Panoramafotografering

Panoramafotografering  är en typ av fotografering som gör att du kan skapa en bild med en stor horisontell synvinkel, vilket är minst två gånger samma parameter som ett normalt objektiv . Termen gäller också för fotografier som beskurits till ett relativt stort bildförhållande , vanligtvis större än 2:1 [1] . Eftersom det inte finns någon tydlig gräns mellan "vidvinkel" och "panoramisk" fotografering, hänvisar den förra vanligtvis till den typ av lins som används , även om en vidvinkellins i sig själv inte producerar en panoramabild. Bild producerad av en ultravidvinkel fisheye - lins” och att täcka en standardram med ett förhållande på 3:2, anses inte panorama, även om det har en stor betraktningsvinkel. En panoramabild kan kallas en bild som överlappar det mänskliga synfältet inom 160° horisontellt och 75° vertikalt. Det traditionella panoramakonceptet innebär att bredden på en panoramabild är minst dubbelt så stor som höjden, i vissa fall visar 360° av rymden i ett horisontellt plan. Det moderna konceptet med panoramafotografering är dock bredare och antar att den tillgängliga betraktningsvinkeln överstiger betraktarens synfält, och i den slutliga approximationen ger en sfärisk vy [2] [3] .

Historisk bakgrund

Panoramabilder började skapas samtidigt med bildkonstens tillkomst. Den första panoramadaguerreotypen skapades bara några år efter fotografiteknikens tillkomst. 1843 patenterade Josef Puchberger ( tyska:  Joseph Puchberger ) en kamera som fotograferar med en roterande lins på en krökt daguerreotypplatta med cylindrisk profil [4] . Kameran gav ett horisontellt synfält på 150°, vilket gav en bild på 61 centimeter bred. Ett år senare lyckades Friedrich von Martens skapa en mer avancerad Megascope-kamera, där man istället för att manuellt vrida linsen med ett handtag använde en fjädermekanism. Denna enhet gjorde det första panoramafotografiet någonsin av Paris [5] [6] från taket på Louvren . Komplexiteten hos sådan utrustning och tekniken för panoramafotografering tillät inte panoramadaguerreotypi att bli utbredd.

Ytterligare utveckling är förknippad med tillkomsten av den våta kollosionsprocessen . År 1859 skapade Thomas Sutton en kamera som fotograferar med en roterande lins på en böjd fotografisk platta av glas belagd med ett ljuskänsligt kollodiumlager [7] [8] . Komplexiteten i att tillverka sådana plattor och kontaktutskrift från dem blev dock ett hinder för spridningen av panoramakameror av denna typ. En annan teknik har blivit dominerande. För att få ett panorama togs flera bilder (oftast 2 eller 3) med en vanlig kamera, som trycktes på albuminfotopapper och monterades sedan manuellt på en gemensam matta . Skjutningen utfördes med överlappande, intilliggande skott sammanfogades genom exakt beskärning [3] .

Panoramabilder skapade på detta sätt av George Bernart under åren av det amerikanska inbördeskriget användes aktivt för fotogrammetri vid utformningen av befästningar och tekniska strukturer. En liknande teknik för panoramafotografering har framgångsrikt använts i den moderna silvergelatinfotoprocessen , efter att ha levt upp till tiden för digital fotografering . Introduktionen av flexibel film 1888 förbättrade panoramafotograferingen genom att göra filmkanalen böjd, som i Suttons kamera. De första panoramakamerorna gav en cylindrisk projektion av rymden med hjälp av en lins som roterade runt en vertikal axel som passerar genom nodpunkten . Deras namn talar för sig själva: "Cylinderograph" (1884), "Pantascope" (1862), "Globescope" och andra.

I början av 1900-talet dök det upp panoramakameror, designade för rullfilm eller perforerad 35 mm film . Dessa inkluderar till exempel Al-Vista och Kodak #1 Panoram [9] [10] [11] . Senare, "Widelux", som utvecklades i Japan 1958, började den sovjetiska " FT " från samma släppår och " Horizon " (1967) [12] [13] produceras . Efter den digitala revolutionen försvann behovet av speciella panoramakameror på grund av beräkningsfotograferingens möjligheter . Panoramabilder med valfri betraktningsvinkel skapas genom att limma ihop flera vanliga bilder med speciella datorapplikationer . De flesta digitala amatörkameror är utrustade med de enklaste limmaskinerna av denna typ ( Engelska Photostitcher ) som en del av programvaran som medföljer i kartongen . Dessutom är digital panoramafotografering möjlig genom att skanna det omgivande utrymmet med hjälp av en CCD-linjal som roterar med linsen runt dess nodpunkt [14] .  

Panoramafotograferingstekniker

Inom analog fotografering finns det flera metoder för att få panoramabilder, för vilka både vanliga kameror och specialiserade kameror av tre typer kan användas.

Överlappande serie

Den vanligaste metoden för panoramafotografering, som använts sedan den våta kollosionsprocessens dagar. Kameran är fixerad på ett stativ och efter fotografering roterar nästa bild i en viss vinkel runt den vertikala axeln [15] . Således tas en serie bilder, som var och en fångar en del av det framtida panoramaet [16] . Rotationsvinkeln mellan intilliggande bilder är något mindre än linsens horisontella synvinkel så att bildens kanter överlappar varandra. Fotografering kan göras handhållen, men bästa resultat uppnås med ett stativ. Många tillverkare av fotografisk utrustning producerade speciella stativhuvuden för detta ändamål med en cirkulär skala markerad i grader. Med otillräcklig täckning av linsen vertikalt kan panoramat vara flerradigt [17] . De fotografiska utskrifterna som erhålls som ett resultat av en sådan fotografering är monterade på en gemensam matta, och den exakta inriktningen av gränserna för intilliggande bilder säkerställs genom att skära med en vass kniv [18] .

Nackdelarna med denna metod är synligheten av skarvarna av intilliggande bilder på grund av perspektivförvrängningar och den oundvikliga skillnaden i den optiska densiteten hos utskrifterna. Långa raka linjer på de färdiga panoramabilderna visas som streckade linjer, med avbrott vid limpunkterna [15] . Registreringsproblem är särskilt akuta när man fotograferar med ett relativt kortfokuserat objektiv med mer uttalad perspektivförvrängning. Tekniken kräver noggrann justering av parametrar under fotoutskrift och laboratoriebehandling av bilder för att säkerställa enhetligheten i deras fotografiska egenskaper [19] . Dessutom är konsekvenserna av vinjettering praktiskt taget omöjliga att ta bort , och installationen av de resulterande panoramabilderna kräver minimala designkunskaper. Denna metod för panoramafotografering har blivit utbredd inom digital fotografering, eftersom de flesta av dess brister kan elimineras med mjukvarumetoder. Inom analog fotografering är dessa problem praktiskt taget obefintliga när specialiserade panoramakameror används .

Vridbar lins

Metoden för panoramafotografering med hjälp av speciella kameror med en lins som roterar runt en axel vinkelrät mot den optiska och korsar den vid den bakre nodpunkten. Den fotografiska filmen är placerad på en cylindrisk styrning runt linsens rotationsaxel [20] . Bilden projiceras på fotografisk film genom ett smalt spår i linsens cylindriska kropp [21] . Under fotografering roterar kroppen med linsen på gångjärn och exponerar ramen i följd genom en slits som rör sig längs dess långsida [22] . Processen att ta en bildruta kan ta flera sekunder, även om slutartiden förblir omedelbar. Den styrs av linscylinderns rotationshastighet och bredden på slitsen som fungerar som en fokalplansslutare .

Till skillnad från limmade panoramabilder ser långa raka linjer solida ut på den färdiga bilden, men när de avviker från ramens mitt böjs de i form av bågformade linjer (i form av en sinusform ) som konvergerar till sidokanterna [15] . Till exempel, när kameran lutas uppåt ser horisontlinjen ut som en skål som välvs mot botten. Typiska betraktningsvinklar för kameror av denna typ sträcker sig från 110° till 140°, och bildförhållandet för ramen når 4:1 [3] . Kameror designade för film av typ 135 ger en långsträckt ram som är 2-3 gånger bredare än en liten format . Den sovjetiska " Horizonten " uppvisar en 24×58 mm ram [23] .

Kameror av denna typ är oftast utrustade med ett objektiv med fast fokus , som från fabriken är stelt inställt på hyperfokalavstånd , och på grund av den korta brännvidden och det stora skärpedjupet ger de en tydlig bild även med öppen bländare av nästan hela det synliga utrymmet [* 1] . I de flesta fall är exponeringsjustering tillgänglig inom vissa gränser, varav den längsta begränsas av linsens rotationshastighet. Därför är långa slutartider inte tillgängliga på dessa kameror, vilket begränsar deras användning för att fotografera mörka scener. Av samma anledningar är kameror med en roterande lins inte lämpliga för fotografering med blixt . Panoramats långsamma skanningshastighet förhindrar också fotografering av snabbrörliga objekt som visas med förvrängning. Denna brist kan dock användas i konstnärliga syften, till exempel vid den så kallade slits- eller stripfotograferingen [25] [26] .

Roterande kamera

Ibland kallas sådana kameror för "scanning"-kameror och ger horisontella betraktningsvinklar på 360° eller mer, vilket gör det möjligt att upprepade gånger fotografera samma fragment av landskapet i en bildruta. Enheten liknar den tidigare typen av kamera, men inte bara objektivet roterar, utan hela kroppen monterad på ett vertikalt handtag eller en fast bas [27] . En mekanisk eller elektrisk drivenhet roterar en sådan kamera tillsammans med linsen runt dess nodpunkt, och banddrivmekanismen matar filmen med samma hastighet som bilden rör sig i exponeringsslitsen [21] .

Långa raka linjer visas också i form av bågformade linjer, som i kamerorna av den tidigare typen. Funktionsprincipen för sådana kameror uppfanns på 1880 -talet [28] . Den första roterande kameran, Périphote, skapades av bröderna Lumiere 1900 [29] . Även kända är Leme (1962), Rotaflex 360 (1968), Hulcherama och Alpa ROTO SM60 (1979), Globusscope (1981) och Roundshot (1988) [30] . Cirkut #6-kameran filmade på rullfilm 15 centimeter bred och kunde, förutom cirkulära panoramabilder, fotografera mycket stora grupper av människor som placerades i en stor båge [31] .

I Sovjetunionen utvecklades en roterande kamera för 35 mm film av I. Petrov på 1940 -talet [32] . Till skillnad från utländska prover gjorde den sovjetiska enheten det möjligt att göra inte bara panorama-, utan även vanliga småformatsnegativ med en fast mekanism, men serieproduktion lanserades aldrig [33] . 2010 lanserade LOMO produktionen av den enklaste Spinner 360-kameran, som roterar runt handtaget med hjälp av en draglina [34] . Kameran kan ta 24 × 165 mm cirkulära panoramabilder på standard 35 mm film [35] .

Moderna digitala panoramakameror "Panoscan" är byggda på samma princip.och "Ayskan" ( eng.  Panoscan, Eyescan ). Istället för en film finns en CCD -linje bakom exponeringsslitsen , som sekventiellt registrerar en bild när linsen roteras. Hela bilden bildas i kamerans bildminne [14] .

Vidvinkelkamera

En typ av panoramakamera utrustad med en fast ortoskopisk ultravidvinkellins och ett platt ramfönster [36] [37] . Strukturellt skiljer sig sådana kameror inte från konventionella kameror, med undantag för ett avlångt ramfönster och möjligheten att minimera det bakre segmentet av linsen. I slutet av 1900-talet blev kompaktkameror med en cachad till panoramabild i litet format utbredd , vilket gav en liknande effekt [21] . Ett förbättrat fotosystem gjorde det möjligt att ta en panoramabild på samma sätt, genom att beskära en standardram uppifrån och under. Vidvinkelkameror byggs ofta på en skala utrustning , på grund av objektivets stora skärpedjup [38] [20] . Till skillnad från kameror med en roterande lins som ger en cylindrisk projektion, fixar de i storformat den gnomoniska med kraftiga förvrängningar i kanterna på ramen [39] . Vid synvinklar över 90° är vinjettering oundviklig , vilket ibland kompenseras av en mask framför linsens mitt.

Men till skillnad från de två tidigare typerna tillåter sådana kameror alla slutartider, inklusive långa, samt användning av blixtar. Därmed kan de fotografera mörka scener med bristande belysning. De mest kända kamerorna är Hasselblad X-pan, Linhof Technorama 617 och Fuji GX617 [40] [41] . Panoramabaksidor för storformatskameror har fått en viss spridning. Sådana enheter gör det möjligt att ta panoramabilder upp till 6×17 centimeter i storlek med vidvinkeloptik på vanliga storformatskameror [30] .

Digitalkameror av denna typ låter dig korrigera distorsion med programvara. Därför, för att erhålla breda betraktningsvinklar, kan speciella panomorfa linser användas i dem , vars specifika förförvrängningar elimineras när digitala filer bearbetas [42] .

Digital panoramafotografering

Spridningen av digital fotografering har gjort det möjligt att dramatiskt förbättra panoramatekniken och uppnå hög kvalitet vid stora betraktningsvinklar och utan sofistikerad utrustning. Beräkningsmetoder för fotografering gör det möjligt att skapa en bild med konventionella kameror.

Digital sömnad

Den vanligaste metoden, som involverar sekvensfotografering av panoramaavsnitt med en konventionell digitalkamera , följt av mjukvaruintegrering i en vanlig högupplöst bild [43] . Den färdiga bilden kan vara av två typer: i en cylindrisk projektion, som i analog fotografering med en roterande lins, eller i en sfärisk, även lämplig för användning i virtuell verklighetsenheter . För att minimera inriktningsfel vid limning bör fotografering utföras med en kamera monterad på ett speciellt stativhuvud som roterar kameran runt objektivets ingångspupill . Detta gör det möjligt att eliminera parallaxen av nära föremål på grund av förskjutningen av fotograferingspunkten när kameran roteras [43] .

Applikationer för digital panoramasöm gör det möjligt att korrigera perspektivförvrängningar, vilket gör att tekniken i vissa fall kan användas som ett alternativ till dyra shift-objektiv och kardankameror med rörelse [2] . Förutom att skapa panoramabilder är denna teknik lämplig för att ta bilder med mycket hög upplösning med konventionell utrustning. Men på grund av sekvensfotografering är metoden endast lämplig för inspelning av stationära föremål, eftersom deras förskjutning leder till felaktigheter i limningen eller ger en förvrängd bild.

Förutom att limma bilder tagna med digitalkameror låter programvaran dig limma filer som erhålls genom att digitalisera negativ eller fotoutskrifter av samma panoramabilder med hög kvalitet. Samtidigt överstiger kvaliteten på gränsmatchningen avsevärt den som erhålls genom att limma samma bilder på en gemensam matta, eftersom originalbilderna transformeras i enlighet med den valda projektionen. Dessutom återges långa raka linjer som jämna kurvor snarare än brutna linjer på grund av mjukvaruförstärkning.

Katadioptriska kameror

En panoramabild kan erhållas med katadioptrisk optik som innehåller sfäriska speglar. Den resulterande bilden har en cirkulär vy på 360°, men med mycket stark distorsion [44] . Efterföljande digital bearbetning gör det möjligt att omvandla en förvrängd bild till en rak med cylindriska eller sfäriska projektioner.

En av de främsta fördelarna med metoden är den fullständiga frånvaron av kromatisk aberration på grund av användningen av en spegel istället för en lins [45] . Systemet låter dig få bilder som till sin natur liknar skanningskameror eller limmade ihop från flera bilder. Fotografering kräver dock en enda exponering som sker samtidigt för alla delar av bilden. Det har också fördelen att kunna fånga rörliga föremål och fånga video. Samtidigt har bilden av det katadioptriska systemet en komplex form, vilket lämnar en del av matrisens område oanvänd. Detta tvingar användningen av överupplösta sensorer för att producera bilder av hög kvalitet. Hittills är katadioptriska tillbehör för smartphones kända , såsom "GoPano Micro" eller "Kogeto Dot" [46] .

3D-panorama

Som regel tas tredimensionella panoramabilder i en sfärisk projektion. Vissa kameror har automatisk tagning av sådana panoramabilder som standardalternativ. I det här fallet kan både två linser och en användas. De mest kända kamerorna är Samsung NX-1000 och Sony DSC RX-1, utrustade med funktionen att fånga tredimensionella panoramabilder [47] .

Panografi

Detta är namnet på en teknik som används av fotokonstnärer och bygger på den vanligaste panoramafotograferingstekniken, när en serie fotografier tas och sedan limmas [48] . I det här fallet väljs den ömsesidiga orienteringen av bilderna godtyckligt, och det slutliga panoramaet beskärs inte till en rektangel. Den färdiga bilden ser ut som en uppsättning fotografier som överlappar varandra och tillsammans visar ett objekt.

Till skillnad från panoramafotografering, som innebär en exakt sömlös sammanfogning av alla bilder, bryter panografi medvetet mot de grundläggande reglerna för fotografering, vilket kan göras med olika exponeringar , skalor och till och med från olika punkter. Därmed uppnås den önskade konstnärliga effekten. Det färdiga collaget kan skapas både av pappersutskrifter för hand och från digitala filer med hjälp av en dator. För digital "sammansättning" i panografi används konventionella grafiska redigerare istället för specialiserade fotostygnapplikationer.

En av grundarna av panografin är konstnären David Hockney , som skapade installationer av fotografiska tryck som mäter 10 × 15 centimeter. Ett av hans mest kända collage, Pearblossom Highway, ställs ut  på Getty Museum [49] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Den sovjetiska "horisonten" av de första numren fokuserade på hyperfokalt avstånd , och senare serier fokuserade på "oändlighet" [24]

Källor

  1. ↑ Panoramakameror . ZENIT kamera. Hämtad 10 augusti 2019. Arkiverad från originalet 10 augusti 2019.
  2. ↑ 1 2 Ta panoramabilder . Tidningen Prophotos (22 mars 2016). Hämtad 5 november 2017. Arkiverad från originalet 7 november 2017.
  3. ↑ 1 2 3 Harald Woeste. En historia om skapande av panoramabilder  . Grafik. Hämtad 30 oktober 2017. Arkiverad från originalet 25 oktober 2017.
  4. ↑ Vladimir Rodionov. Kronologi över händelser relaterade till bildinsamling . En ny historia av ljusmålning . iXBT.com (6 april 2006). Datum för åtkomst: 17 december 2016. Arkiverad från originalet 20 december 2016.
  5. ↑ FOTOGRAFI. Världshistoria, 2014 , sid. 32.
  6. ↑ Ny historia av fotografi, 2008 , sid. 48.
  7. ↑ Sutton panoramakamera  . Museum Victoria. Hämtad 4 februari 2020. Arkiverad från originalet 4 februari 2020.
  8. ↑ WDH Thomas Sutton Panoramic Camera  Lens . Vetenskapsmuseets historia. Hämtad 4 februari 2020. Arkiverad från originalet 5 november 2021.
  9. ↑ Retrokameror, 2018 , sid. 211.
  10. ↑ Al  Vista . tidig fotografering. Hämtad 14 november 2021. Arkiverad från originalet 14 november 2021.
  11. ↑ Mike Eckman. Kodak nr. 1 Panoram-Kodak (1900 - 1926)  (engelska) . Personlig webbplats (21 oktober 2016). Hämtad 14 november 2021. Arkiverad från originalet 14 november 2021.
  12. ↑ Foto&video, 2005 .
  13. ↑ Photokinotechnics, 1981 , sid. 231.
  14. ↑ 1 2 Mark III (engelska) (inte tillgänglig länk) . Panoscan. Hämtad 9 april 2017. Arkiverad från originalet 27 maj 2017.   
  15. ↑ 1 2 3 Sovjetiskt foto, 1968 , sid. 38.
  16. ↑ Allmän fotografikurs, 1987 , sid. 133.
  17. ↑ En kort guide för amatörfotografer, 1985 , sid. 213.
  18. ↑ En kort guide för amatörfotografer, 1985 , sid. 215.
  19. ↑ Utbildningsbok om fotografi, 1976 , sid. 303.
  20. ↑ 1 2 Cameras, 1984 , sid. 36.
  21. ↑ 1 2 3 Retrokameror, 2018 , sid. 210.
  22. ↑ Allmän fotografikurs, 1987 , sid. 47.
  23. ↑ Photokinotechnics, 1981 , sid. 68.
  24. ↑ Sovjetiskt foto, 1967 , sid. 34.
  25. ↑ Anatoly Alizar. Spaltfotografering: Horisontell tidskompression . " Habrahabr " (16 oktober 2012). Hämtad 5 november 2017. Arkiverad från originalet 7 november 2017.
  26. ↑ Andrew Davidhazy. Grunderna i bandfotografering  . Personlig sida. Hämtad 31 oktober 2017. Arkiverad från originalet 18 oktober 2016.
  27. ↑ Cameras, 1984 , sid. 37.
  28. ↑ Revue Fotografie, 1974 , sid. 65.
  29. ↑ Le Photorama Lumière  (franska) . Institut Lumiere. Hämtad 29 oktober 2017. Arkiverad från originalet 17 oktober 2017.
  30. ↑ 1 2 Roger W. Hicks. Panoramakameror; Utrustning som hjälper dig att få VID  vy . Shutterbug magazine (1 juni 2006). Hämtad 3 februari 2019. Arkiverad från originalet 3 februari 2019.
  31. ↑ Retrokameror, 2018 , sid. 228.
  32. ↑ The way of the camera, 1954 , sid. 125.
  33. ↑ Georgy Abramov. "Panoramic universal", I. Petrov, pristagare av Stalinpriset . Stadier av utveckling av inhemsk kamerabyggnad. Hämtad 10 augusti 2019. Arkiverad från originalet 10 augusti 2019.
  34. ↑ Bokstavligen den mest frihjulande 360° panoramakameran i universum!  (engelska) . lomografi. Hämtad 16 februari 2021. Arkiverad från originalet 28 februari 2021.
  35. ↑ Retrokameror, 2018 , sid. 227.
  36. ↑ Moderna fotografiska apparater, 1968 , sid. 43.
  37. ↑ Hedgecoe, 2004 , sid. 23.
  38. ↑ Foto: encyklopedisk referensbok, 1992 , sid. 105.
  39. ↑ Cameras, 1984 , sid. 44.
  40. ↑ Matthew Robert Joseph. Hasselblad Xpan  . "Fototeknik". Hämtad 3 december 2017. Arkiverad från originalet 14 december 2017.
  41. ↑ Ken Rockwell. Linhof Technorama 617  Testgranskning . Personlig sida. Hämtad 3 december 2017. Arkiverad från originalet 11 december 2017.
  42. ↑ Panomorf lins och fisheye är inte tvillingar . CCTV. Hämtad 29 oktober 2017. Arkiverad från originalet 30 oktober 2017.
  43. ↑ 1 2 Vladimir Alekseev. Panoramafotografering: teknikens grunder . Rosphoto (16 november 2016). Hämtad 5 november 2017. Arkiverad från originalet 7 november 2017.
  44. ↑ Beräkning av optiska system, 1975 , sid. 279.
  45. ↑ Theory of Optical Systems, 1992 , sid. 262.
  46. ↑ Pavel Kotov. GoPano micro: 360 graders kamera för iPhone . 3D-nyheter (5 april 2011). Hämtad: 29 oktober 2017.
  47. ↑ Sergey Verveiko. Samsung NX1000 är en billig och exakt spegellös kamera, nu med Wi-Fi . 3D News (21 september 2012). Hämtad 31 oktober 2017. Arkiverad från originalet 7 november 2017.
  48. ↑ Milendia Solomarina. Panografi. Mästarklass . LiveInternet (6 februari 2012). Hämtad 31 oktober 2017. Arkiverad från originalet 27 oktober 2017.
  49. ↑ Pearblossom Hwy., 11 - 18 april 1986, #  2 . Getty Museum. Hämtad 31 oktober 2017. Arkiverad från originalet 29 oktober 2017.

Litteratur

Länkar