slik iste scene pri različnih osvetlitvah za ustvarjanje ene same simulirane slike z visokim dinamičnim razponom. (https://enblend.sourceforge.net/)Splošnonamenska aplikacija za urejanje rastrskih slik je uporabna za končno naknadno obdelavo, obrezovanje ali tiskanje vaših panoramskih slik. GIMP je priljubljeno brezplačno orodje, primerno za to (https://www.gimp.org/)

2. korak: Pregled

Ta navodila bodo zajemala naslednje korake za snemanje panoramskih slik: 1. Fotografiranje virov. Vse slike je treba posneti s fotoaparatom v istem položaju in z istimi nastavitvami osvetlitve (razen če uporabljate mešanje osvetlitve). Določite kontrolne točke. Pari kontrolnih točk se uporabljajo za ugotavljanje, kako se bodo slike prilegale skupaj. Vsak par kontrolnih točk identificira bodisi dve točki na različnih slikah, ki se nanašata na isto točko v prizoru, bodisi dve točki na isti sliki, ki bi morala biti vodoravna ali navpična črta na končni sliki. Kontrolne točke lahko postavite ročno ali samodejno z avtopano.3. Optimizirajte panoramo. Program PToptimizer s pomočjo kontrolnih točk izračuna, kateri položaj (izražen kot kotov nagiba, nagiba in nagiba) ustreza posamezni sliki, ter koliko popačenj je vnesel objektiv kamere. Predogled, urejanje kontrolnih točk, ponovna optimizacija, GOTO 10. Prvi rezultat ne bo popoln. Morda boste morali dodati, izbrisati ali premakniti kontrolne točke, dodati vodila, da bodo vodoravne in navpične strukture v pravi orientaciji, izbrati projekcijo, ki jo želite uporabiti, ali prilagoditi vidno polje tako, da vključuje le dele vaših slik, ki jih želim.5. Šivajte sliko. Tu se zgodi pravo delo. Program za šivanje vzame predhodno izračunane položaje slik in preslika vsako slikovno piko vhodnih slik iz prvotne projekcije na mesto, kjer bi moralo biti v končni panorami. Izhod bo bodisi ena združena slika bodisi niz slik, od katerih bo vsaka vsebovala slikovne pike iz točno ene izvorne slike, ki jo je treba naknadno mešati. Zmešajte šivane slike, da bodo videti lepše. Običajno je potrebno nekaj dodatne obdelave na šivanem izhodu za čiščenje šivov, kjer se slike ne ujemajo popolnoma ali druge nepravilnosti. Enblend in enfuse sta avtomatizirana orodja, ki jih hugin uporablja za ta korak, ali pa to storite ročno v urejevalniku slik, kot je GIMP.

3. korak: Fotografiranje

Vzemite svoj digitalni fotoaparat, preverite, ali imate pomnilniško kartico in svež nabor baterij, in poiščite dober prizor, s katerega lahko naredite panoramsko sliko. Fotografiranje panoramskih posnetkov ni težko, vendar morate narediti nekaj preprostih stvari, da se izognete pogostim napakam. Prepričajte se, da uporabljate ročni ali panoramski način fotoaparata. Da bi bile vaše slike pravilno združene, jih je treba osvetliti na popolnoma enak način, tako da bo vsak predmet na vseh slikah videti iste barve in svetlosti. Če uporabljate ročni način, se prepričajte, da so občutljivost (ISO), hitrost zaklopa, zaslonka (zaustavitev F), ravnovesje beline in po možnosti izostritev enaki za vsako sliko v panorami. Če ima vaš fotoaparat panoramski način, mora za to poskrbeti namesto vas. Uporaba bliskavice je na splošno slaba ideja za panoramske posnetke, saj bo osvetlitev v celotnem nizu slik težko doseči dosledno in naravno. Če nimate veliko razpoložljive svetlobe, sta vaša stativa in počasen zaklop najboljša možnost. Večina panoramskih posnetkov ima zelo velik dinamični razpon od teme do svetle svetlobe. V značilnem prizoru na prostem bi lahko imeli predmet na neposredni sončni svetlobi (ali sonce samo) na eni strani panorame in temno zasenčeno območje 100 ° stran. Senzorji fotoaparatov imajo na splošno precej ozek dinamični razpon, zato se morate prepričati, da izbrana osvetlitev ne bo ustvarila popolnoma belih ali popolnoma črnih področij. Najboljša rešitev tega problema je uporaba mešanja osvetlitve: vzemite dve (ali več) kopiji celotne panorame pri različnih osvetlitvah in jih pozneje združite v eno samo sliko, pri čemer uporabite le dobro osvetljene dele vsake izvorne slike. Če je kamera pravilno nastavljena, začnite na enem koncu prizora in posnemite prvo sliko. Zavrtite fotoaparat in nadaljujte s fotografiranjem, dokler ne posnamete vseh prizorov, ki jih želite. Rotirajoči del je pravzaprav nekoliko bolj zapleten, kot si morda mislite na prvi pogled: če središče vhodne zenice objektiva premaknete med posnetke, boste imeli napako paralakse. To pomeni, da se bodo predmeti v ospredju premaknili glede na tiste v ozadju. Stativ je najboljši način, da to odpravite, vendar lahko brez njega obvladate, če ste previdni (ne naredite očitne stvari in držite kamero na dosegu roke, medtem ko celotno telo obrnite z nogami na mestu). Primer paralakse si oglejte na diagramu. Vsak par sosednjih slik mora imeti nekaj prekrivanja, da lahko najde kontrolne točke. Prekrivanje med 30% in 50% običajno zadostuje, če pa del vašega prizora nima dovolj prepoznavnih lastnosti, se boste morda morali prekrivati več. Poskusite ohraniti fotoaparat v ravni ravnini po celotni panorami, ne da bi se premikali navzgor ali navzdol. Če imate visoko strukturo, ki ne more stati v eni sliki, naredite drugo vrsto slik s kamero, obrnjeno navzgor (ali navzdol) glede na prvo vrstico. Seveda pa ni nujno, da so panorame vedno le široke (v vodoravni dimenziji), lahko so visoke in široke (z več navpičnimi stopnicami) ali pa samo visoke.

4. korak: Kontrolne točke

Razumevanje kontrolnih točk: Kontrolne točke so tisto, kar optimizator uporablja za določanje razmerij med vsemi slikami v vaši panorami. Pravzaprav obstajata dve različni vrsti kontrolnih točk. Običajne kontrolne točke identificirajo dve točki na dveh različnih slikah, ki se nanašata na isti predmet, zato bi se morali pojaviti na istem mestu v končni panorami. Vodoravna in navpična vodila označujeta dve točki, ki bi morali biti v ravni črti, običajno iz iste slike (panorame bodo včasih videti valovite brez njih). Kontrolne točke so glavni vložki, ki jih optimizator uporablja za poravnavo slik v popolno panoramo, razlika med dobro in slabo panoramo pa je odvisna od kakovosti kontrolnih točk, ki jih ustvarite (in koliko časa porabite za njih). Preden lahko dodate kontrolne točke, morate v projekt dodati vse izvorne slike. Če želite to narediti, uporabite gumb »Naloži slike« na huginovem zavihku Pomočnik. Če imate nameščen autopano, ga bo hugin verjetno takoj zagnal in poskušal optimizirati panoramo takoj, ko se konča, in vam omogočil predogled celotne panorame. Če želite ročno dodati svoje kontrolne točke, izklopite to možnost v nastavitvah Hugina. Zdaj preklopite na zavihek Kontrolne točke. Ta zaslon prikazuje dve sliki drug ob drugem, tako da lahko urejate njihove kontrolne točke. Z meniji nad slikami (ali oštevilčenimi zavihki v starejših različicah hugina) izberite prvo in drugo sliko (0 in 1). Poiščite prepoznaven predmet, ki se pojavi na obeh slikah, po možnosti nekaj blizu ozadja. Kliknite na njen del na levi sliki. Slikovno okno bi moralo približati celotno površino, kjer ste kliknili. Nato kliknite isti del istega predmeta na desni sliki. Hugin bo izvedel "fino nastavitev" takoj, ko kliknete drugo sliko, in poišče točko, ki se najbolje ujema s prvo sliko. Kontrolne točke lahko povlečete na nov položaj, če niso na pravem mestu. Če kadar koli kliknete gumb za fino nastavitev, se desna točka pripne na del slike, ki je najbolj podoben levi točki. Ko sta obe točki na pravem mestu, z desno tipko miške kliknite, da shranite kontrolno točko. Za uspešno poravnavo panorame mora imeti vsak prekrivajoči par slik vsaj eno kontrolno točko. Običajno ena ni dovolj (ker se lahko slike še vedno vrtijo okoli skupne točke), zato jih poskusite dodati toliko, kolikor jih najdete. Če imajo slike v ospredju in ozadju predmete, ne boste mogli poravnati obeh ravnin, če pride do napake v paralaksi. Točke v ozadju običajno delujejo bolje, zato dodajte kontrolne točke samo na oddaljene predmete, če na obeh slikah vidite bližnje predmete na različnih mestih. Če želite dodati vodoravno ali navpično vodilo, izberite isto sliko v obeh oknih. Poiščite predmet, kot je svetilka, stran stavbe ali del obzorja, za katerega želite, da je na zadnji sliki prikazan kot vodoravna ali navpična črta. Točko postavite v levo okno na enem koncu črte, na drugo pa v desno okno. Fino uglaševanje se običajno zmede s črtami, zato boste morda morali točke premikati ročno. Z desno tipko miške kliknite, da dodate kontrolno točko. Meni načina pod seznamom kontrolnih točk mora označevati, da gre za navpično ali vodoravno črto. Če je Hugin uganil smer, ga spremenite v pravilen način. Ko imate dovolj kontrolnih točk, lahko optimizirate panoramo, da postavite vsako sliko v pravi položaj in si ogledate predogled končnega rezultata.

5. korak: optimizirajte

Ko ste vsem slikam dodali kontrolne točke, je naslednji korak, da zaženete PToptimizer, da sestavite svojo panoramo. Uporablja kontrolne točke, ki ste jih ustvarili v zadnjem koraku, za rekonstrukcijo pogojev, pri katerih je bila posneta vsaka slika, vključno z orientacijo fotoaparata in popačenjem objektiva. S temi informacijami lahko šivalnik preslika izvorne slike v eno samo panoramo s katero koli od podprtih projekcij. Kliknite »Optimiziraj zdaj!« gumb za zagon privzetega načina optimizacije. Tako boste poskušali najti najboljši položaj (kot nagiba, kota in nagiba) za vsako sliko, tako da se vse kontrolne točke poravnajo. Po optimizaciji panorame odprite okno za predogled, da dobite predstavo o tem, kakšen bo rezultat. Poiščite mesta, kjer se dve sliki ne ujemata pravilno, in se vrnite v urejevalnik nadzornih točk ter dodajte ali spremenite nekaj točk na prizadetih slikah. Ponovno optimizirajte in posodobite predogled. Ponavljajte, dokler vse ne izgleda tako dobro, kot lahko dobite. Če je ena ali več slik nagnjenih, poskusite poiskati predmete, ki jih lahko uporabite kot vodoravna in navpična vodila, ter jim dodajte kontrolne točke. Optimizirajte, posodobite predogled. Če je vaša panorama videti dobro po optimizaciji položaja, preklopite v način "Položaji, pogled in cev" in znova optimizirajte. PToptimizer bo poskušal popraviti nekatera popačenja, ki jih povzroči objektiv fotoaparata. Zdaj je čas, da povežete celotno ločljivost panorame (in poiščete več napak, ki jih predogled ni prikazal, uredite več kontrolnih točk, znova optimizirajte …)

6. korak: Šivajte

Končno ste pripravljeni ustvariti svojo zadnjo panoramsko sliko. Preklopite na zavihek Stitcher; Spodaj bom razložil vse možnosti. Prvi dve možnosti sta projekcija in vidno polje. Oboje lahko spremenite tudi v oknu za predogled, kjer lahko grafično vidite, kako vplivajo na panoramo. Pravokotna projekcija je ista projekcija, ki jo ustvari idealna normalna leča fotoaparata (in enaka, kot jo vidite z očmi). Pravokotne projekcije po definiciji predstavljajo ravne črte v prizoru kot ravne črte na sliki. Pravokotne strukture, kot so zgradbe, se bodo pojavile na enak način kot v resničnem življenju, vendar bodo predmeti, ki so daleč od središča slike, raztegnjeni na veliko večje od običajnega. To običajno uniči vašo sliko, če je širša od 90 ° ali 100 °, zato je najboljša za ozke ali visoke panorame. Obe projekciji se izogibata izkrivljanju vodoravnih razdalj od središča slike, vendar bosta horizontalni strukturi nad ali pod navpičnim središčem spremenili v loke in mehurčke. Vidno polje nadzoruje, kako širok kot bo prikazan na izhodni sliki. Gumb "Izračunaj vidno polje" bo našel najmanjši pogled, ki vključuje vsako sliko. Vse, kar je večje od tega, samo zapravlja pomnilnik, prostor na disku in čas obdelave, zato z drsniki v oknu za predogled obrežite svojo panoramo samo na razdelek, ki ga potrebujete. Naslednja je velikost platna. To je velikost končne izhodne slike v pikslih. Vrednosti, ki jih poda "Izračunaj optimalno velikost", predstavljajo največjo možno velikost brez raztezanja izvornih slik nad prvotne velikosti. Seveda lahko uporabite večjo velikost, vendar boste ustvarili samo odvečne slikovne pike. Večje panorame potrebujejo več časa za ustvarjanje, uporabo več pomnilnika in ustvarjanje večjih datotek na vašem disku, zato začnite z majhnimi, da bi dobili predstavo o tem, kakšno velikost lahko obvlada vaša strojna oprema (in potrpežljivost). za izhod) veliko različnih vrst slik v različnih oblikah iz enega samega panoramskega projekta. Večino časa preprosto želite "mešano panoramo", ki kliče nono, da vaše slike preslika v novo projekcijo, in uporablja enblend za glajenje šivov. Nazadnje lahko izberete obliko in možnosti stiskanja za končno sliko. vse je pripravljeno, kliknite "Šivi zdaj!" Hugin bo zahteval ime datoteke, v katero bo zapisal izhod, in začel krčiti izvorne slike v čudovito panoramo. Med postopkom se lahko pojavi več oken, ki govorijo o laplacijevih piramidah, izpostavljenih plasteh, maskah za mešanje in še čem. Ko je vse končano, bi morali imeti lepo slikovno datoteko v imeniku, ki ste ga določili prej.