Panoramafotografering med gratis programvare og billig maskinvare: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

Panoramafotografier brukes til å lage bilder av scener som er for store til å passe inn i et vanlig kameralinsen eller til og med for store til at det menneskelige øyet kan se på en gang. De fleste kjente panoramaene er utendørs landskapsbilder av geologiske trekk eller byhimmelen, men de er også nyttige for å ta store bilder inne i bygninger. Panoramaer er nesten like gamle som selve fotografiet. Profesjonelle fotografer og oppfinnere har laget ekstreme vidvinkelbilder ved hjelp av en rekke metoder siden det nittende århundre, men inntil nylig krevde disse dyre spesialisert utstyr og behandlingsteknikker. Flere typer panoramakameraer har blitt bygd opp gjennom årene som avslører et stort filmark ved enten å flytte et objektiv over det eller eksponere gjennom et fast objektiv med en veldig bred synsvinkel. Flere nyere innovasjoner innen fotografering inkluderer digitale kameraer og datastyrt bildebehandling., som har muliggjort enda en panoramafotograferingsteknikk: bildesøm. Syede panoramabilder gir mye mer fleksibilitet enn eldre panoramakameraer og ligger godt innenfor budsjettet til enhver amatørfotograf. Et syet panorama starter som en serie bilder med et standardobjektiv, med kameraet på samme sted, med samme eksponering, men vender i forskjellige retninger. Dataprogramvare analyserer deretter de separate bildene for å bestemme hvilken vinkel hver og en tilsvarer, og kombinerer til slutt alle bildene til et enkelt sømløst panorama.

Trinn 1: Nødvendige verktøy

Du trenger noen få verktøy for dette prosjektet. Heldigvis er de enten gratis eller enkle å finne. Det første åpenbare er et digitalkamera. En god speilreflekskamera er selvfølgelig best, men noen billige pek-og-skyte-kameraer kan brukes, med noen få hensyn: Moderne kompakte kameraer lar deg enkelt ta godt eksponerte bilder av enhver scene ved å administrere sensor-, lukker- og objektivinnstillinger automatisk ved hjelp av innebygd lysmåling. Dette er flott mesteparten av tiden når du tar individuelle bilder, men hvis du tar to bilder av det samme objektet fra forskjellige vinkler, kan det hende at lysstyrke, fokus og farger ikke er like. Siden panoramaer krever flere bilder fra forskjellige vinkler for å passe perfekt, trenger du et kamera med en manuell blender/lukker/hvitbalansemodus. Noen kameraer (inkludert noen Canon- og Olympus -modeller) har til og med en dedikert panoramamodus som låser eksponeringsinnstillingene for en serie bilder og har en visuell guide for overlapping av bildene. Et stativ, selv om det ikke er strengt nødvendig, gjør det mye lettere å ta panoramaer, spesielt for veldig brede scener eller innendørs. Et pan-head stativ lar deg rotere kameraet uten å endre posisjon, noe som er overraskende vanskelig å gjøre med et håndholdt kamera (i hvert fall hvis du ikke tenker på det) Kulehodestativ, som mange miniatyr bærbare modeller, fungerer ikke så bra, siden du ikke kan rotere kameraet jevnt uten at det beveger seg opp eller ned. Programvaredelen av dette prosjektet håndteres av noen få forskjellige programmer, som alle er gratis programvare og tilgjengelig for de fleste operativsystemer. Hugin er programmet som administrerer hele bildesømprosessen. Det meste av selve arbeidet utføres av andre programmer, men hugin gir en praktisk måte å ringe hver enkelt av dem og forteller deg vanligvis hva du skal gjøre videre hvis du går deg vill. (https://hugin.sourceforge.net) Hugin er basert på et sett med applikasjoner og biblioteker kalt Panorama Tools, inkludert libpano -biblioteket, og de viktige programmene PToptimizer og PTStitcher. De fleste panotools er nå åpen kildekode (https://panotools.sourceforge.net/), unntatt PTStitcher. Imidlertid er det to erstatningsprogrammer tilgjengelig: PTmender, tilgjengelig fra panotools nettsted, og nona, som følger med hugin. To flere programmer er ikke en del av panotools, men kan brukes med hugin for å få panoramaene dine til å se bedre ut: Autopano (eller autopano-sift) automatiserer det første trinnet i panoramaer og finner kontrollpunkter som knytter par bilder sammen. Du kan gjøre dette for hånd hvis du har tålmodighet (og du vil sannsynligvis rydde opp etter autopano for å få det beste resultatet) Det er noen forskjellige implementeringer av autopano tilgjengelig, den siste er autopano-SIFT-C (tilgjengelig på hugin-nettstedet) Enblend er et annet valgfritt verktøy for å forbedre de endelige resultatene av ikke-så perfekte panoramaer. Der hvor to bilder møtes i det syede bildet, vil det ofte være synlige sømmer eller objekter som er på litt forskjellige steder. Enblend kan erstatte disse sømmene med jevne overganger. Nylige versjoner av enblend inkluderer også et relatert (ved hjelp av noen av samme matte) verktøy kalt enfuse som bruker eksponeringsblanding for å kombinere bilder av samme scene ved forskjellige eksponeringer for å lage et enkelt simulert bilde med høyt dynamisk område. (https://enblend.sourceforge.net/) Et generelt raster-bilderedigeringsprogram er nyttig for endelig etterbehandling, beskjæring eller utskrift av panoramaene dine. GIMP er et populært gratis verktøy som passer for dette (https://www.gimp.org/)

Trinn 2: Oversikt

Denne instruksen vil dekke følgende trinn for å ta panoramaer: 1. Tar kildebilder. Alle bilder må tas med kameraet i samme posisjon og med samme eksponeringsinnstillinger (med mindre du bruker eksponeringsblanding).2. Identifiser kontrollpunkter. Par kontrollpunkter brukes til å finne ut hvordan bildene vil passe sammen. Hvert kontrollpunktpar identifiserer enten to punkter i forskjellige bilder som refererer til det samme punktet i scenen, eller to punkter i det samme bildet som skal være en horisontal eller vertikal linje i det endelige bildet. Kontrollpunkter kan plasseres for hånd eller automatisk ved hjelp av autopano.3. Optimaliser panoramaet. PToptimizer -programmet bruker kontrollpunktene til å beregne hvilken posisjon (uttrykt som stigning, rulle og gjevvinkler) hvert bilde tilsvarer, samt hvor mye forvrengning som ble introdusert av kameralinsen. Forhåndsvis, rediger kontrollpunkter, optimaliser igjen, GOTO 10. Det første resultatet blir ikke perfekt. Du må kanskje legge til, slette eller flytte kontrollpunkter, legge til guider for å beholde horisontale og vertikale strukturer i riktig retning, velge hvilken projeksjon du vil bruke eller justere synsfeltet for å inkludere bare delene av bildene du ønsker.5. Sy bildet. Det er her det virkelige arbeidet skjer. Sømmerprogrammet tar de tidligere beregnede bildestillinger og reproduserer hver piksel av inndatabildene fra den opprinnelige projeksjonen til der det skulle være i det endelige panoramaet. Utdataene vil enten være et enkelt sammenslått bilde eller en serie bilder, som hver inneholder piksler fra nøyaktig ett kildebilde, som skal blandes senere. Bland de syede bildene for å se mer pen ut. Noen ekstra behandling er vanligvis nødvendig på den syede utskriften for å rydde opp i sømmer der bildene ikke møtes perfekt eller andre uregelmessigheter. Enblend og enfuse er automatiserte verktøy hugin bruker for dette trinnet, eller du kan gjøre det for hånd i et bildeditor som GIMP.

Trinn 3: Ta bilder

Ta tak i digitalkameraet, sørg for at du har et minnekort og et nytt sett med batterier, og finn en god scene å ta et panorama av. Det er ikke vanskelig å ta panoramaer, men det er noen enkle ting du kan gjøre for å unngå vanlige feil. Sørg for at du bruker kameraets manuelle eller panoramamodus. For at bildene dine skal sys sammen riktig, må de eksponeres nøyaktig på samme måte, slik at hvert objekt vises med samme farge og lysstyrke på alle bildene. Hvis du bruker manuell modus, må du kontrollere at følsomheten (ISO), lukkerhastigheten, blenderåpningen (F -stopp), hvitbalansen og helst fokus er den samme for hvert bilde i panoramaet. Hvis kameraet ditt har panoramamodus, bør det ta seg av dette for deg. Bruk av blitsen er generelt en dårlig idé for panoramaer, siden det vil være vanskelig å få belysningen konsekvent og naturlig ut i hele settet med bilder. Hvis du ikke har mye tilgjengelig lys, er et stativ og langsom lukker det beste alternativet. De fleste panoramaer vil ha et veldig stort dynamisk område fra mørke til sterkt lys. På en typisk utendørsscene kan du ha et objekt i direkte sollys (eller solen selv) på den ene siden av panoramaet, og et mørkt skyggelagt område 100 sek. Unna. Kamerasensorer har generelt et ganske smalt dynamisk område, så du må sørge for at eksponeringen du velger ikke vil skape noen helt hvite eller helt svarte områder. Den beste løsningen på dette problemet er å bruke eksponeringsblanding: ta to (eller flere) kopier av hele panoramaet ved forskjellige eksponeringer og kombiner dem senere til et enkelt bilde, og bruk kun de godt eksponerte delene av hvert kildebilde. kameraet er riktig konfigurert, start i den ene enden av scenen og ta det første bildet. Roter kameraet og fortsett å ta bilder til du har tatt hele scenen du vil ha. Den roterende delen er faktisk litt vanskeligere enn du kanskje tror først: Hvis du flytter midten av linsens inngangselev mellom bildene, ender du med parallaksfeil. Dette betyr at objekter i forgrunnen vil skifte i forhold til objektene i bakgrunnen. Et stativ er den beste måten å eliminere dette på, men du kan klare deg uten et hvis du er forsiktig (ikke gjør det åpenbare og hold kameraet på armlengdes avstand mens du snur hele kroppen med føttene på plass). Se diagrammet for et eksempel på parallaks. Hvert par tilstøtende bilder må ha en viss overlapping for å kunne finne kontrollpunkter. Overlapping mellom 30% og 50% er vanligvis tilstrekkelig, men hvis en del av scenen din ikke har nok gjenkjennelige funksjoner, må du kanskje overlappe mer. Prøv å holde kameraet nivå over hele panoramaet uten å bevege deg opp eller ned. Hvis du har en høy struktur som ikke passer inn i et enkelt bilde, kan du ta en ny rad med bilder med kameraet pekende opp (eller ned) i forhold til den første raden. Selvfølgelig trenger panoramaer ikke alltid å være bare brede (i den horisontale dimensjonen), de kan være høye og brede (med flere vertikale trinn) eller bare høye.

Trinn 4: Kontrollpunkter

Forstå kontrollpunkter: Kontrollpunkter er det optimalisatoren bruker for å bestemme forholdet mellom alle bildene i panoramaet. Det er faktisk to forskjellige typer kontrollpunkter. Normale kontrollpunkter identifiserer to punkter i to forskjellige bilder som refererer til det samme objektet, og bør derfor vises på samme sted i det endelige panoramaet. Horisontale og vertikale linjeledere identifiserer to punkter som skal være i en rett linje, vanligvis fra det samme bildet (panoramaer vil noen ganger virke bølgete uten dem). Kontrollpunkter er hovedinngangene som optimalisereren bruker for å justere bildene til et komplett panorama, og forskjellen mellom et godt panorama og et dårlig avhenger av kvaliteten på kontrollpunktene du lager (og hvor mye tid du bruker på dem). Før du kan legge til kontrollpunkter, må du legge til alle kildebildene i prosjektet. Bruk "Last inn bilder" -knappen på hugins Assistent -fane for å gjøre dette. Hvis du har autopano installert, vil hugin sannsynligvis kjøre det umiddelbart og prøve å optimalisere panoramaet så snart det er ferdig og gi deg en forhåndsvisning av hele panoramaet. Hvis du vil legge til kontrollpunktene dine for hånd, slå av dette alternativet i hugins preferanser. Nå bytter du til kontrollpunktfanen. Denne skjermen viser to bilder side om side, slik at du kan redigere kontrollpunktene som tilhører dem. Bruk menyene over bildene (eller nummererte faner i eldre versjoner av hugin) for å velge det første og andre bildet (0 og 1). Finn et gjenkjennelig objekt som vises i begge bildene, helst noe i nærheten av bakgrunnen. Klikk på en del av det i bildet til venstre. Bildevinduet skal zoome inn hele veien og vise området rundt der du klikket. Klikk deretter på den samme delen av det samme objektet i det høyre bildet. Hugin vil utføre en "finjustering" så snart du klikker på det andre bildet, og søker etter et punkt som passer best til det første bildet. Du kan dra ett av kontrollpunktene til en ny posisjon hvis de ikke er på rett sted. Hvis du klikker på finjusteringsknappen når som helst, klikker du høyre punkt til den delen av bildet som ligner mest på det venstre punktet. Når begge punktene er på riktig sted, høyreklikker du for å lagre kontrollpunktet. For å lykkes med å justere panoramaet må hvert overlappende par bilder ha minst ett kontrollpunkt. Vanligvis er en ikke nok (siden bildene fremdeles kan rotere om det vanlige punktet), så prøv å legge til så mange du kan finne. Hvis bildene har objekter i forgrunnen og bakgrunnen, vil du ikke kunne justere begge planene hvis det er noen parallaksfeil. Bakgrunnspunkter fungerer vanligvis bedre, så legg til kontrollpunkter bare på objekter langt borte hvis du kan se objekter i nærheten på forskjellige steder i de to bildene. For å legge til en horisontal eller vertikal linjeguide, velg det samme bildet i begge vinduene. Finn et objekt, for eksempel en lyktestolpe, siden av en bygning eller en del av horisonten, som du vil skal vises som en horisontal eller vertikal linje i det endelige bildet. Plasser et punkt i venstre vindu i den ene enden av linjen, og et punkt i den andre enden i det høyre vinduet. Finjustering har en tendens til å bli forvirret med linjer, så du må kanskje flytte punktene rundt manuelt. Høyreklikk for å legge til kontrollpunktet. Modusmenyen under kontrollpunktlisten skal indikere at det er en vertikal eller horisontal linje. Endre den til riktig modus hvis hugin gjettet retningen feil. Etter at du har nok kontrollpunkter, kan du optimalisere panoramaet for å plassere hvert bilde i riktig posisjon og få en forhåndsvisning av det endelige resultatet.

Trinn 5: Optimaliser

Etter at du har lagt til kontrollpunkter til alle bildene dine, er neste trinn å kjøre PToptimizer for å sette sammen panoramaet ditt. Den bruker kontrollpunktene du opprettet i det siste trinnet for å rekonstruere forholdene hvert bilde ble tatt på, inkludert kameraets orientering og linseforvrengning. Med denne informasjonen kan sømmen omforme kildebildene til et enkelt panorama ved hjelp av en av de støttede projeksjonene. Bytt til kategorien Optimizer i hugin. Klikk på "Optimaliser nå!" knappen for å kjøre standard optimaliseringsmodus. Dette vil forsøke å finne den beste posisjonen (pitch, roll og yaw vinkler) for hvert bilde, slik at alle kontrollpunktene står på rad. Etter å ha optimalisert panoramaet, åpner du forhåndsvisningsvinduet for å få en ide om hvordan resultatet vil se ut. Se etter steder der to bilder ikke ser ut til å stemme riktig, og gå tilbake til kontrollpunktredigereren og legg til eller endre noen punkter på de berørte bildene. Optimaliser igjen og oppdater forhåndsvisningen. Gjenta til alt ser så bra ut som du kan få det. Hvis et eller flere bilder ser vippet ut, kan du prøve å finne objekter du kan bruke som horisontale og vertikale guider og legge til kontrollpunkter på dem. Optimaliser, oppdater forhåndsvisning. Hvis panoramaet ditt ser bra ut etter posisjonsoptimalisering, bytter du til posisjoner, visning og fat og optimaliserer igjen. PToptimizer vil prøve å rette opp for noen av forvrengningene forårsaket av kameralinsen. Nå er det på tide å sy hele oppløsningen på panoramaet (og finne flere feil som forhåndsvisningen ikke viste, redigere flere kontrollpunkter, optimalisere igjen …)

Trinn 6: Sy

Du er endelig klar til å lage det siste panoramabildet. Bytt til kategorien Stitcher; Jeg vil forklare alle alternativene nedenfor. De to første alternativene er projeksjon og synsfelt. Begge disse kan også endres fra forhåndsvisningsvinduet, hvor du grafisk kan se hvordan de påvirker panoramaet. Hugin kan generere bilder i en rekke forskjellige projeksjoner, og forskjellige scener ser best ut i forskjellige projeksjoner. Den rettlinjede projeksjonen er den samme projeksjonen som et ideelt normalt kameralinse produserer (og det samme som du ser med øynene). Rettlinjære anslag representerer per definisjon rette linjer i scenen som rette linjer på bildet. Rektangulære strukturer som bygninger vil se ut på samme måte som de gjør i virkeligheten, men objekter langt borte fra midten av bildet vil bli strukket til mye større enn normalt. Dette vil vanligvis ødelegge bildet ditt hvis det er bredere enn 90 eller 100, så det er best for smale eller høye panoramabilder. Bredere panoramabilder ser best ut enten med sylindrisk eller ekvektangulær (sfærisk) projeksjon. Begge disse fremspringene unngår forvrengning av horisontale avstander fra midten av bildet, men vil gjøre horisontale strukturer over eller under det vertikale senteret til buer og bobler. Synsfeltet styrer hvor bred en vinkel som skal vises i utgangsbildet. Knappen "Beregn synsfelt" finner den minste visningen som inneholder hvert bilde. Noe større enn dette sløser bare med minne, diskplass og behandlingstid, så bruk glidebryterne i forhåndsvisningsvinduet for å beskjære panoramaet til bare den delen du trenger. Neste er lerretstørrelsen. Dette er størrelsen på det endelige utskriftsbildet, i piksler. Verdiene gitt av "Beregn optimal størrelse" representerer den største størrelsen som er mulig uten å strekke kildebildene utover de opprinnelige størrelsene. Du kan selvfølgelig bruke en større størrelse, men du vil bare lage overflødige piksler. Større panoramaer tar lengre tid å generere, bruke mer minne og opprette større filer på disken din, så begynn i det små for å få en ide om hva slags størrelse maskinvaren din (og tålmodigheten) kan håndtere. Hugin kan sende ut (faktisk instruere andre programmer å sende ut) mange forskjellige typer bilder i forskjellige formater fra et enkelt panoramaprosjekt. Mesteparten av tiden vil du bare ha det "blandede panoramaet", som kaller nona til å omforme bildene dine til den nye projeksjonen, og bruker enblend til å glatte ut sømmene. Til slutt kan du velge format og komprimeringsalternativer for det endelige bildet. alt er klart, klikk "Sy nå!" Hugin vil be om et filnavn for å skrive utgangen til, og begynne å knuse kildebildene dine til et vakkert panorama. Flere vinduer kan vises under prosessen, og snakker om laplacian pyramider, eksponeringslag, blandingsmasker og hva ikke. Når alt er ferdig, bør du ha en fin stor bildefil i katalogen du angav tidligere.