立體攝影

立體攝影

表現景物三維空間的一種攝影方法。通過攝製兩幅不同視點的影像,各由相應眼睛觀看,以模擬三維效果。拍攝工具有標準型立體照相機,也有在單鏡頭相機上裝配立體附加鏡;普通照相機運用左右移動的方法也能拍攝。

原理篇

立體攝影原理圖立體攝影原理圖

立體攝影的技術原理:人類的眼睛就像是一套完全自動的數位相機,具有變焦鏡頭可變光圈以及能將光信號轉變成大腦可以識別的電信號。本質上,單隻眼睛看到的只是物體的二維圖像,我們能夠分辨出它的高和寬,而無法識別它的深度;在二維圖像中,利用物體提供的有關尺寸和重疊等視覺線索,我們可以判斷出位於背景前這些物體的前後排列次序,但是卻無法知道它們之間究竟距離多遠。

幸好我們人類擁有了兩隻眼睛,並且都長在前面的臉部,呈水平排列,間隔約為60mm。在我們看同一物體時,由於所處的角度有略微不同,兩隻眼睛看到的圖像還是有略微差別的,我們的大腦將這兩幅畫面綜合在一起,形成一種深度的視覺。這個綜合處理的過程十分迅速,並且天衣無縫,產生的視覺感受就像是我們在透過一隻大眼睛看東西。

更為重要的是,大腦能夠根據接受到的兩幅圖像中同一物體之間位差的大小判斷出此物體的深度和遠近,距離眼睛越遠,位差就越小,反之就越大。示意圖中顯示了這個過程的工作原理:(當我們觀看無窮遠的景物時)遙遠的太陽在兩幅圖像中的位置(幾乎)是相同,但是近處的樹的位置就有1/4英寸的差別了。

這整個過程就被稱為是立體視覺(stereovision),起源於希臘語中的"stereos",意思是具有三維結構的形狀或固體等。立體視法(Stereoscopy)就是指同一物體的兩張具有輕微角度差別的照片放在一起(分別用左右雙眼)觀看,得到一種深度的感覺,從而產生常規立體視覺的方法。那么(最基本)立體攝影就是(模擬雙眼的位置)從左右兩個具有輕微角度差異的觀察點分別拍攝同一個物體,然後將這兩幅照片以同樣的方式展示出來,讓左右眼睛分別觀看左視覺和右視覺的照片(來獲得立體再現)。

這兩個觀察點之間的距離稱為立體間隔(stereoseparation),這個間隔通常為人類雙眼的平均間距63mm,不過不是十分嚴格的,因為我們的大腦能夠進行自動補償,但是如果過大就會造成無法"合成"的畫面(過小就會失去立體感)。在進行立體拍攝時,相機需要對準同一背景前的同一被攝物體。一個簡單的用以保證兩次拍攝時有同樣的水平和高度的方位是:在第一次拍攝時,注意背景場景中比較有特徵的物體,然後在第二次拍攝時,將它安排在畫面中同樣的位置。

為了產生必需的立體間隔,拍攝時相機的間隔需要根據被攝物體的遠近作相應的調整,拍攝距離近的物體時,間隔就小一點,反之就大一點。當然,對於這樣的大小不一的拍攝間隔,我們的大腦能夠進行自動補正(從而產生不同程度的立體感)。這也同時說明了為什麼遠距離的物體就會失去立體視覺的原因(因為我們實際拍攝條件所限,立體間隔無法達到足夠的大)。而在觀看近距離的物體時,人類的眼睛就無法(同時)對遠距離的目標進行聚焦,也就失去了對遠距離物體的立體視覺。所以為了獲得理想的三維立體效果,我們在拍攝風光時就需要將立體間隔設定的很大,而在拍攝近距離以及微距攝影時,立體間隔就有可能縮小到幾十分之一英寸。

在拍攝這些比較極端的場合時還沒有嚴格而又快速的規則可以引用,只能是根據經驗找出適合被攝物體和相機配置的間隔。而關於立體攝影的實用指導也是眾說紛紜,就像John Hedgecoe,他推薦在拍攝遠距離物體時,採用相機到被攝物體距離的1/50作為立體攝影間隔,在近距離拍攝時採用1/4距離作為立體拍攝間隔,不過有人卻建議採用1/30距離。DennisBrown則使用了另一套不同的法則來確定最佳的立體間隔,他認為在背景距離保持不變的前提下,立體間隔要隨著前景或者被攝主體的距離每1/4英寸(約6mm)變換一次。根據不同的被攝距離和相機鏡頭焦距,他計算出需要變換的階梯數量並製作了一個換算表格。

立體成像原理

立體感的形成:我們知道,人們觀察萬物之所以呈現立體狀態是由於人的雙眼視差效應棗即物光進入雙眼在視網膜上成像。由於兩眼相距一定距離,在兩眼底所形成的兩幅圖像是基本相同的但又稍有差異而存在一定視差,經大腦綜合後就形成了一幅立體圖像。立體照像裝置就利用了雙眼的這種視差特性。人的大腦在綜合兩眼的圖像信息時,其中一個很重要的因素,就是物點光線的入射方向,人眼可根據各物點發射(或反射)到人眼光線的方向,判定該物點的方位及遠近。

立體照片的深度感的形成:

(1)平面照片形不成深度感原因:

立體攝影立體攝影

設C為平面M上任一物點,該點發出的光線(反射光線)在M上方空間是向四周發射的,進入雙眼的光線為CA、CB,人眼憑這兩條光線,可判定C點在平面M上。對平面M上的其它任何點,由於均有兩條光線到達人的雙眼,所以人眼可以判定M上的所有的點均在同一水平面上。

(2)立體照片上的深度感的形成:

立體照片與平面照片的關鍵區別在於立體照片表面為一層光柵(柱鏡光柵或狹縫光柵),這層光柵的作用是使得平面上的任何一點的光線只能按特定的方位出射,而不是向四周出射。如圖二所示,設A、B為特徵相同的兩個點,如A點發出的光線只能到達左眼,而B點發出的光線只能到達右眼,人眼憑這兩條光線就會形成一種錯覺,認為這兩點是一個點C,C點在平面M以下,既形成遠景。如果A點發出的光線只能到達右眼,而B點發出的光線只能到達左眼,如圖三,人眼就會認為C點浮出在平面M上,既形成近景。

立體攝影立體攝影

(3)柱鏡光柵原理:

柱鏡光柵使得平面上不同點的像,出射光線的方向在一個特定範圍以內。如圖四所示,A點的像只能沿AA’出射,B點的像只能沿BB’出射。這樣可使進入左、右眼的像不同。

立體相片的製作

立體照相機:立體照相機原理如圖四:D為雙鏡頭立體照相機;F1、F2為相同的兩鏡頭;L為兩鏡頭間距,相當於人眼的瞳距;C為景物;拍攝時同時在底片E上得到有一定差異的A、B兩張曝光底片,相當於人雙眼的視差。這種底片經掃描數位化後由軟體處理,按特定方法合成列印到同一張相紙上,覆上光柵,由於光柵的折射效應,將不同入射角的成像光在相紙的不同位置的像反射出來,即可獲得優美的光柵立體照片
立體攝影立體攝影

當我們以最佳距離觀看立體相片時,由於兩眼位置不同,經光柵選擇,使進入左眼、右眼的畫面分別為A、B像,由於兩像存在視差,我們就會感覺出相片圖像的立體感來。這種立體攝影基本上仍採用常規成熟的攝影模式,沖、攝與普通彩色相片相近,故圖像製作成本低,色彩還原好。

為了使立體觀察效果更寬、更逼真,採用較多鏡頭可得到更多圖對:兩鏡頭可得兩個圖對(對應兩張底片),三鏡頭可得三個圖對(對應三張底片),而四鏡頭可組合得到六個圖對(四張底片),圖對越多,立體感越強。3D-18型立體照相機即為四鏡頭相機。

立體合成軟體與光柵:製作立體相片的關鍵是立體合成軟體和柱鏡光柵。立體照片的製作是將多幅底片的像,按特定方法合成到同一張寫真相紙上;由於多幅底片是對同一景物在不同位置拍攝的,因而這一批底片是基本相同的,但又略有差異的。合成時要考慮許多因素,要避免“雙眼深度反轉”,以及分裂過大造成的眼花現象。我們在光柵法立體攝影理論及實踐都已取得重大突破,解決了立體成像的生理參數與機器參數間的關係,完善了一套立體成像技術理論模型。根據這一理論設計的立體合成軟體採用計算機技術和精密列印等技術,使其進入商業化推廣成為可能。目前立體合成軟體除可製作立體相片外,也可輕鬆製作大幅立體廣告。

數碼篇

數碼立體攝影俗稱立體實拍,是目前國際最流行的立體影像製作方式,是運用普通數位相機一次拍攝多張角度不同的照片,經過專業的合成技術合成輸出裝裱後,就成了一幅栩栩如生的立體攝影像。與平面轉立體相比,它的特點是焦點物體圓潤厚實、立體感強、活靈活現;與多鏡頭光學立體攝影比相,它具有成本低,效果好,操作簡便,成品率高,減少了製作環節。影樓、廣告公司、攝影愛好者只要掌握了數碼立體攝影技術,不用添置設備,用現有的數位相機就能完成攝影技術的升級換代。數碼立體攝影技術的引進,為立體婚紗攝影、廣告界提供了最佳的技術解決方案,必將引起攝影和廣告行業的技術性革命。

套用篇

立體攝影最早是套用在軍事偵察、航空攝影及立體電影。由於科技的進步,特別是精密列印,光學及微電子技術的發展才使立體攝影進入家庭成為可能。除在民用上可拍攝豪華立體婚紗、藝術相片外,還可專業製作大型立體廣告燈箱,精美賀年片及產品防偽標籤,也可製造不千膠貼及旅遊紀念品。目前立體攝影技術己外延發展有:光柵立體畫、動畫、變畫、鏇轉等等,其實技術都來源與光柵立體攝影技術,因此,搞清了光柵立體攝影技術,其他所有光柵立體技術都將迎刃而解,立體攝影技術是影像世界的一次革命,將帶來新的市場和發展機會。更有眾多的立體產品等待我們去開發,去創造,其套用領域必將更為廣闊。

問答篇

1、立體攝影與普通攝影的主要區別在哪?

答:主要區別是要用專用的立體照相機拍攝,特別是人物、動景拍攝必須用立體相機,若是出國旅遊攜帶,舞台表演拍攝更是如此,四鏡頭立體相機體積小巧,攜帶方便,拍攝成本低(使用135膠捲),立體景深設計合理,圖像清晰,使用場合比五鏡頭立體相機廣泛,衝出的膠捲用掃瞄器掃描後用立體合成軟體列印後與光柵貼合圖像極為優美。

2、立體攝影方法與普通攝影方法有無區別,應注意什麽?

答:幾乎一切拍攝平面照片的技巧、方法、構圖等均可利用到立體照片的拍攝上。但考慮到立體照片特有的“立體景深”,即裂點的控制與景物的搭配,應合理分配錢後景距離,它涉及到複雜的理論計算,我們總結出以下經驗數據,供大家參考:(單位:厘米)

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3、立體攝影與平面攝影比較有何優勢?為什麽市面上很少見立體攝影產品?

答:立體攝影原理的提出已有百多年的歷史,但真正達到實用化僅是近幾年的突破。三維立體照片完全擺脫了傳統平面二維照片的束縛,畫面有很強的縱深感和突出感,更好地展示了真實的世界。

“時光一逝永不回,往事只能回味”。人生歲月匆匆,只有立體攝影才能留住往日美好的空間,鎖住青春的年華!

由於立體產品推出較晚,而任何新技術的推廣、普及都需要一定的時間,何況立體照片的效果若不親身矚目是無法體驗的,而且各種媒體(如:電視、報刊、雜誌)都無法展示立體照片的空間效果;舉辦各類展覽會,其影響的人數畢竟有限。另外,立體攝影是一門綜合技術,同時精通攝影與立體理論者很少,但只要找準真正精通的行家就一定成功,為此,我們將推出立體攝影全套解決方案,對影樓及沖印店,包教包會包成功,具體方案請聯繫我中心。

4、立體攝影成本已經越來越低,未來成本還有無可能再降低?

答:立體攝影技術已完全成熟,工藝完備,產品配套齊全,技術在世界上處於領先地位。與國際上同類產品相比,我們的價格是相當低的。器材本身的價格並不高,如四鏡頭相機售價比一台高檔單鏡頭傻瓜相機低得多。立體合成軟體的價格目前已最低,再低已難以保證服務質量的提高,軟體的價值其實是服務的價值,不含服務的軟體沒任何意義。目前,光柵的價格也以降低,可以說現今是上立體攝影項目的最佳時期。光柵另有其優勢,如光柵對列印顏料有保護作用,無需過槊,相片保存期長,宜清洗。大型高檔婚紗立體彩照的價格與平面照片相當(自裝裱後的市場價),效果卻更好,有相當競爭力。

5、為什麼3D-18立體照相機有四個鏡頭?

答:從立體原理看,兩鏡頭相機即可拍攝立體照片,但為了使立體觀察效果更寬、更逼真,民用立體相機都為多鏡頭,常見為三鏡頭和四鏡頭相機兩種,另有五鏡頭、八鏡頭,不過價格卻搞得驚人。用四鏡頭相機拍攝的底片做成的立體照片內,有四幅不同角度拍攝的四幅平面照片,效果與五鏡頭相當,更易普及,而三鏡頭相機鏡頭少,鏡間距太短,除做小幅光學片外,大幅數碼製作效果太差,無法推廣。我們有各種立體相機拍攝製作的樣照,提供比較。立體攝影主要套用雙眼視差原理,這一原理告訴我們,三個鏡頭的立體照相機能形成三個圖對,四個鏡頭的立體照相機能形成六個圖對。圖對越多,容納的信息量越大,因此,四個鏡頭合成的立體照片比三個鏡頭合成的立體照片更加自然、逼真、柔和。四鏡頭相機所拍的照片可放大到12寸以上,買相機時會送一幅大光柵立體相片。

6、為什麽說立體攝影是高科技的產物?

答:平面照片問世已超過一個半世紀,早已家喻戶曉。立體攝影的基本原理也早在平面照片問世不久,就有科學家提出來,為什麼直到最近才見到立體照片呢?因為立體照片需要把多幅平面照片疊合在同一張相紙上,這種疊合要求十分嚴格和精密,不然只會獲得一張亂七八糟的圖片。立體照片表面有一層精細的光柵,使光線按一定的路徑送入人眼。所有這些需要計算機、精密機械、優質塑膠、超精細列印技術及攝影技術,只有現代技術的高速發展,才為立體攝影的推廣提供了條件。

7、投資立體攝影項目需要什麼條件?

答:正因為立體攝影是高科技的產物,技術複雜,對資金過少的小額投資者及對攝影一竅不通者最終難以運作,但已擁有影樓或沖印店投資立體攝影是最佳選擇,立體攝影與傳統平面攝影同時經營將帶來乘數效應。同時,影樓或沖印店大多已擁有立體攝影所需要投資的設備。我中心不在乎推廣的數量,而重視質量。

8、如何拍好一張立體照片?

答:立體攝影的關鍵是強化視差效果,具體來說要注意以下五點:a、用3D-18立體照相機拍照時,首先必須使相機保持水平,不得傾斜或垂直。b、所選畫面的色彩要豐富,冷暖色調搭配對比要和諧,應儘量避免出現單色的畫面。c、所選場景的空間層次感要強,所選主體要有前、後景襯托,切忌不要曝光不足或過強,後期製作一定要掌握我中心傳授的經驗與技巧。d、採光時,一般以明快的自然光線為主,多用正面光;室內拍攝更要注意層次,條件好的照相館要用多個光源,布置好前、後景。e、要控制好前景、主體的拍攝距離。一般來說,主體與鏡頭的距離控制在1.2----3米,前景與鏡頭的距離控制在0.9---2米左右為宜。

只要靈活套用好以上五點,你就能拍出理想的立體照片!

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