Fotografia panoramica con software gratuito e hardware economico: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Le fotografie panoramiche vengono utilizzate per creare immagini di scene che sono troppo grandi per adattarsi a un normale obiettivo della fotocamera o addirittura troppo grandi per essere viste dall'occhio umano in una volta. I panorami più noti sono scatti di paesaggi all'aperto di caratteristiche geologiche o skyline di città, ma sono utili anche per scattare foto di grandi dimensioni all'interno di edifici. I panorami sono antichi quasi quanto la fotografia stessa. Fotografi professionisti e inventori hanno creato foto grandangolari utilizzando una varietà di metodi dal diciannovesimo secolo, ma fino a poco tempo questi richiedevano costose attrezzature specializzate e tecniche di elaborazione. Nel corso degli anni sono stati costruiti diversi tipi di fotocamere panoramiche che espongono un grande foglio di pellicola spostando un obiettivo su di esso o esponendo attraverso un obiettivo fisso con un angolo di visione molto ampio. Le innovazioni più recenti nella fotografia includono le fotocamere digitali e l'elaborazione computerizzata delle immagini, che hanno reso possibile un'altra tecnica fotografica panoramica: lo stitching delle immagini. I panorami cuciti consentono molta più flessibilità rispetto alle vecchie fotocamere panoramiche e rientrano nel budget di qualsiasi fotografo amatoriale. Un panorama cucito inizia come una serie di scatti attraverso un obiettivo standard, con la fotocamera nella stessa posizione, utilizzando la stessa esposizione, ma rivolto in direzioni diverse. Il software per computer analizza quindi le immagini separate per determinare a quale angolo corrisponde ciascuna e infine combina tutte le immagini in un unico panorama senza soluzione di continuità.

Passaggio 1: strumenti necessari

Avrai bisogno di alcuni strumenti per questo progetto. Fortunatamente sono tutti gratuiti o facili da trovare. La prima cosa ovvia è una fotocamera digitale. Una buona reflex è ovviamente la migliore, ma è possibile utilizzare alcune fotocamere point-and-shoot economiche, con alcune considerazioni: le moderne fotocamere compatte consentono di scattare facilmente foto ben esposte di qualsiasi scena gestendo le impostazioni del sensore, dell'otturatore e dell'obiettivo automaticamente utilizzando la misurazione della luce incorporata. Questo è fantastico per la maggior parte del tempo quando scatti singoli scatti, ma se scatti due foto dello stesso oggetto da angolazioni diverse, la luminosità, la messa a fuoco e i colori potrebbero non essere gli stessi. Poiché i panorami richiedono più immagini da diverse angolazioni per abbinarsi perfettamente, è necessaria una fotocamera con una modalità di apertura/otturatore/bilanciamento del bianco manuale. Alcune fotocamere (inclusi alcuni modelli Canon e Olympus) hanno anche una modalità panorama dedicata che blocca le impostazioni di esposizione per una serie di scatti e hanno una guida visiva per la sovrapposizione delle immagini. Un treppiede, sebbene non strettamente necessario, rende molto più facile scattare panorami, soprattutto per scene molto ampie o in interni. Un treppiede a testa panoramica ti consente di ruotare la fotocamera senza cambiarne la posizione, il che è sorprendentemente difficile da fare con una fotocamera a mano (almeno se non ci stai pensando) Treppiedi con testa a sfera, come molti modelli portatili in miniatura, non funzionano altrettanto bene, dal momento che non è possibile ruotare la fotocamera senza che si muova in alto o in basso. La parte software di questo progetto è gestita da alcuni programmi diversi, tutti software gratuiti e disponibili per la maggior parte dei sistemi operativi. Hugin è il programma che gestisce l'intero processo di unione delle immagini. La maggior parte del lavoro effettivo viene svolto da altri programmi, ma hugin fornisce un modo conveniente per chiamare ciascuno di essi e di solito ti dice cosa fare dopo se ti perdi. (https://hugin.sourceforge.net)Hugin si basa su un insieme di applicazioni e librerie chiamate Panorama Tools, inclusa la libreria libpano e gli importanti programmi PToptimizer e PTStitcher. La maggior parte dei panotools è ora open source (https://panotools.sourceforge.net/), tranne PTStitcher. Tuttavia, sono disponibili due programmi sostitutivi: PTmender, disponibile dal sito Web di panotools, e nona, che è incluso in hugin. Altre due applicazioni non fanno parte di panotools ma possono essere utilizzate con hugin per migliorare l'aspetto dei tuoi panorami: Autopano (o autopano-sift) automatizza il primo passaggio dei panorami, trovando punti di controllo che legano insieme coppie di immagini. Puoi farlo a mano se hai la pazienza (e probabilmente vorrai ripulire dopo autopano per ottenere il miglior risultato) Sono disponibili alcune diverse implementazioni di autopano, l'ultima è autopano-SIFT-C (disponibile su il sito web di hugin) Enblend è un altro strumento opzionale per migliorare i risultati finali di panorami non proprio perfetti. Dove due immagini si incontrano nell'immagine cucita, ci saranno spesso cuciture o oggetti visibili che si trovano in luoghi leggermente diversi. Enblend può sostituire queste cuciture con transizioni fluide. Le versioni recenti di enblend includono anche uno strumento correlato (utilizzando parte della stessa matematica) chiamato enfuse che utilizza la fusione dell'esposizione per combinare le immagini della stessa scena a diverse esposizioni per creare una singola immagine simulata ad alta gamma dinamica. (https://enblend.sourceforge.net/) Un'applicazione di modifica delle immagini raster per scopi generici è utile per la post-elaborazione finale, il ritaglio o la stampa dei panorami. GIMP è un popolare strumento gratuito adatto a questo (https://www.gimp.org/)

Passaggio 2: Panoramica

Questa istruzione coprirà i seguenti passaggi per l'acquisizione di panorami: 1. Scattare foto alla fonte. Tutte le immagini devono essere scattate con la fotocamera nella stessa posizione e utilizzando le stesse impostazioni di esposizione (a meno che non si utilizzi la fusione dell'esposizione).2. Identificare i punti di controllo. Le coppie di punti di controllo vengono utilizzate per capire come le immagini si adatteranno l'una all'altra. Ogni coppia di punti di controllo identifica due punti in immagini diverse che fanno riferimento allo stesso punto nella scena o due punti nella stessa immagine che dovrebbero essere una linea orizzontale o verticale nell'immagine finale. I punti di controllo possono essere posizionati manualmente o automaticamente utilizzando autopano.3. Ottimizza il panorama. Il programma PToptimizer utilizza i punti di controllo per calcolare a quale posizione (espressa come angoli di beccheggio, rollio e imbardata) corrisponde a ciascuna immagine, nonché quanta distorsione è stata introdotta dall'obiettivo della fotocamera.4. Anteprima, modifica punti di controllo, ottimizzazione di nuovo, GOTO 10. Il primo risultato non sarà perfetto. Potrebbe essere necessario aggiungere, eliminare o spostare punti di controllo, aggiungere guide per mantenere le strutture orizzontali e verticali con l'orientamento corretto, selezionare la proiezione che si desidera utilizzare o regolare il campo visivo per includere solo le parti delle immagini che si desidera voglio.5. Cuci l'immagine. È qui che avviene il vero lavoro. Il programma stitcher prende le posizioni dell'immagine calcolate in precedenza e rimappa ogni pixel delle immagini in ingresso dalla sua proiezione originale a dove dovrebbe essere nel panorama finale. L'output sarà una singola immagine unita o una serie di immagini, ciascuna contenente pixel da esattamente un'immagine sorgente, da fondere in seguito.6. Unisci le immagini cucite per sembrare più carine. Di solito è necessaria un'ulteriore elaborazione sull'output cucito per ripulire le cuciture in cui le immagini non si incontrano perfettamente o altre irregolarità. Enblend e enfuse sono strumenti automatizzati utilizzati da hugin per questo passaggio, oppure puoi farlo manualmente in un editor di immagini come GIMP.

Passaggio 3: scattare foto

Prendi la tua fotocamera digitale, assicurati di avere una scheda di memoria e un nuovo set di batterie e trova una buona scena di cui fare un panorama. Fare panorami non è difficile, ma ci sono alcune semplici cose che puoi fare per evitare errori comuni. Assicurati di utilizzare la modalità manuale o panoramica della fotocamera. Affinché le tue immagini possano essere unite correttamente, devono essere esposte esattamente nello stesso modo, in modo che ogni oggetto appaia con lo stesso colore e luminosità in tutte le immagini. Se utilizzi la modalità manuale, assicurati che la sensibilità (ISO), la velocità dell'otturatore, l'apertura (F stop), il bilanciamento del bianco e, preferibilmente, la messa a fuoco siano gli stessi per ogni immagine del tuo panorama. Se la tua fotocamera ha una modalità panorama, dovrebbe occuparsene per te. L'uso del flash è generalmente una cattiva idea per i panorami, poiché sarà difficile ottenere un'illuminazione coerente e dall'aspetto naturale nell'intero set di immagini. Se non hai molta luce disponibile, un treppiede e un otturatore lento sono l'opzione migliore. La maggior parte dei panorami avrà una gamma dinamica molto ampia, dall'oscurità alla luce intensa. In una tipica scena all'aperto potresti avere un oggetto alla luce diretta del sole (o il sole stesso) su un lato del panorama e un'area in ombra scura a 100 ° di distanza. I sensori della fotocamera hanno generalmente una gamma dinamica abbastanza stretta, quindi dovrai assicurarti che l'esposizione scelta non crei aree completamente bianche o completamente nere. La migliore soluzione a questo problema è utilizzare la fusione dell'esposizione: prendi due (o più) copie dell'intero panorama con esposizioni diverse e combinale in seguito in un'unica immagine, utilizzando solo le parti ben esposte di ciascuna immagine sorgente. Ora che il tuo la fotocamera è configurata correttamente, inizia da un'estremità della scena e scatta la prima immagine. Ruota la fotocamera e continua a scattare foto finché non hai catturato tutta la scena che desideri. La parte di rotazione è in realtà un po' più complicata di quanto si possa pensare all'inizio: se sposti il centro della pupilla d'ingresso dell'obiettivo tra uno scatto e l'altro finirai per avere un errore di parallasse. Ciò significa che gli oggetti in primo piano si sposteranno rispetto a quelli sullo sfondo. Un treppiede è il modo migliore per eliminare questo problema, ma puoi farcela senza uno se stai attento (non fare la cosa ovvia e tieni la fotocamera a distanza di un braccio mentre giri tutto il corpo con i piedi in posizione). Vedere il diagramma per un esempio di parallasse. Ogni coppia di immagini adiacenti deve avere una sovrapposizione per poter trovare i punti di controllo. Una sovrapposizione tra il 30% e il 50% di solito è sufficiente, ma se una parte della scena non ha abbastanza caratteristiche riconoscibili, potrebbe essere necessario sovrapporne di più. Cerca di mantenere la telecamera a livello dell'intero panorama senza spostarti verso l'alto o verso il basso. Se hai una struttura alta che non si adatta a una singola immagine, scatta un'altra riga di immagini con la fotocamera rivolta verso l'alto (o verso il basso) rispetto alla prima riga. Naturalmente, i panorami non devono essere sempre solo larghi (nella dimensione orizzontale), possono essere alti e larghi (con diversi passaggi verticali) o semplicemente alti.

Passaggio 4: punti di controllo

Comprensione dei punti di controllo: i punti di controllo sono ciò che l'ottimizzatore utilizza per determinare le relazioni tra tutte le immagini nel panorama. In realtà ci sono due diversi tipi di punti di controllo. I punti di controllo normali identificano due punti in due immagini diverse che si riferiscono allo stesso oggetto, e quindi dovrebbero apparire nello stesso punto nel panorama finale. Le guide delle linee orizzontali e verticali identificano due punti che dovrebbero essere in linea retta, di solito dalla stessa immagine (a volte i panorami appariranno ondulati senza di essi). I punti di controllo sono gli input principali che l'ottimizzatore utilizza per allineare le immagini in un panorama completo e la differenza tra un buon panorama e uno cattivo dipende dalla qualità dei punti di controllo che crei (e da quanto tempo ci dedichi). Prima di poter aggiungere punti di controllo, devi aggiungere tutte le immagini di origine al tuo progetto. Usa il pulsante "Carica immagini" nella scheda Assistente di hugin per farlo. Se hai installato autopano, hugin probabilmente lo eseguirà immediatamente e tenterà di ottimizzare il panorama non appena termina e ti darà un'anteprima dell'intero panorama. Se vuoi aggiungere i tuoi punti di controllo tutti a mano, disattiva questa opzione nelle preferenze di hugin. Ora passa alla scheda dei punti di controllo. Questa schermata mostra due immagini affiancate in modo da poter modificare i punti di controllo che le appartengono. Usa i menu sopra le immagini (o le schede numerate nelle versioni precedenti di hugin) per selezionare la prima e la seconda immagine (0 e 1). Trova un oggetto riconoscibile che appare in entrambe le immagini, preferibilmente qualcosa vicino allo sfondo. Fare clic su una parte di esso nell'immagine a sinistra. La finestra dell'immagine dovrebbe ingrandire completamente mostrando l'area intorno a dove hai fatto clic. Quindi fare clic sulla stessa parte dello stesso oggetto nell'immagine a destra. Hugin eseguirà una "messa a punto" non appena si fa clic sulla seconda immagine, cercando un punto che corrisponda meglio alla prima immagine. Puoi trascinare uno dei punti di controllo in una nuova posizione se non sono nel posto giusto. Facendo clic sul pulsante di regolazione fine in qualsiasi momento, il punto destro verrà agganciato alla parte dell'immagine più simile al punto sinistro. Una volta che entrambi i punti sono nella posizione corretta, fai clic con il pulsante destro del mouse per salvare il punto di controllo. Per allineare correttamente il tuo panorama, ogni coppia di immagini sovrapposte deve avere almeno un punto di controllo. Di solito uno non è abbastanza (poiché le immagini possono ancora ruotare attorno al punto comune), quindi prova ad aggiungerne quante più riesci a trovare. Se le immagini hanno oggetti in primo piano e sullo sfondo, non sarai in grado di allineare entrambi i piani se c'è qualche errore di parallasse. I punti di sfondo di solito funzionano meglio, quindi aggiungi punti di controllo solo su oggetti lontani se riesci a vedere oggetti vicini in punti diversi nelle due immagini. Per aggiungere una linea guida orizzontale o verticale, seleziona la stessa immagine in entrambe le finestre. Trova un oggetto, come un lampione, il lato di un edificio o una parte dell'orizzonte, che desideri venga visualizzato come una linea orizzontale o verticale di livello nell'immagine finale. Posiziona un punto nella finestra di sinistra a un'estremità della linea e un punto all'altra estremità della finestra di destra. La regolazione fine tende a confondersi con le linee, quindi potrebbe essere necessario spostare i punti manualmente. Fare clic con il pulsante destro del mouse per aggiungere il punto di controllo. Il menu della modalità sotto l'elenco dei punti di controllo dovrebbe indicare che si tratta di una linea verticale o orizzontale. Cambialo nella modalità corretta se hugin ha indovinato la direzione sbagliata. Dopo aver ottenuto abbastanza punti di controllo, puoi ottimizzare il panorama per posizionare ogni immagine nella posizione giusta e ottenere un'anteprima del risultato finale.

Passaggio 5: ottimizza

Dopo aver aggiunto punti di controllo a tutte le tue immagini, il passaggio successivo è eseguire PToptimizer per mettere insieme il tuo panorama. Utilizza i punti di controllo creati nell'ultimo passaggio per ricostruire le condizioni in cui è stata scattata ogni foto, incluso l'orientamento della fotocamera e la distorsione dell'obiettivo. Con queste informazioni, la cucitrice può rimappare le immagini di origine in un unico panorama utilizzando una qualsiasi delle proiezioni supportate. Passa alla scheda Ottimizzatore di hugin. Fai clic su "Ottimizza ora!" pulsante per eseguire la modalità di ottimizzazione predefinita. Questo tenterà di trovare la posizione migliore (angolo di beccheggio, rollio e imbardata) per ogni immagine in modo che tutti i punti di controllo siano allineati. Dopo aver ottimizzato il panorama, apri la finestra di anteprima per avere un'idea di come sarà il risultato. Cerca i punti in cui due immagini non sembrano corrispondere correttamente e torna all'editor dei punti di controllo e aggiungi o modifica alcuni punti sulle immagini interessate. Ottimizza di nuovo e aggiorna l'anteprima. Ripeti fino a quando tutto sembra buono come puoi ottenerlo. Se una o più immagini appaiono inclinate, prova a trovare oggetti che puoi usare come guide orizzontali e verticali e aggiungi punti di controllo su di essi. Ottimizza, aggiorna l'anteprima. Se il tuo panorama ha un bell'aspetto dopo l'ottimizzazione della posizione, passa alla modalità "Posizioni, vista e barile" e ottimizza di nuovo. PToptimizer proverà a correggere alcune delle distorsioni causate dall'obiettivo della fotocamera. Ora è il momento di unire l'output a piena risoluzione del panorama (e trovare più errori che l'anteprima non ha mostrato, modificare più punti di controllo, ottimizzare di nuovo…)

Passaggio 6: punto

Sei finalmente pronto per creare la tua immagine panoramica finale. Passa alla scheda Stitcher; Spiegherò tutte le opzioni di seguito. Le prime due opzioni sono la proiezione e il campo visivo. Entrambi questi possono anche essere modificati dalla finestra di anteprima, dove puoi vedere graficamente come influenzano il panorama. Hugin può generare immagini in una serie di proiezioni diverse e scene diverse hanno un aspetto migliore in proiezioni diverse. La proiezione rettilinea è la stessa proiezione che produce un normale obiettivo fotografico ideale (e la stessa che vedi con i tuoi occhi). Le proiezioni rettilinee, per definizione, rappresentano le linee rette nella scena come linee rette sull'immagine. Le strutture rettangolari come gli edifici appariranno nello stesso modo in cui appaiono nella vita reale, ma gli oggetti lontani dal centro dell'immagine verranno allungati molto più grandi del normale. Questo di solito distrugge la tua immagine se è più larga di 90 o 100, quindi è meglio per panorami stretti o alti. I panorami più ampi hanno un aspetto migliore utilizzando una proiezione cilindrica o equirettangolare (sferica). Entrambe queste proiezioni evitano di distorcere le distanze orizzontali dal centro dell'immagine, ma trasformeranno le strutture orizzontali sopra o sotto il centro verticale in archi e bolle. Il campo visivo controlla l'ampiezza dell'angolo mostrato nell'immagine di output. Il pulsante "Calcola campo visivo" troverà la vista più piccola che include ogni immagine. Qualsiasi cosa più grande di questa spreca solo memoria, spazio su disco e tempo di elaborazione, quindi usa i cursori nella finestra di anteprima per ritagliare il tuo panorama solo nella sezione che ti serve. La prossima è la dimensione della tela. Questa è la dimensione dell'immagine di output finale, in pixel. I valori forniti da "Calcola dimensione ottimale" rappresentano la dimensione più grande possibile senza allungare le immagini di origine oltre le dimensioni originali. Ovviamente puoi usare una dimensione maggiore, ma creerai solo pixel ridondanti. I panorami più grandi richiedono più tempo per essere generati, utilizzare più memoria e creare file più grandi sul disco, quindi inizia in piccolo per avere un'idea di quale tipo di dimensione il tuo hardware (e pazienza) può gestire. Hugin può produrre (in realtà, istruire altri programmi per l'output) molti diversi tipi di immagini in diversi formati da un singolo progetto panoramico. La maggior parte delle volte vuoi semplicemente il "panorama misto", che chiama nona per rimappare le tue immagini nella nuova proiezione e usa enblend per appianare le giunture. Infine, puoi scegliere il formato e le opzioni di compressione per l'immagine finale. Una volta tutto è pronto, fai clic su "Cuci adesso!" Hugin chiederà un nome file su cui scrivere l'output e inizierà a sgranocchiare le immagini di origine in un bellissimo panorama. Durante il processo possono apparire diverse finestre, che parlano di piramidi laplace, livelli di esposizione, maschere di fusione e quant'altro. Quando tutto è finito, dovresti avere un bel file di immagine grande nella directory che hai specificato in precedenza.