RU2319188C2 - Method and device for panoramic photography - Google Patents

Method and device for panoramic photography Download PDF

Info

Publication number
RU2319188C2
RU2319188C2 RU2005138891/28A RU2005138891A RU2319188C2 RU 2319188 C2 RU2319188 C2 RU 2319188C2 RU 2005138891/28 A RU2005138891/28 A RU 2005138891/28A RU 2005138891 A RU2005138891 A RU 2005138891A RU 2319188 C2 RU2319188 C2 RU 2319188C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
camera
rods
lens
washer
axis
Prior art date
Application number
RU2005138891/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005138891A (en
Inventor
Андрей Михайлович Зубец
Original Assignee
Андрей Михайлович Зубец
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Михайлович Зубец filed Critical Андрей Михайлович Зубец
Priority to RU2005138891/28A priority Critical patent/RU2319188C2/en
Publication of RU2005138891A publication Critical patent/RU2005138891A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2319188C2 publication Critical patent/RU2319188C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Accessories Of Cameras (AREA)

Abstract

FIELD: panoramic photography.
SUBSTANCE: in accordance to the panoramic photography method, photography is performed when camera with objective are positioned in such a way, that condition is fulfilled for rotation of optical system around the nodal point, positioned on the main axis of objective and located inside the system of lenses, condition is fulfilled for constancy of angle of inclination and constancy of camera rotation angle, and condition is fulfilled for preservation of position of nodal point of objective relatively to the point of photography. Objective holder which has rods, positioned on horizontal axis and perpendicularly to objective axis, attached to it, is fastened on the camera with objective. To the ends of rods, threads and load are connected in such a way, that the system represents a double-thread plumb line. The camera with objective is fastened in such a way, that the axis of rods passes through nodal point, and for positioning the camera around the horizontal axis, liquid bubble level is used, which is fastened by means of a washer rotating around horizontal axis on one of the rods. Camera inclination angle is determined according to marks, applied to washer scale, and relatively to the indicator in rigid connection with the rod. To produce images of spherical panorama, onto the surface, where cameraman is standing, a template is placed with marked plumb line positioning point, after that the template is removed, and the point is used to position the plumb line, and photography is performed. Also, neck tripod is used, with a support on trousers belt of one side and small spherical head on the other end of the tripod, where the head is attached on the bottom of objective holder, and to the ends of the support ends of belt are connected, which belt is hanged on the users neck during photography. The plumb line contains an indicator, which is made collapsible, where one position of plumb line indicator is the transportation position, and the other one is the working position. On one of the rods a thick washer which rotates around horizontal axis is fastened, to which one of the double-thread plumb line is fastened, where on one side of the washer a scale is plotted, and scale indicator is rigidly connected to the belt. On one of the rods the liquid bubble level is held by means of the thick washer which rotates around the horizontal axis.
EFFECT: increased quality of images.
2 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для панорамной фотосъемки.The invention relates to devices for panoramic photography.

Важнейшими факторами для выполнения качественной фотосъемки являются:The most important factors for performing quality photography are:

1. Поворот оптической системы вокруг нодальной точки, расположенной на главной оси объектива и находящейся внутри системы линз. Это исключает явление параллакса, что значительно затрудняет сборку исходных изображений в результирующее, а порой даже исключает возможность таковой.1. The rotation of the optical system around a nodal point located on the main axis of the lens and located inside the lens system. This eliminates the parallax phenomenon, which greatly complicates the assembly of the original images into the resulting, and sometimes even excludes the possibility of such.

2. Постоянство угла наклона камеры и постоянство угла поворота, а также сохранение плоскостей поворота. Это необходимо для стабильного перекрытья соседних изображений в серии. Как по вертикальной стороне кадра при съемке в один ряд, так и перекрытия по горизонтальным сторонам кадра при многорядной съемке.2. The constancy of the angle of the camera and the constancy of the angle of rotation, as well as the preservation of the planes of rotation. This is necessary for stable overlapping of adjacent images in a series. Both on the vertical side of the frame when shooting in one row, and overlapping on the horizontal sides of the frame in multi-row shooting.

3. Сохранение положения нодальной точки объектива относительно точки съемки. В настоящее время для такого типа фотосъемки применяются специальные панорамные головки. Конструкция таких устройств однотипна. Камера крепится на кронштейне с возможностью поворота в одной или двух плоскостях. Причем поворот производится по осям, проходящим через нодальную точку. Положение камеры или настраивается, или же конструкция рассчитана под конкретные модели фотоаппаратуры. Углы поворота отслеживаются по лимбу или же в более дорогих моделях применяется жесткая фиксация поворотов. Таким методом получают серии изображений без проявления эффекта параллакса и стабильным перекрытием, также ориентированные строго по вертикали. Строгая ориентация по вертикали, как правило, не требуется, т.к. современное программное обеспечение, например бесплатный пакет Panorama Tools, разработанный доктором Helmut Dresh.3. Saving the position of the lens nodal point relative to the shooting point. Currently, for this type of photography, special panoramic heads are used. The design of such devices is the same. The camera is mounted on a bracket with the possibility of rotation in one or two planes. Moreover, the rotation is made along the axes passing through the nodal point. The camera position is either adjustable, or the design is designed for specific models of camera equipment. Turning angles are tracked along a limb or in more expensive models, rigid fixation of turns is used. This method produces a series of images without manifesting the parallax effect and stable overlap, also oriented strictly vertically. Strict vertical orientation, as a rule, is not required, because modern software, such as the free Panorama Tools package developed by Dr. Helmut Dresh.

Такие устройства достаточно дороги и применяются в основном профессиональными фотографами. Применение таких панорамных головок требует установки штатива, что не всегда удобно, как, например, при репортажной съемке или любительской съемке на отдыхе. В результате, несмотря на все растущее увлечение панорамной фотографией, применение таких головок не является массовым явлением.Such devices are quite expensive and are used mainly by professional photographers. The use of such panoramic heads requires the installation of a tripod, which is not always convenient, as, for example, in sequential shooting or amateur shooting on vacation. As a result, despite the growing passion for panoramic photography, the use of such heads is not a mass phenomenon.

Существует еще один способ панорамной фотосъемки - применение отвеса, закрепленного на объективе. Но этому способу присущ ряд недостатков, которые являются критическими. Первый из них заключается в том, что нодальная точка находится внутри объектива, а отвес крепится снаружи, при наклоне камеры невозможно определить истинное положение нодальной точки. Второй недостаток: невозможно сохранять вертикальное положение камеры и, как следствие, невозможно обеспечить нормальное перекрытие между изображениями при сборке панорамы. С этой целью на камеру крепят жидкостный уровень, но это не может обеспечить постоянство угла наклона при многорядной панораме, т.к. уровень закреплен в одном положении. Так же невозможно обеспечить стабильное перекрытие по вертикальной стороне кадра. Фотографы пытаются при съемке серии кадров обеспечить перекрытие на глаз. В результате фотосъемка требует неимоверного напряжения и зачастую промахи замечают позже, когда материал уже отснят. Отснять серию изображений, предназначенных для сборки сферической панорамы, возможно только с большим напряжением и низкого качества, т.к. невозможно контролировать перекрытие, наклоны и точно позиционировать нодальную точку. There is another way of panoramic photography - the use of a plumb line mounted on the lens. But this method has a number of disadvantages that are critical. The first of them is that the nodal point is inside the lens, and the plumb line is mounted on the outside, when tilting the camera it is impossible to determine the true position of the nodal point. The second drawback: it is impossible to maintain the vertical position of the camera and, as a result, it is impossible to ensure normal overlap between images when assembling a panorama. For this purpose, a liquid level is attached to the camera, but this cannot ensure the constancy of the angle of inclination with a multi-row panorama, because the level is fixed in one position. It is also impossible to provide stable overlap on the vertical side of the frame. Photographers try to provide overlapping eyes when shooting a series of frames. As a result, photography requires incredible stress and often misses later when the material is already shot. It is possible to shoot a series of images intended for assembling a spherical panorama only with high voltage and low quality, because it is impossible to control the overlap, slopes and accurately position the nodal point.

Задачей данного изобретения является создание способа и устройства для фотосъемки серий изображений, предназначенных для сборки панорам, свободных от недостатков, описанных выше и применяемых на практике устройств. Кроме того, простота способа и устройства позволяет его воспроизводить в домашних условиях или продавать промышленные изделия по крайне низкой цене, давая возможность многочисленным любителям приобщиться к этому виду искусства. Малый вес и компактность позволяют взять это устройство на прогулку или в командировку, а также использовать в тех местах, где съемка со штативом затруднительна. При этом с заявляемым устройством возможна качественная оперативная панорамная фотосъемка.The objective of the invention is to provide a method and device for photographing a series of images intended for the assembly of panoramas, free from the disadvantages described above and used in practice of devices. In addition, the simplicity of the method and device allows it to be reproduced at home or to sell industrial products at an extremely low price, giving many lovers the opportunity to join this type of art. Light weight and compactness allow you to take this device for a walk or a business trip, as well as use in places where shooting with a tripod is difficult. In this case, with the inventive device, high-quality operational panoramic photography is possible.

Данная задача достигается тем, что в основе способа и устройства на его основе применен метод отвеса с двумя нитями, которые образуют треугольник и позволяют легко ориентировать камеру в трехмерной системе координат.This task is achieved by the fact that the plumb method with two threads that form a triangle and make it easy to orient the camera in a three-dimensional coordinate system is used at the heart of the method and the device based on it.

Данная система отвеса показана на фиг.1.This plumb system is shown in figure 1.

Рассмотрим жесткий стержень АВ, в трехмерной системе координат с началом в точке О и осями X, Y, Z. К концам стержня в точках А и В прикреплены нити и груз. Система представляет собой двухнитевой отвес. Причем отвес закреплен так, как показано на фиг.1. При условии АА'=ВВ' отрезок АВ будет параллелен отрезку А'В'.Consider a rigid rod AB, in a three-dimensional coordinate system with a start at point O and axes X, Y, Z. The ends of the rod at points A and B are attached to the thread and weight. The system is a double-thread plumb. Moreover, the plumb is fixed as shown in Fig.1. Under the condition AA '= BB', the segment AB will be parallel to the segment A'B '.

Если прикрепить к стержню АВ в точке N (AN=NB) нить, то стержень АВ будет всегда находиться в плоскости параллельной плоскости OXY.If you attach a thread to the rod AB at the point N (AN = NB), then the rod AB will always be in the plane parallel to the OXY plane.

При отклонении отрезка АВ от горизонтали возросшее натяжение одной из нитей возвращает систему в исходное состояние.When the segment AB deviates from the horizontal, the increased tension of one of the threads returns the system to its original state.

При повороте АВ вокруг оси Z отвес также будет поворачиваться вокруг этой оси.When AB rotates around the Z axis, the plumb line will also rotate around this axis.

Причем углы поворота отрезков АВ и А'В' будут идентичны.Moreover, the rotation angles of the segments AB and A'B 'will be identical.

Сориентировав отрезок АВ таким образом, чтобы отвес находился над точкой О можно однозначно определить положение точки N в трехмерной системе координат OXYZ. Усложним задачу - предположим, что в точке N закреплено материальное тело. Для точного определения положения этого материального тела в трехмерной системе координат потребуется определять угол поворота по осям Z и Y. Как было указано выше, двухнитевой отвес фиксирует поворот вокруг оси X, блокируя этим одну степень свободы вращения. Таким образом, удерживая отвес над точкой О и отслеживая углы вращения вокруг осей Z и Y, можно однозначно определить положение в трехмерном пространстве материального тела, закрепленного в точке N.By orienting the segment AB so that the plumb line is above point O, you can uniquely determine the position of point N in the three-dimensional coordinate system OXYZ. Let's complicate the task - suppose that a material body is fixed at point N. To accurately determine the position of this material body in a three-dimensional coordinate system, it will be necessary to determine the rotation angle along the Z and Y axes. As mentioned above, a two-strand plumb fixes a rotation around the X axis, blocking one degree of freedom of rotation. Thus, holding the plumb line over point O and tracking the angles of rotation around the axes Z and Y, we can uniquely determine the position in three-dimensional space of a material body fixed at point N.

На основе данного метода реализовано устройство, конструкция которого показана на фиг.2.Based on this method, a device is implemented, the design of which is shown in figure 2.

На камеру (1) с объективом (2) в районе нодальной точки N крепится держатель объектива (3) с жестко прикрепленными стержнями (4). К концам стержней прикреплены нити равной длины (5). С противоположной стороны к нитям прикреплен отвес (6). Нити закрепляются к отвесу не в одной точке, а на небольшом удлинении, как показано фиг.2, согласно теоретическим обоснованиям, приведенным выше.A lens holder (3) with rigidly attached rods (4) is attached to the camera (1) with the lens (2) in the region of the nodal point N. Threads of equal length (5) are attached to the ends of the rods. A plumb line (6) is attached to the threads on the opposite side. The threads are fixed to the plumb line not at one point, but at a small elongation, as shown in figure 2, according to the theoretical justifications given above.

Стержни (4), нити (5) и отверстия (7) в отвесе (4) образуют трапецию, так как нодальная точка N находится на линии крепления стержней и точно в середине отрезка АВ (последнее условие легко реализуемо в связи с симметричной конструкцией всех объективов). Исходя из этого, позиционируя отвес в точке О, можно однозначно фиксировать положение нодальной точки N в пространстве.The rods (4), threads (5) and holes (7) in the plumb line (4) form a trapezoid, since the nodal point N is on the line of attachment of the rods and exactly in the middle of the segment AB (the latter condition is easily realized due to the symmetrical design of all lenses ) Based on this, by positioning the plumb line at point O, we can uniquely fix the position of the nodal point N in space.

Основание А'В' трапеции ABA'B' всегда будет параллельно линии АВ стержней (4). Это позволяет, укрепив на отвесе шайбу (8) с пузырьковым уровнем (9) и указателем (10), с достаточной точность отслеживать поворот камеры вокруг оси NO.The base A'B 'of the trapezoid ABA'B' will always be parallel to the line of AB rods (4). This allows, having mounted a washer (8) with a bubble level (9) and a pointer (10) on a plumb line, with sufficient accuracy to track the rotation of the camera around the NO axis.

Для позиционирования камеры вокруг горизонтальной оси АВ используется жидкостный пузырьковый уровень (9), закрепленный на одном из стержней. Основой для крепления служит вращающаяся толстая шайба (8), закрепленная на одном из стержней (4) таким образом, что его можно вращать вокруг оси АВ. На одной стороне этой шайбы нанесена шкала. Согласно меткам, нанесенным на эту шкалу, определяется угол наклона камеры и отсчет производится относительно указателя (10), жестко связанного со стержнем.To position the camera around the horizontal axis AB, a liquid bubble level (9) is used, mounted on one of the rods. The basis for fastening is a rotating thick washer (8), mounted on one of the rods (4) so that it can be rotated around the axis AB. A scale is marked on one side of this washer. According to the marks on this scale, the angle of the camera is determined and the count is made relative to the pointer (10), rigidly connected with the rod.

Удерживая камеру в точке М, легко позиционировать наклон камеры относительно линии горизонта. При наклоне камеры натяжение одной нити возрастает, а другой ослабляется.Holding the camera at point M, it is easy to position the tilt of the camera relative to the horizon. When tilting the camera, the tension of one thread increases, and the other loosens.

В результате сила натяжения одной из нитей Т пытается вернуть отрезок АВ в горизонтальное положение, как показано на фиг.3.As a result, the tension force of one of the threads T is trying to return the segment AB to a horizontal position, as shown in Fig.3.

В качестве оптимального варианта - изменения конструкции объектива в промышленных условиях. Расположив крепления для стержней на корпусе объектива, производитель значительно расширит возможности использования своего изделия.As an optimal option - changes in the design of the lens in an industrial environment. By placing the mounts for the rods on the lens body, the manufacturer will significantly expand the possibilities of using its product.

Сущность способа проведения серий изображений, предназначенных для сборки панорам, состоит в следующем.The essence of the method of conducting a series of images intended for the assembly of panoramas is as follows.

Устройство на объективе камеры закрепляется таким образом, чтобы ось стержней (4) проходила через нодальную точку. На поверхность, где стоит фотограф, кладут шаблон с отмеченной точкой позиционирования отвеса. Желательно заранее отметить место на поверхности, где будет находиться, эта точка. Это потребуется в том случае, если серия изображений предназначается для создания сферической панорамы. Убрав шаблон, по этой точке позиционируется отвес и производится съемка. Применение тонких капроновых нитей позволяет легко ретушировать снимок и избавиться от изображения нитей и отвеса в кадре. На твердых поверхностях лучше использовать гибкий шаблон, который легко сложить для транспортировки. При съемке на траве и других подобных поверхностях лучше использовать твердый шаблон из пластика, дерева, металла или других материалов.The device on the camera lens is fixed so that the axis of the rods (4) passes through the nodal point. A template with a marked plumb point is placed on the surface where the photographer is standing. It is advisable to note in advance the place on the surface where it will be located, this point. This is required if a series of images is intended to create a spherical panorama. Having removed the template, a plumb line is positioned at this point and shooting is performed. The use of thin kapron threads makes it easy to retouch the picture and get rid of the image of threads and plumb in the frame. On hard surfaces it is best to use a flexible template that is easy to fold for transport. When shooting on grass and other similar surfaces, it is better to use a solid template made of plastic, wood, metal or other materials.

Применяя заявляемое устройство можно производить фотосъемку стоя в воде. Для этих целей требуется утяжеленный шаблон из материала, тонущего в воде.Using the inventive device, you can take pictures while standing in the water. For these purposes, a weighted template of material sinking in water is required.

Укоротив нити, можно производить фотосъемку на небольшом расстоянии над столом или другой возвышенностью, что значительно расширяет творческие возможности фотографа.By shortening the threads, you can take pictures at a short distance above the table or other elevation, which greatly expands the creative possibilities of the photographer.

На шаблоне размечены отметки, позволяющие контролировать поворот камеры вокруг вертикальной оси. Градуировка производится для требуемого перекрытия кадров. Если используется несколько объективов или объектив с переменным фокусным расстоянием, то наносится несколько шкал. В этом случае для удобства лучше сделать цветные шкалы или использовать несколько шаблонов. Для удобства отметки пронумерованы. В этом случае очень просто получить необходимую последовательность изображений. Так же перед началом фотосъемки необходимо калибровать шкалу на барабане (8). Градуировку лучше сделать заранее с использованием штатива. При многорядной съемке учитывается угол перекрытия изображений между рядами. Для этого жестко устанавливается камера под требуемым углом, и вращающийся барабан ориентируется таким образом, чтобы пузырек уровня (9) занял отмеченное положение, и напротив указателя (10) ставится метка соответственно углу наклона камеры. При использовании нескольких объективов с различными фокусными расстояниями или объектива с переменным фокусным расстоянием потребуется использование нескольких шкал, если таких много, то возможно использование сменных шкал.Marks are marked on the template, allowing you to control the rotation of the camera around the vertical axis. Graduation is performed for the required overlapping frames. If multiple lenses or a zoom lens are used, then multiple scales are applied. In this case, for convenience, it is better to make colored scales or use several templates. For convenience, the marks are numbered. In this case, it is very simple to obtain the necessary sequence of images. Also, before starting photography, it is necessary to calibrate the scale on the drum (8). Calibration is best done in advance using a tripod. In multi-row shooting, the angle of overlapping images between the rows is taken into account. To do this, the camera is rigidly mounted at the required angle, and the rotating drum is oriented so that the bubble of the level (9) takes the marked position, and a mark is placed opposite the pointer (10) according to the angle of the camera. If you use multiple lenses with different focal lengths or a lens with a variable focal length, you will need to use several scales, if there are many, then you can use interchangeable scales.

Съемка производится следующим образом. Удерживая камеру таким образом, чтобы основное усилие прикладывалось к точке М, другой рукой слегка подправляется положение камеры. В этом случае система отвесов устанавливает камеру в вертикальное положение. Обычно съемка изображений для сборки панорам производится в положении «портрет», именно в таком положении изображена камера на фиг.2.The shooting is as follows. Holding the camera so that the main force is applied to point M, the camera’s position is slightly adjusted with the other hand. In this case, the plumb line system sets the camera in a vertical position. Typically, shooting images for assembling panoramas is performed in the "portrait" position, it is in this position that the camera is shown in Fig.2.

Для использования камеры в положении «пейзаж» ориентируем отвес по точке О. Затем производится ориентация указателя отвеса (11) на начальную отметку съемки и ориентация угла наклона камеры по шкале на вращающемся барабане (8). Для этого указатель барабана (10) устанавливается на отметку угла наклона для требуемого ряда. Изменяется наклон камеры таким образом, чтобы пузырек занял отмеченную позицию. Камера устанавливается под нужным углом наклона в горизонтальной плоскости вращения. Перед нажатием на кнопку спуска затвора камеры еще раз контролируется положение отвеса (6) и указателя отвеса (11). Затем производится съемка.To use the camera in the “landscape” position, we orient the plumb line at point O. Then, the plumb line pointer (11) is oriented to the starting point of shooting and the camera is tilted according to the scale on the rotating drum (8). For this, the pointer of the drum (10) is set to the angle mark for the desired row. The tilt of the camera changes so that the bubble takes the marked position. The camera is mounted at the desired angle of inclination in the horizontal plane of rotation. Before pressing the camera shutter button, the position of the plumb line (6) and the plumb line indicator (11) are once again checked. Then shooting is done.

Важно отметить, что при использовании данного устройства отпадает необходимость контролировать кадрирование по видоискателю (как в системе с однонитевым отвесом), а становится возможным сосредоточить внимание на отметках поворота, высоты точки фотосъемки и уровне наклона по горизонтали. При многорядной съемке, завершив цикл вращения вокруг вертикальной оси, шайба (8) переводится на следующую отметку и повторяется серия фотосъемки вокруг вертикальной оси.It is important to note that when using this device, there is no need to control framing by the viewfinder (as in a system with a single-plumb line), and it becomes possible to focus on turning marks, the height of the photo point and the level of horizontal tilt. In multi-row shooting, having completed the rotation cycle around the vertical axis, the washer (8) is transferred to the next mark and the series of photographing around the vertical axis is repeated.

Данное устройство позволяет легко сделать снимки надира и зенита. Процесс съемки в этих положениях показан на фиг.4. Стрелками указано направление фотосъемки. Двухнитевая конструкция отвеса позволяет удобно ориентировать камеру при угле вращения вокруг оси АВ.This device makes it easy to take pictures of nadir and zenith. The shooting process in these positions is shown in Fig.4. The arrows indicate the direction of photography. The double-thread plumb design allows you to conveniently orient the camera at an angle of rotation around the axis AB.

Возможность производить фотосъемку поверхности, на которой стоит фотограф, с минимумом артефактов в кадре (тонкие нити и верхняя часть груза) позволяет применить данное устройство совместно с панорамной головкой для фотосъемки нижней части сферы. Части сферы, за исключением нижней части, снимают с применением штатива и панорамной головки, положение I на фиг.5. Но штатив не позволяет снимать низ. В кадре будут видны ножки штатива. С помощью отвеса или другим способом измеряется высота h - расстояние от нодальной точки до поверхности. Причем для съемки в положении II нити отвеса устройства должны иметь такую длину, чтобы расстояние от нодальной точки до поверхности было, как и в случае I равно h.The ability to take pictures of the surface on which the photographer stands, with a minimum of artifacts in the frame (thin threads and the upper part of the load) allows you to use this device in conjunction with a panoramic head for photographing the lower part of the sphere. Parts of the sphere, with the exception of the lower part, are removed using a tripod and a panoramic head, position I in FIG. 5. But the tripod does not allow you to remove the bottom. The legs of the tripod will be visible in the frame. Using a plumb line or in another way, the height h is measured - the distance from the nodal point to the surface. Moreover, for shooting in position II, the plumb line of the device must be of such a length that the distance from the nodal point to the surface is, as in case I, equal to h.

В положении I отмечается точка под штативом, скажем О, когда штатив уберут, для съемки в положении II отвес выставляют по этой же точке О. В результате нодальная точка камеры окажется в той же точке пространства, что и в случае съемки в положении I.In position I, a point is marked under the tripod, say O, when the tripod is removed, a plumb line is set at the same point O for shooting in position II. As a result, the nodal point of the camera will be at the same point in space as in the case of shooting in position I.

Пример из реально собранной панорамы показан фиг.6.An example of a panorama actually assembled is shown in FIG. 6.

В поле кадра нити обрываются, так как их концы перекрыты другими изображениями.In the field of the frame, the threads break off, since their ends are blocked by other images.

Таким простым способом точно сделать снимок нижней части сферической панорамы было невозможно.In such a simple way, it was impossible to accurately take a picture of the lower part of the spherical panorama.

Для испытаний и проверки технических возможностей данного устройства был изготовлен опытный экспериментальный образец. Общий вид собранного устройства показан на фиг.7.To test and verify the technical capabilities of this device, a prototype pilot was made. A general view of the assembled device is shown in Fig.7.

Для изготовления прототипа этого устройства были применены две половинки держателя для труб. Резиновая прокладка предохраняет объектив от повреждений и отлично фиксирует устройство. Расстояние между точками крепления нитей отвеса в данном образце составило 250 мм. При экспериментах использовалась камера Canon 10D с объективом ЗЕНИТАР-16М. Вес камеры с объективом около 1 килограмма. Используемый груз отвеса составлял 600 грамм. Это позволяло легко удерживать стержни в горизонтальном положении. При меньшем весе камеры можно использовать грузы меньшей массы.To make a prototype of this device, two halves of the pipe holder were used. Rubber gasket protects the lens from damage and fixes the device perfectly. The distance between the points of attachment of the plumb lines in this sample was 250 mm. In the experiments, a Canon 10D camera with a ZENITAR-16M lens was used. The weight of the camera with a lens is about 1 kilogram. The used plumb load was 600 grams. This made it possible to easily hold the rods in a horizontal position. With a smaller weight of the camera, weights of less weight can be used.

В качестве датчика угла наклона камеры использовалась шайба из плексигласа (толщина 10 мм), обточенная с помощью бытовой электродрели со сточенным краем, в которую с помощью термоклея был закреплен жидкостный пузырьковый уровень. Указатели для определения углов наклона и поворота камеры были изготовлены из обычной проволоки. Следует отметить, что для практического применения, указатель отвеса (11) (фиг.2) лучше изготовить откидным, как показано на фиг.8.A plexiglass washer (thickness 10 mm), turned with a household electric drill with a sharpened edge, into which a liquid bubble level was fixed using hot-melt adhesive, was used as a camera angle sensor. Pointers for determining the angles of inclination and rotation of the camera were made of ordinary wire. It should be noted that for practical use, the plumb index (11) (Fig. 2) is best made folding, as shown in Fig. 8.

Одно положение указателя отвеса будет в положении для транспортировки, другое - рабочее. Шкала указателя наклона камеры - шайба (8) с уровнем (9) на фиг.2 была проградуирована на три ряда для съемки сферической панорамы. При использовании данных объективов и камеры для перекрытия угла обзора по горизонту 180° требовалось 8 кадров. Камера использовалась в положении «портрет».One position of the plumb indicator will be in the transport position, the other is working. The scale of the camera tilt indicator - the washer (8) with the level (9) in figure 2 was graduated in three rows for shooting a spherical panorama. When using these lenses and a camera, 8 frames were required to overlap a viewing angle of 180 °. The camera was used in the "portrait" position.

Так как в данных условиях (кроп-фактор 1,6) объектив ЗЕНИТАР-16М обеспечивает угол обзора по малой стороне кадра 54°, то перекрытие соседних кадров составило (54°×8-360°)/8=9°.Since under these conditions (crop factor 1.6) the ZENITAR-16M lens provides a viewing angle along the small side of the frame 54 °, the overlap of adjacent frames was (54 ° × 8-360 °) / 8 = 9 °.

Это составляет около 16%. Таким образом, для получения сферической панорамы было решено произвести съемку двух замкнутых рядов изображений и изображения пола, всего 8+8+1 снимок.This is about 16%. Thus, in order to obtain a spherical panorama, it was decided to shoot two closed rows of images and a floor image, a total of 8 + 8 + 1 snapshot.

Результат сборки панорамного изображения превзошел все ожидания. На такой большой серии изображений было получено стабильное перекрытие соседних изображений и практически отсутствовал параллакс.The result of the panoramic image assembly exceeded all expectations. On such a large series of images, a stable overlap of neighboring images was obtained and parallax was practically absent.

Впоследствии при съемках в помещении, когда на камеру была установлена вспышка, оказалось, что вес вспышки сильно затрудняет удержание камеры в требуемом положении. Но серию кадров удалось сделать до конца и получить хороший результат. Как вариант решения этой проблемы предлагается использование внешней вспышки управляемой через кабель или ИК-передатчик. Практически все современные камеры обладают этой возможностью.Subsequently, when shooting indoors, when the flash was installed on the camera, it turned out that the weight of the flash makes it very difficult to keep the camera in the desired position. But we managed to make a series of frames to the end and get a good result. As an option to solve this problem, the use of an external flash controlled via a cable or an infrared transmitter is proposed. Almost all modern cameras have this feature.

Для удобства крепление нити отвеса к стержням, желательно использовать зажимы. Например, винтовые, как показано на фиг.9. Зажим для нити может быть любого типа. При экспериментах хорошо зарекомендовала себя обычная резиновая трубочка (12), обеспечивающая простоту и легкость управления длиной нити.For convenience, fastening the plumb line to the rods, it is advisable to use clamps. For example, screw, as shown in Fig.9. The thread clip can be of any type. In experiments, the conventional rubber tube (12), which provides simplicity and ease of control of the length of the thread, has proven itself well.

Это значительно облегчает регулировку длины нити, в зависимости от роста фотографа, или в случае фотосъемки возвышенных поверхностей, например над поверхностью стола. Для регулировки равенства длины нитей удобно использовать груз с двумя перпендикулярными отверстиями, в одном из которых расположен фиксатор, например, винтовой, а через другие свободно проходят нити отвеса. Конструкцию такого отвеса отображена на фиг.10, где 13 - фиксатор нити отвеса.This greatly facilitates the adjustment of the length of the thread, depending on the growth of the photographer, or in the case of photographing elevated surfaces, for example above the surface of the table. To adjust the equality of the length of the threads, it is convenient to use a load with two perpendicular openings, in one of which there is a clamp, for example, a screw, and plumb threads freely pass through the others. The design of such a plumb line is shown in FIG. 10, where 13 is a plumb line retainer.

Для контроля угла наклона камеры помимо крепления уровня (9) также может быть использован вариант крепления одной из нитей к подвижной шайбе (8) со шкалой (фиг.11). Визир шкалы жестко связан со стержнем. При наклонах цилиндр остается неподвижным, его положение на оси вращения зафиксировано нитью с отвесом, а указатель (10) перемещается вместе с вращающимся стержнем.To control the angle of the camera, in addition to fixing the level (9), one can also use the option of attaching one of the threads to a movable washer (8) with a scale (11). The scaler is firmly connected to the rod. During tilting, the cylinder remains stationary, its position on the axis of rotation is fixed with a plumb line, and the pointer (10) moves with the rotating rod.

При весе камеры более килограмма руки фотографа находятся в большом напряжении. Причем требуется постоянно контролировать три параметра: поворот, наклон, высота. Для снижения физической нагрузки предлагается использовать шейный штатив (общий вид в действии показан на фиг.12) с упором на брючном ремне одной стороной и небольшой сферической головкой на другом конце штатива. Это головка (14) закрепляется снизу держателя объектива (3), как показано на фиг.13. От места крепления головки (14) до упора (16) размещается жесткий шейный штатив (15). К концам упора (16) за крепления (17) зацеплены концы ремня (18), который навешивается на шею пользователя.With a camera weighing more than a kilogram, the photographer’s hands are in great tension. Moreover, you need to constantly monitor three parameters: rotation, tilt, height. To reduce physical activity, it is proposed to use a neck tripod (a general view in action is shown in Fig. 12) with an emphasis on the trouser belt on one side and a small spherical head on the other end of the tripod. This head (14) is attached to the bottom of the lens holder (3), as shown in Fig. 13. From the place of attachment of the head (14) to the stop (16), a rigid neck tripod (15) is placed. The ends of the belt (18), which are hung on the user's neck, are hooked to the ends of the stop (16) for fastenings (17).

Для решения проблем, связанных с применением объективов типа «рыбий глаз», у которых передняя линза зачастую большего диаметра и объектив в этом случае имеет форму конуса, а также для универсальности с использованием разных объективов и объективов с переменным фокусным расстоянием предлагается реализация устройства с креплением к камере подвижной планки.To solve the problems associated with the use of fisheye lenses, in which the front lens is often larger in diameter and the lens in this case has the shape of a cone, as well as for versatility using different lenses and lenses with variable focal lengths, an implementation of a device with mount to movable bar chamber.

На фиг.14 показан вид такой камеры сбоку (а) и сверху (б). Камера (1) имеет сменные объективы (2). Посредством винта (19) к стандартному креплению на нижней части камеры крепится башмак (20), имеющий направляющую (21), по которой перемещается кронштейн, с закрепленным на нем П-образной скобой (22) со стержнями. Размер скобы подобран таким образом, что ось стержней проходит через главную оптическую ось системы камера-объектив.On Fig shows a side view of such a camera (a) and top (b). The camera (1) has interchangeable lenses (2). By means of a screw (19), a shoe (20) is attached to the standard mount on the bottom of the chamber, having a guide (21) along which the bracket moves, with a U-shaped bracket (22) fixed to it with rods. The size of the bracket is selected so that the axis of the rods passes through the main optical axis of the camera-lens system.

Направляющая (21) перемещается в прорези башмака (20). Таким образом, можно подстраивать положение оси стержней вдоль оптической оси объектива. В результате получается универсальное устройство, ограниченное типом камеры. Общий вид в действии такого устройства показан на фиг.15.The guide (21) moves in the slot of the shoe (20). Thus, it is possible to adjust the position of the axis of the rods along the optical axis of the lens. The result is a universal device limited to the type of camera. A general view of the operation of such a device is shown in FIG.

Хотя настоящее изобретение было описано с выделением предпочтительных вариантов осуществления, специалистам в данной области техники ясно, что настоящее изобретение не ограничивается вариантами осуществления, описанными и проиллюстрированными выше. Различные варианты осуществления и адаптации, помимо показанных и описанных здесь, а также многие вариации, модификации и эквивалентные устройства ясно следуют из приведенного выше описания и чертежей.Although the present invention has been described with emphasis on preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments described and illustrated above. Various embodiments and adaptations, in addition to those shown and described herein, as well as many variations, modifications and equivalent devices clearly follow from the above description and drawings.

Claims (10)

1. Способ панорамной фотосъемки, характеризующийся тем, что съемку производят, позиционируя камеру с объективом таким образом, что обеспечивается условие поворота оптической системы вокруг нодальной точки, расположенной на главной оси объектива и находящейся внутри системы линз, условие постоянства угла наклона и постоянства угла поворота камеры, условие сохранения положения нодальной точки объектива относительно точки съемки, отличающийся тем, что на камеру с объективом крепят держатель объектива с жестко прикрепленными к нему стержнями, расположенными на горизонтальной оси и перпендикулярно оси объектива, а к концам стержней прикрепляют нити и груз так, что эта система представляет собой двухнитевой отвес, причем камеру с объективом закрепляют таким образом, чтобы ось стержней проходила через нодальную точку, а для позиционирования камеры вокруг горизонтальной оси используют закрепленный с помощью вращающейся вокруг горизонтальной оси шайбы на одном из стержней жидкостный пузырьковый уровень, причем угол наклона камеры определяют согласно меткам, нанесенным на шкалу шайбы, и относительно указателя, жестко связанного со стержнем.1. The method of panoramic photography, characterized in that the shooting is done by positioning the camera with the lens in such a way that the condition for the rotation of the optical system around the nodal point located on the main axis of the lens and inside the lens system is ensured, the condition of the angle of inclination and the angle of rotation of the camera being constant , a condition for maintaining the position of the lens nodal point relative to the shooting point, characterized in that a lens holder with a lens rigidly attached to it is attached to the camera with the lens with threads located on the horizontal axis and perpendicular to the axis of the lens, and the ends of the rods are fastened with threads and weight so that this system is a two-strand plumb line, and the camera with the lens is fixed so that the axis of the rods passes through the nodal point, and around the camera to position the horizontal axis using a liquid bubble level fixed with a washer rotating on a horizontal axis of the washer on one of the rods, the angle of inclination of the chamber being determined according to the marks applied to the scale of the washer, and relative to the pointer, rigidly connected with the rod. 2. Способ панорамной фотосъемки по п.1, отличающийся тем, что для получения изображений сферической панорамы на поверхность, где стоит фотограф, кладут шаблон с отмеченной точкой позиционирования отвеса, после чего убирается шаблон, и по этой точке позиционируется отвес, и производят съемку.2. The panoramic photography method according to claim 1, characterized in that to obtain images of a spherical panorama, a template with a marked plumb point is placed on the surface where the photographer is standing, then the template is removed, and a plummet is positioned at this point, and the picture is taken. 3. Способ панорамной фотосъемки по п.2, отличающийся тем, что при съемке на земной поверхности используют твердый шаблон из пластика, дерева, металла или других материалов.3. The method of panoramic photography according to claim 2, characterized in that when shooting on the earth's surface using a solid template made of plastic, wood, metal or other materials. 4. Способ панорамной фотосъемки по п.2, отличающийся тем, что при съемке в воде используют утяжеленный шаблон из материала, тонущего в воде.4. The method of panoramic photography according to claim 2, characterized in that when shooting in water using a weighted template of material sinking in water. 5. Способ панорамной фотосъемки по п.1, отличающийся тем, что при креплении нитей отвеса к стержням используют зажимы любого типа.5. The method of panoramic photography according to claim 1, characterized in that when fastening the plumb threads to the rods, clips of any type are used. 6. Способ панорамной фотосъемки по п.1, отличающийся тем, что используют шейный штатив с упором на брючном ремне одной стороной и небольшой сферической головкой на другом конце штатива, причем головка закрепляется снизу держателя объектива, а к концам упора зацеплены концы ремня, который навешивают на шею пользователя во время съемки.6. The panoramic photography method according to claim 1, characterized in that they use a neck tripod with an emphasis on the trouser belt on one side and a small spherical head on the other end of the tripod, the head being fixed at the bottom of the lens holder, and the ends of the belt hooked to the ends of the stop on the user's neck while shooting. 7. Устройство для панорамной фотосъемки, содержащее камеру с объективом, предназначенным для панорамной фотосъемки, отличающееся тем, что дополнительно содержит закрепленный на камере с объективом держатель объектива с жестко прикрепленными к нему стержнями, расположенными на горизонтальной оси и перпендикулярно оси объектива, а к концам стержней закреплены нити и груз таким образом, что эта система представляет собой двухнитевой отвес, причем камера с объективом закреплены таким образом, что ось стержней проходит через нодальную точку.7. A device for panoramic photography, comprising a camera with a lens intended for panoramic photography, characterized in that it further comprises a lens holder attached to the camera with the lens with rods rigidly attached to it, located on the horizontal axis and perpendicular to the axis of the lens, and to the ends of the rods the threads and the load are fixed in such a way that this system is a double-thread plumb, and the camera with the lens are fixed in such a way that the axis of the rods passes through the nodal point at. 8. Устройство для панорамной фотосъемки по п.7, отличающееся тем, что отвес содержит указатель, который выполняется откидным, причем одно положение указателя отвеса - положение для транспортировки, другое - рабочее.8. The device for panoramic photography according to claim 7, characterized in that the plumb line contains a pointer that is hinged, and one position of the plumb line pointer is the position for transportation, the other is working. 9. Устройство для панорамной фотосъемки по п.7, отличающееся тем, что на одном из стержней закреплена вращающаяся вокруг горизонтальной оси толстая шайба, к которой крепится одна из нитей двухнитевого отвеса, причем на одной стороне этой шайбы нанесена шкала, а указатель шкалы жестко связан со стрежнем.9. The device for panoramic photography according to claim 7, characterized in that a thick washer rotating around a horizontal axis is fixed to one of the rods, to which one of the threads of the double-thread plummet is attached, and a scale is applied on one side of this washer, and the scale pointer is rigidly connected with a rod. 10. Устройство для панорамной фотосъемки по п.7, отличающееся тем, что на одном из стержней закреплен с помощью вращающейся вокруг горизонтальной оси толстой шайбы жидкостный пузырьковый уровень, причем на одной стороне этой шайбы нанесена шкала, а указатель шкалы жестко связан со стрежнем.10. The device for panoramic photography according to claim 7, characterized in that a liquid bubble level is fixed on one of the rods by means of a thick washer rotating around the horizontal axis, and a scale is applied on one side of this washer, and the scale pointer is rigidly connected to the rod.
RU2005138891/28A 2005-12-14 2005-12-14 Method and device for panoramic photography RU2319188C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138891/28A RU2319188C2 (en) 2005-12-14 2005-12-14 Method and device for panoramic photography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138891/28A RU2319188C2 (en) 2005-12-14 2005-12-14 Method and device for panoramic photography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005138891A RU2005138891A (en) 2007-06-20
RU2319188C2 true RU2319188C2 (en) 2008-03-10

Family

ID=38314061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005138891/28A RU2319188C2 (en) 2005-12-14 2005-12-14 Method and device for panoramic photography

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2319188C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200396U1 (en) * 2019-12-30 2020-10-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр информационных технологий в проектировании Российской академии наук OPTICAL-ELECTRONIC SENSOR FOR PANORAMIC IMAGE FORMATION

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108732576B (en) * 2017-04-18 2020-12-25 上海诺司纬光电仪器有限公司 Method for positioning by means of a laser measuring device and laser measuring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200396U1 (en) * 2019-12-30 2020-10-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр информационных технологий в проектировании Российской академии наук OPTICAL-ELECTRONIC SENSOR FOR PANORAMIC IMAGE FORMATION

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005138891A (en) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107493463B (en) Projector trapezoidal bearing calibration and system
ES2396417T3 (en) Apparatus for controlling image stabilization and imaging apparatus
KR0136059B1 (en) Apparatus for fixing lcd view-finder to camcorder
US9749522B2 (en) Tracking device for portable astrophotography of the night sky
US20070264004A1 (en) Multiple image mosaic photograph camera mount and method
US5993077A (en) Stand assembly for an optical device
RU2319188C2 (en) Method and device for panoramic photography
CN209943907U (en) Camera fixing holder with tripod
JPH11160815A (en) Stereoscopic photographing device by two cameras
JPS63197926A (en) Optical device
KR100944214B1 (en) Panorama photographing device
KR20140048773A (en) Camera stabilizer
US6795648B1 (en) High resolution photographic system
JP2003315902A (en) Lens optical axis fixing panhead and method of using the same
US2951429A (en) Photographic cameras
CN201298136Y (en) Panoramic-view horizontal vertical-shooting splicer
Wildi The Hasselblad Manual
US4226518A (en) Photographic camera having long focal length objective
KR200345084Y1 (en) A Panorama-Camera Supporter Coupler
KR102532926B1 (en) Telephoto lens support plate
US3557679A (en) Stand for photographic or cinematographic cameras
CN213629574U (en) Control camera photography display
JP2005141187A (en) Optical apparatus provided with image forming surface adjusting part, and tilt optical apparatus
JP6710880B1 (en) Photography equipment
US384940A (en) Photographic camera

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081215