UTILIZZO DEL SOFTWARE DI CUCITURA FOTOGRAFICA
Il software di cucitura di foto digitali è il cavallo di battaglia del processo di creazione di panorami e può variare dalla fornitura di una cucitura completamente automatica con un clic, a un processo manuale più dispendioso in termini di tempo. Questa è la parte 2 del tutorial, che presuppone che tutte le singole foto siano già state acquisite correttamente (la fase 1 di seguito è completa); per la fase 1 e una panoramica dell'intero processo di cucitura, visita la parte 1 di questo tutorial sui panorami digitali.
| Fase 1 | Installazione dell'attrezzatura e acquisizione di fotografie |
| Fase 2 | Selezione dell'allineamento fotografico desiderato e immissione delle specifiche della fotocamera e dell'obiettivo |
| Fase 3 | Selezione della prospettiva e del tipo di proiezione |
| Fase 4 | Il computer sposta, ruota e distorce le foto per conformarle ai requisiti delle fasi 2 e 3 |
| Fase 5 | Miscelazione manuale o automatica delle cuciture |
| Fase 6 | Ritaglio, ritocco e post-elaborazione |
TIPI DI SOFTWARE DI CUCITURA
Per iniziare a elaborare la nostra serie di foto, dobbiamo selezionare un programma software appropriato. La più grande differenza tra le opzioni è nel modo in cui scelgono di affrontare il compromesso tra automazione e flessibilità. In generale, un software di cucitura completamente personalizzato otterrà sempre una qualità migliore rispetto ai pacchetti automatizzati, ma ciò potrebbe anche risultare eccessivamente tecnico o dispendioso in termini di tempo.
Questo tutorial mira a migliorare la comprensione della maggior parte dei concetti di stitching software mantenendo la discussione il più generica possibile, tuttavia le funzionalità software effettive possono fare riferimento a un programma chiamato PTAssembler o PTGui (front-end per PanoTools o PTMender). PTAssembler incorpora un'opzione di cucitura con un clic completamente automatizzata, oltre a fornire quasi tutte le possibili opzioni di cucitura personalizzate disponibili in altri programmi.
Al momento di questo articolo, altri programmi degni di nota includono quelli forniti con la fotocamera, come Canon PhotoStitch, o pacchetti commerciali popolari come Autostitch, Hugin Panorama Photo Stitcher, Arc Soft Panorama Maker, Panorama Factory e PanaVue, tra gli altri.
FASE 2:PUNTI DI CONTROLLO E ALLINEAMENTO DELLE FOTO
Il software Panorama stitching utilizza coppie di punti di controllo per specificare le regioni di due foto della fotocamera che fanno riferimento allo stesso punto nello spazio. Coppie di punti di controllo possono essere selezionati manualmente mediante ispezione visiva, oppure possono essere generati automaticamente utilizzando sofisticati algoritmi di corrispondenza (come Autopano per PTAssembler). Con la maggior parte delle fotografie, i migliori risultati possono essere ottenuti solo con la selezione manuale del punto di controllo (che è spesso la fase più dispendiosa in termini di tempo del processo di cucitura del software).
L'esempio sopra mostra una selezione di quattro coppie di punti di controllo, per due foto all'interno di un panorama. I migliori punti di controllo sono quelli che si basano su oggetti molto rigidi con spigoli vivi o dettagli fini e sono distanziati in modo uniforme e ampio su ciascuna regione di sovrapposizione (con 3-5+ punti per ogni sovrapposizione). Ciò significa che basare i punti di controllo sui rami degli alberi, sulle nuvole o sull'acqua è sconsiderato, tranne quando assolutamente necessario. Per questo motivo si consiglia di catturare sempre del terreno (o altri oggetti rigidi) nella regione di sovrapposizione tra tutte le coppie di fotografie, altrimenti la selezione dei punti di controllo potrebbe rivelarsi difficile e imprecisa (come per i panorami contenenti tutto il cielo o l'acqua).
L'esempio seguente mostra una situazione in cui l'unica porzione rigida e dettagliata di ogni immagine si trova nella sagoma del terreno in fondo, rendendo così difficile la spaziatura uniforme dei punti di controllo nell'area di sovrapposizione di ciascuna foto. In queste situazioni la selezione automatizzata dei punti di controllo può rivelarsi più accurata.
PTAssembler ha una funzione chiamata "punti di controllo della microposizionamento automaticamente", che funziona utilizzando la selezione come ipotesi iniziale, quindi esaminando tutti i pixel adiacenti entro una distanza specificata (ad esempio 5 pixel) per vedere se questi corrispondono meglio. Quando si cuce scene di nuvole difficili come quella mostrata sopra, questo combina efficacemente i vantaggi della selezione manuale dei punti di controllo con quelli degli algoritmi automatizzati.
Un'altra considerazione è la distanza fisica di ciascun punto di controllo dalla telecamera. Per i panorami presi senza una testa panoramica, l'errore di parallasse può diventare grande negli oggetti in primo piano, quindi è possibile ottenere risultati più accurati basandoli solo su oggetti distanti. Qualsiasi errore di parallasse nel primo piano vicino potrebbe non essere visibile se ciascuno di questi elementi in primo piano non è contenuto nella sovrapposizione tra le foto.
FASE 3:PROSPETTIVA DEL PUNTO DI FUOCO
La maggior parte dei software di cucitura delle foto offre la possibilità di specificare dove si trova il punto di riferimento o di fuga della prospettiva, insieme al tipo di proiezione dell'immagine.
Un'attenta scelta di questo punto di fuga può aiutare a evitare la convergenza di linee verticali (che altrimenti sarebbero parallele) o un orizzonte curvo. Il punto di fuga è solitamente dove ci si troverebbe direttamente di fronte se ci si trovasse all'interno della scena panoramica. Per i punti architettonici, come l'esempio seguente (ritaglio di 120° dalla proiezione rettilinea), questo punto è anche chiaramente evidente seguendo le linee nella distanza che sono parallele alla propria linea di sito.
Il posizionamento errato del punto di fuga fa convergere le linee che si trovano nei piani perpendicolari alla linea del sito dello spettatore (anche se altrimenti sembrerebbero parallele). Questo effetto può essere osservato anche utilizzando un obiettivo grandangolare in una foto architettonica e puntando la fotocamera in modo significativo sopra o sotto l'orizzonte, dando così l'impressione di edifici inclinati.
sposta il mouse sull'immagine per vedere l'immagine se il punto di fuga è troppo basso
Il punto di fuga è fondamentale anche nei panorami di proiezione cilindrica ad angolo molto ampio (come l'immagine a 360 gradi mostrata di seguito). Potrebbe mostrare una distorsione dell'aspetto diverso se posizionato in modo errato, risultando in un orizzonte curvo.
Se il punto di fuga fosse posizionato troppo in alto, la curvatura dell'orizzonte sarebbe nella direzione opposta. A volte può essere difficile individuare l'orizzonte reale, a causa della presenza di colline, montagne, alberi o altri ostacoli. Per scenari così difficili si potrebbe quindi dedurre la posizione dell'orizzonte posizionandolo a un'altezza che minimizzi qualsiasi curvatura.
Il software di cucitura panoramica spesso offre anche la possibilità di inclinare l'orizzonte immaginario. Questo può essere molto utile quando la foto contenente il punto di fuga non è stata scattata perfettamente in piano. Per questo scenario, anche se il punto di fuga è posizionato all'altezza corretta, l'orizzonte può essere reso con una curva a S se l'orizzonte immaginario non è allineato con l'orizzonte reale (nella singola foto).
Se il panorama stesso fosse livellato, l'orizzonte più dritto sarebbe quello che produce un'immagine cucita la cui dimensione verticale è la più corta (ed è una tecnica talvolta utilizzata dai software di stitching).
FASE 4:OTTIMIZZAZIONE DELLA POSIZIONE DELLE FOTO
Una volta scelti i punti di controllo, la prospettiva del punto di fuga e la proiezione dell'immagine, il software di cucitura delle foto può quindi iniziare a distorcere e allineare ogni immagine per creare la fotografia finale cucita. Questo è spesso il passaggio più intensivo dal punto di vista computazionale del processo. Funziona ricercando sistematicamente le combinazioni di imbardata, beccheggio e rollio al fine di ridurre al minimo l'errore aggregato tra tutte le coppie di punti di controllo. Questo processo può anche regolare i parametri di distorsione dell'obiettivo, se sconosciuti.
Yaw 
Pitch Rotolo Si noti che le foto sopra sono leggermente distorte; questo per sottolineare che quando il software di stitching posiziona ciascuna immagine, regola la prospettiva e che la quantità di distorsione prospettica dipende dalla posizione dell'immagine rispetto al punto di fuga.
La metrica chiave della qualità di cui tenere conto è la distanza media tra i punti di controllo . Se questa distanza è grande rispetto alle dimensioni di stampa, le cuciture potrebbero essere visibili indipendentemente dalla loro fusione. La prima cosa da verificare è se i punti di controllo sono stati posizionati per errore e se seguono le altre linee guida elencate nella fase 2. Se la distanza media è ancora troppo grande, ciò potrebbe essere causato da immagini catturate in modo errato, incluso un errore di parallasse dovuto al movimento della fotocamera o non utilizzando una testa panoramica.
FASE 5:REINDIRIZZAZIONE MANUALE E MISCELAZIONE DELLE CUCITURE
Idealmente si vorrebbe posizionare le cuciture della foto lungo punti di interruzione non importanti o naturali all'interno della scena. Se il software di stitching supporta l'output a strati, è possibile eseguirlo manualmente utilizzando una maschera in Photoshop:
 | ||
| Senza miscela | Miscela manuale | Maschera da miscelazione manuale |
Nota come la fusione manuale di cui sopra uniforma i cieli ed evita salti visibili lungo linee architettoniche geometricamente prominenti, inclusa la mezzaluna di pilastri, la fila di statue in primo piano e l'edificio bianco in lontananza.
Assicurati di sfumare la maschera su grandi distanze per ottenere trame morbide, come la regione del cielo sopra. Per i dettagli più fini, la fusione su grandi distanze può offuscare l'immagine in caso di disallineamento tra le foto. È quindi meglio fondere dettagli fini su brevi distanze utilizzando cuciture che evitino discontinuità facilmente evidenti (guarda la "maschera da miscelazione manuale" sopra per vedere come sono stati fusi il cielo e gli edifici).
D'altra parte, la miscelazione manuale delle cuciture può richiedere molto tempo. Fortunatamente alcuni software di cucitura hanno una funzione automatizzata che può eseguire questa operazione contemporaneamente, come descritto nella sezione successiva.
FASE 5:REINDIRIZZAZIONE AUTOMATICA E MISCELAZIONE DELLE CUCITURE
Uno dei modi migliori per fondere le cuciture in una fotografia cucita è utilizzare una tecnica chiamata "spline multi-risoluzione", che spesso può correggere anche panorami o mosaici catturati male. Funziona suddividendo ogni immagine in più componenti, in modo simile a come una foto RGB può essere separata in singoli canali rosso, verde e blu, tranne per il fatto che in questo caso ogni componente rappresenta una diversa scala di texture dell'immagine. Elementi su piccola scala (come fogliame o erba fine) hanno una risoluzione spaziale elevata, mentre elementi su scala più ampia (come un gradiente di cielo sereno) hanno risoluzioni spaziali basse.
Immagine originale in bianco e nero→ 
Scegli immagine elaborata:| Texture su larga scala | Trame su piccola scala |
La spline multi-risoluzione fonde efficacemente ogni dimensione della trama separatamente, quindi le ricombina per ricreare una fotografia dall'aspetto normale. Ciò significa che i componenti a risoluzione più bassa vengono miscelati su una distanza maggiore, mentre i componenti a risoluzione più elevata vengono miscelati su distanze più brevi. Questo risolve il problema comune dei salti visibili attraverso le cuciture corrispondenti ad aree lisce, o sfocature lungo le cuciture corrispondenti a dettagli fini.
Nell'esempio seguente, mostriamo una miscela apparentemente impossibile tra una mela e un'arancia, oggetti che contengono diversi colori su larga scala e texture su piccola scala.
| Mostra: | Apple | Arancio |
Immagini individuali→| Mostra: | Piumato (Normale) | Multi-risoluzione Spline |
Immagine combinata Ovviamente questa miscela "mele e arance" probabilmente non verrebbe mai eseguita intenzionalmente in una fotografia cucita, ma aiuta a dimostrare la vera potenza della tecnica.
sposta il mouse sull'immagine per vedere il risultato finale unito
L'esempio sopra mostra il suo utilizzo in un panorama del mondo reale. Notare la luminosità del cielo altamente irregolare alle giunture, causata principalmente da una vignettatura pronunciata (caduta della luce ai bordi dell'inquadratura causata dall'ottica). Sposta il mouse su questa immagine per vedere le prestazioni della spline multi-risoluzione.
Smartblend ed Enblend sono due strumenti aggiuntivi in grado di eseguire la spline multi-risoluzione in PTAssembler e altri software di unione fotografica. Smartblend ha l'ulteriore vantaggio di poter posizionare in modo intelligente le cuciture in base al contenuto dell'immagine.
FASE 6:TOCCHI FINALI
Qui si potrebbe desiderare di ritagliare il punto di forma irregolare per adattarlo a proporzioni rettangolari standard o dimensioni del telaio. Il panorama assemblato può quindi essere trattato come una normale fotografia a immagine singola in termini di post-elaborazione, che potrebbe includere livelli di Photoshop o curve di Photoshop. Ancora più importante, questa immagine avrà bisogno di una maschera di contrasto o di un'altra tecnica di nitidezza applicata poiché la distorsione prospettica (usando l'interpolazione dell'immagine) e la fusione introdurranno un'attenuazione significativa.
Per una lettura di base su questo argomento, fare riferimento a:
Parte 1:Photo Stitching Digital Panoramas
o il tutorial sulla comprensione delle proiezioni di immagini
