Photographie panoramique avec logiciel gratuit et matériel bon marché : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

Les photographies panoramiques sont utilisées pour créer des images de scènes trop grandes pour tenir dans un objectif d'appareil photo normal ou même trop grandes pour que l'œil humain puisse les voir en même temps. Les panoramas les plus connus sont des prises de vue en extérieur de caractéristiques géologiques ou d'horizons urbains, mais ils sont également utiles pour prendre de grandes photos à l'intérieur des bâtiments. Les panoramas sont presque aussi anciens que la photographie elle-même. Les photographes professionnels et les inventeurs créent des photos à grand angle extrême en utilisant une variété de méthodes depuis le XIXe siècle, mais jusqu'à récemment, celles-ci nécessitaient un équipement spécialisé et des techniques de traitement coûteux. Plusieurs types d'appareils photo panoramiques ont été construits au fil des ans qui exposent une grande feuille de film en déplaçant un objectif à travers elle ou en exposant à travers un objectif fixe avec un angle de vue très large. Les innovations les plus récentes en photographie incluent les appareils photo numériques et le traitement d'image informatisé., qui ont rendu possible une autre technique de photographie panoramique: l'assemblage d'images. Les panoramas assemblés permettent beaucoup plus de flexibilité que les appareils photo panoramiques plus anciens et sont bien dans le budget de tout photographe amateur. Un panorama assemblé commence par une série de prises de vue à travers un objectif standard, avec l'appareil photo au même endroit, en utilisant la même exposition, mais face dans des directions différentes. Un logiciel informatique analyse ensuite les images séparées pour déterminer à quel angle chacune correspond, et enfin combine toutes les images en un seul panorama homogène.

Étape 1: Outils nécessaires

Vous aurez besoin de quelques outils pour ce projet. Heureusement, ils sont tous gratuits ou faciles à trouver. La première chose évidente est un appareil photo numérique. Un bon reflex est bien sûr le meilleur, mais certains appareils photo compacts bon marché peuvent être utilisés, avec quelques considérations: les appareils photo compacts modernes vous permettent de prendre facilement des photos bien exposées de n'importe quelle scène en gérant les paramètres du capteur, de l'obturateur et de l'objectif. automatiquement à l'aide de la mesure de la lumière intégrée. C'est très bien la plupart du temps lorsque vous prenez des photos individuelles, mais si vous prenez deux photos du même objet sous des angles différents, la luminosité, la mise au point et les couleurs peuvent ne pas être les mêmes. Étant donné que les panoramas nécessitent plusieurs images sous différents angles pour correspondre parfaitement, vous avez besoin d'un appareil photo avec un mode ouverture/obturateur/balance des blancs manuel. Certains appareils photo (dont certains modèles Canon et Olympus) ont même un mode panorama dédié qui verrouille les paramètres d'exposition pour une série de prises de vue et ont un guide visuel pour superposer les images. Un trépied, bien que n'étant pas strictement nécessaire, rend la prise de panoramas beaucoup plus facile, surtout pour les scènes très larges ou en intérieur. Un trépied à tête panoramique vous permet de faire pivoter l'appareil photo sans changer sa position, ce qui est étonnamment difficile à faire avec un appareil photo à main (du moins si vous n'y pensez pas). Les trépieds à tête sphérique, comme de nombreux modèles portables miniatures, ne fonctionnent pas aussi bien, car vous ne pouvez pas faire tourner la caméra en douceur sans la déplacer vers le haut ou vers le bas. La partie logicielle de ce projet est gérée par quelques programmes différents, qui sont tous des logiciels libres et disponibles pour la plupart des systèmes d'exploitation. Hugin est le programme qui gère l'ensemble du processus d'assemblage d'images. La plupart du travail réel est effectué par d'autres programmes, mais hugin fournit un moyen pratique d'appeler chacun d'eux et vous indique généralement quoi faire ensuite si vous vous perdez. (https://hugin.sourceforge.net) Hugin est basé sur un ensemble d'applications et de bibliothèques appelées Panorama Tools, y compris la bibliothèque libpano et les programmes importants PToptimizer et PTStitcher. La plupart des panotools sont désormais open source (https://panotools.sourceforge.net/), à l'exception de PTStitcher. Cependant, il existe deux programmes de remplacement disponibles: PTmender, disponible sur le site Web de panotools, et nona, qui est inclus avec hugin. Deux autres applications ne font pas partie de panotools mais peuvent être utilisées avec hugin pour améliorer l'apparence de vos panoramas: Autopano (ou autopano-sift) automatise la première étape des panoramas, en trouvant des points de contrôle qui relient des paires d'images. Vous pouvez le faire à la main si vous avez la patience (et vous voudrez probablement nettoyer après autopano pour obtenir le meilleur résultat). le site hugin)Enblend est un autre outil optionnel pour améliorer les résultats finaux de panoramas pas si parfaits. Lorsque deux images se rencontrent dans l'image assemblée, il y aura souvent des coutures ou des objets visibles qui se trouvent à des endroits légèrement différents. Enblend peut remplacer ces coutures par des transitions douces. Les versions récentes d'enblend incluent également un outil connexe (utilisant certaines des mêmes mathématiques) appelé enfuse qui utilise la fusion d'exposition pour combiner des images de la même scène à différentes expositions afin de créer une seule image simulée à plage dynamique élevée. (https://enblend.sourceforge.net/) Une application d'édition d'images raster à usage général est utile pour le post-traitement final, le recadrage ou l'impression de vos panoramas. GIMP est un outil gratuit populaire adapté à cela (https://www.gimp.org/)

Étape 2: Aperçu

Cette instructable couvrira les étapes suivantes pour prendre des panoramas:1. Prendre des photos sources. Toutes les images doivent être prises avec l'appareil photo dans la même position et en utilisant les mêmes paramètres d'exposition (sauf si vous utilisez la fusion d'exposition).2. Identifier les points de contrôle. Des paires de points de contrôle sont utilisées pour déterminer comment les images vont s'emboîter. Chaque paire de points de contrôle identifie soit deux points dans différentes images qui font référence au même point de la scène, soit deux points dans la même image qui devraient être une ligne horizontale ou verticale dans l'image finale. Les points de contrôle peuvent être placés à la main ou automatiquement en utilisant autopano.3. Optimisez le panorama. Le programme PToptimizer utilise les points de contrôle pour calculer à quelle position (exprimée en angles de tangage, de roulis et de lacet) correspond chaque image, ainsi que la quantité de distorsion introduite par l'objectif de la caméra.4. Prévisualisez, modifiez les points de contrôle, optimisez à nouveau, GOTO 10. Le premier résultat ne sera pas parfait. Vous devrez peut-être ajouter, supprimer ou déplacer des points de contrôle, ajouter des guides pour maintenir les structures horizontales et verticales dans la bonne orientation, sélectionner la projection que vous souhaitez utiliser ou ajuster le champ de vision pour inclure uniquement les parties de vos images que vous voulez.5. Cousez l'image. C'est là que le vrai travail se passe. Le programme d'assemblage prend les positions d'image précédemment calculées et remappe chaque pixel des images d'entrée de sa projection d'origine à l'endroit où il devrait se trouver dans le panorama final. La sortie sera soit une seule image fusionnée, soit une série d'images, chacune contenant des pixels d'exactement une image source, à mélanger ultérieurement.6. Mélangez les images cousues pour être plus jolies. Un traitement supplémentaire est généralement nécessaire sur la sortie assemblée pour nettoyer les coutures où les images ne se rencontrent pas parfaitement ou d'autres irrégularités. Enblend et enfuse sont des outils automatisés que hugin utilise pour cette étape, ou vous pouvez le faire à la main dans un éditeur d'images comme GIMP.

Étape 3: Prendre des photos

Prenez votre appareil photo numérique, assurez-vous d'avoir une carte mémoire et des piles neuves et trouvez une bonne scène pour faire un panorama. Prendre des panoramas n'est pas difficile, mais il y a quelques choses simples que vous pouvez faire pour éviter les erreurs courantes. Assurez-vous d'utiliser le mode manuel ou panorama de votre appareil photo. Pour que vos images soient correctement assemblées, elles doivent être exposées exactement de la même manière, afin que chaque objet apparaisse avec la même couleur et la même luminosité dans toutes les images. Si vous utilisez le mode manuel, assurez-vous que la sensibilité (ISO), la vitesse d'obturation, l'ouverture (arrêt F), la balance des blancs et de préférence la mise au point sont les mêmes pour chaque image de votre panorama. Si votre appareil photo dispose d'un mode panorama, il devrait s'en occuper pour vous. L'utilisation du flash est généralement une mauvaise idée pour les panoramas, car il sera difficile d'obtenir un éclairage cohérent et naturel sur l'ensemble des images. Si vous n'avez pas beaucoup de lumière disponible, alors un trépied et un obturateur lent sont votre meilleure option. La plupart des panoramas auront une très large plage dynamique allant de l'obscurité à la lumière vive. Dans une scène extérieure typique, vous pourriez avoir un objet en plein soleil (ou le soleil lui-même) d'un côté du panorama et une zone d'ombre sombre à 100°. Les capteurs de l'appareil photo ont généralement une plage dynamique assez étroite, vous devrez donc vous assurer que l'exposition que vous choisissez ne créera pas de zones complètement blanches ou complètement noires. La meilleure solution à ce problème est d'utiliser le mélange d'exposition: prenez deux (ou plus) copies de l'ensemble du panorama à différentes expositions et combinez-les plus tard en une seule image, en n'utilisant que les parties bien exposées de chaque image source. Maintenant que votre l'appareil photo est correctement configuré, commencez à une extrémité de votre scène et prenez la première image. Faites pivoter l'appareil photo et continuez à prendre des photos jusqu'à ce que vous ayez capturé toute la scène souhaitée. La partie rotation est en fait un peu plus délicate que vous ne le pensez au début: si vous déplacez le centre de la pupille d'entrée de votre objectif entre les prises de vue, vous vous retrouverez avec une erreur de parallaxe. Cela signifie que les objets au premier plan se déplaceront par rapport à ceux à l'arrière-plan. Un trépied est le meilleur moyen d'éliminer cela, mais vous pouvez vous en passer si vous faites attention (ne faites pas l'évidence et tenez l'appareil à bout de bras tout en tournant tout votre corps avec vos pieds en place). Voir le diagramme pour un exemple de parallaxe. Chaque paire d'images adjacentes doit avoir un certain chevauchement pour pouvoir trouver des points de contrôle. Un chevauchement entre 30 % et 50 % est généralement suffisant, mais si une partie de votre scène n'a pas suffisamment de caractéristiques reconnaissables, vous devrez peut-être vous chevaucher davantage. Essayez de maintenir le niveau de la caméra sur l'ensemble du panorama sans vous déplacer vers le haut ou vers le bas. Si vous avez une structure haute qui ne tient pas dans une seule image, prenez une autre rangée d'images avec la caméra dirigée vers le haut (ou vers le bas) par rapport à la première rangée. Bien sûr, les panoramas ne doivent pas toujours être juste larges (dans la dimension horizontale), ils peuvent être hauts et larges (avec plusieurs marches verticales) ou juste hauts.

Étape 4: Points de contrôle

Comprendre les points de contrôle: les points de contrôle sont ce que l'optimiseur utilise pour déterminer les relations entre toutes les images de votre panorama. Il existe en fait deux types de points de contrôle différents. Les points de contrôle normaux identifient deux points dans deux images différentes qui font référence au même objet, et devraient donc apparaître au même endroit dans le panorama final. Les guides de ligne horizontaux et verticaux identifient deux points qui devraient être sur une ligne droite, généralement à partir de la même image (les panoramas apparaîtront parfois ondulés sans eux). Les points de contrôle sont les principales entrées que l'optimiseur utilise pour aligner les images dans un panorama complet, et la différence entre un bon panorama et un mauvais dépend de la qualité des points de contrôle que vous créez (et du temps que vous y consacrez). Avant de pouvoir ajouter des points de contrôle, vous devez ajouter toutes les images sources à votre projet. Utilisez le bouton "Charger les images" sur l'onglet Assistant d'Hugin pour le faire. Si vous avez installé autopano, hugin l'exécutera probablement immédiatement et tentera d'optimiser le panorama dès qu'il se terminera et vous donnera un aperçu de l'ensemble du panorama. Si vous souhaitez ajouter vos points de contrôle à la main, désactivez cette option dans les préférences de hugin. Passez maintenant à l'onglet points de contrôle. Cet écran affiche deux images côte à côte afin que vous puissiez éditer les points de contrôle qui leur appartiennent. Utilisez les menus au-dessus des images (ou les onglets numérotés dans les anciennes versions de hugin) pour sélectionner les première et deuxième images (0 et 1). Trouvez un objet reconnaissable qui apparaît dans les deux images, de préférence quelque chose près de l'arrière-plan. Cliquez sur une partie de celui-ci dans l'image de gauche. La fenêtre de l'image doit zoomer complètement en montrant la zone autour de laquelle vous avez cliqué. Cliquez ensuite sur la même partie du même objet dans l'image de droite. Hugin effectuera un "réglage fin" dès que vous cliquerez sur la deuxième image, recherchant un point qui correspond le mieux à la première image. Vous pouvez faire glisser l'un des points de contrôle vers une nouvelle position s'ils ne sont pas au bon endroit. Cliquer sur le bouton de réglage fin à tout moment alignera le point droit sur la partie de l'image qui ressemble le plus au point gauche. Une fois que les deux points sont au bon endroit, faites un clic droit pour enregistrer le point de contrôle. Pour aligner avec succès votre panorama, chaque paire d'images superposées doit avoir au moins un point de contrôle. Habituellement, une seule ne suffit pas (puisque les images peuvent toujours pivoter autour du point commun), essayez donc d'en ajouter autant que vous pouvez en trouver. Si les images ont des objets au premier plan et à l'arrière-plan, vous ne pourrez pas aligner les deux plans s'il y a une erreur de parallaxe. Les points d'arrière-plan fonctionnent généralement mieux, alors ajoutez des points de contrôle uniquement sur des objets éloignés si vous pouvez voir des objets proches à différents endroits dans les deux images. Pour ajouter un guide de ligne horizontal ou vertical, sélectionnez la même image dans les deux fenêtres. Recherchez un objet, tel qu'un lampadaire, le côté d'un bâtiment ou une partie de l'horizon, que vous souhaitez voir apparaître sous la forme d'une ligne horizontale ou verticale de niveau dans l'image finale. Placez un point dans la fenêtre de gauche à une extrémité de la ligne et un point à l'autre extrémité dans la fenêtre de droite. Le réglage fin a tendance à se confondre avec les lignes, vous devrez donc peut-être déplacer les points manuellement. Cliquez avec le bouton droit pour ajouter le point de contrôle. Le menu de mode sous la liste des points de contrôle doit indiquer qu'il s'agit d'une ligne verticale ou horizontale. Changez-le pour le bon mode si hugin a mal deviné la direction. Une fois que vous avez suffisamment de points de contrôle, vous pouvez optimiser le panorama pour placer chaque image dans la bonne position et obtenir un aperçu du résultat final.

Étape 5: Optimisez

Après avoir ajouté des points de contrôle à toutes vos images, l'étape suivante consiste à exécuter PToptimizer pour reconstituer votre panorama. Il utilise les points de contrôle que vous avez créés lors de la dernière étape pour reconstruire les conditions dans lesquelles chaque photo a été prise, y compris l'orientation de la caméra et la distorsion de l'objectif. Avec ces informations, l'assembleur peut remapper les images sources en un seul panorama à l'aide de l'une des projections prises en charge. Basculez vers l'onglet Optimiseur de hugin. Cliquez sur le bouton "Optimiser maintenant !" bouton pour exécuter le mode d'optimisation par défaut. Cela tentera de trouver la meilleure position (angles de tangage, de roulis et de lacet) pour chaque image afin que tous les points de contrôle soient alignés. Après avoir optimisé votre panorama, ouvrez la fenêtre d'aperçu pour avoir une idée de ce à quoi ressemblera le résultat. Recherchez les endroits où deux images ne semblent pas correspondre correctement et revenez à l'éditeur de points de contrôle et ajoutez ou modifiez des points sur les images affectées. Optimisez à nouveau et mettez à jour l'aperçu. Répétez jusqu'à ce que tout soit aussi beau que possible. Si une ou plusieurs images semblent inclinées, essayez de trouver des objets que vous pouvez utiliser comme guides horizontaux et verticaux et ajoutez-y des points de contrôle. Optimisez, mettez à jour l'aperçu. Si votre panorama est bon après l'optimisation de la position, passez en mode "Positions, vue et barillet" et optimisez à nouveau. PToptimizer essaiera de corriger certaines des distorsions causées par l'objectif de votre appareil photo. Il est maintenant temps d'assembler la sortie pleine résolution de votre panorama (et de trouver plus d'erreurs que l'aperçu n'a pas montrées, d'éditer plus de points de contrôle, d'optimiser à nouveau…)

Étape 6: Cousez

Vous êtes enfin prêt à créer votre image panoramique finale. Basculez vers l'onglet Stitcher; Je vais expliquer toutes les options ci-dessous. Les deux premières options sont la projection et le champ de vision. Ces deux éléments peuvent également être modifiés à partir de la fenêtre d'aperçu, où vous pouvez voir graphiquement comment ils affectent le panorama. Hugin peut générer des images dans un certain nombre de projections différentes, et différentes scènes sont plus belles dans différentes projections. La projection rectiligne est la même projection qu'un objectif d'appareil photo normal idéal (et la même que celle que vous voyez avec vos yeux). Les projections rectilignes, par définition, représentent des lignes droites dans la scène comme des lignes droites sur l'image. Les structures rectangulaires telles que les bâtiments apparaîtront de la même manière que dans la vie réelle, mais les objets éloignés du centre de l'image seront étirés beaucoup plus grands que la normale. Cela détruira généralement votre image si elle est plus large que 90 ou 100, donc c'est mieux pour les panoramas étroits ou hauts. Les panoramas plus larges sont plus beaux en utilisant une projection cylindrique ou équirectangulaire (sphérique). Ces deux projections évitent de déformer les distances horizontales par rapport au centre de l'image, mais transformeront les structures horizontales au-dessus ou au-dessous du centre vertical en arcs et en bulles. Le champ de vision contrôle la largeur d'un angle affiché dans l'image de sortie. Le bouton "Calculer le champ de vision" trouvera la plus petite vue qui inclut chaque image. Tout ce qui est plus grand que cela ne fait que gaspiller de la mémoire, de l'espace disque et du temps de traitement, alors utilisez les curseurs de la fenêtre d'aperçu pour recadrer votre panorama à la section dont vous avez besoin. Ensuite vient la taille de la toile. Il s'agit de la taille de l'image de sortie finale, en pixels. Les valeurs données par "Calculer la taille optimale" représentent la plus grande taille possible sans étirer les images source au-delà de leurs tailles d'origine. Vous pouvez bien sûr utiliser une taille plus grande, mais vous créerez simplement des pixels redondants. Les panoramas plus grands prennent plus de temps à générer, utilisent plus de mémoire et créent des fichiers plus volumineux sur votre disque, alors commencez petit pour avoir une idée de la taille que votre matériel (et votre patience) peut gérer. Hugin peut produire (en fait, instruire d'autres programmes à produire) de nombreux types d'images différents dans différents formats à partir d'un même projet panoramique. La plupart du temps, vous voulez simplement le "panorama mixte", qui appelle nona pour remapper vos images dans la nouvelle projection, et utilise enblend pour lisser les coutures. Enfin, vous pouvez choisir les options de format et de compression pour l'image finale. Une fois tout est prêt, cliquez sur "Stitch now!" Hugin vous demandera un nom de fichier pour écrire la sortie et commencera à transformer vos images sources en un magnifique panorama. Plusieurs fenêtres peuvent apparaître au cours du processus, parlant de pyramides laplaciennes, de couches d'exposition, de masques de fusion, etc. Lorsque tout est terminé, vous devriez avoir un beau gros fichier image dans le répertoire que vous avez spécifié plus tôt.