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行業(yè)技術

拍攝3D—瞳距、鏡距、視角偏轉與空間感

2021-09-24 12:36:30 嚴奉明 584

 3D圖片的拍攝,與平面有著全新的不同要求,那就是空間感的表現。

    簡單來說,空間感是由兩條視線分別從左右不同的視角,各自獲取物體左右兩面的不同信息交匯而產生的,獲取的物體兩側信息越是豐富,空間感就越是強烈,就像我們的雙眼,對中近距離的空間感覺十分敏銳,而對遠景的空間效果則感覺平淡,這是因為物體越近,我們兩眼就越是能從不同的角度觀察到相同物體更多的側面信息,而遠處的物體,相對于我們雙眼那不大的間距來說,雙眼看到的幾乎都是一個正面,側面信息實在是太少,也就很難有立體的感覺。

    由于光線進入我們眼睛的位置是瞳孔,所以雙眼的間距實際上也就是瞳孔的間距,即瞳距。當瞳距越大,看到同一個物體就會讓視角更多地向內偏轉,也就能獲得物體側面更豐富的信息。

    由此我們得到一個關于空間感的重要結論:雙眼對同一物體的不同視角,才是產生空間感的根本原因。

    顯然瞳距是產生不同視角的前提,瞳距越大,雙眼視線交匯時產生的視角也越大,獲得的物體兩側信息就越豐富,空間感也越強烈。

    比如當我們想看清稍遠一些的路面是否平整時,往往會向前多跑幾步,這倒不是我們看不清路,而是看不清路面細節(jié)的凹凸坑洼,多走近一些,雙眼視角就會產生更多的向內偏轉,以便獲得更多關于路面細節(jié)的立體效果。

   在軍事上,雙筒望遠鏡的應用更是如此:目鏡的間距跟我們人眼瞳距相當,但物鏡的間距,也叫鏡距,則會分開很多,使得我們能在更遠的距離上,產生清晰的立體效果,從而能看到不同的地形和物體相互空間排列,更有大型望遠鏡,兩個物鏡會分開更多,能使我們肉眼無法分辨的遠處物體產生空間感覺。
    
    圖1、空間感覺的產生,是雙眼的瞳距,產生了不同的視角,從而獲得了物體兩側不同的視覺信息。

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    圖2、兩次拍攝之間,鏡頭的間距越大,則空間感也越強烈,這是因為兩次拍攝獲得了物體更多的兩側的信息,或者說,從兩側角度觀察到了物體的更多差異信息。

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    至此,我們從瞳距延伸推理,得到新的結論:

    兩次拍攝之間,鏡頭間距越大,視角偏轉越多,則獲得的3D效果也越強烈。

    但是從欣賞的角度來說,并不是兩個畫面的信息差異越大越好,太大的差異,會讓我們左右兩眼很難將兩個畫面的信息通過轉變視角(內視法)合成在一起,或者能合成立體效果,但看起來卻很累,時間長了,難免會感到視覺疲勞甚至頭暈惡心,就像我們想努力看清距離眼睛很近的物體一樣,需要用“斗雞眼”的戰(zhàn)斗姿態(tài),很費力地調整兩眼向內聚焦才行。

    于是找到一個合適的視角,能舒適地欣賞到很明顯的3D效果,就成了3D攝影鏡頭間距的重要指標。

       那么多大的視角才合適?要弄明白這個問題也很簡單,睜開雙眼,看我們身邊多遠的地方最舒服、空間感也最強烈?對于一般人來說,這個距離大概是在20-80厘米之間吧,更近的物體看起來費勁兒,更遠的物體,空間的準確細節(jié)就不太好判斷,而且有遠離我們無法掌控的感覺,再看看眼前的鍵盤、鼠標、手機等物體,其色彩層次質感大小體積及其相互位置,看起來都那么清晰而舒適,而且讓您有一種君臨天下、隨手把玩的感覺!

    于是我們認為視距為50cm左右的場景,會呈現十分理想的立體效果,而我們的瞳距,假設平均值是8厘米左右,現在來計算一下,我們要對一個物體轉動多大的角度來拍攝才合適?

    這要用到三角函數的反正切計算:先取瞳距的一半8/2=4cm,得到對邊距離,而鄰邊距離為50cm,于是:Arctan(4/50)=4.57 度,這是單只眼睛的偏轉角度,那么兩眼的偏轉角度就是4.57*2=9.14度,取個整數,就算是10度吧。

    圖:

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     當然這個只是可供參考的平均數,距離更近的物體,偏轉角度應該小一些,以免視覺疲勞,而距離遠的物體,偏轉視角可以略大,以增強空間立體感覺。
 圖:兩次拍攝偏轉約10度的空間感,看起來立體效果明顯而舒適:
 
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圖:兩次拍攝視角偏轉約15度的空間感,有些夸張,而且容易視覺疲勞:
 
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       于是我們不會再為鏡距煩惱了,直接用被攝物體的10度偏轉視角來決定鏡距,豈不是更直觀?!而相對于10度的物體視角偏轉,遠近不同的物體顯然會有不同的鏡距:眼前的物體可能只有10厘米的鏡距,而外景會有幾十厘米的鏡距,至于遠山,或許要有幾米的鏡距才行!

    圖:看遠山的空間效果,那鏡距是要走兩步才行的,也只有單機才能拍攝,當視角偏轉到15度左右時,遠山的空間感也就相當于眼前幾米處的感覺,比真實場景的肉眼視覺空間感更強,整個山景就像近在咫尺的沙盤!

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(圖片未做調整,是原始圖片直接拖拽到3D瀏覽器生成的,帶有空氣中的薄霧。)
     
    這也說明,指望什么高大上的專業(yè)雙鏡頭3D攝影設備是不太靠譜的:鏡頭的間距一旦固定,無論多么昂貴的專業(yè)雙鏡頭3D攝影設備,也都只能對中近場景形成空間效果,卻對遠景不靈!
 
    現在相信您已經知道怎樣拍攝和制作自己的3D作品了:隨便一臺什么相機都行,手機也可以,對著同一場景,先拍攝一張,再偏轉10度左右的視角,從另一個角度拍攝一張,注意兩次取景盡可能一致,左邊拍攝的是左眼照片,右邊拍攝的是右眼照片,這就是一組3D素材了


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