Факторы, влияющие на качество составных панорамных изображений условно можно выделить в следующие 4 основные группы:

1. Погрешности объективов.
2. Неточности позиционирования фотоаппарата.
3. Погрешности фокусировки и экспонирования.
4. Внешние факторы.

Из великого множества погрешностей объективов мы отметим лишь те из них, которые реально могут затруднить 'сшиваемость' и ухудшить качество результирующей панорамной картинки. Их две:

а) подушкообразные искажения (растягивающие кадр по диагонали) или бочкообразные искажения (сжимающие кадр по диагонали); и

б) виньетирование.

Посмотрим как выглядят подушко- и бочкообразные искажения объективов на уже знакомых нам по предыдущей статье фотоснимках (для большей наглядности на снимки наложена прямоугольная сетка):

Искажения такого типа в той или иной степени свойствены всем обективам. В особенности им подвержены недорогие объективы с переменным фокусным расстоянием (т.н. 'бюджетные зумы'). Причем они как правило страдают 'бочкообразностью' при широкоугольных позициях и 'подушкообразностью' - при больших значениях фокусного расстояния. В процессе сшивания фотоснимков с такого рода искажениями возникает 'нестыковка' контуров объектов на снимках. При ручном сшивании практически всегда необходима предварительная геометрическая коррекция фотоснимков средствами графического редактора (например с помощью фильтра Sherize в Photoshop'е; более эффективными представляются средства коррекции изображений, входящие в состав пакета Panorama Tools). Если изготовление панорамы осуществляется с помощью программы сшивания, то некоторые из таких программ довольно успешно справляются с незначительными искажениями. Если, однако, степень таких искажений достаточно велика, то на сшитом панорамной изображении могут появиться разрывы в контурах объектов, двойные контуры (т.н. фантомы), либо фрагментарная нерезкость (в случае наличия на снимках объектов с мелкой структурой - веток деревьев, листьев и т.п.). Иллюстрацией к сказанному может послужить фрагмент панорамы, сшитой из 2-х известных нам снимков с внесенными в них подушкообразными искажениями (сшивание производилось с помощью программы Ulead COOL 360). На этом фрагменте отчетливо видны двойные контуры балконного окна.

В качестве средства, позволяющего устранить образование такого рода дефектов, также можно рекомендовать предварительную коррекцию исходных фотоснимков.

Влияние виньетирования на качество сшиваемых панорам, как правило, не носит драматического характера. Исключение составляют лишь те случаи, когда на панораме существенную ее часть занимает безоблачное небо или небо с однородной облачностью. При этом на стыках сшиваемых изображений могут явно просматриваться вертикальные размытые полосы, отличающиеся от соседних участков изображения неприятным грязно-серым оттенком. Вид этих полос в значительной степени определяется алгоритмом смешивания изображений, реализованным в программе сшивания. Ситуация с виньетированием может усугубиться, если фотограф для подчеркивания 'глубины' цвета неба воспользуется поляризационным фильтром (или любым другим светозадерживающим фильтром). В то же время влияние виньетирования в значительной степени можно скомпенсировать путем, опять же, предварительной коррекции исходных изображений. Об использовании полупрозрачной серой маски мы уже упоминали в статье 'Геометрия панорамной фотографии'. К этому следует добавить возможность использования инструментов коррекции все того же пакета Panorama Tools (наберитесь терпения до соответствующей статьи).

Все сказанное выше относится к обычным объективам, дающими изображение прямоугольной проекции. В то же время о fish-eye объективах, занимающих важное место в построении составных панорам не было сказано ничего. Причина этого в том, что геометрия изображений, полученных с использованием таких объективов, и их искажений весьма специфична (см. снимок в статье 'Геометрия панорамной фотографии') и, поэтому подробному рассмотрению объективов этого типа мы решили посвятить отдельную статью.

Обратимся теперь к так называемым неточностям позиционирования фотоаппарата. Здесь мы сразу сделаем законное предположение о том, что при съемке используется штатив с головкой, позволяющей закрепить аппарат таким образом, чтобы ось его вращения пересекалась под прямым углом с оптической осью объектива. Это исключает неточности позиционирования в поперечном направлении. Что касается положения аппарата в продольном направлении, то здесь ситуация сложнее. Необходимо закрепить аппарат таким образом, чтобы ось его вращения на штативе проходила через так называемую нодальную точку, то есть точку, расположенную, как правило, между плоскостью пленки (или сенсора) и объективом, в которой пересекаются оптические лучи. (На самом деле таких точек 2 - передняя и задняя. Нас интересует лишь задняя точка. Но мы не будем здесь углубляться в теорию, а подойдем с решению этого вопроса эмпирически.) Несовпадение нодальной точки и оси вращения фотоаппарата чревато появлением так называемой параллактической ошибки или параллакса. На рисунке ниже изображены 2 снимка, сделанные с небольшим углом поворота друг относительно друга и содержащие явные параллактические погрешности: фонарь на переднем плане смещен относительно деревьев на заднем плане (заметим, однако, что параллакс для объектов среднего и заднего плана уже практически не заметен).

В Интернете можно найти таблицы с расстояниями нодальных точек от фокальных плоскостей для различных (в основном цифровых) фотоаппаратов. Однако определить такое расстояние, а точнее такое положение аппарата в панорамной головке, можно и самому. Для зеркальных аппаратов это осуществляется достаточно просто путем наблюдения через видоискатель с одновременным поворотом аппарата и пробным его смещением в продольном направлении в пределах, допускаемых конструкцией головки. Для цифровых аппаратов делается серия пробных снимков с последущим тщательным изучением их на экране компьютера (этот способ также применим и для пленочных аппаратов, но с большей трудоемкостью и некоторыми затратами на пленку, ее проявку и сканирование). Важным замечанием по поводу параллактических ошибок является то, что их невозможно устранить или даже скомпенсировать какими-либо манипуляциями с готовыми изображениями. Их полное устранение возможно при использовании специализированных панорамных головок (рамок), выпускаемых для конкретных фотоаппаратов и объективов (см. следующую статью). На сшитой панораме такого рода параллактические погрешности проявляются в виде все тех же разрывов в контурах объектов или, как это видно на фотографии ниже, двойных изображений.

Однако, в целом ряде случае (даже в таком, ка показано на картинке выше) погрешности такого рода можно 'замаскировать' путем 'вырезания' подходящих фрагментов из исходных снимков и 'подклеивания' их к соотвествующим участкам панорамы.

При фотографировании ландшафта, на котором объекты переднего плана (деревья и т.п.) отсутствуют, о параллактических погрешностях можно вообще не беспокоиться. Проблемой это становится при съемках в узких городских улицах, помещениях и т.п.

К неточностям углового позиционирования относятся наклоны аппарата в вертикальной плоскости, проходящей через оптическую ось объектива (тангаж, если воспользоваться авиационной терминологий), и повороты аппарата вокруг этой оси (крен). Мы думаем, что особой необходимости в иллюстрировании здесь таких погрешностей нет. Каждый, кто когда-либо фотографировал в городе и пытался при этом 'втиснуть' высокое здание в кадр путем подъема объектива аппарата вверх, знает как могут выглядеть такие снимки - сходящиеся к небу вертикальные линии зданий. Причем, чем короче фокусное расстояние объектива, тем в большей степени проявляется этот эффект. Таким образом погрешности в угловом позиционировании аппарата могут привести к потере параллельности вертикальных линий объектов изображения. В зависимости от направления наклона (вверх или вниз) эти линии могут сходиться вверху или внизу. Результат - все те же разрывы, фантомы и т.п. на сшитых панорамах. Несколько иной результат может получиться при 'кренах' аппарата. Программа сшивания может справиться с такой погрешностью на исходных снимках. Однако платой за это будут наклоны объектов изображения, совпадающие с направлением наклона аппарата, и как правило, более узкое поле панорамы по вертикали. Устраняются такие погрешности тщательным выравниванием фотоаппарата (предпочтительно с использованием жидкостных уровней, устанавливаемых как на штатив, так и непосредственно на аппарат). Опыт, однако, показывает, что даже если вы оснащены всеми этими средствами, выравнивание аппарата осуществляется не всегда просто и полностью. В особенности это касается случаев, когда штатив устанавливается на наклонной плоскости при ландшафтной съемке. Поэтому и здесь вам может понадобиться предварительная обработка исходных снимков на компьютере с использованием соответствующих функций вашего графического редактора (в Photoshop'е это команды Rotate, Skew, Perspective инструмента Transform).

При выполнении круговой фотосъемки с получением изображений для последующего построения составной панорамы весьма часто сталкиваешься с ситуацией, когда диапазон экспозиций при различных положениях камеры может достигать 4-6 экспозиционных единиц. Особенно это проявляется в яркую солнечную погоду при невысоком расположении солнца и наличии в поле съемки как освещенных предметов, так и предметов, расположенных в глубокой тени, а также при съемке в помещениях с окнами, через которые проникает дневной свет. В таких случаях важно удержать себя от использования автоматического замера экспозиции для каждого кадра. В противном случае на сшитой впоследствии панораме могут появиться смежные секторы изображения, существенно отличающиеся друг от друга по световой тональности. Общей рекомендацией здесь является съемка в ручном режиме с неизменными значениями диафрагмы и выдержки, полученными в результате осреднения значений экспозиционных чисел для всех кадров. Сказанное, однако, не следует воспринимать как догму. При съемке с использованием объективов с фокусным расстоянием 28-35 мм, что потребует от вас получение 14-16 кадров в портретном режиме, допустима постепенная экспокоррекция от самых темных до самых светлых участков поля съемки, но не превышающая 1 экспозиционного числа при переходе от одного кадра к другому. Об остальном, в принципе, должна позаботиться используемая вами программа сшивания панорамы. Практически все такие программы имеют средства выравнивания различий тональностей смежных изображений (работающих, однако, не всегда достаточно эффективно). Если же вы составляете панораму из менее чем 8-ми снимков (объектив с фокусным расстоянием 20 мм и менее), использование экспокоррекции может стать проблематичным.

Все сказаное выше в равной степени относится и к регулировке баланса белого в цифровых фотоаппаратах: здесь также не рекомендуется использование каких-либо автоматических режимов.

Владельцев пленочных фотоаппаратов подстерегает еще один источник тональных и цветовых искажений, аналогичных погрешностям экспонирования. Это сканер и его программное обеспечение. Всем, кто занимается 'гибридной' фотографией (пленка > сканер > компьютер > принтер), известны проблемы получения качественных цифровых изображений в процессе сканирования. Тональные и цветовые несоответствия в цифровых изображениях, появившиеся в результате использования автоматических режимов сканирования, могут с легкостью свести на нет все ваши усилия по поддержанию постоянства экспозиционного числа во время фотосъемки. Поэтому единственный путь исключить такие несоответствия - это использование ручных настроек и поддержание их постоянства при сканировании серии исходных снимков, соответствующих одному панораммному изображению.

В последнее время в зарубежном Интернете все чаще появляются материалы о так называемом HDR (High Dynamic Range) - съемке в широком динамическом диапазоне. Реализация такого подхода заключается в многократной съемке объекта (не путать с многократным экспонированием) с различными экспозиционными числами и последующей определенным образом построенной обработке, позволяющей получать выравнивание тональностей значительно отличающихся по яркости предметов. При этом существенных потерь информативных составляющих яркости и контрасности не происходит. Такой подход уже выглядит весьма многообещающим с точки зрения повышения качества составных панорамных изображений. Некоторые работы в этом направлении уже достигли стадии коммерческих программных продуктов. Когда-нибудь мы вернемся к более подробному рассмотрению этого вопроса.

Думается, что нет особой необходимости подробно рассказывать том, как может выглядеть нерезкая панорама или панорама с отдельными нерезкими секторами. Поэтому и здесь необходимо отключать какие-либо автофокусировочные режимы, наводить на резкость вручную и вообще стараться снимать с максимально возможной глубиной резкости.

К внешним условиям, которые могут повлиять на качество составной панорамы, можно в первую очередь отнести изменение освещенности в процессе съемки, вызываемое, как правило, 'наплывом' облачности на солнце (или наоборот). Поэтому перед тем как приступить с фотографированию рекомендуется поднять голову и попробовать оценить, хватит ли у вас времени закончить съемку до того момента, когда на солнце набежит следующая туча. К условиям, которые могут просто свести ваши усилия по получению панорамного изображения на нет, относится наличие в поле съемки перемещающихся предметов (автомобилей, людей, волн). Предсказать результат съемки в таких условиях практически невозможно. Многое здесь зависит от программы сшивания. Некоторые из них попросту удаляют из финального изображения предметы, которые не повторяются на смежных снимках. Но чаще всего на итоговой панораме можно найти фантомы движущихся предметов, а чаще - их фрагментов. Помочь в таких случаях может лишь тщательная ретушь. Особенно забавно выглядят панорамы с одной и той же человеческой фигурой, шествующей в нескольких местах одного и того же изображения. Некоторые панорамные фотографы при съемке людных мест (вечеринок, шествий, и т.п.) практикуют многократную съемку при одном и том же положении аппарата с последующим просмотром и отбором наиболее приемлемых кадров - кандитатов на сшивание.

Как видно из всего написанного выше, требования, предъявляемые к получению исходных фотографических изображений для последующего построения панорам, значительно выше тех, которые обычно учитываются при обычной фотографировании. Поэтому в следующей статье мы рассмотрим элементы фототехники, применяемые для получения составных панорам, и рекомендации по ее выбору.