+7 (911) 225 13 41
Санкт-Петербург
10.00-20.00 без выходных

Панорамная фотография - начальные понятия

Панорамная фотография — обобщенное название всего, что связано со съёмкой панорам. Под этим термином подразумевают одно из:

  • фотография с большим углом обзора, превышающим возможности обычных объективов, а зачастую и больше 180 градусов;
  • обычная фотография «длинного» формата, с соотношением сторон 1×2, 1×3 и больше;
  • фотография, полученная путем технологии сборки панорам из отдельных кадров (при этом она может иметь небольшой угол обзора и стандартное соотношение сторон).

В зависимости от области применения панорамы могут быть планарными и виртуальными.

  • Планарными — проецируются на плоскость и могут быть целиком воспроизведены на бумаге или мониторе
  • Виртуальными — предназначены для показа на компьютере с помощью специального программного обеспечения, позволяющего зрителю «крутить головой», глядя на разные части пространства, окружавшего фотографа при съёмке. Такие панорамы могут быть сферическими (покрывают 360×180 градусов и позволяют зрителю смотреть не только влево-вправо, но и под ноги и над головой) и цилиндрическими (можно смотреть только влево-вправо).

Планарные панорамы могут быть представлены в одной из распространенных проекций, пришедших из картографии.

  • Прямолинейная (rectlinear, она же flat, плоская и т. д.) панорама — панорама, в которой проекции сохраняют прямые линии прямыми. Угол обзора таких панорам ограничен, поскольку при увеличении угла начинается сильное растяжение объектов по краям, деформации, связанные с боковым видом объектов и т. д. Разумный угол по горизонтали и вертикали — порядка 90 градусов, максимальный у клеенных панорам зависит от программы сборки и редко выходит за 130 градусов. Прямолинейную панораму можно получить:
    • обрезкой кадра, не имеющего выраженной дисторсии;
    • склейкой кадров, полученных с помощью шифт-объектива (используется для профессиональной архитектурной съёмки) и крупноформатных камер (камер с гармошкой), или обычных, посредством линейного перемещения камеры;
    • панорамным фотоаппаратом с невращающимся объективом.

  • Цилиндрическая проекция — проецируется на боковую часть цилиндра и имеет охват по горизонтали до 360° (по вертикали ограничения аналогичны прямолинейным панорамам) без растягивания объектов съемки по горизонтали. Отличительной особенностью таких снимков является выгибание горизонтальных линий. Длинные прямые здания могут выглядеть как изогнутые в плане. Поэтому в архитектурной съёмке используется редко. Такие панорамы получаются склейкой из фрагментов или панорамным фотоаппаратом с вращающимся объективом. Типичный представитель такой техники — серия отечественных фотоаппаратов «Горизонт».
  • Сферическая проекция (эквидистантная, equirectangular, sphere) получается «разворотом» поверхности сферы на плоскость. Такая проекция позволяет показать изображение с охватом 360×180, однако ценой существенных искажений. Эта проекция часто используется для хранения сферических панорам. Частный случай таких панорам — снимки, сделанные при помощи объективов типа «рыбий глаз», особенно его разновидностей, дающих изображение в круге с углом охвата 180°.
  • Проекция Меркатора — промежуточный вариант между цилиндром и сферой. Позволяет показать больший угол по вертикали (однако не полную сферу) с меньшими искажениями, чем у сферической проекции.
  • Кубическая проекция — сфера отображается на 6 граней куба, в который она вписана. Фактически это 6 кадров в прямолинейной проекции. Часто используется для хранения сферических панорам.

Панорамы, полученные путем сшивки множества снимков, снимаются с помощью панорамных головок штатива, что позволяет избежать параллакса.

Пример панорамы — внутренний двор Шёнбрунна. Изображение создано на основе 21 последовательного кадра.

На основе панорамных фотоизображений можно собрать логически связанные между собой переходами сцены. С использованием Flash-технологий таким образом получается виртуальный тур на основе панорамной фотографии. Область применения данной реализации довольно обширна: это могут быть как коммерческие отели, фитнес-центры и кафе, так и государственные музеи и выставки.

Сферическая панорама

Сферическая панорама Токио в эквидистантной проекции

Сферическая панорама (виртуальная панорама, 3D панорама) — один из видов панорамной фотографии. Предназначена в первую очередь для показа на компьютере (при помощи специального программного обеспечения).
В основе сферической панорамы лежит собранное из множества отдельных кадров изображение в сферической (эквидистантная, equirectangular, sphere) или кубической проекции. Характерной чертой сферических панорам является максимально возможный угол обзора пространства (360х180 градусов).

  • В связи с тем, что сферическая проекция вносит специфические искажения в изображение (особенно в верхней и нижней части), сферические панорамы практически никогда не демонстрируются в печатном виде или в виде обычного графического файла. Основным способом демонстрации является визуализация на основе технологий flash (самый распространённый), QuickTime, DevalVR (устаревшие) или Java. У зрителя создаётся иллюзия присутствия внутри сферы, на внутреннюю поверхность которой «натянуто» изображение окружающего пространства. При этом оптические искажения (сферические аберрации) не видны. К тому же, как правило, сферические панорамы наделяются инструментами управления просмотром, позволяющими изменять направление просмотра (вверх-вниз, вправо-влево), а также приближать или отдалять изображение. Благодаря всему этому зритель видит место где производилась съёмка так, как если бы находился там сам.

Оборудование для съемки сферических панорам

Минимальный набор техники, необходимый для создания сферической панорамы — это цифровой фотоаппарат. Однако, без ряда дополнительных приспособлений, съемка панорам весьма затруднительна и жестко ограничена по сюжету. Фотографы-панорамисты пользуются следующими дополнительными приспособлениями:

  • Штатив (тренога) — позволяет удерживать камеру в неподвижности во время съемки;
  • Панорамная штативная головка — позволяет вращать камеру вокруг нодальной точки во время съемки, избегая тем самым воздействия эффекта параллакса;
  • Пульт дистанционного управления фотоаппаратом — позволяет избежать появления тени фотографа на панораме;
  • Широкоугольный объектив — позволяет делать меньшее количество кадров для одной панорамы и тем самым экономить время.

Процесс съемки сферических панорам

Сегодня съемка сферической панорамы обычно происходит следующим образом. На штатив с установленной панорамной штативной головкой крепится камера. Делается ряд фотографий с одной точки с поворотом камеры на определенный градус после каждого снимка (минимальное количество кадров, необходимых для создания 3D-панорамы с конкретным набором оборудования, можно узнать из специальных таблиц). Отдельно, с вытянутых рук, снимается надир (нижняя точка сферической панорамы).

Программы для сборки сферических панорам

Сегодня существуют устройства (фотоаппараты, смартфоны, планшетные компьютеры), самостоятельно собирающие отснятые кадры в сферическую панораму. Однако единственным способом создания качественных панорам остается съемка на цифровой фотоаппарат с последующей склейкой отдельных кадров в специальных компьютерных программах. Выбор этих программ довольно широк:

  • Kolor Autopano
  • PTGui
  • Panorama Tools
  • Hugin
  • Autodesk Realviz Stitcher
  • PTAssembler
  • PTStitcher NG

Преобразование сферических панорам в кубическую проекцию


Панорама в кубической проекции

После сборки исходных фотографий в единое изображение сферическая панорама представляет собой эквидистантную проекцию. Иначе говоря, объемное изображение как бы раскатано по плоскости. Эквидистантная проекция не интерактивна. Для удобного просмотра на экране компьютера ее необходимо перевести в кубическую (VR) проекцию. Для просмотра панорам в кубической проекции сегодня чаще всего используется формат Flash, реже — устаревшие форматы Quick Time VR и DevalDVR. Для экспорта 3D-панорамы в кубическую проекцию используют специальные программы — панорамные вьюеры:

  • Pano2VR
  • KRPano
  • Panotour Pro
  • Flashpanoramas
  • Panosalado

…и другие

Многие современные панорамные вьюеры позволяют также создавать виртуальные туры из сферических и цилиндрических панорам

Виртуальный тур — способ реалистичного отображения трехмерного многоэлементного пространства на экране. Элементами виртуального тура, как правило, являются сферические панорамы, соединенные между собой интерактивными ссылками-переходами (хотспотами). Часто в виртуальный тур также включают цилиндрические панорамы, реже — виртуальные 3D-объекты и обыкновенные фотографии.

Иными словами, виртуальный тур является общим обозначением для нескольких объединенных сферических панорам, между которыми в процессе просмотра можно виртуально «перемещаться». В виртуальные туры, как правило, включают и другие интерактивные элементы: всплывающие информационные окна, поясняющие надписи, графически оформленные клавиши управления и т. д.

Виртуальный тур является эффективным инструментом маркетинга, позволяющим показать потенциальному потребителю товар или услугу особым образом. Он создает у зрителя «эффект присутствия» — яркие, запоминающиеся зрительные образы, и позволяет получить наиболее полную информацию о товаре или услуге.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии