Есть ли максимальное расстояние для стереоскопической фотографии? - Фотопедия
5 голосов
/ 24 июля 2013

Я хотел бы знать, существует ли ограничение по расстоянию при использовании стереозрения с камерой. Скажем, я хочу сделать матрицу глубины фиксированного объекта, который я вижу своими камерами.

Для примера я установлю несколько значений:

  • Расстояние между камерами: 2,5 м
  • Качество изображения: 2 Мпикс (до 9 Мпикс)
  • Разрешение камеры: 656 * 492
  • Датчик: Sony ICX424
  • Тип датчика: ПЗС прогрессивный
  • Размер сенсора: Тип 1/3
  • Фокусное расстояние : 6 мм (я не уверен в этом)
  • Размер ячейки: 7,4 мкм

Тогда, на каком максимальном расстоянии я смогу увидеть?

И в более общем контексте, будет ли максимальное расстояние, на котором стереоскопическое зрение не будет работать, учитывая некоторые переменные, такие как базовая линия, размер пикселя и / или другие переменные?

Ответы [ 2 ]

7 голосов
/ 24 июля 2013

Есть ограничение по расстоянию. Это зависит от базовой линии, фокусного расстояния и шага пикселя.

Карты несоответствия

Информация о глубине рассчитывается путем сравнения двух характерных точек на двух изображениях. Разница в положении точки называется несоответствием. В выпрямленных параллельных стереокамерах вы получите карту диспаратности . Он содержит всю информацию для расчета глубины, вам нужны только базовая линия и фокусное расстояние ваших двух камер.

Математика

Чем дальше находится ваша точка в пространстве, тем меньше становится неравенство. Точка на бесконечности будет иметь нулевое несоответствие.

Проверьте это с помощью камеры. Вы могли бы сделать это с солнцем, но для безопасности я бы порекомендовал очень далеко горы. Возьми камеру. Укажи это на гору, сделай снимок. Переместите его совершенно параллельно направлению, на которое он указывает. Сделай еще одну фотографию. Объект не должен был двигаться. Тест, вероятно, не пройден, потому что вы не можете перемещать камеру параллельно.

Однако существует практическое ограничение для несоответствия. Мы можем только вычислить диспаратность для дискретных значений (игнорируя точность субпикселя). Поэтому самые маленькие значения, которые мы можем различить, находятся между 0 и 1. Таким образом, диспаратность может быть в 0px или в 1px. В 0px это будет бесконечность, а для 1px это будет самое дальнее, что мы все еще можем что-то сказать о расстоянии.

Учитывая ваш размер пикселя в мм х, фокусное расстояние f и базовую линию b, мы получаем самое дальнее расстояние как:

d = f * b / x

Моя модель

Вот как добраться до моих расчетов.

Эскиз 1: предположим, что камеры параллельны по базовой линии, объект находится на расстоянии d, и используйте стандартную модель камеры с точечным отверстием.

Sketch2: трансформируйте эскиз 1 так, чтобы камеры располагались друг над другом, а объект разделялся на две точки. Первая точка видна прямо перед собой, а вторая видна в сторону на расстоянии b.

Расчеты: теперь х можно рассчитать с использованием соотношений треугольников. Чтобы различать глубину, длина x должна составлять 1 пиксель или эквивалентную длину в мм.

my sketch

2 голосов
/ 24 июля 2013

Существуют телескопы, которые могут делать стереоскопические снимки небесных тел за несколько световых лет, поэтому на самом деле нет ограничения по расстоянию :-). Конечно, они делают это с противоположных концов земной орбиты (как отмечено в комментариях), поэтому они довольно далеко друг от друга.

При этом существует практический предел, и он в основном основан на разнице в угле атаки обеих камер, а именно на снимаемом объекте, а также на качестве используемых изображений.

Я не думаю, что существует точная формула того, что вы пытаетесь сделать, но я думаю, что хорошей идеей было бы выяснить, как человеческий глаз использует параллакс для создания стереоскопических изображений в уме. В этой статье говорится, что 97% людей могут видеть стереоизображение, когда расстояние разделения составляет не менее 2,3 дуги (или приблизительно 0,03 градуса разделения по углу атаки). Если вы немного разберетесь в математике, я уверен, что вы сможете определить максимальное расстояние, на котором вы можете быть, исходя из того факта, что камеры расположены примерно на 2,5 метра друг от друга. Я думаю, что это будет очень большое расстояние ... но я не настолько хорош в математике, если честно.

Что касается качества изображения, это будет зависеть от того, как далеко находится объект. Если он находится всего в 3 футах и ​​заполняет большую часть кадра, я бы сказал, что 2mpx будет в порядке. Но если это значительное расстояние, скажем, 100 м, я, вероятно, хотел бы быть ближе к 10 мегапикселям, иначе бы я боялся потерять слишком много деталей.

Кроме того, имейте в виду, что выбор объектива также влияет на резкость ваших изображений. Если у вас есть деньги, вы можете рассмотреть возможность приобретения пары зеркальных фотокамер и, возможно, пары дешевых объективов 50 или 85 мм. Таким образом, у вас будет отличная плотность пикселей (12mpx +) и очень хорошая резкость.

Извините, не точный ответ, но, надеюсь, это поможет ...

Добро пожаловать на сайт Фотопедия, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...