这次的主题是视差

2012-09-22 01:15
    上次聊了确定会聚和轴距的方法,这次说说更基本的东西,就是影响视差形成的一些因素。由于3D影片的立体感是由视差形成的,所以在拍摄和后期制作中要随时关注视差的数值。轴距、镜头焦距、拍摄物到镜头的距离、摄影机成像面的大小(主要是指宽度)是影响拍摄中视差数值的最主要因素。那么下面就看看这些因素是怎样决定视差的。
    一般我们看到讲双机拍摄的图都是这样的
这次的主题是视差 
     这也没什么问题,但要是用来解释视差的由来,就得看的更露骨一点^_^。我想可能有朋友会说一看到什么几何啊、物理啊就头痛,不过这也是没办法的事情,想想大家都说因为卡神是技术狂人,才能拍出《阿凡达》。那么我们能不能也稍微小技术一下呢?反正在下是专门跑到图书大厦买初中和高中的几何书回来看。(在此再吐槽一下,现在的学生们可真苦,图书大厦卖中学教科书的数量真是太震撼了。不堪回首啊,当年是怎么熬过来的啊!).
这次的主题是视差
    也不是这张,这又太复杂了,呵呵,不过好处是可以戴红蓝眼镜看出立体效果。这是来自1953年出版的The theory of stereoscopic transmission & its application to the motion picture。(这书名也够贫的)
这次的主题是视差
     这张图是小弟拿PS画的,红色的东东代表镜头(这里把镜头等效为一片凸透镜),蓝色的就是成像的COMS(或CCD,胶片^_^什么的)。这里表示了两台摄影机不进行会聚,保持光轴平行拍摄的情况,因为上一篇帖子说过了,可以在后期通过HIT进行会聚获得和前期会聚一样的效果,所以为了画图和解释方便,就先这么着了(如果是前期会聚的计算就要涉及三角函数sin、cos、tag什么的,估计头大的朋友就更多了)。A点为拍摄物体的位置,以这个物体的视差形成作为例子,可以看到这里也是一个特例,就是A点位于右边摄影机的光轴上,就是线段AF,那么A点就成像于右边摄影机的成像面的中心F点。这也是为了省事,如果点不在光轴上,成像的视差就是把两个成像面上视差加起来就行了。
    在图中,
A点:拍摄物体的位置(刚才说过了);
B点:左侧摄影机镜头的光心;
C点:右侧摄影机镜头的光心;
D点:A点在左侧摄影机成像面上成像的位置(这里可能还需要些初中物理的知识);
E点:左侧摄影机成像面的中心点;
F点:右侧摄影机成像面的中心点;
L:拍摄物体A点到右侧摄影机镜头的距离,就是线段AC的长度;
a:两台摄影机的轴距,就是线段BC的长度;
f:左侧摄影机镜头的焦距,当然也是右侧的,就是线段BE的长度(应该没有人会用两台不同的摄影机加上不同焦距的镜头来拍3D吧,不过小弟到很有兴趣用一台艾丽莎加一台iphone来拍个双机3D试试,一定会很好玩);
x:拍摄物体A点在左侧摄影机成像面上成像的位置D距离左侧摄影机成像面的中心点E的长度(这句话好长,汗),就是线段DE的长度。
    A点同时在两台摄影机的成像面上成像。右侧成像是在F点,为成像面的中心。左侧成像在D点,因为E点是左侧摄影机成像面的中心点,所以当拍摄的两幅画面形成立体画面时,线段DE的长度x,就是A点在成像面上成像的视差(这个视差是成像面上的,还不是我们看到的,稍后会具体说下)。
那么我们就来求下x的数值。因为三角形ABC和三角形BDE为相似三角形,或是说角BAC和角DBE的角度是相同的(同样可参考初中几何第??页),可得
这次的主题是视差
也就是
这次的主题是视差
    这里我们看到物距在分母的位置,那么就是说拍摄时物距越小形成的视差越大,物距越大形成的视差越小。轴距和焦距在分子的位置,那么就是说拍摄时轴距越大形成的视差越大,轴距越小形成的视差越小;焦距越大形成的视差越大,焦距越小形成的视差越小。所以较大的轴距会得到较大视差,而广角镜头形成的视差要比长焦镜头小得多,因为轴距和焦距是相乘的关系。
    现在回过头再说下刚才在成像面上形成的视差x。这个视差的数值除以成像面的宽度,就可以得出视差百分比。也就是上篇帖子里老说的什么1%啊、3%的。反正小弟我一直都是这么说,不知道其他朋友是怎样的。同时这里也就看出了,因为成像面的宽度是在分母上,所以使用的摄影机成像面的宽度越小形成的视差百分比越大,成像面的宽度越大形成的视差百分比越小。这就直接影响了在观看设备上播出时的视差大小,关于播出的问题小弟下次再来叨叨。
    这次就先写到这里了,以上所聊的应该是3D拍摄成像中最最基本的问题,至少小弟是这么认为的。只不过之前看了国内很多讲3D的文章,诸位前辈、大师、高手、专家们都不屑于来说一下这个问题,小弟只能斗胆最简单、粗浅的来聊一下这个话题。欢迎大家来拍砖,或是来交流,小弟的QQ是1717024。
    最后再啰嗦一句,希望有朋友在把小弟这些乱写的东西转发到别的地方时,请保留下小弟的联系方式,并注明是从影视工业网转发的,谢谢了。这样可以让乱跑了一天后,晚上回到家,像霍金一样歪在椅子上打了好长时间字的小弟获得一点慰藉(读音:wèi jiè )。^_^
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