USO DEL SOFTWARE DE COSTURA DE FOTOS

El software de unión de fotografías digitales es el caballo de batalla del proceso de creación de panoramas, y puede abarcar desde proporcionar una unión totalmente automática con un solo clic hasta un proceso manual que consume más tiempo. Esta es la parte 2 del tutorial, que asume que todas las fotos individuales ya se han capturado correctamente (la etapa 1 a continuación está completa); para la etapa 1 y una descripción general de todo el proceso de unión, visite la parte 1 de este tutorial sobre panoramas digitales.

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

TIPOS DE SOFTWARE DE COSTURA

Para comenzar a procesar nuestra serie de fotos, debemos seleccionar un programa de software apropiado. La mayor diferencia entre las opciones está en cómo eligen abordar la compensación entre automatización y flexibilidad. En términos generales, el software de unión totalmente personalizado siempre logrará una mejor calidad que los paquetes automatizados, pero esto también puede resultar demasiado técnico o lento.

Este tutorial tiene como objetivo mejorar la comprensión de la mayoría de los conceptos de unión de software al mantener la discusión lo más genérica posible, sin embargo, las características reales del software pueden referirse a un programa llamado PTAssembler o PTGui (front-end para PanoTools o PTMender). PTAssembler incorpora una opción de costura con un solo clic completamente automatizada, además de proporcionar casi todas las opciones de costura personalizadas disponibles en otros programas.

Al momento de escribir este artículo, otros programas notables incluyen los que vienen con la cámara, como Canon PhotoStitch, o paquetes comerciales populares como Autostitch, Hugin Panorama Photo Stitcher, Arc Soft Panorama Maker, Panorama Factory y PanaVue, entre otros.

ETAPA 2:PUNTOS DE CONTROL Y ALINEACIÓN DE FOTOS

El software de unión panorámica utiliza pares de puntos de control para especificar regiones de dos fotos de cámara que se refieren al mismo punto en el espacio. Los pares de puntos de control pueden seleccionarse manualmente mediante inspección visual, o estos pueden generarse automáticamente utilizando algoritmos de coincidencia sofisticados (como Autopano para PTAssembler). Con la mayoría de las fotografías, los mejores resultados solo se pueden lograr con la selección manual del punto de control (que suele ser la etapa del proceso de unión del software que consume más tiempo).

El ejemplo anterior muestra una selección de cuatro pares de puntos de control, para dos fotos dentro de un panorama. Los mejores puntos de control son aquellos que se basan en objetos muy rígidos con bordes afilados o detalles finos, y están espaciados de manera uniforme y amplia en cada región superpuesta (con 3-5+ puntos por cada superposición). Esto significa que no se recomienda basar los puntos de control en las ramas de los árboles, las nubes o el agua, excepto cuando sea absolutamente necesario. Por este motivo, se recomienda capturar siempre algo de tierra (u otros objetos rígidos) en la región de superposición entre todos los pares de fotografías; de lo contrario, la selección del punto de control puede resultar difícil e imprecisa (como en las panorámicas que contienen todo el cielo o el agua).

El siguiente ejemplo muestra una situación en la que la única parte rígida y detallada de cada imagen es la silueta de la tierra en la parte inferior, lo que dificulta el espaciado uniforme de los puntos de control en la región de superposición de cada foto. En estas situaciones, la selección automática de puntos de control puede resultar más precisa.

PTAssembler tiene una función llamada "puntos de control de microposición automática", que funciona utilizando su selección como una suposición inicial, luego observa todos los píxeles adyacentes dentro de una distancia específica (como 5 píxeles) para ver si coinciden mejor. Al unir escenas de nubes difíciles como la que se muestra arriba, esto combina de manera efectiva las ventajas de la selección manual de puntos de control con las de los algoritmos automatizados.

Otra consideración es qué tan lejos de la cámara está ubicado físicamente cada punto de control. Para panoramas tomados sin un cabezal panorámico, el error de paralaje puede llegar a ser grande en los objetos de primer plano, por lo tanto, se pueden lograr resultados más precisos basándose únicamente en objetos distantes. Cualquier error de paralaje en el primer plano cercano puede no ser visible si cada uno de estos elementos de primer plano no está contenido dentro de la superposición entre las fotos.

ETAPA 3:PERSPECTIVA DEL PUNTO DE FUGA

La mayoría del software de unión de fotos ofrece la posibilidad de especificar dónde se encuentra la referencia o el punto de fuga de la perspectiva, junto con el tipo de proyección de la imagen.

La elección cuidadosa de este punto de fuga puede ayudar a evitar la convergencia de líneas verticales (que de otro modo serían paralelas) o un horizonte curvo. El punto de fuga suele ser donde uno estaría mirando directamente si estuviera parado dentro de la escena panorámica. Para puntadas arquitectónicas, como el ejemplo a continuación (recorte de 120° de la proyección rectilínea), este punto también es claramente evidente al seguir líneas en la distancia que son paralelas a la línea del sitio.

La ubicación incorrecta del punto de fuga hace que las líneas que se encuentran en los planos perpendiculares a la línea del sitio del espectador converjan (aunque de otro modo parecerían paralelas). Este efecto también se puede observar utilizando una lente gran angular en una fotografía arquitectónica y apuntando la cámara significativamente por encima o por debajo del horizonte, dando así la impresión de edificios inclinados.

mueva el mouse sobre la imagen para ver la imagen si el punto de fuga fuera demasiado bajo

El punto de fuga también es fundamental en panorámicas de proyección cilíndrica de gran angular (como la imagen de 360 ​​grados que se muestra a continuación). Puede exhibir una distorsión de aspecto diferente si se coloca mal, lo que da como resultado un horizonte curvo.

Si el punto de fuga se colocara demasiado alto, la curvatura del horizonte sería en la dirección opuesta. A veces puede ser difícil ubicar el horizonte real debido a la presencia de colinas, montañas, árboles u otras obstrucciones. Para escenarios tan difíciles, la ubicación del horizonte podría inferirse colocándolo a una altura que minimice cualquier curvatura.

El software de costura panorámica también ofrece a menudo la opción de inclinar el horizonte imaginario. Esto puede ser muy útil cuando la foto que contiene el punto de fuga no se tomó perfectamente nivelada. Para este escenario, incluso si el punto de fuga se coloca a la altura correcta, el horizonte puede representar una curva en S si el horizonte imaginario no se alinea con el horizonte real (en la foto individual).

Si el panorama en sí se tomara nivelado, entonces el horizonte más recto sería el que produce una imagen unida cuya dimensión vertical es la más corta (y es una técnica que a veces emplea el software de unión).

ETAPA 4:OPTIMIZACIÓN DE LAS POSICIONES DE LAS FOTOS

Una vez que se han elegido los puntos de control, la perspectiva del punto de fuga y la proyección de la imagen, el software de unión de fotografías puede comenzar a distorsionar y alinear cada imagen para crear la fotografía unida final. Este es a menudo el paso más intensivo computacionalmente en el proceso. Funciona buscando sistemáticamente a través de combinaciones de guiñada, cabeceo y balanceo para minimizar el error agregado entre todos los pares de puntos de control. Este proceso también puede ajustar los parámetros de distorsión de la lente, si se desconocen.

Guiñada Lanzamiento Rodar

Tenga en cuenta que las fotos de arriba están ligeramente distorsionadas; esto es para enfatizar que cuando el software de unión posiciona cada imagen, ajusta la perspectiva y que la cantidad de distorsión de la perspectiva depende de la ubicación de esa imagen en relación con el punto de fuga.

La métrica de calidad clave a tener en cuenta es la distancia media entre los puntos de control . Si esta distancia es grande en relación con el tamaño de impresión, entonces las costuras pueden ser visibles independientemente de qué tan bien estén combinadas. Lo primero que debe verificar es si algún punto de control se colocó por error y si sigue las otras pautas enumeradas en la etapa 2. Si la distancia promedio sigue siendo demasiado grande, esto puede deberse a imágenes capturadas incorrectamente, incluido el error de paralaje del movimiento de la cámara. o no usar un cabezal panorámico.

ETAPA 5:REDIRECCIÓN MANUAL Y COMBINACIÓN DE UNIONES

Idealmente, uno querría colocar las costuras fotográficas a lo largo de puntos de ruptura naturales o sin importancia dentro de la escena. Si el software de costura es compatible con la salida en capas, se puede realizar esto manualmente usando una máscara en Photoshop:

Sin mezcla	Mezcla manual	Máscara de mezcla manual

Observe cómo la combinación manual anterior iguala los cielos y evita saltos visibles a lo largo de líneas arquitectónicas geométricamente prominentes, incluida la media luna de pilares, la fila de estatuas en primer plano y el edificio blanco distante.

Asegúrate de difuminar la máscara en grandes distancias para obtener texturas suaves, como la región del cielo de arriba. Para obtener detalles finos, la combinación en grandes distancias puede desenfocar la imagen si hay alguna desalineación entre las fotos. Por lo tanto, es mejor combinar los detalles finos en distancias cortas usando costuras que eviten discontinuidades fácilmente perceptibles (consulte la "máscara de combinación manual" arriba para ver cómo se combinaron el cielo y los edificios).

Por otro lado, la mezcla manual de costuras puede llevar mucho tiempo. Afortunadamente, algunos programas de costura tienen una función automatizada que puede realizar esto simultáneamente, como se describe en la siguiente sección.

ETAPA 5:REDIRECCIÓN Y COMBINACIÓN AUTOMÁTICA DE UNIONES

Una de las mejores formas de combinar costuras en una fotografía cosida es mediante una técnica llamada "splines de resolución múltiple", que a menudo puede rectificar incluso panoramas o mosaicos mal capturados. Funciona dividiendo cada imagen en varios componentes, de forma similar a como una foto RGB se puede separar en canales individuales rojo, verde y azul, excepto que en este caso cada componente representa una escala diferente de textura de imagen. Las características a pequeña escala (como el follaje o la hierba fina) tienen una resolución espacial alta, mientras que las características a mayor escala (como un gradiente de cielo despejado) tienen resoluciones espaciales bajas.

Imagen original en blanco y negro→ Seleccione imagen procesada:

Texturas a gran escala

Texturas a pequeña escala

La spline multirresolución combina de manera efectiva cada tamaño de textura por separado y luego los vuelve a combinar para recrear una fotografía de apariencia normal. Esto significa que los componentes de menor resolución se fusionan en una distancia mayor, mientras que los componentes de mayor resolución se fusionan en distancias más cortas. Esto soluciona el problema común de los saltos visibles en las costuras que corresponden a áreas suaves, o la borrosidad a lo largo de las costuras que corresponde a detalles finos.

En el siguiente ejemplo, demostramos una combinación aparentemente imposible entre una manzana y una naranja:objetos que contienen diferentes colores a gran escala y texturas a pequeña escala.

Mostrar:

Apple

Naranja

Imágenes individuales→

Mostrar:

Plumado (Normal)

Resolución múltiple Spline

Imagen combinada

Por supuesto, esta combinación de "manzanas y naranjas" probablemente nunca se realizaría intencionalmente en una fotografía cosida, pero ayuda a demostrar el verdadero poder de la técnica.

mueva el mouse sobre la imagen para ver el resultado combinado final

El ejemplo anterior demuestra su uso en un panorama del mundo real. Tenga en cuenta el brillo del cielo muy desigual en las costuras, que fue causado principalmente por viñetas pronunciadas (caída de luz en los bordes del marco causada por la óptica). Mueva el mouse sobre esta imagen para ver qué tan bien funciona la spline multirresolución.

Smartblend y Enblend son dos herramientas complementarias que pueden realizar la spline de resolución múltiple en PTAssembler y otro software de unión de fotografías. Smartblend tiene la ventaja adicional de poder colocar costuras de forma inteligente en función del contenido de la imagen.

ETAPA 6:TOQUES FINALES

Aquí es posible que desee recortar su puntada de forma irregular para que se ajuste a una relación de aspecto rectangular estándar o tamaño de marco. El panorama ensamblado se puede tratar como cualquier fotografía ordinaria de una sola imagen en términos de procesamiento posterior, que podría incluir niveles de Photoshop o curvas de Photoshop. Lo que es más importante, esta imagen necesitará una máscara de enfoque u otra técnica de nitidez aplicada, ya que la distorsión de la perspectiva (usando la interpolación de la imagen) y la fusión introducirán un suavizado significativo.

Para obtener información básica sobre este tema, consulte:
Parte 1:Unión de fotografías panorámicas digitales
o el tutorial sobre Comprensión de las proyecciones de imágenes