Panoramska fotografija sa besplatnim softverom i jeftinim hardverom: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Panoramske fotografije koriste se za izradu slika prizora koji su preveliki da stanu u uobičajeni objektiv fotoaparata ili čak preveliki da ih ljudsko oko vidi u jednom trenutku. Većina dobro poznatih panorama su vanjski pejzažni snimci geoloških obilježja ili gradskih linija, ali su korisni i za snimanje velikih slika unutar zgrada. Panorame su stare gotovo koliko i sama fotografija. Profesionalni fotografi i izumitelji stvaraju ekstremne širokougaone fotografije koristeći različite metode od devetnaestog stoljeća, ali do nedavno su to zahtijevale skupu specijaliziranu opremu i tehnike obrade. Godinama je izgrađeno nekoliko vrsta panoramskih kamera koje izlažu veliki list filma pomicanjem objektiva preko njega ili izlaganjem kroz fiksni objektiv s vrlo širokim kutom gledanja. Novije inovacije u fotografiji uključuju digitalne fotoaparate i kompjuteriziranu obradu slika, koji su omogućili još jednu tehniku panoramske fotografije: spajanje slika. Ušivene panorame omogućavaju mnogo veću fleksibilnost od starijih panoramskih kamera i dobro su u budžetu svakog amaterskog fotografa. Ušivena panorama počinje kao serija snimljenih standardnim objektivom, sa kamerom na istoj lokaciji, koristeći istu ekspoziciju, ali okrenuti u različitim smjerovima. Računarski softver zatim analizira odvojene slike kako bi odredio kojem kutu svaka od njih odgovara, i na kraju kombinira sve slike u jednu besprijekornu panoramu.

Korak 1: Potrebni alati

Za ovaj projekt trebat će vam nekoliko alata. Na sreću svi su ili besplatni ili ih je lako pronaći. Prva očita stvar je digitalni fotoaparat. Dobar SLR je naravno najbolji, ali se mogu koristiti neke jeftine kamere za usmjerivanje i snimanje, uz nekoliko razmatranja: Moderni kompaktni fotoaparati omogućuju vam jednostavno snimanje dobro izloženih slika bilo koje scene upravljanjem senzorom, zatvaračem i postavkama objektiva automatski pomoću ugrađenog mjerenja svjetlosti. Ovo je sjajno većinu vremena kada snimate pojedinačne fotografije, ali ako snimite dvije slike istog objekta iz različitih kutova, svjetlina, fokus i boje možda neće biti isti. Budući da panorame zahtijevaju više slika iz različitih kutova kako bi se savršeno podudarale, potrebna vam je kamera s ručnim otvorom blende/zatvaračem/balansom bijelog. Neki fotoaparati (uključujući neke modele Canon i Olympus) čak imaju namjenski panoramski način rada koji zaključava postavke ekspozicije za niz snimaka i ima vizualni vodič za preklapanje slika. Stativ, iako to nije strogo potrebno, znatno olakšava snimanje panorama, posebno za vrlo široke scene ili u zatvorenom prostoru. Stativ sa pan-glavom omogućava vam rotiranje fotoaparata bez promjene njegovog položaja, što je iznenađujuće teško učiniti s ručnom kamerom (barem ako ne razmišljate o tome) Stativi sa kuglastom glavom, poput mnogih minijaturnih prijenosnih modela, ne funkcioniraju isto tako, jer ne možete glatko okretati kameru bez njenog pomicanja gore ili dolje. Softverskim dijelom ovog projekta upravlja nekoliko različitih programa, a svi su besplatni softver i dostupni su za većinu operativnih sistema. Hugin je program koji upravlja cijelim procesom spajanja slika. Većinu stvarnog posla obavljaju drugi programi, ali hugin pruža prikladan način za pozivanje svakog od njih i obično vam kaže što trebate učiniti ako se izgubite. (https://hugin.sourceforge.net) Hugin je zasnovan na skupu aplikacija i biblioteka pod nazivom Panorama Tools, uključujući biblioteku libpano i važne programe PToptimizer i PTStitcher. Većina panotools -a je sada otvorenog koda (https://panotools.sourceforge.net/), osim PTStitcher -a. Međutim, na raspolaganju su dva zamjenska programa: PTmender, dostupan s web stranice panotools i nona, koji je uključen uz hugin. Dvije aplikacije nisu dio panotools -a, ali se mogu koristiti s huginom kako bi vaše panorame izgledale bolje: Autopano (ili autopano-sift) automatizuje prvi korak panorama, pronalazeći kontrolne tačke koje povezuju parove slika. To možete učiniti ručno ako imate strpljenja (i vjerovatno ćete htjeti očistiti nakon autopano-a da biste postigli najbolji rezultat) Dostupno je nekoliko različitih implementacija autopano-a, a najnovija je autopano-SIFT-C (dostupna na web stranica hugin) Enblend je još jedan izborni alat za poboljšanje konačnih rezultata ne tako savršenih panorama. Tamo gdje se dvije slike spajaju na spojenoj slici, često će biti vidljivi šavovi ili predmeti koji se nalaze na malo različitim mjestima. Enblend može zamijeniti ove šavove glatkim prijelazima. Najnovije verzije enblenda također uključuju srodni (koristeći neke iste matematičke) alate zvane enfuse koji koristi miješanje ekspozicije za kombiniranje slika iste scene pri različitim ekspozicijama za stvaranje jedne simulirane slike visokog dinamičkog raspona. (https://enblend.sourceforge.net/)Opća aplikacija za uređivanje rasterskih slika opće namjene korisna je za završnu naknadnu obradu, izrezivanje ili ispis vaših panorama. GIMP je popularan besplatan alat prikladan za to (https://www.gimp.org/)

Korak 2: Pregled

Ovo uputstvo će obuhvatiti sljedeće korake za snimanje panorama: 1. Snimanje izvornih fotografija. Sve slike moraju biti snimljene fotoaparatom u istom položaju i istim postavkama ekspozicije (osim ako ne koristite miješanje ekspozicije).2. Identifikujte kontrolne tačke. Parovi kontrolnih točaka koriste se za utvrđivanje kako će se slike uklopiti. Svaki par kontrolnih tačaka identificira ili dvije točke na različitim slikama koje se odnose na istu točku u sceni, ili dvije točke na istoj slici koje bi trebale biti vodoravna ili okomita linija na konačnoj slici. Kontrolne tačke se mogu postaviti ručno ili automatski pomoću autopano.3. Optimizirajte panoramu. Program PToptimizer koristi kontrolne tačke za izračunavanje kojoj poziciji (izraženoj kao uglovi nagiba, kotrljanja i skretanja) odgovara svaka slika, kao i koliko je izobličenja uneto objektivom kamere.4. Pregledajte, uredite kontrolne tačke, ponovo optimizirajte, IDITE 10. Prvi rezultat neće biti savršen. Možda ćete morati dodati, izbrisati ili premjestiti kontrolne točke, dodati vodiče kako bi vodoravne i okomite strukture ostale u pravoj orijentaciji, odabrati projekciju koju želite koristiti ili prilagoditi vidno polje tako da uključuje samo dijelove vaših slika koje želim.5. Povežite sliku. Tu se dešava pravi posao. Program za šivanje uzima prethodno izračunate položaje slike i preslikava svaki piksel ulaznih slika od izvorne projekcije do mjesta na kojem bi trebao biti u konačnoj panorami. Izlaz će biti ili jedna spojena slika ili niz slika, od kojih svaka sadrži piksele iz točno jedne izvorne slike, koje će se kasnije spojiti. Pomiješajte spojene slike kako biste izgledali ljepše. Na proširenom izlazu obično je potrebna dodatna obrada radi čišćenja šavova na kojima se slike ne uklapaju savršeno ili drugih nepravilnosti. Enblend i enfuse su automatizirani alati koje Hugin koristi za ovaj korak, ili to možete učiniti ručno u uređivaču slika poput GIMP -a.

Korak 3: Fotografiranje

Uzmite svoj digitalni fotoaparat, provjerite imate li memorijsku karticu i nove baterije i pronađite dobru scenu za snimanje panorame. Snimanje panorama nije teško, ali postoji nekoliko jednostavnih stvari koje možete učiniti kako biste izbjegli uobičajene greške. Provjerite koristite li ručni ili panoramski način rada fotoaparata. Da bi vaše slike bile pravilno spojene, moraju biti izložene na potpuno isti način, tako da će se svaki objekt pojaviti na istoj boji u istoj boji i svjetlini. Ako koristite ručni način rada, provjerite jesu li osjetljivost (ISO), brzina zatvarača, otvor blende (F stop), balans bijele boje i po mogućnosti fokus isti za svaku sliku u vašoj panorami. Ako vaš fotoaparat ima panoramski način rada, trebao bi se pobrinuti za to. Upotreba bljeskalice općenito je loša ideja za panorame, jer će biti teško postići dosljedno osvjetljenje i prirodan pogled na cijeli skup slika. Ako nemate puno dostupnog svjetla, tada su stativ i spori zatvarač vaša najbolja opcija. Većina panorama će imati vrlo veliki dinamički raspon od mraka do jakog svjetla. U tipičnoj sceni na otvorenom mogli biste imati objekt na direktnom suncu (ili samo sunce) s jedne strane panorame i tamno zasjenjeno područje udaljeno 100 °. Senzori kamere općenito imaju prilično uski dinamički raspon, pa ćete morati paziti da odabrana ekspozicija neće stvoriti potpuno bijela ili potpuno crna područja. Najbolje rješenje ovog problema je korištenje miješanja ekspozicije: snimite dvije (ili više) kopija cijele panorame pri različitim ekspozicijama i kombinirajte ih kasnije u jednu sliku, koristeći samo dobro izložene dijelove svake izvorne slike. kamera je ispravno konfigurirana, počnite s jednog kraja scene i snimite prvu sliku. Okrećite kameru i nastavite snimati dok ne snimite svu scenu koju želite. Rotirajući dio je zapravo malo zeznutiji nego što mislite na prvu: ako pomaknete središte ulazne zjenice objektiva između snimaka, završit ćete s greškom paralakse. To znači da će se objekti u prvom planu pomaknuti u odnosu na one u pozadini. Stativ je najbolji način da se to eliminira, ali možete se snaći i bez njega ako ste oprezni (nemojte raditi očigledne stvari i držite kameru podalje od ruke dok cijelo tijelo okrećete s nogama na mjestu). Za primjer paralakse pogledajte dijagram. Svaki par susjednih slika mora imati neko preklapanje da bi mogao pronaći kontrolne točke. Preklapanje između 30% i 50% obično je dovoljno, ali ako dio vaše scene nema dovoljno prepoznatljivih obilježja, možda ćete se morati više preklapati. Pokušajte zadržati kameru na razini cijele panorame bez pomicanja gore ili dolje. Ako imate visoku strukturu koja se ne može uklopiti u jednu sliku, snimite drugi red slika s kamerom usmjerenom prema gore (ili prema dolje) u odnosu na prvi red. Naravno, panorame ne moraju uvijek biti samo široke (u horizontalnoj dimenziji), mogu biti visoke i široke (s nekoliko okomitih koraka) ili samo visoke.

Korak 4: Kontrolne tačke

Razumijevanje kontrolnih točaka: Kontrolne točke su ono što optimizator koristi za određivanje odnosa između svih slika u vašoj panorami. Zapravo postoje dvije različite vrste kontrolnih tačaka. Normalne kontrolne tačke identifikuju dvije tačke na dvije različite slike koje se odnose na isti objekt, pa bi se stoga trebale pojaviti na istom mjestu u konačnoj panorami. Vodoravci vodoravnih i okomitih linija identificiraju dvije točke koje bi trebale biti u ravnoj liniji, obično s iste slike (panorame će ponekad izgledati valovito bez njih). Kontrolne točke su glavni ulazi koje optimizator koristi za poravnavanje slika u potpunu panoramu, a razlika između dobre i loše panorame ovisi o kvaliteti kontrolnih točaka koje stvarate (i koliko vremena na njih trošite). Prije nego što možete dodati kontrolne točke, morate dodati sve izvorne slike u svoj projekt. Za to upotrijebite dugme "Učitaj slike" na huginovoj kartici Pomoćnik. Ako imate instaliran autopano, hugin će ga vjerojatno pokrenuti odmah i pokušati optimizirati panoramu čim se završi i dati vam pregled cijele panorame. Ako želite ručno dodati sve svoje kontrolne tačke, isključite ovu opciju u Huginovim željama. Sada pređite na karticu kontrolne tačke. Ovaj ekran prikazuje dvije slike jednu pored druge tako da možete uređivati kontrolne tačke koje im pripadaju. Pomoću izbornika iznad slika (ili numeriranih kartica u starijim verzijama Hugina) odaberite prvu i drugu sliku (0 i 1). Pronađite prepoznatljiv objekt koji se pojavljuje na obje slike, po mogućnosti nešto blizu pozadine. Kliknite na njegov dio na lijevoj slici. Prozor sa slikom trebao bi zumirati do kraja i pokazivati područje oko mjesta na koje ste kliknuli. Zatim kliknite na isti dio istog objekta na desnoj slici. Hugin će izvesti "fino podešavanje" čim kliknete na drugu sliku, tražeći točku koja najbolje odgovara prvoj slici. Možete povući bilo koju od kontrolnih točaka na novu poziciju ako nisu na pravom mjestu. Klikom na dugme za fino podešavanje u bilo kom trenutku desna tačka će se postaviti na deo slike koji je najsličniji levoj tački. Kada obje točke budu na pravom mjestu, kliknite desnim tasterom miša da biste spremili kontrolnu točku. Da biste uspješno poravnali svoju panoramu, svaki preklapajući par slika mora imati barem jednu kontrolnu točku. Obično jedan nije dovoljan (budući da se slike i dalje mogu rotirati oko zajedničke točke), pa pokušajte dodati onoliko koliko možete pronaći. Ako slike imaju objekte u prednjem planu i pozadini, nećete moći poravnati obje ravnine ako postoji greška paralakse. Tačke u pozadini obično rade bolje, pa dodajte kontrolne tačke samo na udaljene objekte ako možete vidjeti objekte u blizini na različitim mjestima na dvije slike. Da biste dodali vodoravnu ili okomitu vodilicu, odaberite istu sliku u oba prozora. Pronađite objekt, poput stupa svjetiljke, bočne strane zgrade ili dijela horizonta za koji želite da se pojavi kao vodoravna ili okomita linija u konačnoj slici. Postavite tačku u lijevi prozor na jednom kraju linije, a tačku na drugom kraju u desni prozor. Fino podešavanje se često zbunjuje s linijama, pa ćete možda morati ručno pomicati točke. Desnom tipkom miša dodajte kontrolnu točku. Izbornik načina rada ispod popisa kontrolnih točaka trebao bi označavati da je to okomita ili vodoravna linija. Promijenite ga na ispravan način ako je Hugin pogriješio smjer. Nakon što imate dovoljno kontrolnih točaka, možete optimizirati panoramu kako biste svaku sliku postavili u pravi položaj i dobili pregled konačnog rezultata.

Korak 5: Optimizirajte

Nakon što ste svim slikama dodali kontrolne točke, sljedeći korak je pokretanje PToptimizer -a kako biste sastavili svoju panoramu. Koristi kontrolne točke koje ste stvorili u posljednjem koraku za rekonstrukciju uvjeta pri kojima je svaka slika snimljena, uključujući orijentaciju kamere i izobličenje objektiva. Pomoću ovih informacija alat za šivanje može preslikati izvorne slike u jednu panoramu koristeći bilo koju od podržanih projekcija. Prebacite se na karticu Optimizer hugin. Kliknite na "Optimiziraj sada!" dugme za pokretanje zadanog načina optimizacije. Ovo će pokušati pronaći najbolju poziciju (uglovi nagiba, okretanja i zakretanja) za svaku sliku tako da se sve kontrolne tačke poravnaju. Nakon optimizacije vaše panorame, otvorite prozor za pregled da biste dobili ideju o tome kako će rezultat izgledati. Potražite mjesta na kojima se čini da se dvije slike ne podudaraju ispravno i vratite se u uređivač kontrolnih tačaka te dodajte ili promijenite neke tačke na zahvaćenim slikama. Ponovo optimizirajte i ažurirajte pregled. Ponavljajte dok sve ne izgleda dobro koliko možete dobiti. Ako jedna ili više slika izgleda nagnuto, pokušajte pronaći objekte koje možete koristiti kao vodoravne i okomite vodilice i dodajte im kontrolne točke. Optimizirajte, ažurirajte pregled. Ako vaša panorama izgleda dobro nakon optimizacije položaja, prebacite se u način rada "Položaji, prikaz i cijev" i ponovo optimizirajte. PToptimizer će pokušati ispraviti neke distorzije uzrokovane objektivom fotoaparata. Sada je vrijeme da spojite izlaz vaše panorame u punoj rezoluciji (i pronađete više grešaka koje pregled nije prikazao, uredite više kontrolnih točaka, ponovo optimizirajte …)

Korak 6: Ušijte

Konačno ste spremni za stvaranje konačne panoramske slike. Prebacite se na karticu Stitcher; U nastavku ću objasniti sve opcije. Prve dvije opcije su projekcija i vidno polje. Oboje se također može promijeniti u prozoru za pregled, gdje možete grafički vidjeti kako utječu na panoramu. Hugin može generirati slike u više različitih projekcija, a različite scene izgledaju najbolje u različitim projekcijama. Pravolinijska projekcija je ista projekcija koju proizvodi idealan normalan objektiv fotoaparata (i ista je kao što vidite svojim očima). Pravocrtne projekcije, po definiciji, predstavljaju ravne linije u sceni kao ravne linije na slici. Pravokutne strukture poput zgrada pojavit će se na isti način kao u stvarnom životu, ali objekti udaljeni od središta slike bit će rastegnuti na mnogo veće od normalnog. Ovo obično uništava vašu sliku ako je šira od 90 ° ili 100 °, pa je najbolje za uske ili visoke panorame. Šire panorame izgledaju najbolje pomoću cilindrične ili jednakopravougaone (sferne) projekcije. Obje ove projekcije izbjegavaju izobličenje vodoravnih udaljenosti od središta slike, ali će horizontalne strukture iznad ili ispod okomitog središta pretvoriti u lukove i mjehuriće. Polje pogleda kontrolira koliko će široki kut biti prikazan na izlaznoj slici. Gumb "Izračunaj vidno polje" pronaći će najmanji prikaz koji uključuje svaku sliku. Sve veće od ovoga samo troši memoriju, prostor na disku i vrijeme obrade, pa koristite klizače u prozoru za pregled kako biste izrezali svoju panoramu na samo dio koji vam je potreban. Slijedi veličina platna. Ovo je veličina konačne izlazne slike, u pikselima. Vrijednosti koje daje "Izračunaj optimalnu veličinu" predstavljaju najveću moguću veličinu bez rastezanja izvornih slika izvan njihovih izvornih veličina. Naravno, možete koristiti veću veličinu, ali samo ćete stvarati suvišne piksele. Većim panoramama potrebno je više vremena za generiranje, korištenje više memorije i stvaranje većih datoteka na vašem disku, pa počnite s malim da biste stekli ideju o veličini koju vaš hardver (i strpljenje) može podnijeti. Hugin može ispisati (zapravo, uputiti druge programe za izlaz) mnogo različitih vrsta slika u različitim formatima iz jednog panoramskog projekta. Većinu vremena jednostavno želite "mješovitu panoramu", koja poziva nonu da preslika vaše slike u novu projekciju, a koristi enblend za izglađivanje šavova. Konačno, možete odabrati format i opcije kompresije za konačnu sliku. sve je spremno, kliknite "Ušijte odmah!" Hugin će zatražiti da ime datoteke u koji se upiše izlaz, i početi hrskati vaše izvorne slike u prekrasnu panoramu. Tijekom procesa može se pojaviti nekoliko prozora koji govore o laplacijevim piramidama, slojevima ekspozicije, mješavinama maski i o čemu drugom. Kada sve završi, trebali biste imati lijepu datoteku velike slike u direktoriju koji ste ranije naveli.