Панорамы от А до Я. Глава 1. Основы панорамного дела.

Здравствуйте, друзья! Этим материалом я начинаю цикл статей о создании панорам. В нём я намерен двигаться от простого к сложному, постепенно расширяя границы познания и постепенно подходя к «продвинутым» вопросам и техникам. Рассказывать буду исходя из своего личного опыта, не опираясь или почти не опираясь ни на какие источники. Если вам интересно создание виртуальных туров, то переходите напрямую к KRPANO.
Если мои приёмы схожи с описанными кем-то в сети, это означает что я многократно проверил их и принял для себя как единственно верные. Если вам интересен излагаемый здесь материал, дайте мне об этом знать! Для этого существуют разнообразные «Мне нравится», «Рассказать друзьям», а особенно ценны для меня комментарии и вопросы, оставленные внизу страницы. Будут или не будут выходить статьи в будущем — напрямую зависит от вашего интереса к тому, что я пишу и делаю.

В первом выпуске я расскажу немного теории по созданию панорам и перечислю самые распространенные ошибки. Здесь вы не найдёте инструкций по созданию панорам, но сможете почерпнуть некоторое количество полезной информации.

1. Каждый из вас (нас) пришел к панорамам одинаково: хотелось заполучить бОльший угол обзора без покупки другого объектива или фотоаппарата, либо более высокую детализацию удалённых ландшафтов и объектов. И каждый из нас неминуемо столкнулся с проблемами, которые на первых шагах очень похожи у всех начинающих панорамщиков. Попробую разобрать распространенные ошибки новичков, которые приводят к «несобираемости» панорам, либо к их неприглядному виду.

Почему панорама не собирается?

Есть несколько основных причин, почему панорама не собирается:

1. Кадры сделаны с недостаточным нахлёстом, либо вообще без него
2. При съемке не учтён параллакс
3. Съемка велась в автоматическом режиме, либо неправильно выбраны параметры экспонирования.

Прежде, чем описывать ваши первые ошибки, я бегло пробегусь по теории, знания которой, на мой взгляд, большинству панорамщиков очень не хватает в начале своего пути.

Последовательность сборки панорамы

Перед склеиванием кадров программа, занимающаяся сборкой панорам (например, PTGUI или Kolor Autopano), анализирует предложенные ей кадры попиксельно, находя на разных изображениях похожие области.

После того, как схожие участки обнаружены, кадры располагаются в пространстве друг относительно друга. Но это может и не произойти…

Недостаточный перехлёст изображений при сборке панорам

Первая причина, по которой панорама не собирается — слишком малый «нахлёст» изображений (см. пример ниже).   На приведённом выше примере голубой линией обозначена граница общей области: кадры панорамы недостаточно сильно накладываются друг на друга, и специализированные программы с большой вероятностью не смогут «склеить» их. Чтобы кадры успешно «склеивались», необходимо делать перекрытие не меньше 20-30%. Я вообще люблю делать 50%. Если кадры наложены друг на друга достаточно, генерируются контрольные точки. Точка с одинаковым номером располагается на двух соседних кадрах, основываясь на похожих сегментах изображений.

После создания контрольных точек происходит более точное расположение кадров друг относительно друга и подгонка их геометрических искажений. В этот момент уже можно создавать готовую панораму, но будьте готовы встретиться с засечками (см. фото ниже).

Чтобы не появлялись засечек, необходимо провести оптимизацию контрольных точек. В процессе этой процедуры панорамный софт производит анализ прилежащих к точкам участков изображения и проверяет точность расположения точек. При этом каждой точке присваивается число, обозначающее её погрешность.

В PTGUI есть возможность проведения оптимизации в ручном режиме, и вы можете самостоятельно удалить точки, имеющие слишком большую погрешность. Хорошим считается результат, когда средняя погрешность составляет менее 2px, а «очень хорошим» — когда менее 1.5px. Я при сборке панорам всегда стараюсь добиваться средней погрешности менее 0.7px.

После удаления всех точек, имеющих большую погрешность, можно проводить окончательную сборку панорамы — всё получится красиво и гладко.

Но может случиться, что вы оптимизировали-оптимизировали панораму, получая каждый раз сообщения Very bad, Bad, Not so good, и контрольных точек почти не осталось, да и панорама «не хочет» собираться без засечек.

Нодальная точка, или точка без параллакса

Вторая причина, по которой не получается собрать панораму — вы позабыли о нодальной точке.

Что такое нодальная точка? Строго говоря, «нодальная точка» — не совсем корректное название. В английском языке для нее существует термин «No parallax point», то есть «Точка без параллакса», что более корректно, но неудобно писать и произносить. Так что давайте договоримся и будем называть искомую точку нодальной.

Итак, нодальная точка — это такая точка на оптической оси объектива, при вращении объектива через которую предметы, разноудаленные от передней линзы, визуально не смещаются относительно друг друга. Вы не поняли? Попробую быть понятнее, вот вам очень понятная статья. Прочитайте и возвращайтесь :) Чтобы добиться вращения камеры вокруг нодальной точки, существуют панорамные головки.

Вернее, «панорамные головки без параллакса». Они позволяют закрепить камеру таким образом, чтобы вращение её производилось точно вокруг нодальной точки. При съёмке панорам природы, в особенности с использованием длиннофокусных объективов, вы можете не столкнуться с проблемой параллакса никогда. Но неизбежно столкнётесь с ней при съёмке в помещениях, либо на природе с широкоугольным объективом. Всё просто: параллакс не играет никакой роли на большом расстоянии. К примеру, снимая свою 1,3-гигапиксельную панораму Пятигорска, я не пользовался панорамной головой: камера стояла на обычном штативе с обычной головкой. В помещениях или тесных сценах при повороте камеры на обычном штативе (без панорамной головы) параллакс оказывается очень значительным, и панорамы склеиваются из рук вон плохо. Напрашивается простой вывод: если вы собираетесь снимать панорамы широкоугольным объективом, планируете делать фотосъемку интерьеров, то вам в обязательном порядке нужна панорамная голова. Для начала можно не тратить на неё n денег, а просто сделать свою собственную. Например, моя первая панорамная голова была сделана из старого сломанного фанерного стула и китайского штатива за 1000 рублей:

Причем сие чудо отлично послужило мне. Но, возможно, у вас нет времени, или руки не под то заточены. В таком случае вы можете купить недорогую головку, например, Сфера 69. Качество её, конечно, выше моей фанерной самоделки, но для серьёзного и длительного использования она непригодна по той простой причине, что изготовлена из клееных пластиковых деталей, которые при ударе любят расклеиваться и ломаться. Цена Сферы — около 4000 рублей.

 

Более серьёзная головка — NP Orbita. Она изготовлена уже из алюминия, и по прочности ощутимо превосходит Сферу. Горизонтальный ротатор имеет значительно более чёткие щелчки, фиксируя голову при вращении более жёстко. Однако, алюминий не такой жёсткий, как у зарубежных панорамных головок (например, Nodal Ninja), отчего при транспортировке или падениях направляющие могут погнуться (У Ниндзи они скорее сломаются). Цена Орбиты — 7000 рублей.

Более дорогие панорамные головы рассматривать не буду. Когда «повзрослеете» до них — сами поймёте, что вам нужно.

О том, как настроить панорамную головку, писать в этой статье не буду. Возможно, напишу в следующих. Но, уверяю вас, в сети полно материалов на тему настройки голов. Если не терпится — поищите, и найдёте.

Вы заметили, что я ничего не пишу об объективах? Это потому что панораму можно снимать практически любым объективом, и не нужно на этом зацикливаться. Есть кит 18-55? Отлично, снимайте им на 18 мм. Есть только полтинник? Отлично, снимайте им великолепные пейзажи. Хочется поснимать горные гряды? Пожалуйста, всё в ваших руках! Нацепили телевик, и вперёд.

Плавающая экспозиция, авторежим

При сборке панорам специализированные программы «проверяют» яркость кадров, и при перепадах её от снимка к снимку пытаются «подогнать» их один к другому. В результате иногда у вас может получиться очень печальный результат. Третья причина, по которой ваша панорама может собираться как попало — автоматический режим или разные параметры экспонирования. На первый взгляд, пример ниже не содержит ничего ужасного: PTGUI сгладил перепад яркости между кадрами, но ведь это всё равно ужасно! Не так ли? А если вы захотите таким макаром снять сферическую панораму, то на полу и в потолке рискуете получить невообразимую кашу.

Как этого избежать? Очень просто. Используйте ручной режим (М), а также обязательно отключите автоматическую настройку ISO в камере. И будет вам счастье.

Советы начинающему панорамщику

• Не поленитесь сделать или приобрести панорамную головку. Это сэкономит вам огромное количество времени и сил, и поможет эффективнее учиться.
• Думайте. Постоянно думайте. Над композицией, над высотой установки камеры, над расположением источников света и тенями, над параметрами съёмки. Панорама — не фотография. Поначалу просчитать композицию и прочие моменты потрясающе трудно
• Не торопитесь. Десять раз подумайте, стоит ли делать ЭТУ панораму здесь сию секунду. Часто спешка приводит к тому, что, придя домой и открыв отснятый материал на компьютере, вы просто выбрасываете его через SHIFT+DELETE. В случае с обычной, «плоской» фотосъёмкой удалить после просмотра 30% материала — нормально, но в случае с панорамами такой номер не пройдёт: без единственного кадра все остальные тоже теряют весь свой смысл.
• Будьте наблюдательны. При съёмке панорамы нужно быть особенно внимательным к мелочам, которые способны наполнить ваши творения смыслом, а способны уничтожить их, растоптать и свести на нет весь труд.
• Если вам тяжело представить композицию будущей панорамы, станьте сами на то место, куда собираетесь установить штатив с камерой, и покрутитесь во все стороны, поворачиваясь ровно на столько градусов, на сколько вы поворачивали бы камеру. Не двигайте глазами, смотрите прямо перед собой и вертитесь всем телом. Замечайте каждую мелочь. Только так вы сможете понять, удачно ли выбрана точки съёмки панорамы. Со временем необходимость в этом забавном ритуале, скорее всего, отпадёт. Но лично я до сих пор так делаю.

На этом я завершаю первую статью моей панорамной азбуки. Жду от вас отзывов, комментариев, вопросов, пожеланий, перепостов в соц. сетях. Если будет хороший отклик, то продолжение не заставит себя ждать. Более того, в следующих выпусках я буду помещать ответы на ваши вопросы, оставленные в комментариях. Благодарю!

Продолжение: 

• Создание панорам от А до Я. Глава 2. Техника.
• Настройка камеры при съёмке панорам. Советы и тонкости.
• Как сделать цилиндрическую панораму без панорамной головки
• Работа с масками в PTGUI (перевод)
• Как добавить панораму в карты Google
• Почему нельзя снимать гигапанорамы в теплую погоду?

Статьи о виртуальных турах:

Статьи о создании виртуальных туров

• Какой панорамный движок выбрать? Почему krpano?
• Знакомство с krpano, первые шаги.
• Работа с тестовым сервером krpano
• Как создать виртуальный тур с переходами
• Подписи панорам в krpano
• Как изменить интерфейс виртуального тура
• Полная настройка интерфейса виртуального тура
• Создание активных хотспотов (дверей, шкафчиков и т.д.) в krpano