CN103676446A - 摄影支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄影支架，包括支撑平台，其特征在于，所述支撑平台至少支撑第一反射镜(120)和第二反射镜(130)，所述第一反射镜和第二反射镜横向交叉排列；所述支撑平台还支撑所述第一摄影机和第二摄影机，使得所述第一摄影机和第二摄影机的镜头相对放置，并且错开一定的距离，由第一反射镜将被拍摄景物光线反射到第一摄影机的镜头，以及由第二反射镜将被拍摄景物光线反射到第二摄影机的镜头。本发明可以完全满足以模拟人眼视觉特征为目的的立体拍摄，降低了立体拍摄摄影支架的成本，也解决了现有技术摄影支架双机色差、曝光量减半等问题、不便于肩扛操作以及不适于广角拍摄等问题。

Description

摄影支架

技术领域

本发明涉及一种摄影支架，尤其涉及一种适用于立体拍摄的摄影支架。

背景技术

立体视觉的产生原理为：人类拥有2只眼睛，成年人双眼瞳孔之间的平均距离，简称人眼瞳距，约为6.3cm；人类看同一物体时，由于所处的角度有略微不同，两只眼睛看到的图像略有差别，经过大脑处理，从而形成能生动感知距离、方位的立体视觉。

为了模拟人类的立体视觉，有了立体拍摄，具体的使用两台摄影机来模拟人的双眼，从而实现立体影像的拍摄。目前市场上已经出现了双镜头一体的DV机，但是这种一体机的画质和灵活性是很有限的，仅仅局限在民用领域，而专业领域全部还是双机组合方式。

立体拍摄的关键因素在于，两台摄影机同步和两台摄影机位置。在两台摄影机位置方面的现有技术有两种：并列式和垂直式（或称上下式）。

现有技术下并列式摄影支架的设置方式，如图1所示，两台摄影机平行架设在摄影支架1上，具有结构简单、成本相对低廉的特点。但是由于摄影机的机身往往比较大，以至于在2台摄影机平行紧靠在一起的情况下，仍然很难使双镜头轴距达到人眼平均瞳距6.3cm，即使是民用级别的摄影机器也往往无法达到此要求，专业级别的摄影机更是如此，故而无法较好模拟人眼的立体视觉感受。并列式摄影支架只适合5米以上距离，对较远物体或人物的拍摄，而这个距离不是人眼在日常生活中的常用敏感距离，因为一般人际对话或细致地观察物体都是在0.3到3米左右。

为了解决两台摄影机的双镜头轴距无法进一步缩小的问题，设计了垂直式摄影支架，如图2所示。垂直式摄影支架包括一块50%透射、50%反射的半透镜2，一台摄影机位于支架的水平位置，另外一台摄影机位于支架垂直位置，半透镜位于两台摄影机的夹角之间。在垂直式摄影支架上，两台摄影机可以互不干扰的自由调整位置，自由改变双镜头轴心的距离。但是，垂直式摄影支架结构复杂，造价较高，售价从几十万到上千万人民币不等。此外，首先，进入一台摄影机的光是通过半透镜的透射，而进入另一台摄影机的光是通过半透镜的反射，故两台摄影机拍摄的画面具有色差。其次，调整色差使之一致，需要使用专业的3D软件进行后期修复工作，此类软件一般都在80万元人民币以上，如SGO Mistika，成本非常高。第三，由于使用了50%透射、50%反射的半透镜，进入任何一台摄影机的光都被削弱了50%，这为摄影机的正确曝光设置了一个大障碍，在很多场合会带来很多麻烦，不是成倍增加了照明设备的成本，就是根本无法取得足够的曝光。

本发明的发明人于2011年4月15日还提出了申请号为201110094193.8发明名称为“3D立体摄影支架”的发明申请。

如图3或图4所示，该在先申请公开了一种3D立体摄影支架，包括支撑平台110，所述支撑平台110设置两块反射镜：第一反射镜120和第二反射镜130，所述第一反射镜120和第二反射镜130成轴对称，具有对称的中轴线；景物的入射光线通过所述第一反射镜120的反射之后入射到第一摄影机150的镜头，同时该景物的入射光线通过所述第二反射镜130的反射之后入射到第二摄影机160的镜头；所述第一反射镜120和第二反射镜130使所述第一摄影机150和第二摄影机160的双镜头轴距L为人眼瞳距。本在先申请可以完全满足以模拟人眼视觉特征为目的的立体拍摄，降低了立体拍摄摄影支架的成本，也解决了现有技术摄影支架双机色差、曝光量减半等问题。但是在实际使用中，本发明人发现该在先申请的摄影支架具有横向宽大的弊端，在使用中两台摄影机面对拍摄对象的横向方向是对称的，间距较大，不便于操作，并且反射镜有可能挡住摄影师的视线不便于观察。由于在常规的摄影操作中摄影师习惯于单肩支撑支架，单手扶住摄像机，另一只手进行拍摄操作。在先申请的专利不符合摄影师的一般拍摄习惯。

另外，该在先专利申请并不适用于广角镜头，特别是图4的实施例，由于中间的两个反射镜120和130相互对称而人眼平均瞳距L=6.3cm较小，限制了反射镜120和130的尺寸，因此摄像机150和160镜头的视角不能太大，不适用于广角镜头。

因此，为了解决现有技术存在缺陷，本发明对上述现有技术做出进一步的改进，以适应摄影师的拍摄习惯以及兼容广角镜头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摄影支架，使该摄影支架以较低的成本解决垂直式摄影支架双机色差、曝光量减半、横向尺寸较大、操作不便、不兼容广角镜头等技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种摄影支架，包括支撑平台，其特征在于，所述支撑平台至少支撑第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜横向交叉排列；

所述支撑平台还支撑所述第一摄影机和第二摄影机，使得所述第一摄影机和第二摄影机的镜头相对放置，并且错开一定的距离，由第一反射镜将被拍摄景物光线反射到第一摄影机的镜头，以及由第二反射镜将被拍摄景物光线反射到第二摄影机的镜头。

所述支撑平台上还支撑第三反射镜，所述第三反射镜位于所述第一反射镜和第二反射镜的上方，用于将前方被拍摄景物光线反射到所述第一反射镜和第二反射镜然后接着分别反射到第一摄影机和第二摄影机的镜头；

所述第一摄影机和第二摄影机的位置前后放置。

所述第一摄影机和第二摄影机的光轴相互平行，位于同一水平面上，并且所述摄影支架具有用于调整摄像机位置的装置，使得所述两个摄像机的光轴之间的距离在1cm~15cm的范围内可调。

所述第一摄影机和第二摄影机的位置向下放置，所述第一反射镜和第二反射镜用于将前方被拍摄景物光线反射到第一摄影机和第二摄影机的镜头；

所述第一摄影机和第二摄影机的光轴相互平行，位于同一竖直平面上，并且所述摄影支架具有用于调整摄像机位置的装置，使得所述两个摄像机的光轴之间的距离在1cm~15cm的范围内可调。

所述第三反射镜的面积大于所述第一和第二反射镜的面积之和。

所述第一和第二反射镜之间形成90度夹角，并且分别与所述第一摄影机和第二摄影机的光轴形成45度的夹角。

所述第一和第二反射镜为矩形，其中一条边垂直于所述第一摄影机和第二摄影机的光轴，其中另一条边与所述第一摄影机和第二摄影机的光轴形成45度角，其中垂直于所述第一摄影机和第二摄影机的光轴的边比与所述第一摄影机和第二摄影机的光轴形成45度角的边更长。

所述第一和第二反射镜为梯形，其中所述梯形的两条平行边与所述第一摄影机和第二摄影机的光轴相垂直，并且所述梯形的两条平行边中远离摄像机的边比靠近所述摄像机的边更长。

本发明还提供一种摄影支架，包括支撑平台，其特征在于，所述支撑平台至少支撑第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜对称排列，所述第三反射镜位于所述第一反射镜和第二反射镜的一侧，

所述支撑平台还支撑所述第一摄影机和第二摄影机，使得所述第一摄影机和第二摄影机的镜头前后相对放置，并且光轴共轴，由第三反射镜将前方被拍摄景物光线反射到所述第一反射镜和第二反射镜，然后再分别反射到所述第一摄影机和第二摄影机的镜头。

在第一反射镜和第二反射镜之间交叉放置的情况下，可以增加反射镜的尺寸，因此适用于广角镜头。

所述反射镜支架还包括调节所述两个固定端之间夹角的夹角调节装置。

所述支撑平台还设置位置固定调节机构，所述位置固定调节机构包括固定第一摄影机的第一位置固定调节机构，以及固定第二摄影机的第二位置固定调节机构。

与现有技术相比，本发明提供了一种摄影支架，通过在摄影支架的支撑平台上设置成前后对称或横向交叉的两块反射镜，两块反射镜使得前后两台摄影机之间的双镜头光轴经过反射后的轴距L为人眼瞳距，第三块反射镜将前方景物从侧面反射上述两块反射镜，然后上述两块反射镜将景物的入射光线分别反射后分别入射到前后相对放置的两台摄影机。所述摄影支架可以完全满足以模拟人眼视觉特征为目的的立体拍摄，降低了立体拍摄摄影支架的成本，也解决了现有技术摄影支架双机色差、曝光量减半以及操作习惯改变、不便于肩扛、不兼容广角镜头等问题。

附图说明

图1为现有技术并列式摄影支架的设置方式示意图；

图2为现有技术垂直式摄影支架的设置方式示意图；

图3为在先申请的摄影支架的结构示意图；

图4为在先申请的摄影支架另一种结构示意图；

图5为本发明第一实施例的摄影支架结构分解示意图；

图6为本发明第一实施例的摄影支架结构的侧视图；

图7为本发明第一实施例的摄影支架结构的俯视图；

图8为本发明第二实施例的摄影支架结构的侧视图；

图9为本发明第三实施例的摄影支架结构的俯视图；

图10为在先申请的对称反射镜结构的拍摄视角的示意图；

图11为根据本发明的交叉式反射镜结构的拍摄视角的示意图；以及

图12为根据本发明的交叉式反射镜结构的第四实施例的拍摄视角的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。

根据本发明的摄影支架的第一个优选实施例如图5所示。图5为本发明第一实施例的摄影支架结构分解示意图。在本发明的附图中，定义左眼入射光i1表示摄像机模拟左眼拍摄到的景物，以及右眼入射光i2表示摄像机模拟右眼拍摄到的景物。当把左眼入射光i1和右眼入射光i2成像的结果叠加则可以获得立体影像。为了真实地模拟人眼看到的立体景象，需要使得通过摄像机的中轴的左眼入射光i1与右眼入射光i2之间的距离保持为接近人眼瞳距，即大约为4cm-8cm之间，优选为6.3cm。在图5中，左眼入射光i1和右眼入射光i2分别被第一反射镜120和第二反射镜130反射到第一摄影机150和第二摄影机160。为了保证分别经过摄像机的中轴的左眼入射光i1与右眼入射光i2之间的距离为瞳距，将第一反射镜120和第一摄影机150组合与第二反射镜130和第二摄影机160组合之间相互靠拢，并且第一反射镜120与第二反射镜130交叉放置，约形成90度。第一反射镜120与第二反射镜130分别与第一摄影机150和第二摄影机160的光轴形成45度夹角，形成如图6所示的结构。图6为本发明第一实施例的摄影支架结构的侧视图。如图6所示，将第一反射镜120和第一摄影机150组合与第二反射镜130和第二摄影机160组合固定在支撑平台110上，在支撑平台110上方正对第一反射镜120和第二反射镜130的位置处设置一个大面积的第三反射镜170，用于将来自左侧景物的左眼入射光i1和右眼入射光i2分别反射到第一反射镜120和第二反射镜130。从侧面来看，分别经过第一摄影机150和第二摄影机160光轴的左眼入射光i1和右眼入射光i2相互重叠。在拍摄时，第一摄影机150和第二摄影机160前后相对放置固定在支撑平台110上，并且第一摄影机150与第二摄影机160的光轴之间相互平行并且相距等于人眼瞳距的距离。第三反射镜170还可以位于第一反射镜120和第二反射镜130的下方，但是为了避免被支撑平台110所遮挡优选位于第一反射镜120和第二反射镜130的上方。第三反射镜170的面积大于第一反射镜120与第二反射镜130的面积之和。从图6中K所示的方向向下俯视可以获得图7的俯视图。从图7可以看出第一摄影机150和第二摄影机160的光轴相互平行并且相距距离L约等于人眼瞳距。为了适应微距3D摄影和长焦3D摄影的需要，距离L可以相应地调整为小到1cm以及大到15cm。因此优选地，该距离L可以在1cm-15cm范围内调节。支撑平台110上设置固定第一、第二和第三反射镜的反射镜支架，所述反射镜支架包括两个固定端，两个固定端之间的夹角和距离能够调节，其中一个固定端固定第一反射镜120，另外一个固定端固定第二反射镜130。

图6和7所示的摄影支架可以将两台摄像机前后放置，减小了横向的尺寸，前后重量配比合适，不需要额外的配重，便于肩扛拍摄，并且不会遮挡摄影师的视线，方便单手操作。由于第一反射镜120和第二反射镜130交叉放置，因此减小了第一摄影机150和第二摄影机160之间的纵向距离，使其结构紧凑。

图8为本发明第二实施例的摄影支架结构的侧视图。如图8所示，可以取消第一实施例中的第三反射镜170，将第一反射镜120与第一摄影机150的组合以及第二反射镜130与第二摄影机160的组合垂直放置并固定在支撑平台110上。这时来自左侧的左眼入射光i1和右眼入射光i2分别经过第一反射镜120和第二反射镜130的反射进入第一摄影机150和第二摄影机160。图8所示的结构取消了第三反射镜170，减少了反射对光线的损失和失真。但是由于第一摄影机150和第二摄影机160相对垂直放置，需要横梁200和支撑平台110进行支撑，横梁200的后端可以放置监视器等辅助设备180进行配重调节。图8所示的结构适合于固定在支撑平台110上拍摄，不适于肩扛。

图9为本发明第三实施例的摄影支架结构的俯视图。该实施例是对在先申请的图3的基础上在该结构的右侧增加一块大的第三反射镜170，用于将来自左侧的光线分别通过第三反射镜170反射到第一反射镜120和第二反射镜130，再由第一反射镜120和第二反射镜130反射到第一摄影机150和第二摄影机160。第三反射镜也可以位于所述第一和第二反射镜的左侧，所述第一和第二反射镜的之间形成一夹角，所述夹角指向所述第三反射镜的方向。图9所示的结构中，第一反射镜120和第一摄影机150与第二反射镜130和第二摄影机160之间对称设置，第一反射镜120与第二反射镜130之间没有形成交叉，该结构也适用于肩扛拍摄，单手操作。图9与图6的实施例之间的不同之处还在于，在图9中第三反射镜170的位置位于摄像机的横向一侧，例如左侧或右侧；而在图6中第三反射镜170的位置位于摄像机的上方或下方。

本发明的第一反射镜120和第二反射镜130可以使摄像机的双镜头轴距L达到人眼瞳距6.3cm。建议所述第一摄影机和第二摄影机使用35mm到50mm焦距的标准镜头，透视关系最符合人眼的视觉，拍摄的立体影像效果最好。

所述摄影支架的支撑平台110上设置固定反射镜的反射镜支架，所述反射镜支架包括两个固定端，两个固定端之间的夹角能够调节，其中一个固定端固定第一反射镜120，另外一个固定端固定第二反射镜130，优选的所述反射镜支架还可以包括夹角调节装置调节所述两个固定端之间的夹角。

所述反射镜反射光线的一面镀膜，所述镀膜可以是银膜，也可以是其他材料的膜，只要能够避免入射光线成像的重影，提高反射率就可以，这是现有技术。现有技术下，反射镜的发射率可以达到98%以上。

所述支撑平台110上，还可以设置位置固定调节机构，包括固定第一摄影机的第一位置固定调节机构，以及固定第二摄影机的第二位置固定调节机构，所述位置调节结构可以用于摄影机位置调节，以便使摄影机和反射镜更好的配合。

下面参照图10和图11说明根据本发明的交叉式反射镜结构如何增大摄像机的可视角度从而用于广角镜头的拍摄。

图10为在先申请的对称反射镜结构的拍摄视角的示意图。如图10所示，两个摄像机的光轴相互重合，第一反射镜120与第二反射镜130相互对称设置，为了拍摄符合人眼视角的3D影像，优选地，公共光轴分别与第一反射镜120和第二反射镜130相交的交点之间的距离为人眼瞳距L。图10的虚线表示第一摄影机150和第二摄影机160在横向拍摄方向的可视角度。众所周知，通常的电影拍摄都采用16:9的幅面比例，即，横向的视角约为纵向视角的两倍。因此，横向视角的范围将制约摄像机所用广角镜头的范围。从图10可以看出，当摄像机的镜头充分接近反射镜的中心或者增大反射镜的尺寸时可以获得更大的视角，但是由于反射镜下缘的阻挡，摄像机镜头与反射镜中心的距离D通常不能小于L/2，而由于第一反射镜120与第二反射镜130之间相互靠近时，上边缘相互抵住，限制了反射镜的尺寸。从图10可以看出，摄像机的视角受限于反射镜的上边缘，而反射镜的上边缘距离摄像机的镜头在光轴上的投影距离的最小值为L，并且上边缘距离光轴的最大距离为L/2，这两个尺寸限制了镜头的可用视角范围和广角镜头的选择。

图11为根据本发明的交叉式反射镜结构的拍摄视角的示意图。同理，图11的摄像机的可视角度受限于反射镜的横向尺寸，当反射镜相互接近时，反射镜上边缘顶角到光轴中心的投影最大距离为L/2，这一点与图10的情况相同。但是由于摄像机的横向视角要大于纵向视角，因此摄像机的镜头到反射镜上边缘之间的距离D可以减小到小于L。这样摄像机的可视角度将大于图10所示的情况。从而可以选用更广的广角镜头进行拍摄。当所述反射镜为矩形时，反射镜相互垂直的两边中的一条边垂直于所述摄像机的光轴，另一条边与所述摄像机的光轴形成45度。调整两条边的长度使得垂直于所述摄像机的光轴的一条边比与所述光轴形成45度的另一条边更长，这样摄像机的镜头可以更加靠近反射镜的中心，以增加横向的视角，适用于广角镜头。

为了进一步提高摄像机的可视角度，可以通过特殊设计第一反射镜120和第二反射镜130的形状来实现。例如，图12为根据本发明的交叉式反射镜结构的第四实施例的拍摄视角的示意图。在图12中，由于原来摄像机镜头的上边缘的横向宽度将限制摄像机的可视角度，因此可以设计反射镜为梯形形状，梯形的两条顶边相互平行并与摄像机的光轴垂直。使得远离摄像机镜头的上边缘的尺寸较宽，而靠近摄像机镜头的反射镜下边缘尺寸较窄，这样反射镜上边缘顶角到光轴中心的投影最大距离将大于L/2，而反射镜上边缘顶角到摄像机镜头的投影距离不变，因此可以进一步增大摄像机的可视角度。

本发明提供的摄影支架，在支撑平台上设置两块交叉放置或对称排列的反射镜，通过两块反射镜对景物的入射光线分别反射后入射到两个不同的摄影机，而且两块反射镜之间的双镜头轴距L达到人眼瞳距6.3cm，能够达到立体拍摄的良好效果，降低了立体拍摄摄影支架的成本，也解决了现有技术摄影支架双机色差、曝光量减半等问题、减小了摄像机组合结构的横向尺寸，便于肩扛和单手操作、适合于广角镜头，使用方便，可以完全满足以模拟人眼视觉特征为目的的立体拍摄。

应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种摄影支架，包括支撑平台，其特征在于，所述支撑平台至少支撑第一反射镜(120)和第二反射镜(130)，所述第一反射镜(120)和第二反射镜(130)横向交叉排列；

所述支撑平台还支撑所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)，使得所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的镜头相对放置，并且错开一定的距离，由第一反射镜(120)将被拍摄景物光线反射到第一摄影机(150)的镜头，以及由第二反射镜(130)将被拍摄景物光线反射到第二摄影机(160)的镜头。

2.根据权利要求1所述的摄影支架，其中所述支撑平台上还支撑第三反射镜(170)，所述第三反射镜(170)位于所述第一反射镜(120)和第二反射镜(130)的上方，用于将前方被拍摄景物光线反射到所述第一反射镜(120)和第二反射镜(130)然后接着分别反射到第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的镜头；

所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的位置前后放置。

3.根据权利要求1或2所述的摄影支架，其中所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的光轴相互平行，位于同一水平面上，并且所述摄影支架具有用于调整摄像机位置的装置，使得所述两个摄像机的光轴之间的距离在1cm~15cm的范围内可调。

4.根据权利要求1所述的摄影支架，其中所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的位置向下放置，所述第一反射镜(120)和第二反射镜(130)用于将前方被拍摄景物光线反射到第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的镜头；

所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的光轴相互平行，位于同一竖直平面上，并且所述摄影支架具有用于调整摄像机位置的装置，使得所述两个摄像机的光轴之间的距离在1cm~15cm的范围内可调。

5.根据权利要求2所述的摄影支架，其中所述第三反射镜(170)的面积大于所述第一和第二反射镜的面积之和。

6.根据权利要求1所述的摄影支架，所述第一和第二反射镜之间形成90度夹角，并且分别与所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的光轴形成45度的夹角。

7.根据权利要求1或6所述的摄影支架，所述第一和第二反射镜为矩形，其中一条边垂直于所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的光轴，其中另一条边与所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的光轴形成45度角，其中垂直于所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的光轴的边比与所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的光轴形成45度角的边更长。

8.根据权利要求1或6所述的摄影支架，所述第一和第二反射镜为梯形，其中所述梯形的两条平行边与所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的光轴相垂直，并且所述梯形的两条平行边中远离摄像机的边比靠近所述摄像机的边更长。

9.一种摄影支架，包括支撑平台，其特征在于，所述支撑平台至少支撑第一反射镜(120)、第二反射镜(130)和第三反射镜(170)，所述第一反射镜(120)和第二反射镜(130)对称排列，所述第三反射镜(170)位于所述第一反射镜(120)和第二反射镜(130)的一侧，

所述支撑平台还支撑所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)，使得所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的镜头前后相对放置，并且光轴共轴，由第三反射镜(170)将前方被拍摄景物光线反射到所述第一反射镜(120)和第二反射镜(130)，然后再分别反射到所述第一摄影机(150)和第二摄影机(160)的镜头。

10.根据权利要求9所述的摄影支架，所述第三反射镜位于所述第一和第二反射镜的左侧或右侧，所述第一和第二反射镜的之间形成一夹角，所述夹角指向所述第三反射镜的方向。

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