Как работает объектив с наклоном и сдвигом и почему он решает определенные проблемы?

14

Итак, я понимаю, что объектив со сдвигом наклона решает определенные проблемы со съемкой зданий и получением прямых линий и тому подобного, но я не понял, почему . Я ищу технические причины (может быть, диаграммы?), Почему наклон и / или смещение имеют такой эффект или другие желательные (или нежелательные) эффекты.

rfusca
источник

Ответы:

16

Вы не используете элемент наклона объективов со смещением наклона для фиксации перспективы, а только элемент смещения.

Наклон наклоняет (или качает - это термин для горизонтального наклона) плоскость фокуса. В основном используется для увеличения видимой глубины резкости. Представьте, что вы фотографируете футбольное поле. Вы хотите, чтобы все поле было в фокусе, но вы используете камеру большого формата и не можете остановиться слишком далеко. Благодаря движениям (наклон / смещение) вы можете наклонять свою плоскость фокуса, поэтому вместо вертикальной она наклоняется вперед, охватывая поле. Вы теряете фокус на небе, но в любом случае это не обязательно должно быть в фокусе, верно? Что забавно, хотя вы наклоняете часть объектива, сцена, которую вы создаете, никогда не меняется.

Все это описано в этой прекрасной статье в Википедии о принципе Шаймпфлюга .

Сдвиг довольно прост. Внутри вашей камеры ваш объектив работает так же, как проекционный объектив на экране фильма. Вот почему большие фокусные расстояния дают вам больше «зума» - то же самое происходит, когда вы отодвигаете проектор от экрана. Ваш объектив проецирует изображение на сенсор или пленку - точно так же, как вы проецируете его на экран в кинотеатре. В 99% объективов положение объектива фиксировано, и изображение, отображаемое на вашем датчике, достаточно велико, чтобы покрыть его ... или иногда нет, именно тогда происходит виньетирование. С помощью сдвигающих линз ваш круг намного больше, поэтому при смещении вы просто перемещаете объектив перед датчиком, как если бы вы двигали проектор.

Съемка в большом формате действительно помогает понять, что камера - это не фиксированный объект, а две плоскости, которые могут взаимодействовать друг с другом множеством разных способов.

Ендрек Костецкий
источник
Обратите внимание, однако, что сдвиги почти всегда требуют некоторого наклона или качания (очень минимальное количество) для критической фокусировки по полю. Процесс становится немного болезненным, потому что наклон меняет перспективу, что требует некоторого изменения POV, что меняет .... Наличие заднего наклона / поворота, а также переднего делает его очень большим проще (вероятно, поэтому никто не использует полевую камеру для архитектуры, если у них есть выбор).
О, «боль в заднице» и «движения» идут рука об руку.
Ендрек Костецкий
9

Это мое интуитивное понимание сдвигающего объектива, основанного на статье в Википедии , и особенно на первой диаграмме из этой статьи:

Допустим, мы хотим снять высокое здание, где мы стоим на базовом уровне. Наше поле зрения не позволяет охватить все здание в кадре. Фактически, когда камера находится на одном уровне, половина кадра «теряется» на изображении земли.

Очевидно, почему, если мы наклоним камеру, чтобы сделать снимок всего здания, мы получим сходящиеся вертикальные линии из-за эффекта перспективы.

Если бы у нас была большая пленка (датчик), то поле зрения было бы больше, и мы могли бы захватить все здание. Таким образом, смещение объектива вверх относительно центра изображения эффективно «расширяет» кадр в противоположном направлении, так что теперь у нас есть большая «половина кадра», и мы фиксируем все здание, в то же время уменьшая другую «половину кадра». "и устранить землю!

Что касается наклона части - учтите, что в оптической геометрии более или менее симметрично вокруг центра линзы. Теперь плоскость резкого фокуса параллельна объективу. Итак, когда вы снимаете, скажем, землю, которая не параллельна объективу, вы видите эффект DoF. Теперь, если вы наклоните объектив, то наклонится и плоскость резкого фокуса. Таким образом, вы получаете гораздо более глубокий эффект от непараллельной плоскости, которую вы снимаете.

ysap
источник
2

Если ваша пленочная плоскость параллельна предмету, то никакие линии на предмете не искажаются. И наоборот, если вы наклоните плоскость пленки так, чтобы она больше не была параллельна объекту, линии сходятся к дальней кромке плоскости пленки и расходятся от ближнего края плоскости пленки.

Используя объектив со смещением наклона, вы можете держать плоскость пленки параллельно объекту и просто перемещать объектив, чтобы изменить то, что находится в поле зрения.

Википедия: http://en.wikipedia.org/wiki/Perspective_control_lens

Shizam
источник
2

Позвольте мне сначала объяснить часть наклона. Изображение проецируется прямо с объектива на камеру. Если объектив наклонен относительно датчика, то разные части изображения будут в фокусе на разной длине. Расположение в фокусе зависит от 3 вещей. Первое - это расстояние от объектива до датчика. Второе - это расстояние от плоскости объектива до интересующего объекта. Третье - фокусное расстояние. Что происходит в наклонной части, так это то, что расстояние от датчика до плоскости объектива различно. Таким образом, поскольку фокусное расстояние остается постоянным, расположение фокусируемой части должно измениться.

Сдвиг немного сложнее, но позвольте мне дать ему шанс. Что происходит, вы двигаете объектив вверх и вниз. Это приводит к тому, что другая область находится в фокусе, но линии по-прежнему остаются такими, какими они были изначально.

PearsonArtPhoto
источник
Сдвиг также может происходить вправо или влево, например, выстрелы в помещении с зеркалом на стене.
Имре
2

Другие ответы великолепны, но я хотел бы добавить еще одну вещь.

Вы можете сделать ту же коррекцию в Photoshop или с другими различными инструментами (некоторые панорамные инструменты могут быть использованы таким образом, например, Autopano Pro).

Так зачем же беспокоиться о линзах с наклоном и сдвигом? Потому что, когда вы исправляете это в программном обеспечении, результаты могут оставить некоторые области гораздо менее резкими, чем другие - потому что, когда вы исправляете искажение, вы буквально «растягиваете» некоторые пиксели, и эти области будут намного менее резкими (в то время как в других областях вы сжатие пикселей и выбрасывание деталей).

Если вы оглянетесь вокруг, вы сможете найти объективы третьего / третьего наклона / сдвига для большинства монтировок, если вы действительно хотите использовать их. Или вы можете арендовать один для вашей камеры.

Кендалл Хельмштеттер Гелнер
источник
Исправление в посте может подойти для имитации эффекта смещения, но не для эффекта наклона. С помощью наклона объектива вы меняете фактическое значение PoF (плоскость фокуса), что означает, что в фокусе сейчас находятся разные вещи по сравнению с не наклонным объективом. Это почти невозможно подражать в посте.
ysap
Правда, хотя даже заточка с градиентной маской может дать вам подобный эффект ...
Кендалл Хельмштеттер Гелнер
Если под «похожим эффектом» вы подразумеваете «совсем не одно и то же» .. тогда точно.
rfusca
Это может быть похоже, потому что с избирательной резкостью градиента вы можете заставить плоскость фокуса расширяться так, чтобы она не была плоской плоскостью перед камерой. Это не совсем то же самое, но создало бы похожее впечатление. Люди, хорошо работающие с Photoshop, годами разыгрывали подобные трюки. Это не замена реальной вещи, но вы серьезно недооцениваете то, что может сделать кто-то в посте.
Кендалл Хельмштеттер Гелнер