透视畸变,成像弱点如何破?

  • 来源:电脑报
  • 关键字:摄影,成像,透视畸变
  • 发布时间:2022-08-11 20:03

  畸变之于摄影

  我听说过透视变形、桶形失真、枕形失真,这些不同类型的失真是什么,它们能否在现场或软件后期制作中得到纠正?透视由相机相对于场景的位置决定。当相机位置产生的透视使物体或场景看起来与我们预期的不同时,我们称之为透视失真。

  简单总结,上面列出的所有其他失真都是由于光线穿过镜头时镜头弯曲光线的方式造成的。它们是几何结构的结果,透镜通过该几何结构投射场景的虚拟图像,穿过透镜的光线源自该场景。

  为了了解这种失真发生的原因,让我们首先论述正常透视。众所周知,我们的眼睛感觉远近的一种方法就是利用物体的相对大小,大脑会告诉我们物体远就是显得小,距离越远,显得越小。

  在摄影中,也是用相同的方法鉴别透视关系的,远处的物体比相同大小的近处物体显得小。由于这一原因,平行的铁轨会随着我们向远处瞭望而显得越来越靠近,直至汇聚成一点。这一现象的本质就是铁轨间的距离表面上看变小了。

  透视还有另外一种表现,即物体越近,透视效果越强烈,比方说,200名士兵排成一纵队正在行进。如果在距离前面士兵10英尺的地方观看或拍摄队伍,那么前面的士兵就会显得比最后的士兵高大得多。但是,如果在远离前面士兵100米的地方观看或拍摄同一支队伍,第一个和最后一个士兵之间的大小差异就不会显得那么大。

  透视的这两方面特征同样适用于所有的镜头,即:

  1. 被摄体越远,显得越小;

  2. 镜头离被摄体越远,被摄体外观上的大小变化越小。

  广角镜头的透视畸变

  那么为什么广角镜头常常产生失真的透视关系,出现我们常用的大头照效果呢?因为使用广角镜头往往在非常接近被摄体的位置上进行拍摄,拍摄距离越近,透视效果越强烈。道理就是这么简单。

  换句话说,倘若是在相同的距离使用所有镜头进行拍摄的话,广角镜头并不会比任何一支其他镜头更歪曲透视。实际上,通过试验并不难证实这一点,使用不同焦距的镜头拍摄一排柱子或一排树,在相同的位置拍摄所有的照片,然后放大每一影像的相同部分,最后不管所用镜头的焦距如何,在任何一张照片上都不会看到透视方面存在任何的差异。原因是所有照片的拍摄距离都是相同的,即被摄体到镜头的距离都是相同的。

  回到特写效果中,当我们看到一张肖像中鼻子过大的问题,是因为人的鼻子尖距离照相机比面部的其他部分大约近1英寸。由于被摄体越近就会显得越大,因此靠近拍摄时,鼻子就会显得比面部其他部分不成比例的大。那么,为什么广角镜头会使这种失真更为显著呢?因为为了使肖像充满画面,广角镜头必须极为接近被摄对象。对于任何一种镜头,当非常接近被摄体到一定程度时,就会产生这种失真。越接近被摄体,失真越严重。正是由于希望被摄体充满画面,而恰恰进入了广角镜头的失真距离范围。

  长焦远摄镜头的透视畸变

  长焦镜头的透视畸变称为枕形失真,镜头的放大倍率在中心处最大,因此照片的边缘看起来会向内弯曲,而不是向外弯曲。

  而且长焦镜头似乎会压缩透视并将远处的物体拉得更近,被摄体距离照相机非常遥远,但是产生了相邻的透视效果。比如近处的楼宇与远方的楼宇相差数百米,但是从画面中看差不多同样大小,给人一种两栋建筑邻近的错觉。

  为什么这种情形经常会在用远摄镜头拍摄的照片中看到呢?这是因为使用远摄镜头时,拍摄距离往往更为遥远。事实上,在相同的距离处无论使用什么镜头都会产生这种失真效果。

  如何修正畸变图像

  这里给大家推荐一款软件———DxO ViewPoint,它是世界上最好的照片比例校正软件之一。DxOViewPoint会自动纠正所有的镜头变形, 也可以作为PS滤镜使用。DxO ViewPoint结合了易于使用的专业和精确的功能,以帮助照片很容易纠正扭曲的几何元素。可以进行多次调整,使照片中的项目都恢复到原来的比例。

  “放大镜”工具能够精确地放置锚点,梯形和倾斜的视野,还原一个自然的外观、景观、建筑和城市的照片。梯形失真校正工具,可以在几秒钟内修复您的照片,轻松定义直线,从而重新建立合适的形式。作为一个独立的应用程序,DxO ViewPoint还可以用作AdobePhotoshopCS3、 CS4、CS5、CS6 和Adobe Photoshop Lightroom3和4的插件。

  虽然听起来是一项复杂的操作,但DxO ViewPoint简化了透视校正的过程。后期处理中,无论是作为独立应用程序还是作为插件启动它,它都能轻易上手,在主窗口中打开选择的图像,并在右侧打开一个垂直工具面板,符合我们的使用习惯。

  将其作为独立程序运行时,DxOViewPoint 包含一个基本文件浏览器。但是它现在仅支持 JPEG和TIFF文件,而不是原始文件。此外,使用 Lightroom、Photoshop或CaptureOne都能抑制畸变, 但是每个软件的风格不同,DxO ViewPoint相对而言笔者是最易用的。最后说到价格,360元人民币左右,不算很便宜,但好在以后软件升级没有其他费用,就看大家的需求了。

  此外,现在有很多相机都将镜头校正作为标配,大多数相机只能对JPEG文件进行处理,也有一些相机可以直接校正RAW文件。比如说佳能新款相机中的“周边光量校正”就拥有类似的功能。它可以根据镜头的焦距信息来校正相机的暗角。它可以识别30支镜头,并且可以使用佳能的 Utility软件对40支或更多的镜头进行记录。

  尼康的D3、D3s和D700“暗角控制”功能,也可以达到同样的效果,可以校正桶形畸变和枕形畸变。尼康最新出品的几款相机都具备“自动失真控制”,可以在拍摄菜单中找到它。开启这个功能后,相机可以自动修正镜头的桶形畸变和枕形畸变。最新的松下和奥林巴斯微型 4/3相机也拥有这样的功能。拍摄风光时,广角镜头的桶形畸变会让地平线弯曲,相机内置的选项就能修复。所以,大家买机器的时候也可以留意一下。

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