玩轉(zhuǎn)智能掃描全景拍攝

田京輝

我們現(xiàn)在到頤和園里的歷史圖片展可以看到100年前拍攝的公園全景照片,可見(jiàn)全景照片之悠久歷史,不過(guò)幾年前拍攝全景照片還是一件麻煩事,或者使用操作復(fù)雜的專業(yè)轉(zhuǎn)機(jī),或者用數(shù)碼相機(jī)拍攝多張局部照片進(jìn)行后期拼接。2009年年初,索尼HX1數(shù)碼相機(jī)第一次裝備了“掃描全景”功能,從此拍攝全景圖成為舉手之勞,目前索尼、富士、奧林巴斯、三星、柯達(dá)等多種品牌的數(shù)碼相機(jī)上都配置了智能全景掃描功能,掃描角度多為120度、180度或360度可選。

1.掃描全景拍攝功能的原理

從前數(shù)碼相機(jī)上有“輔助拼貼”功能,大致是按著設(shè)定方向轉(zhuǎn)動(dòng)相機(jī),拍攝下一張時(shí),上一張照片的邊緣部分會(huì)顯示在取景屏上,以此幫助拍攝者找好銜接位置,拍攝好的多張照片需要在電腦上用專用軟件拼合在一起。新型的智能全景掃描功能依舊是利用多張照片合成的原理,不過(guò)不需電腦,而是利用自身高速拍攝和高速處理的優(yōu)勢(shì),直接在相機(jī)里合成全景照片。

智能掃描全景拍攝是手持相機(jī),按一下快門(mén)按鈕,快速旋轉(zhuǎn)相機(jī),一次完成全景照片的拍攝。經(jīng)過(guò)對(duì)各種試拍樣片的分析,掃描全景拍攝的工作原理,大致是快速拍攝多張照片在機(jī)內(nèi)進(jìn)行合成,以索尼TX55相機(jī)為例,它是以大約每秒10張的速度拍攝,每次按下快門(mén)最多可以拍攝100張照片。每次拍攝的第一張照片選用中間部分較大的面積,后續(xù)照片只選用每張照片中間很小的部分,最后一張照片也選用中間部分較大的面積,由機(jī)內(nèi)處理器即時(shí)把它們拼合為一張照片。需要注意的是第一張照片和最后一張照片,它們也沒(méi)有用到全張照片的邊緣,用的也是比較居中的部分,只是面積比較大而已,這對(duì)照片的變形控制有很大的意義。

2.掃描全景拍攝的優(yōu)點(diǎn)

掃描全景拍攝的主要優(yōu)點(diǎn),一是快捷,幾秒鐘就可以得到最終結(jié)果,如果不滿意則可以當(dāng)場(chǎng)重來(lái);二是因?yàn)樽鳛樵牧系拿繌堈掌既∽耘臄z場(chǎng)景的中間部分,所以景物變形非常小,不管是俯拍還是仰拍,基本都可以把場(chǎng)景中的豎直線條保持為豎直;三是高像素,其清晰度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)的單張照片,比如索尼TX55相機(jī)最大常規(guī)照片尺寸是4608×3456像素,而高分辨率的全景照片尺寸是10480×4096像素。

3.掃描全景照片的拍攝方法和注意事項(xiàng)

首先通過(guò)相機(jī)菜單或機(jī)身按鈕把相機(jī)設(shè)置為智能掃描全景模式,不同品牌的相機(jī)可能會(huì)有不同的具體叫法。

在菜單里設(shè)定相機(jī)運(yùn)動(dòng)方向。如果沒(méi)有特殊考慮,從左至右或從上至下的運(yùn)動(dòng)因?yàn)楹蛯?xiě)字相同,最符合多數(shù)人操作習(xí)慣。

設(shè)定全景影像的尺寸。以索尼TX55為例,水平拍攝時(shí),寬尺寸為7152×1080,標(biāo)準(zhǔn)尺寸為4912×1080;垂直拍攝時(shí),寬尺寸為1920×4912,標(biāo)準(zhǔn)尺寸為1920×3424,高分辨率的全景照片尺寸是10480×4096像素。因?yàn)楝F(xiàn)在存儲(chǔ)卡都很大,所以建議多以寬尺寸拍攝,這樣取景范圍更廣闊,后期剪裁的余地大。

舉起相機(jī),按下快門(mén),按照設(shè)定的運(yùn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)移動(dòng)相機(jī)完成拍攝。相機(jī)可以水平移動(dòng),也可以垂直移動(dòng)。有的相機(jī)在屏幕上會(huì)出現(xiàn)提示:按快門(mén)并平穩(wěn)地向箭頭方向移動(dòng)相機(jī)。

相機(jī)要?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng),速度大約是10秒鐘旋轉(zhuǎn)一周360度,在開(kāi)始玩全景拍攝時(shí)可以有意識(shí)地練習(xí)掌控旋轉(zhuǎn)速度。好的全景照片應(yīng)該曝光準(zhǔn)確、構(gòu)圖均衡、畫(huà)面里連續(xù)的橫線條沒(méi)有斷裂或鋸齒、豎線條基本保持豎直、運(yùn)動(dòng)物體和行人沒(méi)有變形和重復(fù)影像。

相機(jī)移動(dòng)軌跡要保持平滑,抖動(dòng)太大會(huì)使橫線條無(wú)法順利銜接,如圖中紅圈處的鋸齒就是相機(jī)抖動(dòng)造成的。

平滑的移動(dòng)相機(jī)并不是指絕對(duì)的橫平豎直,如本例圖就是把相機(jī)向右傾斜大約15度拍攝的,但是要注意移動(dòng)相機(jī)的軌跡需要和相機(jī)的底邊保持平行。

全景照片包含了很大的方向范圍,所以光比會(huì)非常大,而全景照片在拍攝時(shí)會(huì)使用同一個(gè)曝光量,所以,為了使整張照片曝光準(zhǔn)確,就要選一個(gè)合適的場(chǎng)景作為測(cè)光基準(zhǔn)。

例圖的上圖以畫(huà)面左側(cè)場(chǎng)景為測(cè)光點(diǎn),這里光線很暗,就造成照片中間陽(yáng)光地帶嚴(yán)重曝光過(guò)度。中圖以照片中部為測(cè)光依據(jù),半按快門(mén),從畫(huà)面左側(cè)的陰影部分開(kāi)始拍攝,雖然陰影部分過(guò)暗,但是陽(yáng)光區(qū)域沒(méi)有發(fā)生高光溢出。因?yàn)閿?shù)碼影像的暗部蘊(yùn)含著豐富的層次信息,所以可以在電腦上適度提亮暗部得到下圖,使整張照片的動(dòng)態(tài)范圍有所提升。這個(gè)例子說(shuō)明,在整個(gè)場(chǎng)景明暗懸殊的情況下,一般應(yīng)該對(duì)亮部測(cè)光,保證高光區(qū)域不溢出。

目前數(shù)碼相機(jī)拍攝智能全景照片只能用最廣角焦距,變換其它焦距后相機(jī)會(huì)提示用最大廣角,這是因?yàn)閺V角端景物最小,拼接時(shí)有一些疏漏也不會(huì)顯示得特別明顯。用廣角端拍攝的另一個(gè)好處是景深特別大,一般不用格外注意對(duì)焦點(diǎn)的選擇。轉(zhuǎn)動(dòng)相機(jī)時(shí),最理想的狀態(tài)是以相機(jī)本身為圓心,不過(guò)在廣角鏡頭下也不必那么嚴(yán)格,盡量減小旋轉(zhuǎn)半徑就是了。

運(yùn)動(dòng)物體是拍攝全景照片時(shí)一個(gè)很大的麻煩,所以全景照片適合拍攝靜止的風(fēng)光或建筑,但是拍攝城市風(fēng)光時(shí)很難完全避開(kāi)車輛,這時(shí)就要了解車輛在照片上的呈現(xiàn)規(guī)律,盡量減輕其不良影響。一般來(lái)說(shuō),車輛和相機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相同,汽車會(huì)被拉長(zhǎng)(上圖);車輛和相機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相反,汽車會(huì)被壓短(中圖)。

解決車輛問(wèn)題的一個(gè)思路是盡量讓車輛離相機(jī)遠(yuǎn)一些,這樣萬(wàn)一有一點(diǎn)不和諧也不明顯;另一個(gè)思路是盡量防止車輛出現(xiàn)在顯示屏的中間部位,因?yàn)槿皥D是由很多照片的中間部位合成的,汽車出現(xiàn)在顯示屏的邊緣部分對(duì)最終成像沒(méi)有影響(下圖)。

在移動(dòng)相機(jī)的過(guò)程中,除了防止抖動(dòng)和俯仰外,還要防止相機(jī)左右傾斜,例圖的上圖相機(jī)移動(dòng)掃描到右半部時(shí)傾斜了,在合成照片中雖然沒(méi)有產(chǎn)生明顯的接合缺陷,但是亭子整體明顯向左傾斜,沒(méi)有把接片保持豎直的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來(lái)。下圖是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后小心翼翼重新拍攝的全景圖,亭子在畫(huà)面上端端正正。

全景拍攝的技法一般多用于橫拍,但是用于豎拍也會(huì)產(chǎn)生神奇的效果。不過(guò)豎拍時(shí)靠近邊緣的豎直線條會(huì)變成弧形,這一點(diǎn)應(yīng)該有所準(zhǔn)備,減輕這種現(xiàn)象的方法是盡量避開(kāi)把豎直線條安排在畫(huà)面邊緣。其實(shí)橫拍畫(huà)面也存在嚴(yán)重的橫線變弧形的問(wèn)題,只不過(guò)大家對(duì)此已經(jīng)比較熟悉,有些見(jiàn)怪不怪了,另一個(gè)原因是橫拍畫(huà)面基本是左右對(duì)稱的,心理上比較容易接受,而豎拍畫(huà)面多是站在地面拍高樓高塔,畫(huà)面是不對(duì)稱的,看起來(lái)就更容易讓人不舒服。

拍攝全景照片時(shí)數(shù)碼相機(jī)是怎樣感知相機(jī)移動(dòng)速度的呢?我猜想是依靠對(duì)每一幅照片成像場(chǎng)景的分析,所以我估計(jì)如果手持相機(jī)平行移動(dòng),應(yīng)該也可以拍攝全景圖像。我步行和乘車做了大量實(shí)驗(yàn),結(jié)果是有的一塌糊涂,有的還不錯(cuò),感覺(jué)是公交車在進(jìn)出站時(shí)速大約10公里時(shí)正常成像的幾率最高。如果被攝物體足夠遠(yuǎn),比如15米以上,近處沒(méi)有過(guò)往的車輛和行人,相信應(yīng)該有一個(gè)移動(dòng)速度可以完美成像。

拍攝360度全景圖時(shí)選好起始點(diǎn)很重要,全圖趣味中心可以依情況放在中央或?qū)挾热种惶?本例圖上圖基本是放在中央,但是考慮到左邊樓房的受光是逆光,層次少,所以適當(dāng)加大了右側(cè)順光區(qū)域的比例。下圖起始點(diǎn)就不太妥當(dāng),主體過(guò)于偏右,讀者看照片時(shí)多遵循讀書(shū)的習(xí)慣,視線從左側(cè)掃過(guò)大段無(wú)效區(qū)域才看到主要建筑,使畫(huà)面從心理感受上左右失衡。

上圖是正常水平狀態(tài)旋轉(zhuǎn)相機(jī)拍攝的全景圖,圖像流暢自然。下圖是有意對(duì)遠(yuǎn)山部分壓低相機(jī)鏡頭拍攝的,這樣遠(yuǎn)山就可以比原來(lái)看起來(lái)高一些。在壓低鏡頭拍攝時(shí),每次曝光的相鄰的畫(huà)面其實(shí)是錯(cuò)開(kāi)的,所以在下圖的中間部分可以看到山頂輪廓線是斷裂的,山腰的陰影也不連續(xù),不過(guò)這樣的小缺陷可以在后期通過(guò)軟件加以修整。

責(zé)任編輯/劉欣