以小搏大

劉毅軍

編者按

膠片時代拍攝全景照片不但對技術有很高要求，對器材的要求更高。拍攝全景照片的相機也是高檔高價的代名詞，很多攝影愛好者為此不得不望機興嘆，全景攝影的想法在他們心里只是一個遙不可及的愿望。萬能的數碼時代到來后，全景攝影得到了前所未有的技術突破，當我們可以通過數碼技術來完成全景合成的時候，全景攝影似乎一下子向每一個攝影人敞開了懷抱，不管是專業攝影師還是攝影愛好者，都可以拼接自己的全景作品了。本刊在這里給讀者匯總一下數碼時代的全景拼接技術。

十余年來數碼相機已經日趨普及，但全景攝影對于很多攝影人來說還是個很陌生的領域，人眼的正常水平視角約為90度，垂直視角約為70度，而實際上由于眼球可以小范圍轉動，人眼的感知能力遠遠超出這個范圍，幾乎能夠涵蓋正面180度的視角。因此，雖然我們定義50mm為標準鏡頭，但在看照片時反而是35mm甚至28mm廣角鏡頭的視角才更接近人眼的視覺感受。不過，視角能夠超過100度的廣角鏡頭設計難度非常大，再加上畸變的干擾，想要重現人類的寬廣視野是非常困難的。在傳統的全景拍攝中，如拍攝幾百人的集體照或者高大的建筑等題材時時常用一種專門的旋轉式相機（也叫搖頭機或轉機），可將90～360度的景物，記錄在135或者是120規格的膠片上。這種相機雖然一次可以直接拍出一張全景圖像，但價格昂貴且不能做普通拍攝，一般都是行業用戶租用，對于業余愛好者來說不具備推廣價值。 所以全景拼接拍攝方式就逐漸凸顯拍攝靈活，成本低廉，而與之配合的數字圖像拼接軟件也逐漸在功能上和操作性上得到提升，全景拼接拍攝逐漸被廣大攝影者所認知和接受。

就拍攝和拼接方式來講，數字拼接拍攝的功能已經大幅度超越了傳統的旋轉式相機。旋轉式相機本身還要受其結構條件限制，因此快門和光圈在拍攝時都是固定不變的，一次性拍成作品。但因為旋轉式相機拍攝視角很大，光線從順光到逆光變化會造成底片曝光不均勻，所以在拍攝上也受到很多限制。而用數字相機拍攝多張照片拼接，不僅可以在拍攝時對曝光組合進行微調，后期制作時也可以利用軟件功能對曝光有問題的圖片進行曝光修正從而得到一張曝光準確的全景圖片。

相機直拍全景片

現在最簡單的方法就是利用相機直接一次性拍成。目前各個相機廠商都在著力研發相機的全景拍攝功能，拍攝方式也由一張一張地拍攝發展到按一次快門掃描拍攝全景的方式，如索尼HX1長焦型數碼相機和W350卡片型相機等。

全景模式這一功能首先被應用于長焦相機之上，不僅體現了長焦相機的多元化，更讓用戶在拍攝中獲得更多的樂趣。以往一些具備全景模式的相機基本都是拍攝三張照片拼接成一張，而HX1會在這個過程中截取40個靜態影像進行自動拼接，連續性自然更高。全景掃描拍攝對風景以及都市的建筑群有著非常震撼的表現力，而垂直掃描拍攝對捕捉近距離高樓等物體有著更強大的視覺沖擊力。最重要的是全景掃描操作起來非常簡單方便，無需你花費精力自己去校對前后兩張照片銜接。更不用在后期處理中再花費精力和時間去拼接照片。

掃描式全景照片的拍攝雖然便捷，輕松，但在拍攝操作過程中，還是要仔細掌握一些拍攝要點的。首先是通過菜單設定拍攝方向。設置“掃描全景模式”的方向及影像尺寸，可選擇從上至下、從下至上，從左至右和從右至左四種，而在拍攝時必須要根據所設定的方向移動相機。

橫向拍攝時要保持相機水平方向運動，不要有比較明顯的上下起伏運動，否則畫面的上下視角就會變窄。拍攝過程中，相機運動速率要均勻，保持相對穩定。盡量拍攝相對靜止的物體，如果有運動物體時，更要注意，不要進行與被攝物體同向運動的拍攝。當然這個拍攝上的注意事項也被索尼所重視，W190就將“掃描全景模式”功能升級為“智能掃描全景模式”，在人臉識別和運動物體拍攝等方面有了大幅度的提高。

索尼在掃描式全景相機的設計和制作上一直是比較領先的，除前文提到的，HX1長焦型數碼相機、W350卡片型相機、W190數碼相機之外，掃描式全景拍攝功能也被裝置在了微單相機NEX5系列及以后各款機型上。同時該技術也通過轉讓手段，被其他廠家用在了別的品牌的數碼相機中，如富士的E350等型號的數碼相機也裝置了掃描式全景拍攝功能。全景掃描功能目前似乎成了數碼相機的標配功能。

實戰全景接片拍攝

全景接片的拍攝，對設備的要求并不太高：一是需要一臺照相機。全景接片拍攝，最好使用標準定焦鏡頭或中焦變焦鏡頭，焦距最好在35mm～85mm之間，除非只能從遠處拍攝而不得不使用長焦鏡頭把景物拉近，長焦鏡頭不是首選，但最主要是不使用大廣角鏡頭，因為其夸張的透視和變形，難以將拍攝的幾張片子拼接吻合；二是需要一個帶有水平旋轉云臺的三腳架；三是需要一根快門線。而熟練的攝影師，即使不用三腳架和快門線，也能完成全景接片的拍攝。

相機的設置

拍攝全景照片，是要將拍攝的多張照片銜接拼合成一張完整的照片，所以，第一，必須選擇M擋（手動擋），鎖定光圈和快門，以保證每張照片的曝光參數相同，影調一致，從而避免后期接片時逐張調整影調和去除接縫的繁重勞動。

第二，關閉自動對焦，使用手動對焦。在所拍攝的景物中心位置，將焦點放在“無限遠”進行調焦，在這組照片拍攝過程中，不建議再進行調焦，以避免不同的焦點位置造成的每張照片都有不同位置的虛實點，拼合在一起出現“骨節”的現象。

第三，不要使用自動白平衡，要根據天氣和色溫情況，選擇自定義固定白平衡，以避免因場景光線不同，而使相鄰照片的色彩出現不同的變化。

第四，拍攝風景片的通則：小光圈、慢速度。

第五，使用反光鏡預升和快門線，以保證畫面清晰。

第六，使用變焦鏡頭拍攝時，確定焦距段后，本組拍攝中途不得變焦，否則照片難以銜接。

第七，盡量用豎幅拍攝。豎幅拍攝，由于取景的水平面比橫幅拍攝的小，而使每張照片畫面中變形的概率降低。

拍攝方法

全景接片拍攝，基本分為“旋轉位置拍攝”與“平行移位拍攝”兩種方法，這里講的是簡便易行的“旋轉位置拍攝”方法。

首先，根據景物確定拍攝范圍，在調整好焦距段和焦點后，通過架設在三腳架旋轉云臺上的相機取景器，將拍攝范圍內的景物按照分鏡頭的方法，從左至右瀏覽一遍（習慣從右至左瀏覽的也可以），以確定大概需要拍攝的張數，注意，拍攝每張照片時，照片的左右要預留出10%～20%與前一張照片邊緣重疊的部分，因為全景照片制作軟件，就是根據重疊部分來自動拼合的。

通過取景器瀏覽時，要注意相機是否保持水平，如有傾斜，就會造成整幅全景照片扭曲，建議打開取景器上的“構圖網格”顯示或者電子水平儀功能，以便校正。

瀏覽滿意后，即可從第一張的位置開始拍攝。使用快門線啟動快門，以避免手按快門造成的相機震動，拍攝完第一張后，在保持三腳架不動的狀態下，輕輕轉動云臺手柄，將鏡頭轉動到拍攝第二張的位置。以此類推，一般需要拍攝3張以上的照片即可完成。同時，拍攝每張照片的間隔時間要短，以避免因光線、飄云、移動的物體等變化因素，造成拼合出的片子出現斷層甚至矛盾。

矩陣式拼接

矩陣式拼接拍攝的優勢是可以用一臺相機拍攝高像素高清晰的合成照片，一般拍攝4張以上。鏡頭焦距也從標準鏡頭延展到100mm甚至更長的焦距。在拍攝過程中也略區別于環攝式全景拍攝，最少是2X2的4張拍攝，也可以多拍至3X3的數量，橫向無限拍攝，最終達到拍攝所需范圍即可。拍攝時，相鄰照片至少要疊加10%～20%的范圍為拼接時選取相似點留用。用EOS5D Mark II相機做例子說明，拍攝一張4X4拼接照片，2100萬像素的片子乘以4就是8000萬像素，除去疊加部分，像素重疊大概在800～1000萬像素，最后的拼接片總體像素可達到7000萬，而畫面約為65X48mm大小。如果用50mm標準鏡頭拍攝，實際拼接的畫面就已經是中畫幅的廣角鏡頭視角了，這樣的換算，實際上已經超越了目前像素最高的中畫幅數碼后背的像素了，如果用100mm焦距鏡頭拍攝 3X5數量的畫面，可以得到一張畫幅為100X100左右的 1800萬X15=27000萬像素的拼接照片。同時矩陣拼接照片還可以對拍攝焦點位置進行控制，可以得到多焦點拼合的全景照片，令畫面擁有更多清晰點。配合超焦距原理，可使得拍攝的景物達到最大的景深范圍。

利用全景云臺拍攝

全景云臺的全稱應為三維全景節點云臺，靈活精準的多角度調校，多張數設置，旋轉中節架設計多向仰俯調校，自動旋轉回位等出色的功能可以讓全景環攝臺廣泛應用于各個商業領域。稱其為全景云臺的主要原因，是因為此類云臺都具備兩大功能：

1.可以調節相機節點在一個縱軸線上轉動。

2.可以讓相機在水平面上進行水平轉動拍攝。

從而達到使相機拍攝節點在三維空間中的一個固定位置進行拍攝，保證相機拍攝出來的圖像可以使用全景拼接軟件進行三維全景的拼合。

拼接其實不是很難的事情，主要是拍的時候容易出現疊拍或者漏拍，這樣會給后期拼接帶來麻煩，尤其是矩陣式拼接，橫豎都是多張拍攝出現漏拍，就會前功盡棄，這是以前手動拍攝的一個大麻煩，如果使用GigaPan EPIC Pro電動節點云臺，完全是由微電腦控制，拍一張移動一下，省事省力，拍攝200余張片子也不會出現漏拍現象。更為突出的是，GigaPan EPIC Pro電子節點云臺可以根據鏡頭不同的焦距來設定每次拍攝移動的角度，還可以設置拍攝間隔，這一點很重要，尤其是使用長焦鏡頭，電子云臺的移動會帶來鏡頭的抖動，如果沒有間隔的拍攝，很容易因為畫面抖動而影響整個畫面的拍攝質量。操作者可以根據鏡頭焦距的長短，自己設定2秒～30秒的拍攝間隔，來配合相機的延時自拍功能與反光鏡預升功能的使用，以減低震動對畫面拍攝的影響。

GigaPan EPIC Pro在操作上比較簡單，將相機安裝到云臺上，再根據鏡頭的焦距不同，先進行鏡頭節點的調試，并鎖定節點位置，再進入云臺操作界面，設定鏡頭視角并存儲，就可以進入拍攝準備工作了。先操作云臺控制的十字鍵，選出準備拍攝拼接圖畫面的左上邊界點，再移動到拼接圖畫面的右下邊界點，即可進入拍攝，GigaPan EPIC Pro全景云臺為不同相機都提供了相應標準的快門線，可以很快地與相機連接，這樣云臺就可以通過快門線來控制相機的拍攝。比較遺憾的是目前GigaPan EPIC Pro全景云臺調控菜單只有英文版本，這對一些對英文不熟悉的使用者來說，是一個不小的挑戰。不過熟能生巧，只要多加練習，這些步驟還是比較簡單的。

相機拍攝設定，拍攝矩陣全景接片，要注意不能用自動曝光模式和自動對焦模式。因為拍攝幾張甚至上百張的拼接素材圖片使用自動曝光，會因為每張片子的曝光差異造成拼接出來的圖片局部亮暗的差異變化強烈。即使軟件有HDR效果修飾，也會造成影響，而用自動對焦拼接拍攝也受到制約。因為GigaPan EPIC Pro電子節點云臺，在拍攝上是機械性的重復，除了拍攝角度的調整以外，在拍攝過程中，相機是不可控制的，只要拍攝一開始就不能再改變相機設置，而自動對焦則會因為拍攝主體的不斷變化而改變，如遇到沒有反差的物體不會完成合焦，造成拍攝的失誤，也會是這次整體拍攝的失敗。所以，在啟動全景接片拍攝時，先要設定成手動曝光和手動對焦模式。

全景照片的制作軟件—全景軟件介紹

目前已經有幾十種全景照片合成軟件可供選用，有的價格昂貴，有的價格適中，也有免費軟件，有的軟件則是與硬件搭配銷售的。軟件如此之多，以至于不管您是一位業余愛好者還是一位專業制作人員都可以找到自己需要的軟件。以下僅介紹幾種最出名的軟件。

Panorama Tools

這是德國數學教授Helmut Dersch研發的免費軟件，它是一個為Photoshop做的插件，軟件使用比較復雜，但由于它是免費的，故得到了廣泛的應用。應該說這個軟件是功能最齊全的，而該軟件為您提供了一切。尤其是它是一個Photoshop的插件，因此您可以借助于Photoshop的強大功能對全景照片做無限制的編輯和修改。該軟件是基于透視幾何原理實現圖像的幾何變換，將實地拍攝照片無縫粘貼建立球形（或立方體）全景照片。它提供的圖像變換功能考慮了相機和鏡頭各種實際參數和失真校正。該軟件可以在Helmut Dersch教授的網站上不僅可以完全免費下載，而且可以找到相關的資源，但該網站由于專業全景設備制作公司IPIX追究其魚眼鏡頭專利糾紛而被關閉。Panorama Tools是目前功能最為強大的全景制作工具，但是它需要用戶編寫腳本命令才能工作。

Kolor Autopano Giga

這是一款超強的全景圖片拼接制作工具，它可以使你在很短時間內將多張圖片拼接成為一張360度視角的全景圖，還可以將一張全景圖片導出為flash文件以便在互聯網上和朋友分享。最近法國人用它創紀錄地拼出一幅總像素數高達267.6億的全景相片。

PTGui Pro 8.3.3中文版

全景PTGui其實是Panorama Tools的圖形用戶界面，它可以通過照片EXIF信息自動分析修正鏡頭變形參數進行拼接，魚眼鏡頭拍攝的變形也很容易被矯正，多項功能在8.3版本以后已經完善，是很多人喜歡選用的拼接軟件。

Autodesk Stitcher Unlimited 2009

Stitcher是世界鼎鼎大名的3D軟件巨頭Autodesk出品的一款高品質專業級全景圖片制作工具，可與Adobe Photoshop無縫平滑對接，廣泛用于圖像編輯、3D網頁、虛擬旅游和超大尺寸全景圖片印刷等領域，是專業攝影師、多媒體藝術家和攝影愛好者的常用利器。最新版本能夠為業界很多領域提供優良的解決方案，可以水平或垂直地將魚眼場景以及相片拼接成全景圖，效果令人驚訝，同時提供有手動調節模式，可以拼接成別的軟件沒法完成的工作。缺點是拼接時間過長。