Jak jsem si vyrobil vlastní panorama s rozlišením 800 MPix - Fotografovani.cz - Digitální fotografie v praxi

Odběr fotomagazínu

Fotografický magazín "iZIN IDIF" každý týden ve Vašem e-mailu.
Co nového ve světě fotografie!

 

Zadejte Vaši e-mailovou adresu:

Kamarád fotí rád?

Přihlas ho k odběru fotomagazínu!

 

Zadejte e-mailovou adresu kamaráda:



Zpracování

Jak jsem si vyrobil vlastní panorama s rozlišením 800 MPix

30. listopadu 2004, 00.00 | Nejste spokojeni s tvorbou panoramatických záběrů pomocí jednoduchých programů, které pouze spojí několik snímků v řadě za sebou? Máme pro vás malou inspiraci v podobě ojedinělého snímku Prahy, který je složen z 231 fotografií a dohromady má přibližně 800 megapixelů. To vše v podstatě amatérských podmínkách!

{Tvorba 800MPix panoramatu}

Velikosti dnešních snímačů dosahují řádově desítky megapixelů a každým rokem se jejich rozlišení stále zvyšuje. V tomto článku si ukážeme, jak může vypadat digitální technologie za několik let.

Snad každý majitel digitálního fotoaparátu vyzkoušel s pomocí přiloženého softwaru skládání panoramatických fotografií. Jejich smyslem je sestavení širokoúhlého záběru, na druhé straně je možné je využít i k tvorbě fotografií v extrémně vysokých rozlišeních. Na první pohled se nemusí zdát 800 Megapixelů tolik ohromující, pokud ale začneme trochu počítat, uvidíme, že to není žádná legrace. Při 8 bitech na každý ze třech barevných kanálů dostaneme nekomprimovanou velikost 800 x 106 x 3 x 8 = 2,4 GB.

zmenšená panorama (pro větší náhled klikněte na obrázek):

 

Standardně dodávané panoramatické programy (Panorama factory, Canon PhotoStitch apod.) trpí jedním neduhem a tím je přílišná automatičnost. Je příjemné složit panorama pomocí jednoho kliknutí myši, ale výsledek tomu bohužel také odpovídá. Naštěstí dnes existují možnosti, jak občas nepřesné předvídání počítače nahradit lidskou trpělivostí. Dalším nedostatkem je možnost skládání fotografií pouze do jedné řady. Při vyšším počtu snímků pak dostaneme velmi úzkou nudli.

Pro sestavení této fotografie byl použit software Hugin, za jehož pomoci můžeme výše uvedené problémy vyřešit.

Samotné nasnímání celkového počtu 231 fotografií (celkem v 6 řadách) trvalo 15 minut. Jako stanoviště posloužila Petřínská rozhledna a krásný slunečný 21. duben (ne každý den je takový výhled). Foceno bylo na Canon 300D s obyčejným teleobjektivem EF 75-300mm f/4-5.6 III s použitím ohniska 205 mm, což díky menšímu čipu Canonu oproti kinofilmovému políčku dává ohniskovou vzálenost 328 mm. Důležité pro dobrou shodu sousedních snímků je absolutně stejné nastavení všech parametrů, konkrétně času (1/400s), clona (f/7.1), vyvážení bílé a zaostření. Při samotném focení je důležité pamatovat na dostatečný, alespoň 30%, překryv. K tomu můžeme využít krajní ostřící bod následujícím způsobem:

Na levém snímku si zapamatujeme průmět pravého ostřícího bodu a tento průmět pak bude na sousedním pravém snímku přesně na kraji tak, jak ukazuje následující obrázek:

 

               

Další část práce, tentokrát již na počítači, představuje zadání styčných bodů ze společných ploch. Je dobré mít alespoň 3 body pro každé sousední snímky. Celkem je na fotografii 1 359 takových bodů.

Kontrolní body na jedné dvojici snímků:

 

Zadávání kontrolních bodů nemusí být provedeno s přesností na 1 pixel. Stačí zadat k danému vzoru pouze okolí, kde se příslušný druhý bod nachází a software již najde přesný pixel, který pouze zkontrolujeme. Existují složité algoritmy, jak doplnit všechny body automaticky. Při takto velkém počtu hrozí nebezpečí, že některé dvojice budou zadány chybně. Následná kontrola všech bodů je srovnatelně náročná, jako ruční zadávání všech konrolních bodů. Jako vhodné objekty se ukazují části snímku s vysokým kontrastem a pro snadnou kontrolu i horizontální nebo vertikální linie. Konkrétně tedy okénka, okenní rámy, věžičky apod.

detailní ukázka jedné takové dvojice

 

Postupně takto spojíme všechny snímky sousedící na svislé hranici (1-2). Poté spojíme snímky sousedící vodorovně (1-a, 2-b). Můžeme spojit i 1-b a 2-a, stačí již jeden bod. Při zadávání dvojic se snažíme, aby byly v rámci jednoho snímku co nejvíce vzdálené. Nemá smysl pro jednu dvojici zadat všechny kontrolní body v rámci čtverce se stranou 10 pixelů.

Polohu každého snímku ve výsledném panoramatu určují tři základí parametry: poloha v horizontální ose x, ve vertikální ose y a otáčení kolem jeho vlastní osy. Pro každý snímek tedy máme tři neznámé parametry. Velký počet zadaných kontrolních bodů nám dává dostatečný počet rovnic, pro nalezení přibližného řešení. Hledání řešení se snaží minimalizovat odchylku ve vzdálenosti mezi zadanými styčnými body. Naštěstí tuto optimalizaci za nás spočte počítač. Doba výpočtu závisí na počtu zadaných kontrolních bodů. Jako uspokojení nad pracným zadáváním bodů je vypočtená průměrná vzdálenost mezi kontrolními body na úrovni 0.04 pixelu (s maximální hodnotou 1.86 pixelu). Lze tedy předpokládat, že při zadávání bodů nedošlo k chybě a slepení se povede bez viditelných přechodů.

Máme-li potřebné parametry transformace, nic nám nebrání se pustit do samotného výpočtu panoramatu. Pro rozumně velké projekty zde výpočet brzo končí, pro takto velké panoramata tu ale pravá práce začíná. Narážíme totiž na problém, že není v síle dnešních počítačů pracovat na celém snímku najednou a na řadu tak opět přichází ruční práce, tentokrát ve Photoshopu.

Samotné skládání není totiž jednoduché posouvání jednotlivých snímků vedle sebe, ale v úvahu musíme vzít i zakřivení našeho pohledu. Pro takto širokoúhlé panorama je vhodé použít kulové zakřivení. Jako dobrá představa tohoto zakřivení je zemský glóbus, který je složen ze „snímků“ danými rovnoběžkami a poledníky. Tyto „snímky“ mají také jinou velikost na rovníku než severněji nebo jižněji. Při počítání kulového zakřivení si tedy můžeme představit, že jsme uprostřed koule, kterou musíme zevnitř polepit obdélníkovými fotografiemi.Protože i glóbus se snadněji skládá z úseků danými pouze jednotlivými poledníky, budeme toto panorama skládat po sloupcích. Konkrétně tento projekt byl dále rozdělen na 18 samostatných sloupců, u kterých bylo kulové zakřivení počítáno nezávisle. Výsledné sloupce pak byly ručně složené ve Photoshopu 8.0. Ten přináší podporu pro soubory až v rozlišení 300 000 x 300 000 pixelů. Přiznávám se, že přidání posledních sloupců při swapovacích souborech nad 10 GB byla opravdu zkouška trpělivosti, ale výsledek stál opravdu za to. Finální rozlišení 56 752 x 14 128, tedy 801 Megapixelů. Při tisku s rozlišením 150 DPI tak dostáváme plochu zhruba 10m x 2,5m.

Časová náročnost (Pentium IV 2,4 MHz, 1 GB RAM):

Vyfocení 231 snímků

15 minut

Zadaní 1 359 styčných bodů

12 hodin

Optimalizace parametrů zakřivení

4 hodiny

Příprava 18 dílčích sloupců

9 hodin

Složení ve Photoshopu

12 hodin

Závěrečné retuše a úpravy

20 hodin

[-more-]{Ukázky detailů a přiblížení pro různá rozlišení}

Pro úroveň detailu následují ukázky (obrázky jsou klikací do plné velikosti):

Úroveň detailu při rozlišení 3 Mpix:

Úroveň detailu při rozlišení 6 Mpix:

Úroveň detailu při rozlišení 12 Mpix:

Úroveň detailu při rozlišení 20 Mpix:

Úroveň detailu při rozlišení 50 Mpix:

Úroveň detailu při rozlišení 100 Mpix:

Úroveň detailu při rozlišení 200 Mpix:

Úroveň detailu při rozlišení 800 Mpix:

 

Možnosti “zoomování“ na fotografii (obrázky jsou klikací do plné velikosti):

6% přiblížení v prohlížeči

8% přiblížení v prohlížeči

12% přiblížení v prohlížeči

16% přiblížení v prohlížeči

25% přiblížení v prohlížeči

33% přiblížení v prohlížeči

50% přiblížení v prohlížeči

66% přiblížení v prohlížeči

100% přiblížení v prohlížeči

 

[-more-]{Vybrané detaily budov}

Výřez obzoru v rozlišení 56 751 x 395 pixelů (2MB)

Teprve vytištění fotografie nám dá pohled jak na celou šíři fotografie, tak na úroveň detailu. Tisk panoramatu lze realizovat pomocí velkoformátových ploterů. Při použití kvalitních fotopapírů je výsledek plně porovnatelný s fotografiemi vytvořenými klasickou cestou.

Zde vám nabízíme několik detailů:

Čechův most Hotel Corinthia Dělník na sv. Mikuláši Emauzy Dětské hřiště Karlův most Kavárna Slavie Kongresové centrum Sv. Ignác Hodiny na sv. Mikuláši Sv. Ludmila Národní muzeum Nástěnka planetária Podolská vodárna Ministersto prům. a obchodu Staroměstská radnice Rudolfinum Sazka aréna Sovovy mlýny Sparta Tančící dům Trigy na Národním divadle Týnský chrám Hellichova Ulice Vítkov Vyšehrad Žižkovská vež Žofín

zdroje:

Hugin
článek na Paladixu o panoramatických programech
PTAssembler - software podobný Huginu
Geometrické projekce

Tématické zařazení:

 » Zpracování  

 » Praxe  

 » Zpracování  » Úpravy fotografií  

 » Praxe  » Tipy & triky  

Diskuse k článku

 

Vložit nový příspěvek   Sbalit příspěvky

 

fotene do RAW?

Autor: tomas Muž

Založeno: 30.11.2004, 08:54
Odpovědí: 2

zdravim,

clanok ma zaujal, fotky su krasne, chcem sa spytat autora, ci fotil do raw, lebo mi to na tych 15 min nevychadza.

DIKY

Odpovědět na příspěvek

RE: fotene do RAW?

Autor: martin Muž

Založeno: 30.11.2004, 10:06

NE, foceno bylo do JPEGu. Dalsi prace byla uz vyhradne v TIFFu.

Odpovědět na příspěvek

cena takej roboty

Autor: charon Muž

Založeno: 06.12.2004, 14:55

kedze to zabralo tolko roboty, bude tomu umerna aj cena vyslednej fotky v plnom rozliseni alebo sa da niekde stiahnut aj zadarmo? :)

Odpovědět na příspěvek

Chybal kusok :-)

Autor: Majo Muž

Založeno: 30.11.2004, 12:27
Odpovědí: 0

Skoda, ze autor neskusil o nieco vacsie rozlisenie vysledku - co viem tak autor PT Assembleru Max Lyons poskladal gigapixlovu panoramu (http://www.tawbaware.com
/maxlyons/gigapixel.htm)?


Ja sa zatial pohybujem do tych 100megapixlov

Odpovědět na příspěvek

Celý den?

Autor: Balabán Muž

Založeno: 30.11.2004, 13:33
Odpovědí: 0

Výsledek je hezký, ale to úsilí-stojí to za tu dřinu?

Odpovědět na příspěvek

a k čemu to?

Autor: Jakub Muž

Založeno: 01.12.2004, 21:28
Odpovědí: 4

heh, připadá mi to hodně komické, tohle honění megapixelů... stejnou (ba mnohem lepší) fotografii lze udělat klasickým velkoformátovým přístrojem a namísto desítek hodin u počítače by autor mohl více času věnovat na nalezení kvalitní kompozici a vyčkání na lepší světlo... holt počítačoví fotografové přijdou, zmačknou a běží domů k PC... ...nechápu jen smysl takového snažení... (ps: zajímavé je, že autor pracoval s formátem tiff -- dosti neefektivní práce, použil-li by psd -- ušetřil by si moře času...)

Odpovědět na příspěvek

komicke, velkoformat

Autor: charon Muž

Založeno: 06.12.2004, 13:57

som zvedavy ako by ste previedli analogovu fotku z velkoformatu do digitalnej podoby v maximalnom rozliseni a tiez by ma zaujimalo ake ma rozlisenie a cenu medium, ktore sa pouziva vo velkoformatovom fotoaparate. no a kolko asi moze stat taky fotoaparat?

Odpovědět na příspěvek

RE: komicke, velkoformat

Autor: Demeter Muž

Založeno: 10.12.2004, 11:57

Jakub je jen provokující dinosaurus. Určitě by s velkoformátem zvládl i 360°, nehledě na to, že článek byl určen pro veřejnost obecnou, tj. i digikompaktní.
Jakub je zřejmě (samozvaný?) profík, co prožívá trauma, jak mu laici fušují do JEHO fotografie. To lze vycítit z příspěvku a nemusí to být pravda.

Odpovědět na příspěvek

RE: a k čemu to?

Autor: milan Muž

Založeno: 11.01.2005, 11:12

Smysl? Minimalne to jednoho bavi a to bohate staci. A digital? Mozna ze na nej jeste nefoti vsichni, ale za par let budou. Stejne tak jako dneska vsichni poslouchaji hudbu z CD a telefonuji z mobilu - neni to zadny zkaza, je to proste vyvoj. S novou technologii vyrostou novi umelci a mozna nekteri stari zaniknou. Umeni fotografie se proste zpristupnilo sirokym vrstvam a to te asi zere, co kamo? :)

Odpovědět na příspěvek

suhlasmi ale nesuhlasim :)

Autor: charon Muž

Založeno: 12.01.2005, 13:54

aj ked v podstate suhlasim, su iste vynimky, ktore ste opomenuli. platne sa este stale pouzivaju na zive hranie (digitalna alternativa finalscratch sa pouziva, ale o dost menej). Dovolim si tvrdit, ze v istych specialnych pripadoch digitaly nenahradia analog este velmi dlho.

Odpovědět na příspěvek

zkušenosti s Huginem

Autor: Stanislav Brabec Muž

Založeno: 06.12.2004, 11:59
Odpovědí: 7

Sám jsem zkoušel v Huginu složit asi 40 fotografií. Vše jsem skládal přímo v Huginu, a už toto vyžadovalo skoro 4GB virtuální paměti.

Další poznatek se týká automatického hledání bodů (autopano-sift). Bohužel hledá klíčová místa v celé scéně a je věc náhody, kolik takových míst padne na překrývající se části fotografií. Někdy také žádné. Navíc se autopano-sift s oblibou chytá mraků (které se mezi fotografiemi posunou), listí stromů (které vítr různě posouvá). V nejhorším případě tak autopano-sift neušetří vůbec žádnou práci. Ale je to necelý rok starý projekt, takže se snad vylepší.

Stále však narážím na stejný problém - jakmile skládám více než cca 4 obrázky, pak mi většinou nesedí (často i o desítky pixelů), a to jak u širokoúhlých, tak u taleobjektivních. Přemýšlím, čím to může být? Tím, že je stativový šroub asi 15mm mimo rovinu čipu? Nebo se fotografie překrývají příliš málo nebo příliš mnoho? Nebo že by objektiv vykazoval nějaké zkreslení, které Hugin nepozná? Mám Minoltu A1.

Ukázka problematického panoramatu: http://www.penguin.cz/~ut
x/Minolta_A1_ukazky/hugin
.jpg

Odpovědět na příspěvek

RE: zkušenosti s Huginem

Autor: Ondřej Muž

Založeno: 06.12.2004, 19:43

To, že je šroub mimo osu objektivu, hraje docela velkou roli, zvlášť pro objekty v popředí snímku, na některé aparáty se dokonce prodává nástavec, který má závit přesně v ose.
O.

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: zkušenosti s Huginem

Autor: Stanislav Brabec Muž

Založeno: 20.12.2004, 23:22

Tak se zdá, že jsme s kolegou problému přišli na kloub - Minolta DiMAGE A1 kecá, co se týče ohniskové vzdálenosti, a to až o 4%. A jelikož Hugin této hodnotě ve standardním nastavení bezvýhradně věří, vychází to špatně (pro zajímavost - na širokém konci hlásí veřejná část EXIF 7,20mm, MakerNote 7,38mm, optimální panorama 360°však dostanu, když zadám cca 7,59mm.

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: RE: zkušenosti s Huginem

Autor: Stanislav Brabec Muž

Založeno: 21.12.2004, 09:09

Tak to spíš vypadá, že hugin neumí počítat:

Load EXIF vrátí: 7.20312mm, crop 3.8872, což dává 28mm ekv., tedy přesně to, co uvádí výrobce.

Nicméně do skriptu zapíše hodnotu, ze které si při příštím spuštění odvodí 26,9mm ekv. A mnou pokusně odvozená hodnota je 28,33mm ekv.

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: zkušenosti s Huginem

Autor: Pavel Muž

Založeno: 25.01.2005, 10:23

Při panoramování je nutné. aby se fotoaparát otáčel (horiz. i vert.) kolem jediného bodu, kterým je optický třed objektivu (u dírkové komory je to "dírka").

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: RE: zkušenosti s Huginem

Autor: Stanislav Brabec Muž

Založeno: 25.01.2005, 10:50

Díky za upozornění. To ovšem znamená, že i když je stativový šroub v rovině čipu, vzniká paralaxa vlastním pohybem objektivu.

Nicméně dovedu si představit mechanické zařízení ze dvou vhodně použitých U profilů, které to koriguje v obou osách.

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: RE: zkušenosti s Huginem

Autor: Pche Muž

Založeno: 17.10.2006, 11:25

Přesně tak. Jedná se o tzv. Nodal Point (uzlový bod objektivu). O tom jak ho najít jsem již viděl někde nějaké články. Myslím v časopise PhotoLife nebo na nějakém fotoserveru na internetu. V časáku Photolife také nabízej sáňky pro posun foťáku, které jsou vhodné pro dosažení takového posunu aby se foťák otáčel kolem tohoto bodu, ale podle mě jsou moc drahý a teoreticky by se daly nějak vyrobit.

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: RE: RE: zkušenosti s Huginem

Autor: Pche Muž

Založeno: 17.10.2006, 11:27

Jeden článek tady na serveru se o tom taky zmiňuje. Jedná se o článek ze série článků o tom jak používat a vybírat objektivy.

Odpovědět na příspěvek

Integralni tranformace

Autor: Jirka Muž

Založeno: 06.12.2004, 14:06
Odpovědí: 1

Dobry den,

fotka je to hezka. Chtel jsem se zeptat publika, jestli se nepouzivaji programky na tvoreni panoramatickych snimku, ktere by skladaly panorama samy - transformaci by hledaly pomoci konvoluce. Usetrilo by to spousty prace a mohlo by to byt podstatne presnejsi nez rucni vyroba...

Odpovědět na příspěvek

RE: Integralni tranformace

Autor: Stanislav Brabec Muž

Založeno: 06.12.2004, 15:52

Viz můj příspěvek. Ovšem autopano-sift nepoužívá konvoluci, ale patentovanou Scalable Invariant Feature Transform.

Vzhledem k tomu, že Hugin při vkládání každého bodu jeho umístění lokálně optimalizuje, přesnější to není.

Odpovědět na příspěvek

o par megapixlu vic

Autor: Vaclav Rehak Muž

Založeno: 06.12.2004, 16:01
Odpovědí: 2

Diky za pekny clanek. Nechci vas odrazovat od dlasiho snazeni, takze to berte spise jako inspiraci do budoucna:

V Holandském výzkumném středisku (TPD) pořídili 2,5 gigapixelovou fotku
(78 797 x 31 565 pixelů). Tato fotka má přes 7,5 GB ! Je složena z 600
fotografií. Její složení trvalo na 5ti výkonných počítačích 3 dny.
Fotka je ke shlédnutí cs/DII/gigazoom/Delft2.ht
m>
http://www.tpd.tno.nl
/Pics/DII/gigazoom/Delft2
.htm
(nestahuje se samozřejmě celá, ale podle zoomu se vykresluje)
Více informací
http://www.tn
o.nl/en/press_room/archiv
e/2004/20041116.html

Odpovědět na příspěvek

RE: o par megapixlu vic

Autor: Morcholod Muž

Založeno: 11.12.2004, 01:20

To je ale narez :) Sice mi unika honba za MP, zle tohle je vazne ulet, vsem doporucuji shlednuti odkazu. Z te fotografie muzete mimo jine zjistit (zcela nezajimavou vec, vzhledem k vzdalenosti objektu), ze budova kdesi v dalce ma na sobe napis "TPGPOST" :) sice to neni extra prakticke, ale jako ukazka technologickych a technickych moznosti je to hezke.

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: o par megapixlu vic

Autor: Vaclav Rehak Muž

Založeno: 11.01.2005, 12:48

Prakticke to i je, zrovna nedavno jsem hledal, kde je tady v Delftu mame postu :))

Odpovědět na příspěvek

Panorama software

Autor: Thyronx Muž

Založeno: 08.12.2004, 03:02
Odpovědí: 0

Ulead Cool 360 je pekne male a jednoduch software ktere vytvari z fotek panorama az 360 stupnu.
Da se bud koupit (asi 1000Kc) nebo stahnout jeho Trial verzi z http://www.ulead.com/cool
360/trial.htm
a aby sel porad, i po zkusebni dobe, lze stahnout krak treba z www.cracks.am/ tam ale pozor a nic neinstalovat !!! jen stahnout zmacnutim (Download File).

Odpovědět na příspěvek

Ako si stiahnut ten soft "HUGIN"

Autor: Jimmy Muž

Založeno: 20.12.2004, 22:07
Odpovědí: 0

Klikal som po nete a nejako sa mi nepodarilo stiahnut ten soft. podarilo sa mi len PANOTOOLS a tam su subory ako .jar porad mi ako si to mam spojazdnit ja som uz zufaly. DIKI

Odpovědět na příspěvek

dej to na net ;)

Autor: ja Muž

Založeno: 02.11.2007, 20:19
Odpovědí: 0

ahoj, zkusto dat nekam na net :) docela bych si to rad stah :)

Odpovědět na příspěvek

 

 

Odpověď na příspěvek:

Jakub je jen provokující dinosaurus. Určitě by s velkoformátem zvládl i 360°, nehledě na to, že článek byl určen pro veřejnost obecnou, tj. i digikompaktní.
Jakub je zřejmě (samozvaný?) profík, co prožívá trauma, jak mu laici fušují do JEHO fotografie. To lze vycítit z příspěvku a nemusí to být pravda.


Jméno:

Pohlaví:

,

E-mail:

Předmět:

Příspěvek:

 

Kontrola:

Do spodního pole opište z obrázku 5 znaků:

Kód pro ověření

 

 

 

 

 

Přihlášení k mému účtu

Uživatelské jméno:

Heslo: