Зачем и как снимать панораму
Почему панорама, а не ширик и тем более фишай.
Для начала, хотелось бы сказать очевидную вещь (в заметке вообще много очевидных вещей), что под разные задачи подбирают разные объективы. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше геометрических искажений в фотографии, а также, визуально, все объекты в кадре отдаляются друг от друга.
Такая геометрия земли исправляется, но придется потерять часть изображения, а также (в данном случае) нарушить геометрию звезд, что может быть критично.
Большое фокусное расстояние объектива передает более реалистичную картинку, за счет отсутствия геометрических искажений (принято считать, что человеческий глаз по геометрии - это, примерно, объектив 50 миллиметров). До 50 миллиметров, в данном случае, с теми или иными геометрическими искажениями, а после уже ровные линии даже на периферии кадра.
Ввиду того, что на одном и том же фотоаппарате матрица всегда одна, а объективов может быть множество разных, от выбора оного будет зависеть итоговая детализация фотографии. Меньше фокусное расстояние - больше объектов разом влезает в кадр - размер каждого отдельного объекта в пикселях получается меньше. Соответственно, при итоговой печати детализованные фото обои уже не сделать.
Но бывает ситуация, когда с собой просто объектив не с тем фокусным расстоянием, либо другого объектива просто нет, а хороший пейзаж снять хочется. В таком случае, необходимо использовать панорамную съемку. В данном случае, под панорамой я понимаю просто сшивание нескольких последовательных кадров в один итоговый снимок (соотношение сторон может быть пр этом любым), а не обязательно вытянутую сосиску, которую делает почти любой телефон.
Для себя надо запомнить, что не обязательно панораму делать перемещая фотоаппарат только в одной плоскости. Можно отснять серию снимков, поворачивая фотоаппарат вокруг центральной оси, потом направить его немного в небо или в землю и сделать снова то же самое. Программе в итоге несложно сшить больше снимков, а в итоге получится более полная панорама.
Настройки фотоаппарата. Важность выбора режима съемки.
В настройки фотоаппарата я не включаю только выдержку и диафрагму. Сюда стоит отнести также использование штатива, и выбор режима съемки (полностью ручной, приоритет выдержки, приоритет диафрагмы).
Постоянно носить с собой штатив возможности, как правило, нет. Дешевый легкий штатив часто неустойчив, а легкий и хороший дорого стоит. Ну а тяжелый просто утомительно носить. Поэтому, в данном вопросе стоит исходить из необходимости. Если есть возможность снимать с рук (выдержки позволяют снимать без завышения светочувствительности), то штатив без надобности. Он только замедлит работу. Если съемка вечерняя и ночная, то без штатива обойтись тяжело.
Штатив состоит из двух основных частей. Тренога, от которой зависит высота штатива и устойчивость. И головка штатива, к которой непосредственно крепится фотоаппарат. У хороших штативов головка, как правило, сменная. Их бывает два самых распространенных универсальных типа и несколько специализированных. При покупке стоит обязательно обращать внимание, на какой вес техники рассчитан сам штатив и головка. Если вес фотоаппарата со всеми навесами типа батарейного блока, вспышки (в пейзаже она не нужна обычно, но надо на всякий случай учесть) больше или даже близок к максимально разрешенному, то зажимы могут не держать и при наклоне фотоаппарата не будет жесткого закрепления. Фотоаппарат начнет сползать дальше в сторону наклона.
Самая простая - шаровая головка. За перемещение фотоаппарата во всех плоскостях одновременно отвечает только один зажим. Ослабил его и крути фотоаппарат как угодно. Зажал и фотоаппарат больше не двигается. К сожалению, хорошие шаровые головки стоят дорого, а недорогие плохо держат тяжелую технику, если фотоаппарат надо закрепить под наклоном. В общем-то, ей удобно пользоваться для съемки панорам только в том случае, если выдержки слишком длинные, чтобы снимать с рук, но и закреплять фотоаппарат жестко смысла нет, так как достаточно его просто придерживать на штативе и снимать. То есть около 1/6 секунды для фокусного расстояния около 24мм при наличии стабилизатора. В данном случае зажим можно не затягивать полностью, придерживать фотоаппарат рукой на головке и поворачиваться вместе с ним вокруг центральной оси. При съемки сферических панорам, или просто с большим наклоном фотоаппарата такую головку лучше не использовать.
Но чаще всего используют трехмерную головку. В данной головке за перемещение в каждой из трех плоскостей отвечает отдельный зажим. Для панорам это удобнее, если штатив изначально установлен по уровню и не имеет наклона. Опять же, стоит учесть вес техники. Для скорости съемки панорамы можно использовать тот же прием, который был предложен для шаровых головок - не затягивать некоторые зажимы, если выдержки достаточно длинные, и придерживать рукой.
Если уж задумались о съемке панорам, то скорее всего уже переросли автоматические режимы съемки типа “P”. На выбор остаются полуавтоматические: приоритет выдержки “S”, приоритет диафрагмы “A”. И полностью ручной режим “M”.
Приоритет выдержки при съемке пейзажей практически бесполезен, а уж при съемке панорам тем более.
Выбор стоит делать между приоритетом диафрагмы и полностью ручным. И выбор этот нелегкий. Представим неравномерно освещенный пейзаж, на котором имеются и небо и земля. Для правильного экспонирования неба выдержки относительно короткие, а для земли - относительно длинные. Если делается единичный кадр, то в зависимости от выбора замера экспозиции фотоаппарат автоматически подберет выдержку под задачу. А вот если необходимо снять панораму, то выдержка на каждом кадре будет отличаться. А если к тому же выбран режим замера экспозиции не классический пейзажный “по всему кадру”, а какой-нибудь “центровзвешенный”, то эта разница может быть существенна, особенно на границе светлых и темных участков, так как небо и земля (лес). Небольшую разницу программа сшивки панорам может компенсировать. Общая освещенность всей панорамы при этом будет более равномерная, но границы сшивки кадров могут иметь небольшие ошибки.
Полностью ручной режим, в данном случае, хорош тем, что не будет ошибок экспозамера от кадра к кадру. Необходимо только изначально правильно установить настройки. Не обязательно пользоваться подсказкой в видоискателе о том, недосвет или пересвет в данном случае будет. Можно просто выбрать режим приоритета диафрагмы “A”, установить необходимую диафрагму, навестись на какой-нибудь граничный эталонный объект (чтобы в кадре было равномерно и неба и земли) и запомнить выдержку, которую показывает экспозамер. Снова перейти в режим “M” и выставить необходимые выдержку и диафрагму. И точно также отснять всю панораму, не меняя настройки фотоаппарата.
Если в панораме нет объектов, которые сильно отличаются по освещенности, то оба режима дадут одинаковый результат. Человеческий глаз хорошо подстраивается под любое освещение. Динамический диапазон (видеть одновременно очень светлые и очень темные объекты) у него гораздо шире, чем у матрицы фотоаппарата. При взгляде на небо, зрачок глаза сужается, света поступает меньше и небо кажется чуть темнее. При обратной ситуации всё происходит наоборот. Но глядя одновременно на светлый (небо) и темный объект (земля), в зависимости от того, на что мозг захочет обратить внимание, небо будет резать глаза своей яркостью, либо земля будет казаться темнее. Так вот, в случае использования режима “M” эта разница яркостей объектов будет сохраняться на фотографии. Картинка получится более естественной, хотя некоторые ее части могут быть недосвеченными, или пересвеченными (в таком случае в дело вступает HDR - High Dynamic Range, но об этом как-нибудь потом). А в режиме “A” картинка будет более равномерно освещенной. Выбор каждый должен сделать сам.
Важность запаса по высоте и ширине.
При фотографировании панорамы и ее последующем сшивании, вся итоговая картинка получается выпуклой вверх или вниз, а чаще и туда и обратно. При попытке выровнять более менее горизонт и все объекты в кадре по горизонтали, чтобы фотография казалась естественной (а панорама сама по себе для человеческого глаза естественной не является), появляются провалы сверху и снизу. Провал - это отсутствие изображения как такового.
Вариантов в таком случае три: обрезать всю фотографию так, чтобы скрыть эти провалы, но тогда обрезается и часть кадра посередине.
Второй вариант - использовать различные методы вытягивания изображения и выправления косяков сшивки панорамы (об этом отдельный пункт в заметке).
Или просто снять чуть больше кадров, захватив с избытком верх и низ над пейзажем. Не надо снимать панораму в одной плоскости. Надо потратить чуть больше времени, сменив наклон фотоаппарата вверх и вниз и снова снять ту же панораму. Притом, не обязательно, чтобы кадры были в тех же местах, или количество кадров было одинаковым в каждой из плоскостей. Возможно, не будет необходимости использовать большую часть итогового кадра, но при таком варианте будет меньше проблем при выравнивании всего кадра. Можно будет просто обрезать лишнее.
Такая же история и с запасом по ширине. Панорама после сшивания будет иметь завалы по краям, и тогда придется обрезать углы. Уж лучше, чтобы обрезать пришлось ненужное по изначальной задумке пространство.
Перекрытие фотографий.
Каждый объектив имеет свою геометрию картинки. Чем широкоугольней объектив, тем больше геометрических искажений, особенно по краям кадра. Также, каждый объектив может давать немного неравномерную засветку по всему полю кадра, то есть некоторые части могут быть чуть темнее. Если объектив не имеет брака, то такие затемнения будут только по края кадра и называется это виньетирование (это либо косяк объектива, либо влияние бленды, либо влияние светофильтров). Наличие затемнений в других местах свидетельствует либо о грязи (пыли) на каких-либо линзах, либо о бракованном изделии.
При сшивании панорамы, программа находит одинаковые объекты на кадрах, располагает фотографии в нужном положении и порядке (накладывает кадры друг на друга в том месте, где они одинаковы), и обрезает всё лишнее. Вот это наложение кадра и называется перекрытием. Чем оно больше, тем легче программе найти соседние кадры и правильно их сшить.
В дело вступают геометрические искажения и виньетирование. Самая четкая картинка у любого объектива находится в центре объектива. Чем дальше от центра, тем сильнее падает резкость, тем сильнее геометрические искажения, и тем сильнее виньетирование.
Если панорама снимается на широкоугольный объектив (особенно низкого качества) и перекрытие кадров низкое, то при сшивании освещенность (в месте сшивания) будет сильно меняться (устраняется достаточно хорошо автоматически). Но самое главное, что геометрия картинки будет меняться. Если какой-то объект в одном кадре из-за расположения на периферии стал вытянутым, а на другом этого объекта просто нет (не попал в перекрытие), то в итоговой панораме появятся неестественные искажения объектов. А если сделать перекрытие достаточно сильным, то на одном кадре объект будет вытянутым, а на другом он будет в центре кадра и не будет иметь геометрических искажений. На итоговой панораме он будет нормальным. Поэтому совет - делайте перекрытие как можно больше. Снимайте больше кадров в панораме. Не экономьте. Перекрытие кадров лучше делать от 50%. Если есть возможность всю панораму снять за 5 кадров, сделайте 10. Этим просто устраните проблемы при постобработке.
Сшивание панорамы. Разные методы.
В зависимости от сложности панорамы можно использовать две программы для сшивания. Adobe Photoshop и ptgui. Нельзя сказать какая из них проще или лучше. Итоговую картинку они дают примерно одинаковую. Кто-то предпочитает всё делать в фотошопе. Он неплохо справляется с панорамами, но работает достаточно долго. Специализированные программы обрабатывают снимки быстрее и могут оперировать большим количеством различных проекций (ptgui). Также, при малом перекрытии изображений, автоматика может не справляться и можно будет вручную указать местоположение отдельных кадров (ptgui; в фотошопе тоже можно, но реализовано иначе и лучше не пытаться). Вообще, ptgui, имеет лучший функционал.
Для создания панорамы в фотошопе необходимо кликнуть пункт меню File->Scripts->Load Files into Stack… Далее нажать Browse и выбрать необходимые кадры. Потом поставить галку Attempt to Automatically Align Source Images, нажать Ok и ждать. Каждая фотография загрузится отдельным слоем, а общее рабочее пространство расширится так, чтобы включать в себя по ширине и высоте все правильно расположенные слои.
После этого необходимо выделить разом все слои, нажав Alt+Ctrl+A (Windows) и выбрать пункт меню сверху Edit->Auto-Blend Layers. Выбрать Panorama и обязательно отметить галку Seamless Tones and Colors. Если эту галку не поставить, то на границах сшивания кадров из-за виньетирования может отличаться яркость, а соответственно и немного цвет.
В ptgui всё немного проще.
Жмете Load Images, выбираете кадры и нажимаете Align Images. В общем-то всё готово. Наверху можно выбрать тип проекции, если кажется, что программа сама определила неправильно и в итоге нажать Create panorama в начальном окне. Выбрать формат итогового изображения (лучше psd), сохранить и открыть в фотошопе для дальнейшей работы.
Делайте перекрытие кадров больше!
Выправление перспективы.
После сшивания панорамы, картинка, как правило, получается с искаженной геометрией. Для того, чтобы она казалось более естественной, необходимо выправить горизонт (горизонт должен быть ровным, если нет другой задумки), выровнять стены зданий (они не должны иметь завалов и должны быть просто прямыми). В общем, необходимо выровнять геометрию снимка.
Для этого в фотошопе есть два основных плагина: adaptive wide angle и liqufy.
Adaptive wide angle автоматически выправляет основные ошибки геометрии панорам (и другие геометрические искажения). Не полностью, но для начала этого достаточно. Слейте все получившиеся слои в один, нажав Shift-Ctrl-E и выберите меню Filter->Adaptive Wide Angle.
Необходимо справа в выпадающем списке выбрать Panorama, уменьшить масштаб (Scale) так, чтобы кадр не обрезался и провести мышкой, зажав левую клавишу. Вернемся чуть назад. На самом деле, Scale (масштаб) лучше не уменьшать, чтобы не терять то, ради чего мы и затеяли делать панораму (размер изображения и детализация), а увеличить рабочую область под изображением (Edit->Canvas Size в фотошопе), тогда масштаб можно будет оставить 100%. Если размер не критичен - смело уменьшаем тут и больше не задумываемся.
Так где же проводить, и насколько длинную линию рисовать… Правило такое: чем дальше от центра кадра, тем сильнее фильтр будет пытаться исправить искажения. Просто попробуйте сделать это несколько раз и поймете сами. Проводите линию по том объекту, который должен быть прямым. В данном случае самые сильные искажения на мосту. С первого раза может не получиться нормальный результат, но всегда можно попробовать еще раз.
При этом могут появиться другие геометрические искажения, такие как изгиб горизонта, но их тоже можно исправить методами Edit->Transform и один из методов (в данном случае использовался Warp для исправления горизонта), либо фильтром Filter-Liquify.
Полученную картинку можно либо просто обрезать, или, если не хочется терять какие-то детали по краям, либо использовать Liquify. Или объединить эти два метода, чтобы облегчить себе работу (что и было сделано). Как видно, по углам кадра нет кусков изображения.
Liquify может делать локальные изменения геометрии снимка. Основным орудием является кисть и упорство.
В меню слева выбираете палец, делаете размер кисти побольше, чтобы не было явно заметно искажений при вытягивании и просто натягиваете изображение на углы мышкой, зажимая левую кнопку. Следите за тем, чтобы не утянуть за собой объекты, которые не должны иметь искажений, такие как здания. Это будет сильно заметно.