Tilt & Shift objektiivin käyttö

[Maffer]

Miten ihmeessä puisilla laatikoilla on ennen onnistututtu korjaamaan perspektiiviä? Niissähän ei ole ollut välttämättä minkäänlaisia asteikkoja tai muutakaan hienoa. Silti on saatu kuva kohdalleen. Ei ole nykyisessä Intrepidissäkään mitään apuja ja sillä onnistuu.

[jaava]

Miten ihmeessä puisilla laatikoilla on ennen onnistututtu korjaamaan perspektiiviä? Niissähän ei ole ollut välttämättä minkäänlaisia asteikkoja tai muutakaan hienoa. Silti on saatu kuva kohdalleen. Ei ole nykyisessä Intrepidissäkään mitään apuja ja sillä onnistuu.

Kyllä näillä liikuntoja omaavilla laitteilla voi munkin mielestä kuvata monella tapaa. Asteikoilla ja ilman tai jotain siltä väliltä.

Tuli Canon TS-E 24mm f/3.5 Mk II tunti sitten testiin
Lukot kokeilin heti ensimmäiseksi ja tuntuvat hyviltä: eivät ole jumissa ja toimivat jouhean siististi (ei klappaa?).
Noi nurkat vois kuvata testitaululla, mutta ei mun kameralla pääse lähellekään tän objektiivin rajoja (jossain sanottiin: "Lasin tarkkuus riittää 100 MPix kameralle").

Tyynyvääristymäkin piti kokeilla ihan oman kantapään kautta, ja kyllä näyttää hyvältä. Niin hyvältä etten tiedä kannattaako sitä juuri mihinkään kuvaan korjata:

Kuva: kropit kuva-alan vasemmasta laidasta (pitkä sivu, shift 0, tilt 0): Sanyang TS 24mm ja Canon TSE 24mm Mk II

Kuvassa saattaa toi vanha komeron ovi olla suoruudessa heikompi kuin Canon.

Näyttää vahvasti siltä, että ostan tämän yksilön.

[rolsen]

Miten ihmeessä puisilla laatikoilla on ennen onnistututtu korjaamaan perspektiiviä? Niissähän ei ole ollut välttämättä minkäänlaisia asteikkoja tai muutakaan hienoa. Silti on saatu kuva kohdalleen. Ei ole nykyisessä Intrepidissäkään mitään apuja ja sillä onnistuu.

On mulla ollu 9x12 fieldi, sen kanssa ei tarvinnu ymmärtää korkeampaa matematiikkaa.

[zone6]

Miten ihmeessä puisilla laatikoilla on ennen onnistututtu korjaamaan perspektiiviä? Niissähän ei ole ollut välttämättä minkäänlaisia asteikkoja tai muutakaan hienoa. Silti on saatu kuva kohdalleen. Ei ole nykyisessä Intrepidissäkään mitään apuja ja sillä onnistuu.

On mulla ollu 9x12 fieldi, sen kanssa ei tarvinnu ymmärtää korkeampaa matematiikkaa.

Tämä on hyvä esimerkki siitä, kuinka yksinkertaisesta asiasta saadaan tekemällä tehtyä monimutkainen :D

T/S -objektiivissa ja sen käytössä ei periaatteessa ole mitään monimutkaista, mutta näköjään siitäkin sellaisen saa kun ylianalysoi asiaa tarpeeksi.

En ole koskaan tarvinnut edes mitään scheimpflug -laskelmia kallistusten kanssa. Saati mitta-asteikkoja kallistuksilla tai siirroille. Silmällä olen vain katsonut tähyslasia ja kääntänyt.

Nykyään kai oikea tapa olisi ensin laskea kaikki matemaattisesti, sitten tehdä kännykkäohjelma joka osaa nämä laskut, sitten rakentaa väline, jolla mitataan ensin kohteiden kaltevuudet suhteessa kameraan, sitten syöttää nämä kännykkään ja kännykkä ohjaa kaukosäädöllä vielä kameran säädöt kohdalleen?
Varatoimena kamerassa on surmatarkka asteikko, jolla voi käsin säätää kaiken kohdalleen.
Jos kuva ei vastaa odotuksia, syytetään kameraa. Ei kuvaajaa, joka ei tutkinut tähyslasia.
Ainakin tämä sopisi hyvin nykymaailman menoon.

[jaava]

Sitten tiltti kokeiluun: muutama laatikko joihin tarkentaa sekä tilttaamattomen objektiivin, että tiltatun.
Tällaista tuli Canon:lla:


Ja sitten kun nyt on myös Samyang pöydällä, niin sama vertailu silläkin:


Kummallakin objektiivilla saa kasvatettua terävän alueen tilttaamalla käsittämään koko laatikkojonon. Canon:lla tiltin säätö on helpompi tehdä ja se on myös hieman terävämpi täydellä aukolla.
Jos laatikkojono olisi ollut hieman lähempänä, tai pidempi, olisi efekti ollut selkeämmin näkyvissä.

[jaava]

Miten ihmeessä puisilla laatikoilla on ennen onnistututtu korjaamaan perspektiiviä? Niissähän ei ole ollut välttämättä minkäänlaisia asteikkoja tai muutakaan hienoa. Silti on saatu kuva kohdalleen.

On mulla ollu 9x12 fieldi, sen kanssa ei tarvinnu ymmärtää korkeampaa matematiikkaa.

Tämä on hyvä esimerkki siitä, kuinka yksinkertaisesta asiasta saadaan tekemällä tehtyä monimutkainen :D

Ihmisten tapa kohdata elämää on tyyliltään melko laaja: yhdessä päässä ääripragmaatikkoja, sellaisia jotka ei kirjaan koske, ja toisessa matemaatikkoja, jotka ei kykene soveltamaan ymmärrystään käytäntöön. Kaikkia on tullut kohdattua ja kaikissa on olleet omat hyvät ja huonot puolensa.

Minun tapani ei kuitenkaan ole ainoa oikea, eikä varmasti kaikille sopiva.

[jaava]

Kokeilu korjata kuvan, jota on shiftattu alaspäin 12mm.

1. Yritys tehdä se suoraan Lightroom:ssa ei onnistunut: LR ei anna mahdollisuutta muuttaa kanvaksen (kuvan taustan) kokoa.

2. Sitten viedään kuva Lightoomista kanvaksen muuttamiseksi Affinity Photon puolelle seuraavasti:
Lighroom
--Photo->Edit In->Affinity Photo
Affinity Photo
--Document->Resize Canvas
----Size 6094 x 9141
----Units: Pixels
----Anchor: Bottom middle
Ja saadaan tällainen kuva, jossa objektiivin optinen keskipiste on kuvan keskipisteessä:

Jonka jälkeen paluu LR:n puolelle.

Nyt tulikin uusi ongelma: Lightroom ei suostu antamaan Samyangin objektiivin korjaustietoja tämän kokoiselle ( 6094 x 9141 pix) kuvalle (vai mistä se kinnaa).
Tiedot objektiiville kuitenkin on olemassa, koska ne saa esiin, kunhan valittuna on vain kamerasta tullut kuvakoko (3648 x 5472):

Kuvassa Samyangin TS-objektiivi valittuna korjattavaksi.

Kyllä nyt tökkii kaikki!
Täytyykö mun todella tehdä Lightroom:lle jokaiselle shiftille korjaustiedoto (kauheasti kiroilua).
Tai tehdä korjaus kokonaan Affinity:n puolella, jossa on hieman yksinkertaisempi korjausalgoritmi.

[jaava]

Mittaustarkan panoraaman teko
Mä olen yrittänyt miettiä työjärjestystä ideaalin panoraaman kasaamiseksi sekä shiftatuista, että kuvista, joissa kameraa on käännetty (ylös/alas/oikealle/vasemmalle). Kävin läpi joitain astrokuvaajien esityksiä aiheesta, mutta heillä kohde on sen verran erityislaatuinen, että pääsevät käyttämään kohteen ominaisuuksia hyväkseen.
Linssivirheiden korjauksesta on hämmentävän epämääräistä tietoa netissä. Tämän takia hainkin tietoa astrokuvaajien jutuista ... en löytänyt. Varsinkin astronomiassa on oleellinen osa kuvien käyttöä mahdollisuus mitata tähtien/kohteiden paikkoja, joka edellyttää linssivirheiden ja TCA:n eliminointia.

Tällainen on ensimmäinen työversio:

1. Kuvissa ei ole parallaksivirhettä
2. Raw konversio
3. Työskennellään vain 16-bittiä per kanava työkaluilla (tai 32-bittiä liukuvanpilkun luvuilla)
4. Jos HDR, kokoa ne kullekin ruudulle tässä vaiheessa
5. Ongelma, kumpi ensin:
   1. Linssivirheiden. TCA:n ja vinjetoinnin korjaus, jotka venyttää/supistaa pikseleitä (*
   2. Jos panoraama, parsitaan se yhteen tässä vaiheessa
6. Projektion korjaus panoraamalle

*)Jokainen kuvankäsittelyyn liittyvä vaihe, ennen panoraaman kokoamista, heikentää mahdollisuuksia parsia kuvat yhteen tarkasti

Lopuksi: Jos pyritään vain esteettisesti onnistuneisiin kuviin, niin tällähän ei ole juuri mitään merkitystä.

[niffe]

Näistä edellä mainituista ilmiöistä väittelin kovasti Nomadin kanssa tälläkin foorumilla. Toivottavasti hän lukee näitä viestejä vielä. Ei ole mitään paina-nappia-ja-nauti-täydellisestä-kuvasta-sovellusta, joka korjaisi kuvan kuvautumisvirheet eri akseleilla tilttaavien linjojen osalta.

[zone6]

Astrokuvaajat, jotka tekevät mittauksia kuvista, tuskin käyttävät ts-objektiiveja ja panoraamaratkaisuja.

Laajuuttakin on liiaksi siihen tarkoitukseen.

[Maffer]

Tässä kohtaan olisi käyttöä neuroverkkosovellukselle. Sillä saisi reverse-engineerattua myös käytetyt käännöt ja siirrot kuvasta. Voisimpa talven aikana pyöräyttää opetusmateriaalia ping-pongilla kuvatuista ruuduista. Eli tämä lopulta on se yhden napin ratkaisu kuvan korjaamiselle.

[jaava]

Ei ole mitään paina-nappia-ja-nauti-täydellisestä-kuvasta-sovellusta, joka korjaisi kuvan kuvautumisvirheet eri akseleilla tilttaavien linjojen osalta.

Tilttaus on selkeästi vaikeampi korjata, mutta ei mahdoton.
Mä en oikein ole innostunut tiltin korjauksesta ihan jo työmäärän vuoksi - vaatinee ihan manuaalisen käsittelyn (ei ainakaan ole tullut sovellusta vastaan).

Astrokuvaajat, jotka tekevät mittauksia kuvista, tuskin käyttävät ts-objektiiveja ja panoraamaratkaisuja.

Tiltti tuskin on käytössä, mutta shift on mahdollinen (mutua).
Panoraamoja nimitetään mosaiikeiksi astrokuvauksessa. En tiedä käyttävätkö mittaukseen, vai onko yksittäiseen kuvaan aina mahduttuva joitain referenssitähtiä (monet kuvat on todella ahtaita, kun polttovälit huitelee kymmenissä metreissä), joiden avulla halutun kohteen tarkat koordinaatit saadaan laskettua.

[jaava]

Tässä kohtaan olisi käyttöä neuroverkkosovellukselle. Sillä saisi reverse-engineerattua myös käytetyt käännöt ja siirrot kuvasta. Voisimpa talven aikana pyöräyttää opetusmateriaalia ping-pongilla kuvatuista ruuduista. Eli tämä lopulta on se yhden napin ratkaisu kuvan korjaamiselle.

Kuulostaa mielenkiintoiselta - oisko sulla mitään linkkiä aiheesta?

En ihan usko yhden napin ratkaisuun - mutta tietokone pystyisi kyllä avustamaan ja vähentämään nappitarvetta tuossa operaatiossa.

Tällä hetkellä teen linssivirheidenkin korjauksen manuaalisesti säätämällä tynnyri-/tyyny-vääristymää, joka on vain (todennäköisesti) toisen asteen polynomi ja ilmeisesti edellyttää radiaalista symmetrisyyttä. Tää ei mene shiftatuilla kuvilla maniuaalisesti ihan kymmenelläkään napilla.
TS-lasin kanssa ei automaattia saa noin vaan toimimaan, kun objektiivi ei raportoi edes fokus-etäisyyttä kameralle. Saati tiltin ja shiftin määrää.
Ja ongelma on sekin, että shiftatun kuvan yhteydessä ei voi ilmoittaa optisen akselin etäisyyttä/paikkaa. Teettää paljon ylimääräistä manuaalityötä.
Siis neljä parametriä uupuu, jotka linssivirheen korjaus-algoritmi ehdottomasti tarvitsee ... tai riippuu algoritmista.

[jaava]

Olen harjoitellut shift-panoraamojen tekoa ja korjaamaan linssivirheet manuaalisesti. Helpostihan korjaus onnistuu, varsinkin jos optinen akseli asettuu valmiiksi panoraaman keskelle.

Aluksi Canon TSE 24mm f/3.5 Mk II ja Samyang TS 24mm f/3.5 vertailupanoraamat 12mm shift:llä ylös ja alas ja keskeltä shift = 0 (pystypanoraama kolmesta kuvasta):

Kuva: Ruudut asetettu paikalleen vain käsin kohdistamalla
Punaisella ympyrällä optisen akselin paikka, joka on täsmälleen keskellä panoraamaa, jolloin linssivirheen korjaus onnistuisi valmiista panoraamasta manuaalisesti.
Huomiona: On näissä objektiiveissa melkoinen ero linssivirheissä, ja Canoninkin tynnyrivääristymä näkyy paremmin kolmen kuvan pötkössä.

Sitten Samyangin linssivääristymän korjaus manuaalisesti panoraamaan:

Vetimen alapuolelle on tullut pieni virhekin parsijaohjelmalla (en viitsinyt korjata). Kyllähän noi oikee käsin ihan silmämääräisellä säädöllä, mutta ei toi korjattu mikään tarkka ole (olisko jo mennyt mulla hieman tyynyvääristymän puolelle).

[Maffer]

Niin siis mä opetan neuroverkkoa siten, että syötän läjän kuvia korjaamattomana ja annan parametrit millä läjät on kuvattu. Sen jälkeen voi mennä mistä aita on matalin, syöttää mallille ping-pong ruudun ja saada ulostulona kuvausparametrit (eli shiftin määrä yms.). Tai voi harrastaa lisää ja antaa mallillle muutakin pureskeltavaa...

Oikein hulluttelemalla saadaan ping-pong kuva näyttämään Canonilla kuvatulta kunhan vaan kuvadataa on tarpeeksi. Näin säästyy rahaa ja ping-pongit loppuu kaupasta.

[jaava]

Oikein hulluttelemalla saadaan ping-pong kuva näyttämään Canonilla kuvatulta kunhan vaan kuvadataa on tarpeeksi. Näin säästyy rahaa ja ping-pongit loppuu kaupasta.

Hyvinhän tuon pingpongin saa ihan manuaalisestikin oikastua tavalliseen käyttöön. Varsinkin kun ottaa shift-kuvat molemmin puolin saman suuruisena, niin ei tarvi mennä Lightroom:sta ulos kasvattamaan kanvasta.

[jaava]

Niin siis mä opetan neuroverkkoa siten, että syötän läjän kuvia korjaamattomana ja annan parametrit millä läjät on kuvattu. Sen jälkeen voi mennä mistä aita on matalin, syöttää mallille ping-pong ruudun ja saada ulostulona kuvausparametrit (eli shiftin määrä yms.). Tai voi harrastaa lisää ja antaa mallillle muutakin pureskeltavaa...

Mä olin joskus kiinnostunut neuroverkoista ja kävin jossain esitelmätilaisuudessa aiheesta Tukholmassa. Siitä sain sen verran potkua, että soitin Teuvo Kohoselle (oli alueen huippututkija), joka oli niin innoittunut, että puhelusta tuli pahuksen pitkä. No siitä seuras se, että Kohosen esimies soitti mulle ja anto pyyhkeitä:)

Onko sulla jokin neuroverkkosovellus? (mä en ole enää seurannut aluetta vuosikymmeniin)

[jaava]

Kun "janne." oli lähettänyt LensFun:lle Samyang TS 24mm f/3.5 objektiivin linssivirheen korjaustiedot, niin olihan niitä kokeiltava Affinity Photo:ssa.
Eo. objektiivin kolmen kuvan pystypanoraaman korjaus ohjelmallisesti:

1. Panoraama suoraan AP:n stitseristä parsittuna (parsittu siis oikaisemattomia kuvia).
2. Linssivirheen korjaus panoraamaan (AP:lle kerrotaan millä kameralla, mikä objektiivi ja polttoväli. AP hakee tietokannastaan janne.:n julkaisemat korjausparametrit). Tämä on mahdollista koska keskimmäisen kuvan (jossa shift = 0) ylä ja alapuolella on 12mm shiftatut kuvat, jolloin optinen keskipiste pysyy kuvan keskellä.
3. Jos kamera on osoittanut hieman ylös tai alas, käännetään kuva ohjelmallisesti pystysuoraan
4. Jos kamera on osoittanut hieman oikealle tai vasemmalle, käänetään kuvaa horisontaalisesti

Kuva: Mikä siinä on, että kirjoitan jatkuvasti tyyny, kun aivoista lähtee käsky tynnyri

Tällä menetelmällä linssivirheen oikaisusta tulee täsmällinen (ei ole kiinni oikaisijan tunnetilasta), mutta tuo perspektiivin korjaus (3 ja 4) jää edelleen kuvankäsittelijän harteille (tai huolellisen kuvaajan).

PS. Kaapin oven pystysärmissä näyttää olevan edelleen oikaisun jälkeen kaareutumista. Vielä niin, että kummankin puolen särmät kaareutuu samaan suuntaan.
Oisko niin, että tuo vaatisi kuitenkin kuvasuhteen korjauksen ennen oikaisua?

[jaava]

Sitten Samyang TS 24mm f/3.5 testiin, jossa pitäisi saada mosaiikkimainen panoraama mittatarkaksi.
Ajatus ottaa testikuva kartasta on hyvä, jos kartta on tasossa (mulla toi vanha ulkoilukartta on tuhannen rutussa -> saadusta mosaiikkipanoraamasta voi saada vain mielikuvia mahdollisuuksista).

Aluksi otin 9 kappaletta kuvia, shiftaten 12mm yläös ja alas, sekä kääntäen kameraa sivuille 15 astetta:

Kuva: Mallailin punaisilla viivoilla syntyvää perspektiivivirhettä
Kameran kääntö 15 astetta on aika paljon kasvavan perspektiivivirheen takia. Noissa kulmien kuvissa mennään jo maksimeilla.

Sitten parsin shiftillä otetut sarakkeet pystypanoraamoiksi, tein niihin linsinkorjauksen ja oikaisin perspektiivin:

Affinity Photo:n perspektiivinkorjauksen joutui vetämään tappiin - eikä edes täysin riittänyt. Ilmeisesti kamerankääntö tulee jättää alle 15 asteeseen (ainakin AP:llä).

Lopuksi vielä parsin noi pystypanoraamat yhteen (ihme kyllä AP teki sen nikottelematta):

Kuva: Näköjään keskialue jää ylä- ja ala-aosastaan vajaaksi, mutta shift ei yllä pidemmälle.
Pääseehän tällä menetelmällä aika isoon mittatarkkaankin kuvaan kun oikein yrittää.
Tää kuva Canonin kino-kennolla 10089 x 8546 px, vaakakulmaa 74 astta -> 100 astetta ja pystykulmaa 53 astetta -> 53 astetta + 2 x 12mm.
En kutsuisi tätä kuvaa mittatarkaksi:)

[jaava]

Kasasin korjaamattomista kuvista vielä panoraaman, jotta näen kuinka paljon kameran kääntö 15 astetta ja shift 12 mm kasvattaa panoraaman kokoa:

Kuva: Keskimmäisessä ruudussa punanen kehys, muissa musta

Hieman yllättävästi kameran kääntö 15 asteella vaikuttaa vähemmän kokoa kasvattavasti kuin 12 mm shift.
Ja tuo 15 astetta on kuitenkin niin paljon, että siinä pikselit venyy kunnolla kulmaruuduissa (Affinity Photon perspektiivin korjauksen asteikolla lens/horizontal sanoo 100%, eikä edes riitä).

PS. Käsin parsia korjaamattomia kuvia on aivan mahdotonta, vaikka kuvat on otettu jalustalla, tulee niihin kuitenkin kaikenlaista eroa.
Mä ihmettelen mun arkkitehtituttua, joka sanoi tekevänsä homman manuaalisesti. Ilmeisesti ei usein tarvi ja silloinkin vain vähän lisää johonkin laitaan.