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

Question

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, что такое почему Я ищу технические причины (может быть, диаграммы?) Относительно того, почему наклон и / или смещение имеют такой эффект или другие желательные (или нежелательные) эффекты.

Answer 1

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

Наклон наклоняет (или качает - это термин для горизонтального наклона) плоскость фокуса. В основном это 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 вы 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 это не обязательно должно быть в фокусе, верно? Забавно, что, хотя вы наклоняете часть объектива, создаваемая вами сцена 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 большого формата действительно помогает вам понять, что камера - это не фиксированный объект, а две плоскости, которые могут взаимодействовать друг с другом множеством способов.

Answer 2

Это мое интуитивное понимание сдвигающего объектива, основанное на статье 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 захватить все здание, 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 уничтожить землю!

Что касается наклонной части - учтите, что в оптической геометрии она более или менее симметрична относительно центра объектива. 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 плоскость резкого фокуса также наклонится. Таким образом, вы получаете гораздо более глубокий эффект от непараллельной плоскости, которую вы снимаете.

Answer 3

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 больше беспокоиться об объективах со смещением наклона? 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 посмотрите вокруг, вы можете найти объективы третьего / третьего наклона / сдвига для большинства монтировок, если вы действительно хотите использовать их. Или вы можете арендовать один для вашей камеры.

Answer 4

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 части наклона, 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 оказывается в фокусе, но линии остаются такими же, как у вас изначально.

Answer 5

Если ваша пленочная плоскость параллельна объекту, то никакие линии на объекте 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 с наклоном и сдвигом, вы можете удерживать 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