Як сфотографувати етикетку на пляшці, Комп’ютерний Огляд
. чи театральні афіші на круглій тумбі, яких багато у Відні та Парижі, чи що привернула увагу на лісовій прогулянці мальовничу кору деревного стовбура чи свою власну голову?
Інакше кажучи, як отримати фотографію розгортки умовно-циліндричної поверхні якогось предмета?
Дослідженню цього короткого питання присвячено мій довгий постінг. Але перш, ніж це питання вникати, зробимо три зауваження, покликаних переконати вас у тому, що вникати у нього варто.
2. На відміну від з'ясування характеристик останньої моделі айфона, будь-яке по-справжньому життєве завдання повинно мати не лише широке поширення, а й поважний вік. Чи задовольняє завдання, що піднімається мною, другою умовою? Тобто, чи має це завдання давню та славну історію? Ще б! Адже вона вставала:
- 1976 років тому - перед творцями, прости господи, Туринської Плащаниці;
- 1900 років тому - перед Птолемеєм, що зіткнувся з проблемою зображення сферичних поверхонь (Землі та небозводу) на плоских картах;
- 400 років тому - перед Меркатором, який зрозуміло цю проблему вирішив;
- 100 років тому - перед співробітниками Британського Музею (про що докладніше див трохи нижче);
- 25 років тому - перед знаменитим художником і фотографом Девідом Хокні (David Hockney), у чиїх фотоколажах проявляється бажання показати об'єкт одночасно з безлічі сторін, - тобто, зобразити дійсність у такому вигляді, в якому вона зберігається в пам'яті.
- 15 років тому - перед широкою 3D-дизайнерською громадськістю, що отримала в свої руки двигунQuake 1 і у зв'язку з цим проблемою використання фотопортретів для циліндричного текстурування ігрових персонажів.
Піонери-першопрохідці
Перше пристосування для фотографування циліндричних розгорток - т. зв. периферійний ("peripheral") він же циркумференційний ("circumferential") він розгортковий ("rollout") фотоапарат, винайдений співробітниками Британського Музею для зйомки малюнків на древніх вазах. Цей фотоапарат схожий на панорамний або фотофінішний: оптичний тракт усіх згаданих камер завершується вузькою щілиною, повз яку під час експонування рівномірно транспортується фоточутливий матеріал. Транспортний механізм периферійної камери механічно пов'язаний зі столиком, що рівномірно повертає експонований об'єкт на 360 про . Рівномірність і злагодженість роботи механіки важлива остільки, оскільки будь-які перепади швидкості відображаються в локальних перепадах яскравості зображення, а будь-які механічні неузгодженості - в геометричних спотвореннях.
Початкова ідея співробітників Британського Музею багаторазово відтворювалася "з нуля", і багато фотографів додумалися до неї, мабуть, самостійно. Найчастіше основою для побудови столика ставали програвачі вінілових дисків, що мають якраз відповідні для об'єктів, що знімаються, габарити і досить стабільну механіку.
Маніпуляції зі сканером
Якщо покотити рукою пивну банку по скляній підкладці планшетного сканера зі швидкістю руху елемента, що сканує, то може вийти на подив хороша розгортка. Головне достоїнство цього — простота, розплачуватися яку доводиться двома недоліками. По-перше, потрібна тверда рука: інакше можливі помітні критичному погляду смуги, викликані деякиминерівномірностями у освітленні та фокусуванні (на тих ділянках, де банка рухається з випередженням або запізненням). По-друге, пивна банка - мабуть, єдиний об'єкт, який настільки вправно "вписується" у сканер.
Результат - периферійна цифрова камера з відмінною роздільною здатністю.
Маніпуляції з фотоапаратом
Чорна смуга символізує екран із чорного оксамиту з вузьким вертикальним прорізом. Цей екран, розташований перед об'єктивом камери, утворює одну зі сторін навколишнього світлонепроникної (за вирахуванням прорізу) оболонки.
Червоний циліндр – поворотний столик для камери. Він механічно пов'язаний з сірим за допомогою понижуючого редуктора з передатним числом Х/360, де Х - горизонтальний кут огляду камери (для об'єктивів з фокусною відстанню, еквівалентною 50-міліметровому, Х = 40 про)
У ході робочого циклу затвор відкривається і зображення фрагмента мармурової текстури, видно через проріз, переміщається по світлочутливому елементу, формуючи на ньому зображення розгортки.
Це витончений спосіб фотографування розгорток за допомогою звичайних камер винайшов (і навіть випробував на практиці) класик експериментальної фотографії Ендрю Давідхазі з Рочестерського Технологічного Інституту.
"Streak photography"
Куди практичніший спосіб використання звичайних камер пов'язаний з поняттям "streak photography", гідним більш детального обговорення (стежте за моїм блогом). Однак, цьому цілком усталеному терміну мені важко підібрати переклад. Можливо, "клаптевафотографія" (за аналогією з ковдрою)?
Майже безкоштовним імпровізованим поворотним столиком для отримання клаптевої розгортки може стати кухонний таймер на кшталт такого:
Встановимо на рукоять таймера матрьошку, направимо на матрьошку фотокамеру, включену в режимі серійної зйомки з 10-секундним інтервалом, або DV-камеру включену в режимі time-lapse-recording (благо названі режими є в сучасній напівпрофесійній техніці) і перенесли через 360 зображень.
Зшиємо із середніх стовпців цих зображень (шириною в 1 або 2 пікселі) зображення на кшталт такого:
Для виконання останньої операції можна створити макрос в Adobe Photoshop або скрипт в 3ds max або написати stand-alone програму. Завдання нескладні, але вирішувати їх вам доведеться самостійно, тому що, наскільки я зрозумів, ніхто з кількох фотографів, що прославилися на ниві клаптевої фотографії, своїх програм ні задарма, ні за гроші не поширює ("корову свою не віддам нікому, така худоба потрібна самому ").
- саморобні столики із програвачів для вінілових дисків;
- ось такі професійні пристрої фірм Kaidan та Seitz
Вартість відповідно $120 і $1,700
Маніпуляції з пакетами 3D-моделювання
Ось опис придуманого мною способу отримання циліндричних розгорток за допомогою 3ds max (тим, хто з цим пакетом не знайомий, пропоную перескочити через виділений курсивом фрагмент)
Встановіть камеру на штатив, а пляшку на поворотному столику, а то й просто на чомусь на зразок блюдця, і зробіть 8 знімків, повертаючи її щоразу на 45 градусів. Втім, аптекарська точність тут не потрібна. Згідно з моїм досвідом, 8 ракурсів при фокусній відстані 35-мм - цілкомдостатній мінімум. При великих фокусних відстанях кількість ракурсів, очевидно, можна зменшити і навпаки.
Намагайтеся знімати в максимально розсіяному освітленні і, само собою, не використовуйте лобового спалаху в жодному разі.
Вийде приблизно що:
Якщо йдеться не про пляшку, а про афішну тумбу, що не піддається обертанню, то бажано знімати її з однакової відстані, контролювати яку зручно, перевівши камеру в режим ручного наведення на різкість.
Створіть добре деталізовані однакові примітиви Plane01 та Plane02 і перетворите Plane01 на напівциліндр за допомогою модифікатора Bend з параметром Angle=180.
Текстуруйте напівциліндр фотографіями (згрупованими у файл .IFL) за допомогою модифікатора Camera Map.
Розгорніть напівциліндр, створивши композитний об'єкт Morph, призначивши Plane02 як мету.
Прорахуйте фільм із 8 кадрів із вікна з плоско-паралельним виглядом, повністю заповненого розгорнутим напівциліндром, та об'єднайте їх за допомогою улюбленої програми отримання панорамних знімків.
Ось який результат видала моя улюблена програма Panorama Maker:
Маніпуляції з камерами майбутніх модельних рядів
У цьому завершальному розділі висловлю надію на те, що ще за життя нашого покоління рука ринку змусить виробників камер та софтверно-графічних компаній приділити увагу не лише приватній проблемі фотографування панорам, а й спільній проблемі фотографування циліндричних розгорток, що призведе до її радикального спрощення.
ІМХО особливо вражаючих результатів слід очікувати у зв'язку з удосконаленням способів інтерпретації даних, що знімаються з акселерометричних датчиків систем стабілізації зображення та підвищення точності цих датчиків. В данийЧас акселерометри служать тільки для відстеження поточних змін орієнтації камери в просторі, але чому б не використовувати їх для визначення також просторових координат, як це робиться інерційних навігаційних системах? Для того безлічі фотограмметричних операцій, які можна буде автоматизувати за допомогою камери, що "знає", як далеко і в якому напрямку вона перемістилися з моменту, коли нею був зроблений попередній знімок, фотографування циліндричних розгорток - лише вершина айсберга!