以小搏大

刘毅军

编者按

胶片时代拍摄全景照片不但对技术有很高要求，对器材的要求更高。拍摄全景照片的相机也是高档高价的代名词，很多摄影爱好者为此不得不望机兴叹，全景摄影的想法在他们心里只是一个遥不可及的愿望。万能的数码时代到来后，全景摄影得到了前所未有的技术突破，当我们可以通过数码技术来完成全景合成的时候，全景摄影似乎一下子向每一个摄影人敞开了怀抱，不管是专业摄影师还是摄影爱好者，都可以拼接自己的全景作品了。本刊在这里给读者汇总一下数码时代的全景拼接技术。

十余年来数码相机已经日趋普及，但全景摄影对于很多摄影人来说还是个很陌生的领域，人眼的正常水平视角约为90度，垂直视角约为70度，而实际上由于眼球可以小范围转动，人眼的感知能力远远超出这个范围，几乎能够涵盖正面180度的视角。因此，虽然我们定义50mm为标准镜头，但在看照片时反而是35mm甚至28mm广角镜头的视角才更接近人眼的视觉感受。不过，视角能够超过100度的广角镜头设计难度非常大，再加上畸变的干扰，想要重现人类的宽广视野是非常困难的。在传统的全景拍摄中，如拍摄几百人的集体照或者高大的建筑等题材时时常用一种专门的旋转式相机（也叫摇头机或转机），可将90～360度的景物，记录在135或者是120规格的胶片上。这种相机虽然一次可以直接拍出一张全景图像，但价格昂贵且不能做普通拍摄，一般都是行业用户租用，对于业余爱好者来说不具备推广价值。 所以全景拼接拍摄方式就逐渐凸显拍摄灵活，成本低廉，而与之配合的数字图像拼接软件也逐渐在功能上和操作性上得到提升，全景拼接拍摄逐渐被广大摄影者所认知和接受。

就拍摄和拼接方式来讲，数字拼接拍摄的功能已经大幅度超越了传统的旋转式相机。旋转式相机本身还要受其结构条件限制，因此快门和光圈在拍摄时都是固定不变的，一次性拍成作品。但因为旋转式相机拍摄视角很大，光线从顺光到逆光变化会造成底片曝光不均匀，所以在拍摄上也受到很多限制。而用数字相机拍摄多张照片拼接，不仅可以在拍摄时对曝光组合进行微调，后期制作时也可以利用软件功能对曝光有问题的图片进行曝光修正从而得到一张曝光准确的全景图片。

相机直拍全景片

现在最简单的方法就是利用相机直接一次性拍成。目前各个相机厂商都在着力研发相机的全景拍摄功能，拍摄方式也由一张一张地拍摄发展到按一次快门扫描拍摄全景的方式，如索尼HX1长焦型数码相机和W350卡片型相机等。

全景模式这一功能首先被应用于长焦相机之上，不仅体现了长焦相机的多元化，更让用户在拍摄中获得更多的乐趣。以往一些具备全景模式的相机基本都是拍摄三张照片拼接成一张，而HX1会在这个过程中截取40个静态影像进行自动拼接，连续性自然更高。全景扫描拍摄对风景以及都市的建筑群有着非常震撼的表现力，而垂直扫描拍摄对捕捉近距离高楼等物体有着更强大的视觉冲击力。最重要的是全景扫描操作起来非常简单方便，无需你花费精力自己去校对前后两张照片衔接。更不用在后期处理中再花费精力和时间去拼接照片。

扫描式全景照片的拍摄虽然便捷，轻松，但在拍摄操作过程中，还是要仔细掌握一些拍摄要点的。首先是通过菜单设定拍摄方向。设置“扫描全景模式”的方向及影像尺寸，可选择从上至下、从下至上，从左至右和从右至左四种，而在拍摄时必须要根据所设定的方向移动相机。

横向拍摄时要保持相机水平方向运动，不要有比较明显的上下起伏运动，否则画面的上下视角就会变窄。拍摄过程中，相机运动速率要均匀，保持相对稳定。尽量拍摄相对静止的物体，如果有运动物体时，更要注意，不要进行与被摄物体同向运动的拍摄。当然这个拍摄上的注意事项也被索尼所重视，W190就将“扫描全景模式”功能升级为“智能扫描全景模式”，在人脸识别和运动物体拍摄等方面有了大幅度的提高。

索尼在扫描式全景相机的设计和制作上一直是比较领先的，除前文提到的，HX1长焦型数码相机、W350卡片型相机、W190数码相机之外，扫描式全景拍摄功能也被装置在了微单相机NEX5系列及以后各款机型上。同时该技术也通过转让手段，被其他厂家用在了别的品牌的数码相机中，如富士的E350等型号的数码相机也装置了扫描式全景拍摄功能。全景扫描功能目前似乎成了数码相机的标配功能。

实战全景接片拍摄

全景接片的拍摄，对设备的要求并不太高：一是需要一台照相机。全景接片拍摄，最好使用标准定焦镜头或中焦变焦镜头，焦距最好在35mm～85mm之间，除非只能从远处拍摄而不得不使用长焦镜头把景物拉近，长焦镜头不是首选，但最主要是不使用大广角镜头，因为其夸张的透视和变形，难以将拍摄的几张片子拼接吻合；二是需要一个带有水平旋转云台的三脚架；三是需要一根快门线。而熟练的摄影师，即使不用三脚架和快门线，也能完成全景接片的拍摄。

相机的设置

拍摄全景照片，是要将拍摄的多张照片衔接拼合成一张完整的照片，所以，第一，必须选择M挡（手动挡），锁定光圈和快门，以保证每张照片的曝光参数相同，影调一致，从而避免后期接片时逐张调整影调和去除接缝的繁重劳动。

第二，关闭自动对焦，使用手动对焦。在所拍摄的景物中心位置，将焦点放在“无限远”进行调焦，在这组照片拍摄过程中，不建议再进行调焦，以避免不同的焦点位置造成的每张照片都有不同位置的虚实点，拼合在一起出现“骨节”的现象。

第三，不要使用自动白平衡，要根据天气和色温情况，选择自定义固定白平衡，以避免因场景光线不同，而使相邻照片的色彩出现不同的变化。

第四，拍摄风景片的通则：小光圈、慢速度。

第五，使用反光镜预升和快门线，以保证画面清晰。

第六，使用变焦镜头拍摄时，确定焦距段后，本组拍摄中途不得变焦，否则照片难以衔接。

第七，尽量用竖幅拍摄。竖幅拍摄，由于取景的水平面比横幅拍摄的小，而使每张照片画面中变形的概率降低。

拍摄方法

全景接片拍摄，基本分为“旋转位置拍摄”与“平行移位拍摄”两种方法，这里讲的是简便易行的“旋转位置拍摄”方法。

首先，根据景物确定拍摄范围，在调整好焦距段和焦点后，通过架设在三脚架旋转云台上的相机取景器，将拍摄范围内的景物按照分镜头的方法，从左至右浏览一遍（习惯从右至左浏览的也可以），以确定大概需要拍摄的张数，注意，拍摄每张照片时，照片的左右要预留出10%～20%与前一张照片边缘重叠的部分，因为全景照片制作软件，就是根据重叠部分来自动拼合的。

通过取景器浏览时，要注意相机是否保持水平，如有倾斜，就会造成整幅全景照片扭曲，建议打开取景器上的“构图网格”显示或者电子水平仪功能，以便校正。

浏览满意后，即可从第一张的位置开始拍摄。使用快门线启动快门，以避免手按快门造成的相机震动，拍摄完第一张后，在保持三脚架不动的状态下，轻轻转动云台手柄，将镜头转动到拍摄第二张的位置。以此类推，一般需要拍摄3张以上的照片即可完成。同时，拍摄每张照片的间隔时间要短，以避免因光线、飘云、移动的物体等变化因素，造成拼合出的片子出现断层甚至矛盾。

矩阵式拼接

矩阵式拼接拍摄的优势是可以用一台相机拍摄高像素高清晰的合成照片，一般拍摄4张以上。镜头焦距也从标准镜头延展到100mm甚至更长的焦距。在拍摄过程中也略区别于环摄式全景拍摄，最少是2X2的4张拍摄，也可以多拍至3X3的数量，横向无限拍摄，最终达到拍摄所需范围即可。拍摄时，相邻照片至少要叠加10%～20%的范围为拼接时选取相似点留用。用EOS5D Mark II相机做例子说明，拍摄一张4X4拼接照片，2100万像素的片子乘以4就是8000万像素，除去叠加部分，像素重叠大概在800～1000万像素，最后的拼接片总体像素可达到7000万，而画面约为65X48mm大小。如果用50mm标准镜头拍摄，实际拼接的画面就已经是中画幅的广角镜头视角了，这样的换算，实际上已经超越了目前像素最高的中画幅数码后背的像素了，如果用100mm焦距镜头拍摄 3X5数量的画面，可以得到一张画幅为100X100左右的 1800万X15=27000万像素的拼接照片。同时矩阵拼接照片还可以对拍摄焦点位置进行控制，可以得到多焦点拼合的全景照片，令画面拥有更多清晰点。配合超焦距原理，可使得拍摄的景物达到最大的景深范围。

利用全景云台拍摄

全景云台的全称应为三维全景节点云台，灵活精准的多角度调校，多张数设置，旋转中节架设计多向仰俯调校，自动旋转回位等出色的功能可以让全景环摄台广泛应用于各个商业领域。称其为全景云台的主要原因，是因为此类云台都具备两大功能：

1.可以调节相机节点在一个纵轴线上转动。

2.可以让相机在水平面上进行水平转动拍摄。

从而达到使相机拍摄节点在三维空间中的一个固定位置进行拍摄，保证相机拍摄出来的图像可以使用全景拼接软件进行三维全景的拼合。

拼接其实不是很难的事情，主要是拍的时候容易出现叠拍或者漏拍，这样会给后期拼接带来麻烦，尤其是矩阵式拼接，横竖都是多张拍摄出现漏拍，就会前功尽弃，这是以前手动拍摄的一个大麻烦，如果使用GigaPan EPIC Pro电动节点云台，完全是由微电脑控制，拍一张移动一下，省事省力，拍摄200余张片子也不会出现漏拍现象。更为突出的是，GigaPan EPIC Pro电子节点云台可以根据镜头不同的焦距来设定每次拍摄移动的角度，还可以设置拍摄间隔，这一点很重要，尤其是使用长焦镜头，电子云台的移动会带来镜头的抖动，如果没有间隔的拍摄，很容易因为画面抖动而影响整个画面的拍摄质量。操作者可以根据镜头焦距的长短，自己设定2秒～30秒的拍摄间隔，来配合相机的延时自拍功能与反光镜预升功能的使用，以减低震动对画面拍摄的影响。

GigaPan EPIC Pro在操作上比较简单，将相机安装到云台上，再根据镜头的焦距不同，先进行镜头节点的调试，并锁定节点位置，再进入云台操作界面，设定镜头视角并存储，就可以进入拍摄准备工作了。先操作云台控制的十字键，选出准备拍摄拼接图画面的左上边界点，再移动到拼接图画面的右下边界点，即可进入拍摄，GigaPan EPIC Pro全景云台为不同相机都提供了相应标准的快门线，可以很快地与相机连接，这样云台就可以通过快门线来控制相机的拍摄。比较遗憾的是目前GigaPan EPIC Pro全景云台调控菜单只有英文版本，这对一些对英文不熟悉的使用者来说，是一个不小的挑战。不过熟能生巧，只要多加练习，这些步骤还是比较简单的。

相机拍摄设定，拍摄矩阵全景接片，要注意不能用自动曝光模式和自动对焦模式。因为拍摄几张甚至上百张的拼接素材图片使用自动曝光，会因为每张片子的曝光差异造成拼接出来的图片局部亮暗的差异变化强烈。即使软件有HDR效果修饰，也会造成影响，而用自动对焦拼接拍摄也受到制约。因为GigaPan EPIC Pro电子节点云台，在拍摄上是机械性的重复，除了拍摄角度的调整以外，在拍摄过程中，相机是不可控制的，只要拍摄一开始就不能再改变相机设置，而自动对焦则会因为拍摄主体的不断变化而改变，如遇到没有反差的物体不会完成合焦，造成拍摄的失误，也会是这次整体拍摄的失败。所以，在启动全景接片拍摄时，先要设定成手动曝光和手动对焦模式。

全景照片的制作软件—全景软件介绍

目前已经有几十种全景照片合成软件可供选用，有的价格昂贵，有的价格适中，也有免费软件，有的软件则是与硬件搭配销售的。软件如此之多，以至于不管您是一位业余爱好者还是一位专业制作人员都可以找到自己需要的软件。以下仅介绍几种最出名的软件。

Panorama Tools

这是德国数学教授Helmut Dersch研发的免费软件，它是一个为Photoshop做的插件，软件使用比较复杂，但由于它是免费的，故得到了广泛的应用。应该说这个软件是功能最齐全的，而该软件为您提供了一切。尤其是它是一个Photoshop的插件，因此您可以借助于Photoshop的强大功能对全景照片做无限制的编辑和修改。该软件是基于透视几何原理实现图像的几何变换，将实地拍摄照片无缝粘贴建立球形（或立方体）全景照片。它提供的图像变换功能考虑了相机和镜头各种实际参数和失真校正。该软件可以在Helmut Dersch教授的网站上不仅可以完全免费下载，而且可以找到相关的资源，但该网站由于专业全景设备制作公司IPIX追究其鱼眼镜头专利纠纷而被关闭。Panorama Tools是目前功能最为强大的全景制作工具，但是它需要用户编写脚本命令才能工作。

Kolor Autopano Giga

这是一款超强的全景图片拼接制作工具，它可以使你在很短时间内将多张图片拼接成为一张360度视角的全景图，还可以将一张全景图片导出为flash文件以便在互联网上和朋友分享。最近法国人用它创纪录地拼出一幅总像素数高达267.6亿的全景相片。

PTGui Pro 8.3.3中文版

全景PTGui其实是Panorama Tools的图形用户界面，它可以通过照片EXIF信息自动分析修正镜头变形参数进行拼接，鱼眼镜头拍摄的变形也很容易被矫正，多项功能在8.3版本以后已经完善，是很多人喜欢选用的拼接软件。

Autodesk Stitcher Unlimited 2009

Stitcher是世界鼎鼎大名的3D软件巨头Autodesk出品的一款高品质专业级全景图片制作工具，可与Adobe Photoshop无缝平滑对接，广泛用于图像编辑、3D网页、虚拟旅游和超大尺寸全景图片印刷等领域，是专业摄影师、多媒体艺术家和摄影爱好者的常用利器。最新版本能够为业界很多领域提供优良的解决方案，可以水平或垂直地将鱼眼场景以及相片拼接成全景图，效果令人惊讶，同时提供有手动调节模式，可以拼接成别的软件没法完成的工作。缺点是拼接时间过长。