全景拍摄原理.doc

如何创建全景影像?
解答
  “缝合”这一术语表示利用软件,以电子方式将多个影像连接在一起制成较大影像。当以数字方式缝合全景影像时,拍摄的影像边缘必须完全重合,歪斜的相机会使最终影像的接缝不整齐。如果所有照片均以相同的曝光和白平衡设定拍摄,则最终影像效果会非常好,否则会出现亮度和色彩接缝。虽然这可使用软件纠正,但是在拍摄时就纠正,效果将会更好。
创建远距离物体的全景影像相对容易,以下是使用ArcSoft的“PanoramaMaker”软件将四个独立影像缝合在一起的影像例图。只要在用相机拍照时将单个影像很好地对齐(务必使相机与地面保持水平),软件即可创建完美的全景影像。
2008-8-14 06:37 上传
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但是,拍摄前景和背景中物体的全景影像非常困难。为了消除视差错误,必须找出其光学中心(或“节点”)。以下例图显示拍摄前景和背景物体时出现的视差错误(数码相机固定在三脚架上,并从相同位置拍摄A和B影像。)。
A影像- 相机朝向背景中的教堂,前景中有一棵树。
B影像- 相机在三脚架上转向左侧,因此只能看到教堂的左侧,但是前景中的树“似乎”相对于教堂的位置发生移动。
C影像- 使用全景处理软件以电子方式缝合影像,但由于前景中的树“似乎”相对于教堂的位置发生移动,所此它出现了两次。
此错位现象叫作“视差错误”,当将影像缝合在一起时,缝合影像的全景软件将无法纠正此错误。
A B C

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要纠正此错误,必须沿镜头的光学中心(或节点)旋转相机。镜头的节点是光路径在聚焦于相机感光器或胶片平面之前,在镜头中汇聚的一点。以三脚架插座为中心旋转相机几乎肯定会导致视差错误,因此需要先找到节点,然后固定相机,再以该节点为中心旋转相机。
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节点可认为是从前端镜头表面到镜头光学中心的度量,尼康不公布此信息,但可以通过以下步骤找到近似的节点。在使用全景云台进行正确定位时,请确定三脚架是固定的,仅相机可移动。
1. 将相机安装在中央–确定相机镜头正好在旋转点的上方,这一点可从前端观看安装在三脚架上的相机来进行检查。
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2. 调节视差错误–要找到并纠正视差错误,请使用相机、带全景云台的三脚架、一张桌子和四支笔(最好使用可以自行竖立起来的“麦克”笔)进行下述操作。如例图中所示放置四支笔。用全景云台将相机安装在三脚架上,使最近和最远的笔可同时在相机的LCD显示屏(或取景器,如果使用的是SLR)上看到。前面的笔应比后面的笔靠前。

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从上面和旁边观看桌子时所显示笔的位置。
使相机LCD显示屏或SLR取景器与笔成一直线观看,然后从左向右平移相机以使笔在相机LCD显示屏中从左侧移至右侧,在平移相机时注意各支笔之间的相对移动。用全景云台将相机后移或前移,直到在平移时各笔之间的相对移动消失。

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在此示例中,相机太靠前。在此示例中,相机位于适当位置, 在此示例中,相机太靠后。
相机沿镜头节点进行旋转。
3. 将相机调水平–使用三脚架上的水平仪进行调校,如果没有水平仪,请使用一个小的附加水平装置。
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可借助全景云台将相机固定在三脚架上,这些云台可以固定相机,允许位置上的调整,并沿相机/镜头的光学中心旋转相机/镜头。全景云台制造商的例子有Kaiden和Manfrotto。
全景摄影是转动拍摄的,既然是转动,一定有轴心的概念,也就是说以哪里为轴来转动。
全景摄影中,相机的转动,实际上应该以镜头的“节点”为轴。
我们都知道云台的作用就是用来转动相机的,但是普通云台不是以镜头的节点为轴,在拍摄远景的情况下,拼接瑕疵并不显见。但是当有近景的时候,由于转动镜头产生的节点位移,就会使拼接重叠部位的远近景物位置变化而无法拼接。
如果能够调整以镜头节点为轴,并且调整得精准,那么就不会节点位移,也就不会使相邻拼接的两张照片在重叠部位有不同。
节点调整的方法很多,最简便易行的是“远近参照物对比法”。
步骤如下:
1,选远近两个垂直参照物,例如:两根铅笔,相隔一米以上;
2,相机距离近物30到50厘米,对准两根铅笔的笔尖,两点成一线;
3,左右转动相机,使铅笔分别到达取景框的最左和最右侧,观察两根铅笔的位移变化;