HDR垂直全景

全景攝影已經(jīng)被大家所熟知，它的拍攝方式看起來也很固定：在保證相鄰圖像具備一定重合度的前提下，“水平拍攝”一些照片素材，再進行后期拼接。全景攝影能夠讓攝影者通過圖像拼接，從而展示比鏡頭視角廣得多的場景。而如果我們換一個角度去思考全景攝影的拍攝方式，也許會有不一樣的結果。

通常全景圖片是水平拍攝得到，如果垂直拍攝會得到什么結果呢？這種拍攝方式就是下文要介紹的垂直全景（Vertorama）——在垂直方向拍攝全景。垂直拍攝可能聽起來不可思議，但它尤其適合展示室內(nèi)場景。拿一座教堂來說，讀者在觀看垂直全景拍攝的照片時，會有一種身臨其境的感受，能夠看到人在現(xiàn)場第一時間所能看到的全部視角。

但是，拍攝垂直全景并不是輕而易舉的：垂直方向的景物可能有比較大的動態(tài)范圍，從上到下拍攝一組照片很可能無法記錄下最亮及最暗部分的細節(jié)；（此外，垂直拍攝也要保證節(jié)點位置不動，否則會造成拼接失敗——譯者注）。如果將垂直全景（Vertorama）技術與高動態(tài)范圍（HDR）攝影結合起來，我們就有機會真實再現(xiàn)甚至藝術化再現(xiàn)原有場景。本文將這種拍攝手法稱之為“HDR垂直全景”。

下文將詳細講解HDR垂直全景拍攝及制作過程中的每一步。

面臨的挑戰(zhàn)

要拍攝HDR垂直全景，拍攝者需要將垂直全景技術和HDR攝影技術結合起來。這就意味著：在HDR垂直全景待拼接的每一部分素材（相機上仰、下俯拍攝，見圖2-1）中，都包含一組包圍曝光的照片（圖2-2）以及由這組照片通過通道映射（tonmapping）而得到的HDR局部圖片（圖2-3）。這些HDR局部圖片通過數(shù)碼拼接而得到垂直全景（圖2-4），經(jīng)過裁切以及進一步后期制作后得到最終成品（圖2-5）。所以，一張HDR垂直全景中都包含了數(shù)十張前期拍攝素材，拍攝者就可能面臨以下問題：

1.需要精確拍攝的照片素材，并確保要拼接的相鄰圖片有很好的重合度。這里精確有兩個含義：1）保持拍攝節(jié)點不動； 2）包圍曝光時相機不能出現(xiàn)晃動。

2.拍攝需要在盡可能短的時間內(nèi)完成。因為垂直方向的涵蓋面較廣，光影的細微變化都會反映在最終照片中。此外，一些場景中有移動物體，這也給拍攝帶來了更大的挑戰(zhàn)。

3.HDR垂直全景是一種近似墨卡托投影的“變形”視角呈現(xiàn)方式。正是由于此類圖片是數(shù)碼拼接的產(chǎn)物，拍攝者在取景器中是無法看到最終效果的。因此，HDR垂直全景的拍攝有賴于拍攝者的大膽創(chuàng)意以及豐富的拍攝經(jīng)驗。

4.許多值得拍HDR垂直全景的地方（例如教堂以及古城堡），現(xiàn)場光線都十分微弱而且不允許帶三腳架進去。拍攝者可能不得不手持相機，以較低的快門速度進行包圍曝光拍攝。

5.制作過程會帶來很大的計算量，所以計算機需要足夠好。

器材準備

拍攝過程中最主要的器材就是相機、鏡頭以及全景云臺。

A.相機

如果使用三腳架完成拍攝過程，一臺具備手動擋的相機就足以勝任。但如果是手持拍攝，具備以下功能的相機會讓你事半功倍：

1.高連拍速度（High Fps）以及自動包圍曝光（AEB）。這個功能能夠08521d6f7b8a8b181e78f68445865de3d2011150b868303a0dbe2d0fe932a76a讓拍攝者在很短時間內(nèi)完成包圍曝光圖像的采集并且將相機晃動以及景物移動引起的畫面偏差降到最小。（足夠好的光線條件下或足夠高的ISO條件下——譯者注）。

2.曝光鎖定以及焦點鎖定（AE/AF Lock）。一臺具備曝光鎖定以及焦點鎖定的相機能夠讓拍攝者用更少的時間完成從上到下多組相同參數(shù)包圍曝光圖片的拍攝。

3.優(yōu)質(zhì)的高感成像。在一些不得不采用手持拍攝方式的弱光環(huán)境中，需要通過提高ISO來獲取更高的快門速度，進而提高拍攝成功率。

4.足夠的緩存及外部存儲空間。由于HDR垂直全景需要經(jīng)由多組包圍曝光圖片來合成，圖片的數(shù)據(jù)量就成倍地增加了。圖片在存儲到外部存儲卡上之前會先存儲在相機緩存中，手持拍攝時又要非常迅速地完成HDR垂直全景中每部分的拍攝。如果因為緩存限制導致連拍速度下降，會極大地降低拍攝成功率。（拍攝時通常采用連拍模式，而許多相機在進行連拍時都有連續(xù)拍攝上限。例如佳能EOS 450D就只能連續(xù)拍攝10張Raw格式圖片，折算成±2EV、2EV間隔的包圍曝光也就只有三組。而一些高端的相機甚至具備±3EV、1EV間隔的包圍拍攝模式——譯者注。）

B.鏡頭

垂直全景不光要考慮垂直方向的景物，水平方向的視野也很重要。因此對鏡頭來說是越廣越好。8-12毫米（等效35毫米焦距）的超廣角鏡是非常適合拍攝垂直全景的，這是因為，超廣角鏡頭在水平方向上能夠取得盡可能大的視場；短焦距即使是在大光圈下也有較大的景深，這樣能夠保證圖像的清晰度；最后，根據(jù)焦距倒數(shù)折算率，廣角鏡的“安全快門”較低，這使得手持拍攝成為了可能。超廣角鏡的這三點優(yōu)勢，會讓HDR垂直全景的拍攝事半功倍。

C.全景云臺

全景云臺不同于普通云臺，它能夠把鏡頭的節(jié)點固定在相機的旋轉軸上，進而相機圍繞鏡頭節(jié)點旋轉拍攝。圍繞節(jié)點旋轉將能避免在圖像拼接時出現(xiàn)“接縫”，實現(xiàn)“完美”拼接 。（為了照顧水平視野，相機應當以水平方式放置并且圍繞水平軸旋轉。因此，傳統(tǒng)全景云臺的豎直固定方式并不能很好地滿足垂直全景的拍攝需求。因此作者自己動手制作了一種特殊云臺——譯者注）。用一些市面上能夠買到的攝影周邊器材搭建一個DIY全景云臺，就能滿足拍攝要求，并且堅固又廉價。一種可能的DIY全景云臺如下：

這個DIY全景云臺包括了：1、2是帶有角度刻度的分度盤；3是一個小型滑軌（加長型快裝板——譯者注），為了適應不同鏡頭節(jié)點而設置 ；4、5是兩個普通的云臺連接座 ；6是一個L型快裝板，能讓相機旋轉90度并居中固定在云臺上；7是在L型快裝板設置的掛鉤，不用時通過掛鉤連接在相機上，以防丟失。

拍攝過程

正如前文所述，拍攝HDR垂直全景有兩種方案：三腳架拍攝或者手持拍攝。通過上面的介紹，讀者或許認為手持拍攝難度過大，其實不然，只要通過恰當?shù)呐臄z方式，都能很好地完成拍攝。

A.準備

這一步是要找到鏡頭的節(jié)點。找到節(jié)點，并且旋轉軸通過節(jié)點，將能避免拼接失誤。上圖4中的1和2，就顯示了相機在拍攝時當不圍繞節(jié)點旋轉，在相鄰圖像3，4的重合區(qū)出現(xiàn)的透視改變現(xiàn)象。不同的鏡頭節(jié)點不同，對于變焦鏡，不同焦距的節(jié)點也不同。筆者建議拍攝者選用手頭的超廣角鏡，并且始終在最小焦距端拍攝。

這里介紹一種尋找節(jié)點的快捷方法。設置兩個前后相隔一定距離并且互相重合的桿子；將相機固定在加長快裝板上；拍攝兩張圖，一張是相機偏左的位置拍攝，一張偏右拍攝。通過加長快裝板上在云臺連接座的前后位置，直到找到一點，使得前后景物在兩張圖片中始終互相重合，即不發(fā)生透視改變現(xiàn)象。做一個標記，確定節(jié)點位置，也方便下次重新拍攝時的安裝。

節(jié)點找好之后，將云臺由水平模式（圖5-1）調(diào)節(jié)到垂直模式（圖5-2），即可開始下一步拍攝，見圖5。

B.相機設置

三腳架設置完畢后還需要對相機進行設置。主要設置如下：

1.焦點設置。焦點選擇在拍攝點距最遠景物之間的位置。（焦點設定在超焦距位置處——譯者注）將相機光圈設置在最佳成像光圈，通常是f/8甚至更小，這樣，景深很大，圖片清晰度也能得到保證。焦點設定好之后，將鏡頭（或機身）的對焦設置到手動對焦擋，即鎖焦。

2.白平衡的設置。如果能夠根據(jù)現(xiàn)場光手動設置白平衡，拍攝的所有照片都能夠較好地還原真實色彩。如果采取自動白平衡模式進行拍攝，則需要在后期手動調(diào)整白平衡。

3.設置反光鏡預升，減小反光鏡引起的機身抖動對圖片質(zhì)量的影響。微單相機不存在此問題。

4.使用快門線進行拍攝，能夠?qū)⒂|發(fā)快門引起的震動減到最小。

5.單反相機在長曝光拍攝時需要人為遮住光學取景器，以消除現(xiàn)場光通過光學取景器對相機測光以及曝光產(chǎn)生的干擾。

C.曝光要領

確定拍攝場景相符合的曝光參數(shù)有很多種辦法。筆者在這里選擇手動測光模式，因為這種方式確定的曝光參數(shù)比較精確，調(diào)節(jié)起來靈活性也強。在確定曝光之前，記得要將相機的ISO值盡可能調(diào)低，并將光圈設定好，通常在f/8和f/16之間。需要注意的是，這種設定原則不是一成不變的，當曝光時間超過相機預設最大限度30秒時，就要靈活處理以上參數(shù)之間的關系了。但從圖像品質(zhì)出發(fā)，ISO越低越好。

對場景中最亮部分及最暗部分分別進行點測光，得到兩組曝光參數(shù)，按照一個曝光序列，從最暗部分的曝光參數(shù)直到最亮的曝光參數(shù)，逐個拍攝圖片。為了保險起見，拍攝時按照最亮部分減1EV到最暗部分加1EV作為曝光序列的邊界點。

D.開始拍照

在進行了三腳架及相機設定，并確定曝光區(qū)間以后，拍攝者接下來應該盡量迅速及平穩(wěn)地完成照片拍攝工作。筆者建議，在決定按下快門前，一定要再次檢查三腳架設置及與相機的連接是否穩(wěn)固，相機設定是否正確等等細節(jié)問題。

1.檢查完畢后，將相機下俯，垂直對地，拍攝第一組對地面的照片。這張照片可能會把架子及攝影者的腳拍進去，不過沒關系，這一步是為了給后期的拼接提供一些拼接素材。

2.等待合適的拍攝時機。等待很重要，垂直全景因為視野范圍非常大，需要考慮的拍攝因素也較多，例如：來來往往的人流，光線的變化，每個拍攝區(qū)域的變化等等。

3.時機成熟后，按照從下往上的順序逐個區(qū)域拍攝。對每一個區(qū)域都要按照從最暗部分加1EV到最亮部分減1EV的參數(shù)邊界拍攝，每次間隔1EV。拍完一個區(qū)域，相機即上揚一定角度拍攝下一個區(qū)域。（上揚角度根據(jù)鏡頭不同而有所不同，要至少保證相鄰圖片重疊30%，超廣角鏡以30度為宜——譯者注。）

下面以一個拍攝實例說明具體拍攝流程：

光圈設定好之后，假設畫面中最亮部分測得快門數(shù)為1/1000秒，最暗處為1/15秒（最亮最暗相差6擋曝光），按照下面步驟開始拍攝。

1.從亮部減一擋作為曝光起點，即1/2000秒，間隔1EV逐步拍攝到暗部加1EV結束。接著是1/1000秒， 1/500秒，1/250秒，1/125秒，1/60秒，1/30秒，1/15秒，1/8秒。

2.在拍完一個區(qū)域后，相機應當上揚一定角度，保證與之前的拍攝區(qū)域有30%的重合區(qū)。

3.所有區(qū)域都拍完后，不要拆掉相機，應當在回放屏中逐一檢查拍攝歷史，看有沒有遺漏或者失誤的地方。

后期制作

后期制作需要好幾個步驟，如果你是以Raw格式拍攝的，需要用相關軟件將Raw轉化為合適的文件格式。另外，根據(jù)拍攝時ISO的不同，還需要進行數(shù)碼降噪處理。這些都是進行后期制作前需要完成的工作。

A.合成垂直全景

素材圖像準備好后，就應該進行圖像合成以及拼接了。這里包含兩步操作：1.每一個拍攝區(qū)域不同曝光的圖像合成為一張HDR圖片。2.將這些HDR圖片合成為最終的HDR垂直全景。理論上步驟1和步驟2可以互換，不過先1后2在操作上會更加簡單。

在步驟1中，拍攝者需要把不同曝光的圖片拖入HDR合成軟件，然后進行合成及調(diào)整，最后存儲為32位的HDR格式圖片。（鑒于合成軟件的不同，存儲為16位Tiff格式文件亦可——譯者注）注意，要將第一次調(diào)整完的參數(shù)存儲下來，然后批量應用到后續(xù)的區(qū)域HDR圖片中以保證一致性。步驟1完成后，我們就得到了關于每個區(qū)域的HDR圖片。

步驟2中，我們知道許多軟件都能完成圖像拼接，這里介紹Photoshop的Photomerge拼接功能。見下圖：

進入Photoshop后，選擇“文件→自動→Photomerge”。彈出的窗口中（見圖8），下拉菜單1中你可以選擇源圖像來源，4是Browse能夠單獨導入電腦中的圖片，5能夠讓你導入當前在Photoshop中打開的圖像文件。在拼接模式選擇中選擇“Cylindrical”模式，全部勾選3種選項能夠得到更好品質(zhì)的圖像。點擊Ok，就開始自動拼接了！

當拼接完成后在Photoshop面板中就能看得到最后結果。一般來講，圖像分層輸出并且邊緣是不規(guī)則的。這時只需要合并所有圖層即可（圖層→合并圖層），然后根據(jù)圖像的朝向旋轉到合適的位置（圖像→旋轉圖像）。

B.矯正變形

由于拍攝時不可能做到絕對對稱，因此Photoshop輸出的原始全景圖通常都會出現(xiàn)各種變形。這種變形可以通過形變工具（快捷鍵Ctrl+T，右鍵選擇變形）來修復。這里的修復側重于展寬圖像的中間部分以及縮窄頂部與底部。應用變形，并且進行裁剪后得到一種對稱式構圖的圖像。到這一步就完成了HDR垂直全景的制作。這幅圖像應該涵蓋了從上到下的視角以及從亮到暗的全部細節(jié)。剩下的就是進一步后期處理讓這幅畫面更加出彩，這屬于Photoshop后期處理的范疇，處理方式也因人而異，本文在此不再贅述。

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