Come verificare la corretta impostazione del punto nodale.



28 Novembre 2009

Sei il visitatore numero 15632



La verifica della corretta impostazione del punto nodale è necessaria per poter operare con precisione in fase di ripresa e realizzare scatti che possano essere efficacemente composti dai software di stitching, Sul web sono disponibili molte pagine che illustrano modalità efficienti nella ricerca del punto nodale, le note che seguono sono una elaborazione del metodo già proposto qui (http://www.johnhpanos.com/epcalib.htm) rielaborato e modificato per aumentarne la precisione. Sono proposti due modalità di verifica della impostazione del punto nodale, che possono anche essere considerate due fasi.



PRIMA MODALITA'

La prima procedura prevede di lavorare con un cavalletto per la fotocamera (I) un traguardo (II) e uno sfondo (III).

I) Il primo cavalletto porta la macchina fotografica montata su una testa panoramica

II) Un secondo cavalletto regge un traguardo costituito da un oggetto appuntito (si è qui usato un ago da calza di legno) posto in verticale davanti all'obiettivo (in questo esempio l'ago da calza è stato posto a circa 35 cm dalla lente dell'obiettivo).

III) Il sistema è completato da un secondo traguardo posto ad una distanza almeno 5 o 6 volte maggiore rispetto al primo, in questo caso si tratta di un foglio di carta quadrettata appeso a 200cm dalla lente dell'obiettivo. Sul foglio è stato tracciato un reticolo con maglie di 1 cm di larghezza, lo sfondo quadrettato è posizionato sulla traiettoria individuata dall'asse della fotocamera e dal primo traguardo. Per procede è opportuno prima di tutto mettere a livello (con l'asse ottico parallelo al piano orizzontale) il sistema testa - fotocamera.

Il punto nodale si trova sull'asse ottico della fotocamera (A) e spostato anteriormente (in avanti) rispetto al piano del sensore o alla pellicola (B) per operare correttamente occorre dunque individuare 2 distanze:

A) La prima distanza deve essere impostata sul braccio della testa panoramica collegato al meccanismo che permette rotazioni nel piano orizzontale. La distanza deve essere scelta in modo che l'asse di rotazione della testa e l'asse ottico della fotocamera appartengano allo stesso piano. Il valore di ("A") dipende solo dal corpo macchina e non risente dell'ottica usata o della focale, si individua abbastanza facilmente mettendosi nella condizione di far coincidere le due rette, come segue:
- la macchina (nel nostro caso in posizione portrait) va posta completamente ruotata con l'obiettivo verso il basso (-90° di altezza). Sulla testa panoramica dalla parte della fotocamera è generalmente contrassegnato in modo evidente (con un punto o un simbolo) l'intersezione dell'asse di rotazione della testa con il piano orizzontale: la distanza sul "primo" braccio della testa deve essere settata in modo che il centro dell'inquadratura coincida perfettamente con questo punto. Si tratta di ottenere un allineamento "laterale" della fotocamera con il centro di rotazione del sistema. Una prima verifica si ottiene inquadrando il punto contrassegnato e ruotando la fotocamera mentre si traguarda usando come riferimento centro del reticolo (o uno dei punti di messa a fuoco): il valore sulla testa è impostato correttamente se la distanza fra il riferimento centrale e i punti di osservazione rimane costante mentre la macchina ruota.

B) La seconda distanza deve essere impostata sul braccio della testa panoramica con cui si inclina l'asse della fotocamera per angoli verticali. Si tratta di ottenere una corretta distanza del piano del sensore rispetto al centro di rotazione del sistema, una posizione "avanti-dietro" lungo l'asse ottico del sistema. Il valore di ("B") dipende oltre che dalla fotocamera usata anche dalla focale scelta e dalla distanza del soggetto (meglio sarebbe dire dal piano di messa a fuoco). Le regolazioni possono essere effettuate mantenedo la fotocamera sul piano orizzontale e spostando verso destra e verso sinistra (di seguito diremo per angoli azimutali) l'inquadratura. Un vantaggio pratico in questa fase lo concede la modalità live view. Bisogna settare il valore in modo tale che ruotando la fotocamera non ci siano scostamenti (moti apparenti) fra sfondo e traguardo.

Queste due foto attenute rispettivamente per altezza 0 e azimut 0 e con altezza 0 a azimut +30 (30 gradi in senso orario):


Di seguito i risultati ottenuti con una Nikon D90 montata su una NN3. L'ottica usata è un Tokina 12-18, focale 12mm, messa a fuoco infinito (per questo set i valori usati sono A = 48 mm B = 103 mm)

azimut -30 altezza 0
azimut 0 altezza 0
azimut +30 altezza 0
azimut -30 altezza -30
azimut 0 altezza -30
azimut +30 altezza -30
azimut -30 altezza +30
azimut 0 altezza +30
azimut +30 altezza +30




SECONDA MODALITA'

La seconda modalità permette una verifica più fine dei valori scelti che vengono testati in una situazione più delicata:

- Si monta il sistema macchina fotografica - testa panoramica davanti ad una finestra con condizioni di illuminazione come nella foto che segue. Il traguardo è costituito da un reticolo (qui si sono scelte maglie da 2 cm) disegnato con un pennarello sul vetro.



Si scattano la stessa serie di fotografie viste in precedenza e si caricano i file in un software di stitching, in questo caso PTGUI. Le condizioni di illuminazione sono tali da lasciare al software di stitching solo l'esterno (a grande distanza) disponibile per la ricerca dei punti di controllo.



Dopo l'allineamento PTgui trova 912 punti di controllo e con una "distance" inferiore a 1:



PTgui consente di salvare il prodotto delle deformazioni dello stitching sulle fotografie uscendo con un file.psd nel quale sono contenuti più Layers corrispondenti alle singole foto, così caricando il file in PS e mostrando selettivamente i livelli (alternativamente e combinandoli diversamente) si possono confrontare le variazioni della posizione del reticolo in primo piano rispetto all'immagine di sfondo nelle singole fotografie.



L'effetto è riprodotto nell'immagine di rollover sottostante. Si tratta di un ritaglio visualizzione "pixel reali" (100%), per passare da un layer all'altro entrare e uscire dell'immagine di rollover con il puntatore del mouse.



in questo caso si nota lo spostamento nei due layer della parte quadrettata del vetro. Lo scostamento si riferisce al disegno sul vetro che è posto a circa 30cm dalla lente dell'obiettivo rispetto allo sfondo che si trova ad almeno 30m (il tetto dell'abitazione).
Come previsto da PTgui la variazione della posizione è dell'ordine di grandezza del Pixel.

Di seguito lo stitching finale con PTgui:





CONCLUSIONI

Tenuto conto che le situazioni di verifica proposte, in particolare la seconda, sono da considerarsi a tutti gli effetti "casi limite", il risultato ottenuto in termini di individuazione del punto nodale dell'ottica è da considerarsi estremamente soddisfacente.

Il piccolo margine di errore residuo, che sarà facilmente occultato dal passaggio attraverso il blender di PtGui, si può imputare a vari fattori, tra cui:

- impossibilità di regolazione micrometrica della testa panoramica

- difficoltà di mantenere il sistema perfettamente regolato durante l'intera sessione di scatti. Questa difficoltà può essere dovuta alla insufficiente rigidità e stabilità del sistema cavalletto/testa pano/fotocamera. Lavorando in esterni si possono aggiungere la cedevolezza del suolo e l'effetto del vento.

- funzione di distorsione dell'ottica molto complessa e/o non uniforme su tutto il campo inquadrato (specialmente su ottiche zoom grandangolari)




 Se vuoi parlare con noi di questo articolo vieni a trovarci sul FORUM

E' vietata la riproduzione anche parziale di questo articolo senza il consenso dell' autore.