User:Esby/panorama

De la notion d'objectif

Un objectif va avoir une géométrie et des caractéristiques qui lui sont propres:

Sa focale va déterminer son ouverture. Sa géométrie va déterminer les déformations que subissent une image.

On parle d'équivalent 35mm pour pouvoir comparer les focales des objectifs, car il convient de multiplier la focale d'un objectif par le coéfficient multiplicateur du boitier, qui va généralement être dans des valeurs fixes variant entre 1, 1.5 ou 2, selon les matériels.

Ainsi, sur un Lumix G1 (panasonic), un objectif 14-45mm va donner 28-90mm (x2) en équivalent 35mm. Il est de type rectilinéaire. C'est à dire que les lignes droites ne sont pas déformées et restent droites. Son angle de champs sera d'environ 64°x50° à 28mm et 22°x16° à 90mm.

De la même manière, un 45-200 mm donnera un angle de champs allant de 22°x16° pour 90mm à 10°x8° pour 200mm.

Il existe des objectifs dit grand angle, pouvant aller de 60 à 120° en horizontal. Il existe aussi des objectifs dit fish-eye, déformant l'image et les lignes droites, mais qui peuvent prendre un champ de vision à 180°.

Notion d'équivalent 35mm et correction de définitions foireuses

On trouve beaucoup de littérature sur le net, parfois fausse... Donc une petite mise au point: L'équivalent 35mm est la correspondance pour l'angle d'ouverture d'un objectif quelconque lors qu'il est couplé à un boitier ayant une fonction de redimensionnement (crop). Pour simplifier, l'objectif forme une image sur le capteur, cette image formée peut être plus grande que la taille du capteur, ainsi l'image visible sera recadrée. L'équivalent 35mm est donc l'ouverture de champ pour un objectif donné avec un objectif monté sur une cellule 35mm plein format (Full Frame). Le but est de pouvoir comparer les angles de champ couvert par deux objectifs sur deux boitier différents.

Illustration en image, la zone bleue correspond aux limites d'une image formée sur un APSC, la zone rouge à celles d'une image formée sur un boitier plein format.

Ainsi en terme d'ouverture, deux objectifs de même focale n'auront pas la même ouverture suivant le boitier, cela dépend de la taille du capteur et de la position de l'objectif pour former l'image, au boitier est alors associé un coefficient de correction utilisable pour calculer l'équivalent 35mm. Ce chiffre est appelé facteur de correction, "en:Crop Factor" en anglais:

• Sur un boitier fullframe, c'est en général 1. (c'est la définition...)
• Canons APFS, c'est en général 1.62
• Nikon APFS- 1.6
• Panasonic G/GH - 2

Vouloir multiplier la valeur de focale d'ouverture F (ex f/1.4) par le coefficient de correction 35mm est une ABERRATION. Cette valeur F correspond à la luminosité d'un objectif, il ne deviendra pas deux fois plus lumineux quand il est monté sur un full frame. C'est juste qu'un boitier non full frame n'utilisera pas la totalité de l'image formée par l'objectif. L'image sera en général de meilleure qualité sur un full frame, mais le traitement final de l'image dépend aussi du boitier et de son ancienneté: les boitiers plus récents sur capable de monter plus facilement en iso: Ainsi il sera possible de réaliser de meilleure photo sur un 7D que sur un 1DS, le 1DS étant sorti il y a maintenan presque dix ans.

De la notion de panorama

Les techniques de panorama, sont d'une manière générale, un moyen de concentrer les informations de plusieurs images en une seule.

Il arrive...

• qu'un objet soit trop grand pour rentrer totalement dans l'objectif. ==> cas typique d'un panorama 'classique'
• qu'on veuille représenter sous une autre forme des photographies, par exemple, en assemblant des vues aériennes pour réaliser des cartes sommaires. ==> assemblage de photo de vue au lointain.
• que l'appareil photographique ne soit pas capable, de prendre toute la plage lumineuse d'une photo, et qu'on veuille tout capturer pour recréer l'endroit tel que l'œil la percevrait. ==> fusion d'exposition, photos dites en HDR.
• on peut être tenté d'avoir un objet net alors que l'objectif ne sera pas capable de faire une mise au point constante de tout l'objet. ==> cas de la fusion d'exposition.

De la notion de point nodal

Lors qu'on veut prendre plusieurs photos d'un même endroit, on est souvent amené à prendre une décision sur la manière de couvrir l'ensemble du champs que l'on veut prendre. La solution la plus souvent retenue est de faire pivoter l'appareil photo selon un axe ou un selon un point. Le pivot selon un axe est une rotation cylindrique. Le pivot selon un point est une rotation sphérique. Il existe d'autres possibilités, telle que des photos prises en parallèle, mais ce ne sera applicable que pour les objets plats (ex: graffitis sur un mur; carte à scanner ou à photographier en la déplaçant)

Dans le cas d'une rotation, on devra faire tourner ou pivoter l'objectif sur ce qu'on appelle le point nodal: C'est un point neutre qui permet d'éviter les erreurs de fr:parallaxe entre les prises de vues. Le point nodal garantie que deux objets alignés ne vont pas voir leur alignement brisés en tournant l'appareil photographique.

Le fait de connaître le point nodal d'un objectif (et de l'appareil photo allant avec) va permettre donc de ne pas casser les lignes droites lors d'un assemblage de photographie. Il existe plusieurs méthodes empiriques pour déterminer le point nodal, il suffit généralement de prendre des repères prés et proche, de les aligner avec l'objectif, et de faire pivoter l'objectif sur un trépied, sur un plan (cylindrique) ou dans l'espace (spherique). Si le point de rotation est sur le point nodal, les points repères resteront alignés.

De la notion de projection

Une fois qu'on a pris des photos selon une orientation donnée et une méthode donnée, on a possibilité de remapper les images dans l'espace ou dans un plan selon des projections données.

On notera les projections suivantes:

• projection rectilinéaire: idéale pour les faibles angles d'ouverture (<90°)
• projection equi-rectangulaire: une projection permettant de montrer de grand angle de vision (360x180°), mais déformant les parties hautes et basses de la projection.
• projection cylindrique: Projection selon une rotation sur un plan: adaptés pour des rotation selon un cylindre, ne peut représenter tout l'espace.
• projection cubique: projection sur un cube de 6 faces, utilisées par le mapping qvtr.
• projection de mercator: la célèbre projection utilisée dans les cartes du même nom...
• (...): hugin propose plusieurs projections différentes, maintenant à moins d'être dans un cadre scientifique utilisant ces types de projections, on considèrera l'utilisation de ces projections comme 'artistique'. le panorama en 'small world' entre dans ce cadre la: File:Nyköping_-_Panorama_-_Morning_-_4.jpg à comparer avec File:Nyköping Panorama Morning polar.jpg.

Un peu de technique

Pour faire de la photographie panoramique on peut soit:

• utiliser un appareil photo.
• utiliser un téléphone portable.
• utiliser des clichés pris par une autre personne.

Plusieurs cas de figure sont possibles

• Photos prises à la main. - Problème potentiel d'image floue, nécessité de déterminer l'alignement erreur de parallaxe possible.
• Photos prises avec un trépied et une rotule classique. Si le point nodal a été réglé, l'alignement sera à déterminer via des points de contrôle .
• Photos prises avec un trépied et une rotule panoramique, les crans de rotation pourront donner l'option de se passer de point de contrôle et d'aligner directement les images suivant les angles de prise de vue.
• Photos prises selon des conditions spécifiques, connues ou inconnues, parfois déterminables: ex: Photo d'avion ou de satellite, avec rotation de l'objectif de manière automatique (cas d'avions espions utilisés lors de la guerre froide, un exemplaire historique étant exposé au musée F11 de Stockholm. L'alignement sera à faire avec des points de contrôle, selon les cas, parfois l'optimisation sera spécifique comme pour l'exemple du scan de cartes.

Problème ou avantages sous-jacents:

• des photos à la main peuvent avoir des erreurs de parallaxe. Elles peuvent être floues (cas typique des flous de bougé). C'est en général le pire des cas de figure. D'une manière générale, si les objets photographiés sont suffisamment lointains, on évitera les erreurs de parallaxe.
• des photos au trépied auront en général moins d'erreur de parallaxe (sous réserve d'être sur le point nodal) et permettront des poses plus longues.
• La rotule panoramique va permettre de gagner du temps (au moment de la prise et au moment de l'exploitation) et possiblement d'éviter d'oublier des parties du panorama. Certaines ont des angles de rotations déterminées, qu'on pourra utiliser pour éviter de détecter des points de contrôle.
• si des conditions de prises de vues sont spécifiques, il est possible d'utiliser une méthode d'assemblage adaptée: ex: des photos prise depuis un avion peuvent être assemblées relativement facilement. Des images réalisée avec un scanner peuvent aussi l'autre, mais ce ne sera pas la même méthode que pour le panorama intérieur d'une église à 360°.

Les réglages de l'APN

• Mise au point. -> Selon les cas, par rapport à l'hyper-focale pour l'objectif et le boitier donné: calculateur de profondeur de champ D'une manière générale, on peut faire la MAP sur un élément du décor de manière automatique et conserver le réglage pour toutes les prises de vue.
  • focales courtes, objets à l'infini: On va se caser sur l'hyper-focale, le mode automatique va atteindre cette valeur a priori. Si les objets photographiés sont à plus de deux fois la distance de l'hyperfocale, la MAP n'aura pas d'incidence.
  • focale longues, objet potentiellement devant la limite de l'hyper-focale: MAP manuelle fortement conseillée: une erreur de MAP sur un objet va entrainer des erreurs d'assemblage: certains plans pourront être flous alors que d'autres non. Il faut que les plans aient la même continuité pour que le panorama soit réussi.
  • dans certains cas particuliers, il est possible de vouloir refaire la MAP: refaire la mise au point, pour augmenter la profondeur de champ et donc réduire l'effet de flou, mais le rendu peut paraitre non naturel.

• Mode de capture. *Manuel*. Comme on travaille au trépied, pose longue, diaphragme fermé le plus possible avant que la réfraction ne devienne gênante. Selon les cas f/8 -> f/12 ; f/16 -> f/32... Les temps de pose augmentent évidemment. Dans certains cas artistiques, on voudra une zone de flou hors des objets rapproché que l'on veut mettre en évidence.