Fotografía panorámica con software gratuito y hardware económico: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Las fotografías panorámicas se utilizan para crear imágenes de escenas que son demasiado grandes para caber en la lente de una cámara normal o incluso demasiado grandes para que el ojo humano las vea a la vez. La mayoría de los panoramas conocidos son tomas de paisajes al aire libre de características geológicas o del horizonte de la ciudad, pero también son útiles para tomar fotografías grandes dentro de edificios. Los panoramas son casi tan antiguos como la fotografía misma. Los fotógrafos e inventores profesionales han estado creando fotografías de gran angular utilizando una variedad de métodos desde el siglo XIX, pero hasta hace poco estos requerían costosos equipos especializados y técnicas de procesamiento. A lo largo de los años, se han construido varios tipos de cámaras panorámicas que exponen una gran hoja de película moviendo una lente a través de ella o exponiéndola a través de una lente fija con un ángulo de visión muy amplio. Las innovaciones más recientes en fotografía incluyen cámaras digitales y procesamiento de imágenes computarizado, que han hecho posible otra técnica de fotografía panorámica: la costura de imágenes. Los panoramas cosidos permiten mucha más flexibilidad que las cámaras panorámicas más antiguas y están dentro del presupuesto de cualquier fotógrafo aficionado. Un panorama cosido comienza como una serie de tomas a través de una lente estándar, con la cámara en la misma ubicación, usando la misma exposición, pero mirando en diferentes direcciones. Luego, el software de computadora analiza las imágenes separadas para determinar a qué ángulo corresponde cada una, y finalmente combina todas las imágenes en una única panorámica perfecta.

Paso 1: herramientas necesarias

Necesitará algunas herramientas para este proyecto. Afortunadamente, todos son gratuitos o fáciles de encontrar. La primera cosa obvia es una cámara digital. Una buena SLR es lo mejor, por supuesto, pero se pueden usar algunas cámaras económicas de apuntar y disparar, con algunas consideraciones: las cámaras compactas modernas le permiten tomar fotografías bien expuestas de cualquier escena mediante la administración de la configuración del sensor, el obturador y la lente. automáticamente usando la medición de luz incorporada. Esto es genial la mayoría de las veces cuando toma fotografías individuales, pero si toma dos fotografías del mismo objeto desde diferentes ángulos, es posible que el brillo, el enfoque y los colores no sean los mismos. Dado que los panoramas requieren múltiples imágenes desde diferentes ángulos para que coincidan perfectamente, necesita una cámara con un modo de apertura / obturador / balance de blancos manual. Algunas cámaras (incluidos algunos modelos Canon y Olympus) incluso tienen un modo panorámico dedicado que bloquea la configuración de exposición para una serie de tomas y tienen una guía visual para superponer las imágenes. Un trípode, aunque no es estrictamente necesario, hace que tomar panorámicas sea mucho más fácil. especialmente para escenas muy amplias o en interiores. Un trípode de cabeza panorámica le permite rotar la cámara sin cambiar su posición, lo que es sorprendentemente difícil de hacer con una cámara de mano (al menos si no está pensando en ello) Trípodes de cabeza esférica, como muchos modelos portátiles en miniatura, no funcionan tan bien, ya que no se puede girar la cámara sin problemas sin que se mueva hacia arriba o hacia abajo. La parte de software de este proyecto es manejada por algunos programas diferentes, todos los cuales son de software gratuito y están disponibles para la mayoría de los sistemas operativos. Hugin es el programa que gestiona todo el proceso de unión de imágenes. La mayor parte del trabajo real lo realizan otros programas, pero hugin proporciona una forma conveniente de llamar a cada uno de ellos y, por lo general, le indica qué hacer a continuación si se pierde. (https://hugin.sourceforge.net) Hugin se basa en un conjunto de aplicaciones y bibliotecas llamadas Panorama Tools, incluida la biblioteca libpano y los importantes programas PToptimizer y PTStitcher. La mayoría de panotools es ahora de código abierto (https://panotools.sourceforge.net/), excepto PTStitcher. Sin embargo, hay dos programas de reemplazo disponibles: PTmender, disponible en el sitio web de panotools, y nona, que se incluye con hugin. Dos aplicaciones más no son parte de panotools pero se pueden usar con hugin para hacer que sus panoramas se vean mejor: Autopano (o autopano-sift) automatiza el primer paso de las panorámicas, encontrando puntos de control que unen pares de imágenes. Puede hacer esto a mano si tiene paciencia (y probablemente querrá limpiar después de autopano para obtener el mejor resultado). Hay algunas implementaciones diferentes de autopano disponibles, la última es autopano-SIFT-C (disponible en el sitio web hugin) Enblend es otra herramienta opcional para mejorar los resultados finales de panoramas no tan perfectos. Cuando dos imágenes se encuentran en la imagen unida, a menudo habrá costuras visibles u objetos que se encuentran en lugares ligeramente diferentes. Enblend puede reemplazar estas costuras con transiciones suaves. Las versiones recientes de enblend también incluyen una herramienta relacionada (que usa algunas de las mismas matemáticas) llamada enfuse que usa la combinación de exposición para combinar imágenes de la misma escena en diferentes exposiciones para crear una sola imagen simulada de alto rango dinámico. (https://enblend.sourceforge.net/)Una aplicación de edición de imágenes ráster de uso general es útil para el posprocesamiento final, el recorte o la impresión de sus panorámicas. GIMP es una popular herramienta gratuita adecuada para esto (https://www.gimp.org/)

Paso 2: descripción general

Este instructivo cubrirá los siguientes pasos para tomar panorámicas: 1. Tomando fotos originales. Todas las imágenes deben tomarse con la cámara en la misma posición y usando la misma configuración de exposición (a menos que esté usando la combinación de exposición). Identifica los puntos de control. Se utilizan pares de puntos de control para averiguar cómo encajarán las imágenes. Cada par de puntos de control identifica dos puntos en diferentes imágenes que se refieren al mismo punto en la escena, o dos puntos en la misma imagen que deberían ser una línea horizontal o vertical en la imagen final. Los puntos de control se pueden colocar a mano o automáticamente usando autopano.3. Optimiza el panorama. El programa PToptimizer utiliza los puntos de control para calcular a qué posición (expresada como ángulos de cabeceo, balanceo y guiñada) corresponde cada imagen, así como cuánta distorsión introdujo la lente de la cámara. Vista previa, editar puntos de control, optimizar de nuevo, GOTO 10. El primer resultado no será perfecto. Es posible que deba agregar, eliminar o mover puntos de control, agregar guías para mantener las estructuras horizontales y verticales en la orientación correcta, seleccionar qué proyección desea usar o ajustar el campo de visión para incluir solo las partes de sus imágenes que desee. querer 5. Cose la imagen. Aquí es donde ocurre el verdadero trabajo. El programa de unión toma las posiciones de la imagen calculadas previamente y reasigna cada píxel de las imágenes de entrada desde su proyección original hasta donde debería estar en el panorama final. La salida será una sola imagen fusionada o una serie de imágenes, cada una de las cuales contiene píxeles de exactamente una imagen de origen, que se fusionarán más tarde. Combina las imágenes cosidas para lucir más bonitas. Por lo general, se necesita algún procesamiento adicional en la salida cosida para limpiar las uniones donde las imágenes no se unen perfectamente u otras irregularidades. Enblend y enfuse son herramientas automatizadas que Hugin usa para este paso, o puede hacerlo a mano en un editor de imágenes como GIMP.

Paso 3: tomar fotografías

Tome su cámara digital, asegúrese de tener una tarjeta de memoria y un juego de baterías nuevo, y busque una buena escena para hacer un panorama. Tomar panorámicas no es difícil, pero hay algunas cosas simples que puedes hacer para evitar errores comunes. Asegúrate de estar usando el modo manual o panorámico de tu cámara. Para que sus imágenes se unan correctamente, deben exponerse exactamente de la misma manera, de modo que todos los objetos aparezcan con el mismo color y brillo en todas las imágenes. Si está utilizando el modo manual, asegúrese de que la sensibilidad (ISO), la velocidad de obturación, la apertura (parada F), el balance de blancos y, preferiblemente, el enfoque, sean los mismos para todas las imágenes de su panorama. Si su cámara tiene un modo panorámico, debería encargarse de esto por usted. El uso del flash es generalmente una mala idea para las panorámicas, ya que será difícil lograr que la iluminación sea consistente y con un aspecto natural en todo el conjunto de imágenes. Si no tienes mucha luz disponible, entonces un trípode y un obturador lento son tu mejor opción. La mayoría de los panoramas tendrán un rango dinámico muy grande desde la oscuridad hasta la luz brillante. En una escena al aire libre típica, es posible que tenga un objeto a la luz solar directa (o el sol mismo) en un lado del panorama, y un área de sombra oscura a 100 ° de distancia. Los sensores de la cámara generalmente tienen un rango dinámico bastante estrecho, por lo que deberá asegurarse de que la exposición que elija no cree áreas completamente blancas o completamente negras. La mejor solución a este problema es utilizar la combinación de exposición: tome dos (o más) copias del panorama completo con diferentes exposiciones y combínelas más tarde en una sola imagen, utilizando solo las partes bien expuestas de cada imagen de origen. la cámara está configurada correctamente, comience en un extremo de la escena y tome la primera imagen. Gire la cámara y continúe tomando fotografías hasta que haya capturado toda la escena que desee. La parte de rotación es en realidad un poco más complicada de lo que podría pensar al principio: si mueve el centro de la pupila de entrada de su lente entre tomas, terminará con un error de paralaje. Esto significa que los objetos en primer plano cambiarán en relación con los del fondo. Un trípode es la mejor manera de eliminar esto, pero puede arreglárselas sin uno si tiene cuidado (no haga lo obvio y sostenga la cámara con el brazo extendido mientras gira todo el cuerpo con los pies en su lugar). Consulte el diagrama para ver un ejemplo de paralaje. Cada par de imágenes adyacentes debe tener algo de superposición para poder encontrar puntos de control. La superposición entre el 30% y el 50% suele ser suficiente, pero si parte de la escena no tiene suficientes características reconocibles, es posible que deba superponer más. Trate de mantener la cámara nivelada en todo el panorama sin moverse hacia arriba o hacia abajo. Si tiene una estructura alta que no cabe en una sola imagen, tome otra fila de imágenes con la cámara apuntando hacia arriba (o hacia abajo) en relación con la primera fila. Por supuesto, los panoramas no siempre tienen que ser solo anchos (en la dimensión horizontal), pueden ser altos y anchos (con varios pasos verticales) o simplemente altos.

Paso 4: puntos de control

Comprensión de los puntos de control: los puntos de control son los que utiliza el optimizador para determinar las relaciones entre todas las imágenes de su panorama. En realidad, hay dos tipos diferentes de puntos de control. Los puntos de control normales identifican dos puntos en dos imágenes diferentes que se refieren al mismo objeto y, por lo tanto, deben aparecer en el mismo lugar en el panorama final. Las guías de línea horizontal y vertical identifican dos puntos que deben estar en línea recta, generalmente de la misma imagen (los panoramas a veces aparecerán ondulados sin ellos). Los puntos de control son las entradas principales que utiliza el optimizador para alinear las imágenes en un panorama completo, y la diferencia entre un panorama bueno y uno malo depende de la calidad de los puntos de control que cree (y cuánto tiempo le dedique). Antes de que pueda agregar puntos de control, debe agregar todas las imágenes de origen a su proyecto. Usa el botón "Cargar imágenes" en la pestaña Asistente de Hugin para hacer esto. Si tiene autopano instalado, probablemente hugin lo ejecutará inmediatamente e intentará optimizar el panorama tan pronto como termine y le dará una vista previa de todo el panorama. Si desea agregar todos sus puntos de control a mano, desactive esta opción en las preferencias de Hugin. Ahora cambie a la pestaña de puntos de control. Esta pantalla muestra dos imágenes una al lado de la otra para que pueda editar los puntos de control que les pertenecen. Utilice los menús sobre las imágenes (o pestañas numeradas en versiones anteriores de hugin) para seleccionar la primera y la segunda imagen (0 y 1). Busque un objeto reconocible que aparezca en ambas imágenes, preferiblemente algo cerca del fondo. Haga clic en parte de él en la imagen de la izquierda. La ventana de la imagen debe acercarse completamente mostrando el área alrededor de donde hizo clic. Luego haga clic en la misma parte del mismo objeto en la imagen de la derecha. Hugin realizará un "ajuste fino" tan pronto como haga clic en la segunda imagen, buscando un punto que coincida mejor con la primera imagen. Puede arrastrar cualquiera de los puntos de control a una nueva posición si no están en el lugar correcto. Al hacer clic en el botón de ajuste fino en cualquier momento, el punto derecho se ajustará a la parte de la imagen que sea más similar al punto izquierdo. Una vez que ambos puntos estén en el lugar correcto, haga clic derecho para guardar el punto de control. Para alinear correctamente su panorama, cada par de imágenes superpuestas debe tener al menos un punto de control. Por lo general, uno no es suficiente (ya que las imágenes aún pueden rotar sobre el punto común), así que intente agregar tantas como pueda encontrar. Si las imágenes tienen objetos en primer plano y fondo, no podrá alinear ambos planos si hay algún error de paralaje. Los puntos de fondo generalmente funcionan mejor, así que agregue puntos de control solo en objetos lejanos si puede ver objetos cercanos en diferentes lugares en las dos imágenes. Para agregar una guía de línea horizontal o vertical, seleccione la misma imagen en ambas ventanas. Busque un objeto, como un poste de luz, el costado de un edificio o parte del horizonte, que desee que aparezca como una línea horizontal o vertical nivelada en la imagen final. Coloque un punto en la ventana de la izquierda en un extremo de la línea y un punto en el otro extremo de la ventana de la derecha. El ajuste fino tiende a confundirse con las líneas, por lo que es posible que tenga que mover los puntos manualmente. Haga clic derecho para agregar el punto de control. El menú de modo debajo de la lista de puntos de control debe indicar que es una línea vertical u horizontal. Cámbielo al modo correcto si Hugin adivinó la dirección incorrecta. Una vez que tenga suficientes puntos de control, puede optimizar el panorama para colocar cada imagen en la posición correcta y obtener una vista previa del resultado final.

Paso 5: ¡Optimiza

Una vez que haya agregado puntos de control a todas sus imágenes, el siguiente paso es ejecutar PToptimizer para reconstruir su panorama. Utiliza los puntos de control que creó en el último paso para reconstruir las condiciones en las que se tomó cada imagen, incluida la orientación de la cámara y la distorsión de la lente. Con esta información, el grapador puede reasignar las imágenes de origen en un solo panorama utilizando cualquiera de las proyecciones admitidas. Cambie a la pestaña Optimizador de hugin. Haga clic en "¡Optimizar ahora!" para ejecutar el modo de optimización predeterminado. Esto intentará encontrar la mejor posición (ángulos de cabeceo, balanceo y guiñada) para cada imagen para que todos los puntos de control estén alineados. Después de optimizar su panorama, abra la ventana de vista previa para tener una idea de cómo se verá el resultado. Busque cualquier lugar donde dos imágenes no parezcan coincidir correctamente y vuelva al editor de puntos de control y agregue o cambie algunos puntos en las imágenes afectadas. Optimice nuevamente y actualice la vista previa. Repita hasta que todo se vea tan bien como pueda. Si una o más imágenes aparecen inclinadas, intente encontrar objetos que pueda usar como guías horizontales y verticales y agregue puntos de control en ellos. Optimice, actualice la vista previa. Si su panorama se ve bien después de la optimización de la posición, cambie al modo "Posiciones, vista y barril" y optimice nuevamente. PToptimizer intentará corregir algunas de las distorsiones causadas por la lente de su cámara. Ahora es el momento de unir la salida de resolución completa de su panorama (y encontrar más errores que la vista previa no mostró, editar más puntos de control, optimizar nuevamente …)

Paso 6: ¡Coser

Finalmente está listo para crear su imagen panorámica final. Cambie a la pestaña Stitcher; Explicaré todas las opciones a continuación. Las dos primeras opciones son la proyección y el campo de visión. Ambos también se pueden cambiar desde la ventana de vista previa, donde puede ver gráficamente cómo afectan el panorama. Hugin puede generar imágenes en varias proyecciones diferentes, y diferentes escenas se ven mejor en diferentes proyecciones. La proyección rectilínea es la misma proyección que produce una lente de cámara normal ideal (y la misma que ve con sus ojos). Las proyecciones rectilíneas, por definición, representan líneas rectas en la escena como líneas rectas en la imagen. Las estructuras rectangulares, como los edificios, aparecerán de la misma manera que en la vida real, pero los objetos alejados del centro de la imagen se estirarán mucho más de lo normal. Por lo general, esto destruirá su imagen si es más ancha que 90 ° o 100 °, por lo que es mejor para panoramas estrechos o altos. Los panoramas más amplios se ven mejor con una proyección cilíndrica o equirrectangular (esférica). Ambas proyecciones evitan distorsionar las distancias horizontales desde el centro de la imagen, pero convertirán las estructuras horizontales por encima o por debajo del centro vertical en arcos y burbujas. El campo de visión controla qué tan amplio se mostrará un ángulo en la imagen de salida. El botón "Calcular campo de visión" encontrará la vista más pequeña que incluye cada imagen. Cualquier cosa más grande que esto solo desperdicia memoria, espacio en disco y tiempo de procesamiento, así que use los controles deslizantes en la ventana de vista previa para recortar su panorama a la sección que necesita. A continuación, está el tamaño del lienzo. Este es el tamaño de la imagen de salida final, en píxeles. Los valores dados por "Calcular tamaño óptimo" representan el tamaño más grande posible sin estirar las imágenes de origen más allá de sus tamaños originales. Por supuesto, puede usar un tamaño más grande, pero solo creará píxeles redundantes. Los panoramas más grandes requieren más tiempo para generar, usar más memoria y crear archivos más grandes en su disco, así que comience con algo pequeño para tener una idea de qué tipo de tamaño puede manejar su hardware (y su paciencia). para generar) muchos tipos diferentes de imágenes en diferentes formatos desde un solo proyecto de panorama. La mayoría de las veces, simplemente desea el "panorama combinado", que llama a nona a reasignar sus imágenes en la nueva proyección y utiliza enblend para suavizar las uniones. Finalmente, puede elegir el formato y las opciones de compresión para la imagen final. todo está listo, haga clic en "¡Coser ahora!" Hugin le pedirá un nombre de archivo para escribir la salida y comenzará a procesar sus imágenes de origen en un hermoso panorama. Pueden aparecer varias ventanas durante el proceso, hablando de pirámides laplacianas, capas de exposición, máscaras de mezcla y otras cosas. Cuando todo haya terminado, debería tener un archivo de imagen grande y agradable en el directorio que especificó anteriormente.