全景照相技术资料

本文主要讲述全景摄影所需要的硬件设备以及制作全景所需要的鱼眼图像的拍摄方法。全景图像的质量很大程度上取决于数码摄影所获取的图像的质量，所以数码摄影概念的了解和方法的合理运用对于拍摄出好的全景非常关键。

一、全景摄影器材选择

1. 主要的全景摄影器材

●数码相机：从理论上来说，数码相机和传统的光学相机都可以使用，但是使用数码相机无需使用胶卷，也无需将胶卷扫描，文件可以直接使用，因此推荐使用数码相机。推荐使用的数码相机有Nikon Coolpix 4500, 4300，5000, 995, 990, 950, 900, 885, 880, 800，700等。推荐使用Coolpix4500。

●鱼眼镜头：鱼眼镜头是用于捕捉超过180度视野（FOV, field of view）的图像。一幅360*180度的全景可以由2幅或3幅全景拼合而成。推荐使用的鱼眼镜头为Nikon FC-E8 Fisheye Converter Lens。

●云台：云台与相机种类相关。推荐使用上海杰图软件技术有限公司的杰图全景摄影专用云台。

●三脚架：一个可调的三脚支架，用于支撑摄影器材以确保证拍摄时相机的稳定。由于鱼眼镜头覆盖的范围相当大，拍摄时可以把整个三脚架拍摄进去。所以要求三脚架的手柄不能太长。此外还要求三脚架比较稳定，不容易晃动。推荐使用伟峰的三脚架6305等。

2. 数码相机和鱼眼镜头

普通的35mm相机镜头所能拍摄的范围约为水平40°垂直27°，由此如果采用普通数码相机拍摄的图像制作360*180度的全景图像的话，需要拍摄非常多张，而且将导致拼缝太多而过渡不自然，因而我们需要水平和垂直角度都大于180°的超广角镜头。这样的镜头在市场上并不多见，目前主要以尼康（NIKON）的鱼眼镜头为主，型号为FC-E8（Nikon FC-E8 Fisheye Converter Lens ）。其性能指标为：

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为了能有较好的全景效果，一般要选择数码相机的象素在200万以上的；这样输出的图形质量才能较好。与NIKON的鱼眼镜头FC－E8相匹配的数码相机主要是NIKON的Coolpix系列。市场上比较流行的Coolpix4500, 5000和4300等都能与FC－E8很好的工作。如果您有Coolpix800、880、885、900、950、990，995也能和FC-E8相匹配。需要注意的是，如果使用Coolpix5000，4300，885，880等数码相机，需要使用转接环（Step Down Ring Lens Adapter）。

尽管也有其他公司有鱼眼镜头，如Olympus公司的Olympus FCON-02鱼眼镜头可以和该公司的Olympus D-340L、Olympus D-340R、Olympus D-360L、Olympus D-400Z、Olympus D-450Z、Olympus D-460Z等相机相配，但是根据一些客户的使用经验来看，我公司不推荐使用。

另一款来自滨海光学系统公司（Coastal Optical Systems, Inc.）的数码单反鱼眼镜头（Digital SLR Fisheye Lens）也能获得高质量的全景图片。

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与其配套的数码相机有：

尼康D1/D1x/D1H/D100，柯达DCS560/柯达620,660

数码单反鱼眼镜头能够囊括185度的空间信息，价格约为$4495。

以下是NIKON Coolpix系列数码相机相关的技术参数比较：

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更多的资料，请访问https://www.360docs.net/doc/318266676.html,。

3. 云台的作用

了解云台的作用，首先需要了解一个概念：相机的Nodal Point。

“节点”（Nodal point）是指照相机的光学中心，穿过此点的光线不会发生折射。在拍摄鱼眼照片时，相机必须绕着节点转动，才能保证全景拼合的成功。云台的作用正是如此。

云台安装于三脚架上。它保证了相机转动时，镜头的“节点”正好位于转动轴上。

不采用云台而直接使用数码相机和鱼眼镜头拍摄鱼眼图像将会产生偏移。请见图例：

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（说明：由于拍摄时没有采用云台，空间信息不完全，导致图像无法正确拼合）加了云台，偏移消失了, 左右两图的拍摄成像点始终在三角架的中心位置。请见图例：此主题相关图片如下：

二、全景摄影基本步骤

全景摄影的基本步骤如下：

●摄影器材的准备

●摄影器材的组装

●相机的调节和拍摄

拍摄得来的照片的质量优劣直接关系到获得全景照片的困难程度；所以一定要重视照片的拍摄过程。（一）摄影器材的准备

除了准备好拍摄全景所需要的主要器材（数码相机、鱼眼镜头、云台和三脚架）外为了获得更好的拍摄效果，需要配备一些辅助设备：

足够的电源：确保你的充电电池充好电。

足够的储存卡：预计好要拍摄的照片数目、每张储存卡能储存的数目，以便来确定所需要的储存卡的数目。一般数码相机中自带的闪存为16M。你可以根据自己的需要另外购买32M、64M或者128M闪存。

个人电脑或者笔记本电脑：有时要拍摄很多景点，光靠储存卡来储存是不太现实的；这时候有必要配备笔记本电脑，以便来转存图片。这时候请确保你的笔记本电脑安装了数码相机USB驱动程序和Nikon View 软件，并要准备好相关的器材：笔记本电源、USB电缆/串行电缆，为了方便可以使用读卡器等。

相机遥控线：有时为了较少拍摄时（按快门时）相机的抖动，可考虑利用相机遥控线来拍摄。有关此详情，可到当地相机专卖店咨询。

相机行囊：在野外拍摄时，为了携带器材的方便和一些小器件的保存，可考虑加一个好的相机行囊。有关此详情，可到当地相机专卖店咨询。

（二）摄影器材的组装

以下以Nikon Coolpix4500+FC-E8鱼眼镜头＋杰图云台（JTS-rotator 4500）为例，讲述如何组装摄影器材。

拍摄前请检查你的硬件设备：

●检查你数码相机的电池是否充足；

●检查你的鱼眼镜头的表面是否干净，如果不干净，请用镜头纸轻擦清洁镜头表面；

●检查你的三脚架是否稳固。

1. 将云台安装于三脚架上

首先把杰图云台安装于三脚架上的1/4或者3/8接口上，拧紧螺丝，再把接口安装在三角架上，拧紧固定螺丝。

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杰图云台的底部配有转接螺钉，可与三脚架的1/4接口相连，见图：

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卸下转接螺钉，杰图云台与三脚架的3/8接口相连。

安装完毕后，旋转云台，确保云台可以在手的轻推下围绕三脚架轴心旋转。

2. 将相机和鱼眼镜头固定在一起

首先将Flash卡和电源安装在数码相机上。鱼眼镜头在安装的时候较容易弄脏，正确的安装方法是将镜头盖上，一只手扶住数码相机，用一只手托住镜头颈部并轻轻转动镜头，将他们固定在一起，确保二者拧紧不易松动。如图：

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3. 将相机装在云台上

通过杰图云台横向支架上的翼形螺钉连接相机和云台, 横向支架的环形凹槽正好卡在鱼眼镜头的颈处。如图所示：

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（三）相机的调节和拍摄

1. 调整全景摄影预设值

拍摄多个场景的多幅全景图像时，以下这些步骤只需操作一次：

1) 选择外接镜头为鱼眼镜头

拍摄前，需要告诉相机使用的是哪种类型的外接镜头。球形和立方体全景图像的拼合需要一个完整的超过180度的圆形图像，因此只能采用Fisheye1的外接镜头设定。进行此设定，请在Menu的LENS菜单下选择Fisheye1。

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2) 设置曝光模式

摄影从很大程度上来说就是光的艺术。光线主要通过光圈和快门速度两个选项控制。4500提供的拍摄模式包括自动模式、场景模式、程序自动、快门优先自动、光圈优先自动和手动模式等6中模式。拍摄鱼眼图像不能使用自动模式，可以使用程序自动、快门优先自动、光圈优先自动和手动模式等四种模式。也可以使用场景模式中的“全景助手”模式。

如果有摄影方面的经验，建议采用手动模式（Manual），根据环境的光线等选择合适的光圈和快门速度。如果没有摄影经验，一个通用的建议是首先选择光圈优先模式（Aperture priority auto mode），再选择较小的光圈（光圈越小，F值越大），如F5.0. F6.0，不要选用相机默认的F2.5，F3.3等值。因为光圈越小，景深（Depth of Field）也越深，拍摄出来的图像清晰的范围也越大。

但是在选择光圈的时候也要注意一个问题，如果环境光线较弱，而鱼眼镜头拍摄又不能使用闪光灯，使用较小的光圈可能会使得曝光时间变得比较长，如果曝光时间大于1/4s，可能会给图像带来明显的噪声。因此需要找一个合适的F值来平衡光圈和快门。曝光时间较长时一定要注意保持三脚架的平稳。

选择手动拍摄模式，请打开相机电源，点击相机上的“Mode”按钮，并用手旋动旋钮，将拍摄模式设置在手动模式M下。选择光圈优先模式，点击相机上的“Mode”按钮，并用手旋动旋钮，将拍摄模式设置在A下。

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3) 设定图像尺寸和图像质量

原始鱼眼图像的尺寸和质量很大程度决定做最终全景图的质量。原始鱼眼图像的尺寸越大、质量越好，拼合后的全景图也越好，但是这样就会占用更大的存储空间。建议图像尺寸选择数码相机中所能达到的最高一档，如Coolpix4500选择2272*1704；Coolpix5000选择2560*1920；Coolpix995和990选择2048*1536。

图像质量选择Fine即可。如果对精度要求非常高，也可以选择Hi。需要注意的是如果选择Hi，需要有较大容量的存储卡，因为每幅图像将为10M左右。

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2. 拍摄全景图像

每拍摄一个场景的两幅或者三幅鱼眼图像，以下步骤都需要操作一次：

1) 调节白平衡

人的视觉会对周围普通光线下的色彩变化进行补偿，因此我们能辨别白色和灰色中性色物体。光学相机不能对光线下这样的变化（称为色温）进行补偿，除非通过选择胶片或者使用滤镜。数码相机能模仿人类对色温进行自动补偿。这种色彩校正系统就是白平衡。

白平衡如果设置得不正确，将使得图像色温会偏冷（蓝色）和偏暖（红色）。

对于一般用户，选择相机自动设定的白平衡即可。高级用户可以使用白平衡预设（White Bal Preset）或对白平衡进行细调。

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2) 调节光圈

全景摄影需要大景深，因此将F值调大从而获得小光圈，如F5.0, F6.0。。因为光圈越小，景深（Depth of Field）也越深，拍摄出来的图像清晰的范围也越大。光圈优先模式中调节光圈后快门速度将自动生成。(可参考后面"摄影技巧"中“景深”部分)

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3) 调节曝光补偿

当光圈和快门速度的调节后取景的大部分偏亮，可以通过选择一个负的曝光补偿值来对图像进行整体修正。如果偏暗，就选择一个正的曝光补偿值。

曝光补偿可以通过FUNC键或者菜单来调节，如下图：

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需要注意的是，当拍摄一个场景的两幅或者三幅鱼眼图像时，不要改变此曝光补偿值。否则会导致结果图像的拼缝明显，如下图。当您拍摄另一个场景的时候，可以根据该场景的环境光改变此曝光补偿值。此外，应该注意不要将曝光补偿值选择得过大，否则容易造成过度曝光，鱼眼图像的周围会出现一个很大的圆环，将使得拼合后的图像出现“蓝带”。

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4) 设置自动曝光锁定

设置自动曝光锁定（AE Lock）是所有全景摄影最重要的步骤。鱼眼图像必须具有相同的曝光设定才能拼合出高质量的全景。AE Lock可以锁定相机的曝光设置（光圈，快门，感光度等），选择“On”后，拍

摄的第一帧影响的快门速度，光圈，感光度等将被应用于后续的全部影像。下图为没有设定 "AE LOCK ON"的拼合结果。

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在菜单中设定AE Lock-> ON

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5) 拍摄一个场景的两幅或者三幅鱼眼图像

●拍摄第一幅鱼眼图像

注意将你最感兴趣的物体出现在取景器的正中心，然后半按快门进行对焦。

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检查一下取景器旁的AF灯，直到AF灯稳定地显示绿色（注意如果绿灯闪烁，说明无法对焦）。慢慢地完全按下快门，释放按钮，完成一幅鱼眼图像的拍摄。在拍摄过程中绿灯会一直在闪，请确保绿灯停止闪动以前，不要用手接触相机。

●拍摄第二幅和第三幅鱼眼图像

用一只手扶住三角架，确保其稳定，另一只手轻轻转动云台。如果是拍摄两幅鱼眼图像，转动180度；如果是拍摄三幅鱼眼图像，转动120度。按照上述方法拍摄第二幅。如果需要拍摄三幅鱼眼图像，则第二幅拍摄完毕以后，再将云台转动120度拍摄第三幅。

6) 拍摄另一个场景

一个场景拍摄完了之后，盖好鱼眼镜头地镜头盖，将全套拍摄设备移动到另外一个场景进行拍摄。注意在拍摄另一个场景前先将AE Lock 置为OFF, 否则光圈、快门速度等都不能调节。另一场景的拍摄方法如上述2所示。

7) 上传图像到计算机

拍摄完毕所需要的场景以后，将全景图像通过数码相机和读卡器上传到电脑中进行处理。需要注意的是，如果原始图像噪声较大，或者不够锐利（Sharp），可以将图像导入Photoshop等软件中进行调节。

三、全景摄影技巧

1. 采光

◆由于鱼眼镜头的FOV为180度，不能使用闪光灯，拍摄时尽量选择光线较好的时候拍摄，室外一般选择有太阳的时候，如早上10点－下午2点之间；室内拍摄时尽量把室内灯光打开。

◆避免曝光过度，否则鱼眼图像的周围就会有一条非常明显的蓝色的圆环。当这个圆环太大的时候，就会造成全景图在拼合处有“蓝带”。

◆为了拍摄出图像景深(Depth of Field)较大，建议使用较小的光圈（较大的F值）和较长的曝光时间，但是曝光时间应小于1/4s，否则容易出现噪声。

2. 构图

◆把你最感兴趣的物体放到鱼眼图像的中心位置，不要让它出现在鱼眼图像的拼缝位置。

◆根据你所重点表现的物体和主题，选择合适的距离和拍摄角度。

◆注意拼缝位置不要有任何动作，比如人或者动物的移动都可能导致拼合图像模糊。

◆由于鱼眼镜头能拍摄183度，因此确保你的身体不在取景范围之内。

3. 其他

◆减少噪声

噪声是数码影像最常见的一个问题。它通常与数码相机电磁传感器CCD的温度和灵敏度有关，慢速曝光（超过1/4s）也通常会带来噪声。

来源1：电池传感器CCD的灵敏度（ISO）。ISO越小，噪声越小；默认值为100，可以调整为200, 400，800。（自动拍摄模式下当光线较暗时会自动增加ISO值，导致噪声增加）

解决办法：尽量用ISO100。

来源2：CCD温度

CCD温度越高，噪声越大。根据经验，温度每升高6－8度，噪声增加一倍。

解决办法：建议先把相机放在阴凉的地方，需要拍摄时再拿出来。开机时间过长会使得温度升高，最好关机降温后再继续拍摄。注意相机说明书中的适用温度。

如果拍摄的环境温度差别较大时，注意不要马上开机，而应该等相机适应环境的温度以后再打开（一般需要15分钟）。否则会损坏相机内部的电子器件，或者导致镜头凝水。

千万不要把相机放在冰箱里冷却！

来源3：曝光时间长于1/4s，甚至到1-2s，出现明显的斑点。较小的光圈可以获得较大的景深，所以我们建议全景摄影中采用较小的光圈，但这也不是说F值越大越好，因为如果环境光线较弱，而鱼眼镜头

拍摄又不能使用闪光灯，使用较小的光圈可能会使得曝光时间变得比较长。如果曝光时间大于1/4s，可能会给图像带来明显的噪声，这时就需要在光圈和快门之间做一个平衡。

解决办法：盖上镜头盖，采用相同的曝光时间拍摄一幅“黑色图像”，然后在photoshop中进行处理。

在Photoshop 中打开原始图象，把“黑色图象”添加为新的图层，调节“高斯模糊”（约0.3），然后将"混合模式"设置为“差值”，结果图清晰度增加。如下图。

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◆景深指照片上的清晰区域。

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◆快门

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◆全景图质量的好坏关键是摄影和图像本身，如的对光线的把握、图像的亮度、对比度、是否有噪声等。

四、常见问题：

问：为什么我相机的光圈和快门无法调节了？

答：很可能你已经将AE Lock设置为ON，此时相机的光圈和快门已经被锁定，不再改变。在其他景点拍摄时，需要先将AE Lock设置为OFF，在设置为ON。

问：Coolpix4500已经有了“全景助手”模式，是否可以简化拍摄的设置？

答：可以，采用Coolpix4500的“全景助手”模式，连续拍摄的几幅图像会自动被曝光锁定，这样可以方便拍摄两张或三张鱼眼图像。关于如何使用“全景助手”，请浏览Coolpix4500说明书的50页。