镜头节点位置的判断.docx

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。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影像 B影像 C影像要纠正此错误，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。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。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。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。左在此示例中，相机太靠前。 中 在此示例中，相机位于适当位置，相机沿镜头节点进行旋转。 右 在此示例中，相机太靠后。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。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。相关阅读：门里门外南国新锐当代艺术收藏展二、全景摄影控制头（云台）300(图一)曼富图设计的“全景摄影控制头（云台）”外形参见图1。该控制头由上部可旋转刻度的两个转盘与下部刻度盘组成：上面两个刻度转盘分别设置090旋转角度和跨越360的拍摄次数（从436）；下面的刻度盘上刻着0360刻度。该控制头（云台）厚5cm，重0.51kg，最大负载量14kg 。全景摄影控制头可自行设置拍摄时的旋转角度，以及跨越360的拍摄数字，也可用其进行连续精确的恒定角度拍摄，或摇摄时读取旋转角度。照相机可直接或通过球形云台、3D云台安装到全景摄影控制头上使用。三、曼富图水平基座338（Levelling Base 338）（图二）300N_large.jpg曼富图的此款水平基座具有0.5度灵敏度快速找平功能；用拇指调校的3个精细水平调节拨轮。水平基座顶端表面有3颗下凹状态的固定螺钉，使整个基座牢固。该基座厚4cm，重0.5kg，最大载荷15kg。该水平基座能使用家用手指拨动水平调节拨轮；在4调节，保证相机拍摄时始终处于水平状态。基座底部有3/8英寸螺口供联接三脚架（或其他支持附件）；基座顶部有一个 3/8英寸公螺栓供联接照相机。四、曼富图302QTVR全景照片拍摄系统（图三）曼富图QTVR全景手动摄影系统是基于Quick Time Virtual Reality技术。这种技术是通过电子计算机把连续多幅全景数字或数字化的影像进行简单的缝合，创造出一个真实的全景场景图像。这一系统适于绝大多数135单反相机及数字相机，安装广角镜头拍摄全景影像。曼富图302QTVR手动系统包括：1、带有刻度的、可前后及左右进行节点调节的双滑动平台。2、照相机可以方便地装在一个弯成90的托架上，该托架可以被与最上方滑动平台相接的接座快速释放。托架上设计有1/4英寸与3/8英寸螺栓，以便联接不同的相机螺孔。3、两刻度盘可设置0-90的旋转角度，以及跨越360的拍摄次数。曼富图302QTVR手动全景照片拍摄系统的操作过程分3部分：1、系统水平调整系通过基座338上的3个调节拨轮进行。2、全景连续拍摄。进行室外风光或室内装饰连续摄影时，需要根据所使用镜头的视角确定每次拍摄时应该设定的旋转角度以及拍摄次数。例如，每次设定旋转10，就需要至少拍36次才能跨越360一周，如采用15mm超广角镜头（水平视角为99左右）可至少分4次拍摄，覆盖一周。当然考虑到边缘畸变等问题，拍摄次数应适当增加。参见图4。3、物方节点的调校。照相机镜头的物方节点应与旋转轴心重合，其调节通过系统的双滑动平台上的旋钮进行。参见图5。曼富图QTVR系统的处理步骤分以下2步：1、逐一按照设定旋转角度与拍摄次数拍摄全景照片。2、将银盐胶片上的影像用扫描仪扫描，生成数字影像（也可用数字相机直接拍摄）。然后通过苹果QTVR软件，将这些单幅照片连接在一起形成全景照片。该软件能够在影像拼合过程中校正各种变形，使其就像您在现场看到的一样。参见图6。五、曼富图372 AgnoshotQTVR全景拍摄系统曼富图372 AgnoshotQTVR全景拍摄系统主要硬件是马达程序控制云台，其系统由内置马达的执行机构、指令盘、电缆、电源、控制盒等构成。用户用指令盘选择拍摄张数、旋转角度、并控制相机快门释放，同时从指令盘上的液晶屏获得信息。这些控制指令传输给马达执行机构，当释放快门按钮后，系统会按设定完成旋转角度至下一次拍摄时应处的正确位置。参见图7、图8。曼富图372 AGNOSHOT QTVR系统主要部件与参数1、部件：马达执行机构，控制指令盘，节点调节双滑动平台，90直角托架，精确的水平基座。系统的旋转角度设置从1045，比曼富图302QTVR手动系统范围（090）要小。2、参数：马达执行机构高41cm，重4.2kg，最大载荷5kg，外接电源13.5-24V（供马达执行机构），指令盘电源4e-block9V。图7中的马达执行机构上的10针相机数据插孔只适用尼康135单反相机及部分数字相机。尼康自F90上设置10针数字插孔以来，在其高级F5、F100、D100等相机都有设置。六、物方节点的调节对曼富图302手动QTVR及372 Agnoshot QTVR全景摄影系统的意义曼富图302手动QTVR及372 Agnoshot QTVR全景摄影系统中，都有节点调节双滑动平台。它可在水平面上一定范围内沿X、Y轴方向移动相机，使镜头的节点与云台旋转的中心相重合。那么如何找物方节点与调校呢？1、镜头的节点。在共轴球面理想光学系统中，凡是射向镜头主轴上某一点的光线，经该镜头折射后，均沿与入射光线平行的方向射出，主轴上具有这一特性的点，就叫物方节点；同时人们还发现主轴上还存在一个像方节点，从该点出发的光线经镜头折射后会射向物方节点，物方节点与像方节点是一对角放大率为正1的共轭点，统称为节点。参见图9。2、物方节点调校的意义。在曼富图302手动QTVR及372 Agnoshot QTVR全景摄影系统中，为求得统一的透视关系，要求以摄影镜头的物方节点为视点，并且使物方节点与该系统的水平旋转中心重合。以便在相机无论旋转到何角度时，均使摄影视点的位置始终不变。反之若不重合，当相机及镜头转动一个拍摄角度后，拍摄视点位置就会变化，从而导致合成的全景照片各部分的透视关系不一致，最后造成合成的全景照片中，各物距不同的影像透视关系成了散点透视状态（古代中国画中常见这种散点透视情形）。透视关系相差较大的几张照片合成全景照片时，不但增加了拼合难度，而且合成出来的全景照片局部可能会因不符合单点透视规律而出现破绽。3、物方节点的位置。普通摄影镜头上的物方节靠近被摄物体一方；像方节点靠近生成的影像一方，并且镜头的焦距越长，物方节点位置有明显前移。所以，对于对透视要求不很严格的合成全景照片摄影而言，可把镜头的前顶点近似当作该摄影镜头的物方节点调节，对于对透视统一关系要求严格的全景摄影，可用实验的办法，找出镜头的物方节点。实验方法：首先将相机的光轴通过水平基座校至水平状态；然后用节点调节双滑动平台及手动操控头（云台）配合，在左右绕轴心旋转相机的同时前后移动相机镜头，直到无限远景物或平行成像光束所结的影像在镜头左右摇摆时不产生位移，这时云台的旋转轴心就是镜头的像方节点。如果上述实验中镜头是倒接的，那么找到的像方节点，正是正接镜头宽幅摄影时的物方节点。综上所述，曼富图全景摄影系统为用户提供了由多个单张影像借助数字技术平台合成全景影像的手段，并能准确的设定拍摄角度和保持视场在水平方向上的一致；而且保证以物方节点为视点单个画面合成成全景照片后有一致的透视关系。其突出特点是不用价格相对昂贵的、机身随镜头一同在圆形轨道上绕像方节点回转的360全景135或120相机（如瑞士赛兹公司制造的SeitzRound shot环摄360全景相机35/35S、220VR等），而且用普通135单反相机或数字相机也能得到高质量的全景影像，而且是数字影像。303PLUS_large.jpg (28.58 KB)不知我者谓我心忧，知我者谓我何求温习一下原理平行多机位的“散点法”拍摄拼接。但在我们在讨论后没有采用，全景接片+多次曝光转的角度前期：1 依赖一套具有分度定位功能的节点云台，使用稳定脚架，锁定光圈、焦距、焦点、色温（因为是分区拍摄，速度根据条件还可进行增减）。2 可以拍摄多张组成的条片或多张组成的矩阵片，每张的转的角度（x或y）都是你所用焦距镜头的视角减去相邻重合部分的度数，用刻度旋钮实现，并且每一次转动都是以镜头的节点为轴心的（这在事先已做好测试，方法也简单）3 由于采用多张拍摄，拍广角也不一定要使用广角镜头，这样变形会大大减小。节点云台 ：相机的节点（ Nodal Point）。“节点”（Nodal point）是指照相机的光学中心，穿过此点的光线不会发生折射。在采用矩阵形式拍摄照片时，相机必须绕着节点转动，才能保证全景拼合的成功。节点云台的作用正是如此。节点云台安装于三脚架上。它保证了相机转动时，镜头的“节点”正好位于转动轴上。这张图片摘自相关网站，具体指出了节点的位置，不能用矩阵方式拍摄。这次拍摄的是我市党代会的合影，整个参加合影的人数近500人，这应该是工作任务，而不是一次商业性的摄影。我市的党代会合影历来是由市委宣传部的同志拍摄，掌机的是我的摄影老师。本跟我没有关系，因为手里有哥儿们云台，就有了拍接片的冲动。但从没有拍过这么多人的合影，而且是直排，心里没底，所以在佳友发贴请教/showthread.php?threadid=296239在拍摄的前几天我们察看拍摄场地，心里凉了一大截。拍摄地是在大剧院前的阶梯，梯步略呈向外凸的圆弧，中间还有不锈钢的扶手将梯步分割为五块，梯步高度不到15公分，其中在第15梯还是一个近2M宽的缓步层。这样一来，必须是隔一梯站一排，势必要排十多层，透视极为糟糕。条件有限，没有转机，没有站位架，只能直排。最后讨论确定，120作为主机拍摄，另一台5D和我的D200作为辅助机拍摄备用。在佳友发请教贴后，非常感谢鱼眼龙、宝马兄给予及时地回复，提出用平行多机位的“散点法”拍摄拼接。但在我们在讨论后没有采用，一是宣传部的同志明确告诉我这种场合时间上不允许移动机位，二是鱼眼龙、宝马兄均提到的背景拼接问题；最终放弃了“散点法”。（这种方法我今后将找其它机会实验一下）作为辅助备用机我是没有多大压力的，就用哥儿们拍接片PTgui拼，权当练手。实拍的前几天联系上了九如版主，用QQ语音聊了两个晚上，差不多有五个小时吧。我们除了谈哥儿们，谈PTgui，谈摄影（说是谈，其实是版主讲，我在记），九如版主还教我一些做人的道理。这两次交谈，九如版主给了我极大的信心。谢谢啦，九如老师。接着讲这次的拍摄。因为是辅助机，所以机位的确定是按120定的，而且拍摄的次数定为6次（喊6次一、二、三），根据这些，我就只能用D20024-85/2.8-4的头，焦距在70MM左右，哥儿们云台+横竖拍转换支架水平座微调，竖拍6个画面，每个画面三张，采用Raw+Jpg，最后用Raw转换为Tif，出Tif后各选一张最好的，换头，然用Ptgui拼接。在PTgui中，未作任何的参数修改，也未手动打点，加上了Smartblend插件直接出Tif格式的大图，PS中裁减，最后确定尺寸为32*8寸。彩扩后观片成象极佳，清晰度非常好，领导审定就是它了，一下打了500张，彩扩店忙了5、6个小时。川北凉粉 编辑于 2007-02-05 08:32这麽多人的合影，在传统摄影中（包括转机）站位必须是呈圆弧的。说实话，在拿到片子之前，我心里一直没底，尽管平时用哥儿们和PTgui，也知道其厉害，我不担心画质，这有体会。但拍人是没经验的，主要担心怕变形，尤其是怕呈纺锤状。还真不知道PTgui接出来会是何样？谢天谢地，一切OK。通过这次实践，又有一些体会：一是必须要有一款非常优秀节点云台，否则后期无论如何是是接不好的。这里，我要非常感谢另外两个附件。我在前面提到了“哥儿们云台+横竖拍转换支架+水平座微调”，这两个附件可是好东西。如果没有转换架进行竖排，成像将大大减小，裁减后画质将随之受到影响；如果没有微调，相机旋转将极难水平运动，拼出的画面将是倾斜的（虽然可在PS中调整）。高兴的是，我在1月下旬就拿到了这两个宝贝，这次全用上了。二是要有一款优秀的软件。可能我的PS技术太一般，今天试过用PS来拼接这六张图，没成功。可PTgui就不同了，真的，这次的拼接是全自动，未作任何的参数调整和手动找点，极其简单，5岁小孩都会做。当然，这一切前期的准确拍摄（以节点转动）是必不可少的，前期是基础。三是用PTgui来接片合影，必须直排。实践过，40人圆弧形，两边的人均变“胖了”。实现了矩阵拼接摄影也就实现了可变成像面摄影，这里的可变是指的两个方面：可变成像面的面积；可变成像面的形状。其中可变成像面的面积是用的扩张的方法，理论上是无限的，而不是在固定成像面里“挤压”更多的象素，这样与镜头分辨律的就无关了；而可变成像面的形状带来的好处就是画幅是由你自己任意决定的：6x6、612、617、627、.无所不有，需要说明这里的画幅形状不是“裁”出来的是“扩”出来的，实现矩阵拼接大图有助于走出拼接图只限于细条形片的瓶颈进而真正走入大中画幅行列。20D135mm72张矩阵排列图：非常感谢皓童师的推荐，用