FOTO COSTURA PANORAMAS DIGITALES

La unión de fotografías digitales para mosaicos y panoramas permite al fotógrafo crear fotografías con una resolución más alta y/o un ángulo de visión más amplio de lo que normalmente permitirían su cámara digital o lentes, creando impresiones finales más detalladas y perspectivas panorámicas potencialmente más dramáticas que lo abarcan todo. Sin embargo, lograr un resultado perfecto es más complicado que simplemente alinear fotografías; también implica corregir la perspectiva y la distorsión de la lente, identificar coincidencias perfectas de píxeles entre el tema y combinar adecuadamente cada foto en su unión. Este tutorial tiene como objetivo brindar información sobre cómo funciona este proceso, además de discutir los obstáculos comunes que uno puede encontrar en el camino, independientemente del tipo de software panorámico.

VISIÓN GENERAL:VISIÓN DEL PANORAMA GENERAL

Unir una foto puede requerir una secuencia compleja de pasos, que puede cambiar según el tema o el tipo de unión panorámica. Este procedimiento se puede simplificar en varios grupos de pasos estrechamente relacionados, que luego se pueden abordar en etapas separadas. Las secciones posteriores de este tutorial abordan cada etapa con mayor detalle, incluida la terminología y los enfoques alternativos.

ETAPA 1 :configurar físicamente la cámara, configurarla para capturar todas las fotos de manera idéntica y luego tomar la secuencia de fotos. El resultado final es un conjunto de imágenes que abarca todo el campo de visión, donde todas se toman prácticamente desde el mismo punto de perspectiva.

ETAPA 2 :la primera etapa para comenzar a usar el software de costura de fotos; implica elegir el orden y el posicionamiento preciso que alinea mutuamente todas las fotos. Esto puede ocurrir automáticamente o requerir la selección manual de pares de puntos de control que idealmente deberían superponerse exactamente en la imagen final. Esta etapa también puede requerir el ingreso de la configuración de la cámara y la lente para que el software panorámico pueda estimar el ángulo de visión de cada foto.

ETAPA 3 :definir la perspectiva utilizando referencias como el horizonte, líneas rectas o un punto de fuga. Para fotos unidas que abarcan un amplio ángulo de visión, es posible que también deba considerar el tipo de proyección panorámica. El tipo de proyección influye en la forma en que las líneas rectas se curvan en la imagen unida final.

ETAPA 4 :cambiar, rotar y distorsionar cada una de las fotos de modo que se minimice la distancia promedio entre todos los conjuntos de puntos de control y se mantenga la perspectiva elegida (basada en el punto de fuga). Esta etapa requiere que se realice una interpolación de imágenes digitales en cada foto y, a menudo, es la más intensiva desde el punto de vista computacional de todas las etapas.

ETAPA 5 :reducir o eliminar la visibilidad de cualquier unión entre las fotos mezclando gradualmente una foto con otra. Esta etapa es opcional y, a veces, se puede combinar con la etapa anterior de mover y distorsionar cada imagen, o también puede implicar la colocación personalizada de la costura para evitar objetos en movimiento (como personas).

ETAPA 6 :recortar el panorama para que se adhiera a una dimensión de imagen rectangular (o de otro tipo) dada. Esto también puede implicar los pasos necesarios de retoque o procesamiento posterior para el panorama, incluidos niveles, curvas, refinamientos de color y nitidez.

El panorama resultante es de 20 megapíxeles, aunque la cámara utilizada para esto tenía menos de 4 megapíxeles. Esto proporciona un nivel de detalle mucho mayor, algo que normalmente solo se puede lograr con equipos mucho más costosos, mediante el uso de una cámara de viaje compacta, portátil y económica. Las etapas anteriores se pueden resumir en:

Etapa 1	Configuración de equipos y adquisición de fotografías
Etapa 2	Selección de la alineación deseada de la foto e ingreso de las especificaciones de la cámara y la lente
Etapa 3	Selección de perspectiva y tipo de proyección
Etapa 4	La computadora cambia, rota y distorsiona las fotos para cumplir con los requisitos de las etapas 2 y 3
Etapa 5	Mezcla manual o automática de costuras
Etapa 6	Recorte, retoque y posprocesamiento

Observe cómo las etapas 2 a 6 se llevan a cabo en la computadora utilizando un paquete de software panorámico, después de que se hayan tomado las fotos. El resto de este tutorial analiza en profundidad la etapa 1, y los detalles de las etapas 2 a 6 se presentan en la segunda parte del tutorial. Estas etapas mostrarán que los panoramas no siempre son sencillos y requieren que se tomen muchas decisiones interpretativas en el camino.

ANTECEDENTES:ERROR DE PARALLAJE Y USO DE UN CABEZAL PANORÁMICO

El tamaño y el costo del equipo panorámico pueden variar drásticamente, según el uso previsto. Ser capaz de identificar cuándo necesita equipo adicional puede ahorrarle tiempo y dinero. Aquí identificamos dos escenarios de costura típicos, según el equipo requerido:

Escenario #1
Fotografías tomadas con la mano o montadas en un trípode sin sujetos en primer plano.
NO SE REQUIERE CABEZAL PANORÁMICO

Escenario #2
Fotografías montadas en trípode con sujetos en primer plano en varios fotogramas.
REQUIERE UNA CABEZA PANORÁMICA

Las panorámicas requieren que la cámara gire sobre el centro óptico de su lente, manteniendo así el mismo punto de perspectiva para todas las fotografías. Si la cámara no gira sobre su centro óptico, es posible que sea imposible alinear perfectamente las imágenes; estas desalineaciones se denominan error de paralaje . Un cabezal panorámico es un dispositivo especial que garantiza que la cámara y el objetivo giren sobre su centro óptico.

Nota:El centro óptico de una lente a menudo se denomina punto nodal, aunque este término no es estrictamente correcto. Un término más preciso es pupila de entrada, pero incluso esto se refiere a un área pequeña y no a un punto individual. Por lo tanto, la ubicación a la que nos referimos es el punto en el centro de la pupila de entrada, que también puede denominarse "punto sin paralaje" o "punto de perspectiva".

El escenario 2 es mucho más sensible al error de paralaje debido al tema de primer plano. Con el escenario 1, los pequeños movimientos que se desvían del centro óptico de la lente tienen un impacto insignificante en la imagen final, lo que permite que estas fotos se tomen sin trípode.

Para ver por qué el tema de primer plano es tan importante, esto se puede ilustrar observando lo que sucede con dos fotos superpuestas adyacentes que forman un panorama. Los dos pilares rosados ​​debajo representan los sujetos de fondo y de primer plano. El ángulo de la foto que se muestra a la izquierda (abajo) es la posición inicial antes de la rotación de la cámara, mientras que el ángulo que se muestra a la derecha es después de la rotación de la cámara.

Para una rotación incorrecta, el cambio de perspectiva resultante se debe a un error de paralaje, porque la cámara no se giró sobre su centro óptico. Mueve el mouse sobre los tres botones a continuación para ver el efecto de cada escenario:

Rotación incorrecta:	Escenario #1	Escenario #2
Rotación correcta:	Escenario #2 con Panoramic Head

Nota:la rotación incorrecta supone que la cámara gira sobre la parte delantera del objetivo;
la rotación correcta supone la rotación sobre el centro óptico

ESCENARIO #1 :El problema con la segunda imagen (derecha) es que cada foto en el panorama ya no verá la misma perspectiva de imagen. Aunque esto puede provocar cierto grado de desalineación, el problema es mucho menos pronunciado que cuando hay objetos cercanos en primer plano, como se ilustra en el escenario n.º 2.

ESCENARIO #2 :Aquí vemos que el grado de desalineación es mucho mayor cuando los objetos de primer plano están presentes en más de una foto del panorama. Esto hace que sea absolutamente esencial que la cámara se gire con precisión alrededor de su centro óptico y, por lo general, requiere el uso de un cabezal panorámico especial (como se muestra en el escenario final).

ESCENARIO #2, CABEZA PANORÁMICA :Aquí vemos que la perspectiva se mantiene porque la lente se gira correctamente sobre su centro óptico. Esto es evidente porque para la imagen de la derecha, los rayos de luz de ambos pilares aún coinciden, y la columna trasera permanece detrás de la columna delantera. Las fotos panorámicas de los interiores de los edificios casi siempre requieren una cabeza panorámica, mientras que las vistas del horizonte generalmente nunca lo requieren. Las panorámicas esféricas o de varias filas también pueden requerir un cabezal panorámico montado en un trípode que mantenga la lente en el centro de rotación para rotaciones hacia arriba y hacia abajo.

Con cuidado, el error de paralaje puede volverse indetectable en panoramas portátiles que no tienen un tema en primer plano. El truco es sostener la cámara directamente sobre uno de tus pies, luego rotar tu cuerpo alrededor de la punta de ese pie mientras mantienes la cámara a la misma altura y distancia de tu cuerpo.

ETAPA 1:CONFIGURACIÓN DE CÁMARA DIGITAL Y ADQUISICIÓN DE PANORAMA

Tomar un panorama digital implica rotar sistemáticamente la cámara en incrementos para abarcar el campo de visión deseado. El tamaño de cada incremento de rotación y el número total de imágenes depende del ángulo de visión de cada foto, que está determinado por la distancia focal de la lente de la cámara que se utiliza y la cantidad de superposición entre las fotos. La imagen de abajo se compone de dos filas de cuatro fotografías; la cámara primero escaneó de izquierda a derecha a lo largo de la fila superior, luego hacia abajo hasta la segunda fila y de nuevo a lo largo de la mitad inferior de la imagen de derecha a izquierda.

Además de minimizar el error de paralaje, la clave para crear una panorámica perfecta es asegurarse de que cada una de las fotografías panorámicas se tome con la misma configuración. . Cualquier cambio en la exposición, el enfoque, la iluminación o el balance de blancos entre tomas crea un desajuste sorprendente. Si está utilizando una cámara SLR digital, se recomienda enfáticamente que todas las fotografías se tomen en modo de exposición manual utilizando el formato de archivo RAW. De esta forma, el balance de blancos se puede personalizar de forma idéntica para todas las tomas, incluso después de que se hayan tomado las imágenes.

Si usa una cámara digital compacta, muchas de ellas incluyen un modo preestablecido panorámico, que muestra la imagen anterior en la pantalla junto con la composición actual. Esto puede ser muy útil con panoramas de mano porque ayuda a asegurarse de que cada foto esté nivelada y se superponga lo suficiente con la foto anterior. Además, los modos preestablecidos panorámicos usan configuraciones de exposición manual, donde bloquean el balance de blancos y la exposición en función de la primera fotografía (o al menos en función de la primera vez que se mantiene presionado el disparador hasta la mitad).

Los panoramas pueden abarcar un ángulo de visión muy amplio, hasta vistas panorámicas de 360 ​​grados y, por lo tanto, pueden abarcar un rango drástico de iluminación en todos los ángulos de la foto. Esto puede plantear problemas a la hora de elegir los ajustes de exposición, ya que exponer directamente al sol o lejos del sol puede hacer que el resto del panorama sea demasiado oscuro o demasiado claro.

A menudo, la exposición más intermedia se obtiene apuntando la cámara en una dirección perpendicular a la sombra. , usando una configuración de exposición automática (como si se tratara de una sola foto), y luego manualmente usando esa configuración para todas las fotografías. Sin embargo, dependiendo de la intención artística, es posible que desee exponer en función de las regiones más brillantes para preservar los detalles de las luces. En el caso de una cámara digital compacta, la exposición se puede bloquear utilizando el modo preestablecido panorámico, manteniendo presionado el botón del obturador hasta la mitad en el ángulo intermedio y luego tomando las fotos en cualquier orden en particular (mientras se asegura de que el botón del obturador permanezca presionado hasta la mitad antes de tomarlas). la primera foto).

Panorámica de una sola fila Panorama de varias filas o mosaico cosido

Asegúrese de que cada fotografía se superponga aproximadamente entre un 10 y un 30 % con todas las demás fotos adyacentes . El porcentaje de superposición ciertamente no tiene que ser exacto; una superposición demasiado alta podría significar que tiene que tomar muchas más fotos para un ángulo de visión determinado, pero una superposición demasiado pequeña puede proporcionar una región demasiado corta sobre la cual mezclar o redirigir la ubicación de las costuras.

Tenga en cuenta que si su panorama contiene regiones que se mueven, como agua o personas, es mejor intentar aislar el movimiento en un único ángulo de cámara. . De esta forma, no se encontrará con problemas en los que alguien aparezca dos veces en la panorámica o se produzca una desalineación de la foto debido a que un objeto en movimiento se encuentra en la unión entre dos imágenes unidas. En la imagen de la izquierda, los coloridos guardias suizos marchaban de lado a lado, pero el tercio inferior de la imagen estaba contenido en una sola foto.

Otra consideración es si unir un panorama de una sola fila en orientación horizontal o vertical. El uso de la orientación vertical puede lograr casi 2,25 veces la cantidad de megapíxeles (para el mismo tema) para cámaras con un sensor digital de relación de aspecto de 3:2 (para el mismo 20 % de superposición). La desventaja de esto es que la orientación vertical requiere una distancia focal más larga y, por lo tanto, una apertura más pequeña para lograr la misma profundidad de campo (ya que la ampliación ha aumentado).

Otras consideraciones al tomar fotos incluyen la resolución total y la profundidad de campo. Uno puede aumentar dramáticamente la cantidad de megapíxeles en su foto cosida componiéndolas progresivamente con más imágenes. Sin embargo, la desventaja de esto es que para lograr la misma profundidad de campo, uno tiene que usar ajustes de apertura de lente progresivamente más pequeños (números f más grandes) a medida que aumenta el número de imágenes unidas (para el mismo ángulo de visión). Esto puede hacer que sea casi imposible lograr ciertas resoluciones con algunos sujetos, debido al tiempo de exposición resultante requerido, o porque la pequeña apertura provoca un desenfoque significativo de las fotos debido a la difracción.

La siguiente calculadora demuestra cómo cambia la cantidad de megapíxeles y la configuración de la lente de la cámara cuando se intenta hacer un mosaico de fotos cosido a partir de una escena que, de otro modo, podría haberse capturado en una sola fotografía . Esto también podría usarse para evaluar rápidamente qué distancia focal se necesita para abarcar una escena determinada.

Nota:la calculadora asume que todas las fotografías se toman con la misma orientación, ya sea en orientación horizontal o vertical, y que las fotos tienen poca ampliación.
Los requisitos de profundidad de campo se calculan asumiendo que la foto única y el mosaico se imprimirá en el mismo tamaño. En realidad, los mosaicos a menudo se diseñan para imprimirse aún más grandes, en cuyo caso el mosaico necesitará un número f aún más alto que el que se muestra arriba.

Aquí vemos que incluso los pequeños mosaicos fotográficos pueden requerir rápidamente aperturas de lentes y tiempos de exposición poco prácticos para mantener la misma profundidad de campo. Esperemos que esto deje en claro que los panoramas digitales y los mosaicos de fotos unidas son técnicamente más difíciles de dominar que las fotografías individuales. También tenga en cuenta que la superposición de imágenes puede reducir significativamente la resolución final (en comparación con la suma de megapíxeles en todas las fotos individuales), lo que implica que la unión de fotos definitivamente no es una forma eficiente de almacenar datos de imágenes en una tarjeta de memoria. La calculadora a continuación estima el total de megapíxeles de un mosaico de fotos unidas como un porcentaje de todas sus fotos individuales.

*nota:la "eficiencia de la foto" se define como los megapíxeles obtenidos en la foto unida final, divididos por el total de megapíxeles utilizados para todas las imágenes de entrada.

Debe evitarse el uso de un filtro polarizador para panoramas de ángulo extremadamente amplio , ya que pueden aparecer fuertes cambios en la luminosidad del cielo. Recuerde que los filtros polarizadores oscurecen más el cielo cuando miran en un ángulo de 90 grados con respecto a la dirección del sol, y menos cuando miran directamente hacia o desde la trayectoria de la luz solar. Esto significa que cualquier panorama que abarque 180 grados del cielo puede ver regiones donde el polarizador se oscurece por completo o no se oscurece en absoluto. En la foto de un arco a la derecha se puede observar un gradiente de cielo fuerte y poco natural. Además, los filtros polarizadores pueden hacer que los bordes de cada fotografía sean mucho más difíciles de unir sin mostrar costuras visibles.

Además, tenga cuidado al intentar hacer panorámicas de escenas con luz que cambia rápidamente , como cuando las nubes se mueven por el cielo e iluminan selectivamente un paisaje. Esas escenas todavía se pueden coser, pero trate de evitar que haya parches de luz (u oscuridad) en movimiento sobre las costuras.

Finalmente, intente asegurarse de que cada una de sus fotografías gire a través del cielo en una dirección sistemática similar a una cuadrícula. Con panoramas grandes, puede volverse muy fácil desplazarse hacia arriba o hacia abajo, lo que requiere que se recorte una cantidad inaceptable del panorama final (como se muestra a continuación).

El resultado anterior se puede evitar colocando con cuidado el horizonte en una posición predefinida en cada fotografía (como en la mitad de la foto, o un tercio, etc.).

Para obtener más información sobre este tema, continúe con:
Parte 2:uso del software Photo Stitching