第5章  遠近混在のパノラマ合成

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 パノラマモードの付いたデジカメやパノラマ合成ソフトの取扱説明書には
「手持ち撮影でも合成できます」と書いてあることがありますが、一方で
「遠景と近景が混在した被写体はうまく合成できないことがあります」とも書いてあります。
 一般にパノラマ写真は遠くの風景などを広範囲に写したいというときにつくりますので
遠景近景が混在するケースは比較的少ないのですが、写真の絵作りの意図によっては
近景も画面に取り入れたパノラマも作りたいことがあります。
 この章では遠近混在のパノラマ合成の問題点からその解決方法までを解説します。
1. 遠近混在の問題点
 一般に手持ち撮影でカメラをパンさせてつなぎ撮りをする場合、顔の前にカメラを構えて体を回転させて次々に撮ってゆきます。
 このとき、遠景と近景が混在しているとどのようなことが起きるか、右のビデオを見てください。遠景の立ち木と、近景の菜の花の位置関係がカメラの方向によってズレて行くのがわかります。
 このことは目で景色を見渡しているときにも普通に起きていることですがパノラマ合成には問題となります。

画像表示に少し時間がかかります。
(アニメーションGif 276kB )
  実際に遠近混在のパノラマ写真を普通に手持ち撮影で作ってみる。
2枚に撮り分けると下の写真のように遠景と近景の位置関係が左右で違っている。
カメラをパンしたとき上の動画でも分かるように近景の方が画面内での移動量が多いので
左のショットで遠景のほぼ正面にあった近景の梅の花は右のショットでは同じ遠景に対して
左の方に位置するようになってしまう。
こうなると、近景が合うように二枚を重ねると遠景がずれる。
遠景が合うように重ねると近景がずれる。

というように合わせようのない状態となってしまう。

合成ソフト(美写楽)で結合してもこのようになる。(この場合近景があっている。)
このような絵柄ではレタッチで修正して目立たないようにすることも出来そうであるが
建物など連続的な被写体の場合はどうにもならない場合も出てくる。
2.         どうしてこうなるのか どうすればよいのか
  カメラマンの正面に一直線に位置する近景と遠景を手持ち撮影で回転して撮影したときにフィルム面(撮像面)にどのように写るか考えてみる。
  遠景・近景を正面に見て写真を撮ると遠景と近景は重なって写る。カメラをパンして隣のショットを撮る時も遠景と近景は重なって写って欲しいのであるが、カメラマンを中心としてカメラを回転させると、カメラのレンズがサイドに移動するため遠景・近景を斜めから見るようになり、二つの像は重ならず別の位置に写ることになる。 そのため上の事例のように隣同士のショットで同じ遠景と近景の位置関係がずれて写ってしまう。
  正面の遠景と近景が重なって像を作るためには、
レンズの光学的中心(レンズセンター)が移動しないようにここを軸にしてカメラを回転すれば像はズレないこととなる。
3.レンズセンターを軸にして撮影してみる
前と同じ場所でレンズセンターを軸にしてカメラを回転して梅を撮り分けてみた。
遠景と近景の位置関係はほとんどズレていない。

ソフトで合成しても大きなずれはなく結合できた。
近景が若干ズレているがまだ回転軸がレンズセンターに正確に合っていないものと思われる。
4.レンズセンターの位置
 これまでの説明ではレンズは虫眼鏡のような一枚のレンズとして取り扱ってきたが、この時のレンズセンターは文字通りレンズの中心付近にあると考えて良い。

 しかし、実際のカメラレンズは数枚から10数枚のレンズ群が組み合わされていて何cmもの長さを持っている。このときのレンズセンターはどこになるのか? 
 光学的なレンズセンターは一般的にはレンズ群の中の何処かにあるが、必ずしも鏡筒(レンズ群)の中央にあるとは限らず、レンズの設計によってはレンズ群の外に有るものも有るようである。

 この光学的レンズセンターの位置はレンズ設計上は計算されて決まっているのであるが、必要とする人はほとんど居ないため一般的に公表されていない。 また、ズームレンズではズーム位置によって移動する可能性もある。

 このようにレンズセンターは我々パノラマ写真を撮る者にとって重要なもので有るにもかかわらず何処に有るのか良く分からないチョッと困った存在なのである。

5.レンズセンターの探し方
(1)カメラの回転軸を移動させる
@右の写真のようなスライダー(マクロ撮影用に
  販売されている)を三脚に固定し、さらにこの
  スライダーにカメラを固定する。
Aスライダーを左右に移動してレンズの光軸と
  三脚の回転軸を合わせる。
Bスライダーを前後に移動してレンズセンターの
  位置を探す。

(2)レンズセンターを探す探す
@近景と遠景が混在する被写体を選んでその
  方向にカメラを向ける。(近景は出来るだけ
  近い方が良い)
Aファインダーを見ながら三脚の雲台を回転させ
  カメラを左右に振ってファインダーの像をみる。
  (一眼レフの場合は光学ファインダーで見る、
  コンデジの場合は液晶ファインダーで見る。)
B本ページトップの動画のように近景と遠景の
  位置関係がずれるようであれば三脚の回転軸
  とレンズセンターが合っていない。
レンズセンターを軸に回転したときの見え方



アニメーションGif 209kB
画像表示までに少し時間がかかります。
Cスライダーを使って三脚上のカメラの位置を前後に動かし、カメラを振っても遠景と近景がずれない位置
  を探す。(動画参照。)

  このとき三脚の回転軸とレンズの光軸が交わる点がレンズセンターとなり、この状態で三脚を回転させて
  繋ぎ撮りをすると精度良く構成が出来る。

※この方法はスライダーの可動範囲が限られているため大きなレンズではこの可動範囲でレンズセンターが
  見つからないこともある。また、広角レンズではスライダーの先端が写ってしまうこともある。
  この方法では縦位置での繋ぎ撮りには対応できない。
  このような場合には治具を自作するなどの工夫が必要になる。

 6.レンズセンターを軸にカメラを回転させる方法(簡便法)
上の方法は相当正確に合わせられるとは言え、スライダーを準備したり、ファインダーを見ながら位置を決める
のはけっこう面倒な作業となり時間も掛かる。
そこで簡易的な方法を幾つか紹介する。
厳密な方法ではないが、近景が極端に近い位置でなければカメラマンを軸に回転するのに比べてそれなりにズレが少なく繋ぐことが出来る。

(1)三脚だけを使う
  コンデジのように焦点距離の短いカメラでは、スライダーは使わず三脚に直接カメラを取り付けて雲台で
  回転するだけでも完璧ではないが遠近の被写体位置のズレは相当に軽減される。(回転軸のズレ2-3cm)

(2)手持ち撮影の場合
@鼻の頭を軸にしてカメラを回す。
  カメラの背面を鼻の頭に当てて、ここを軸にして
  カメラを回転させる。比較的安定していて3-4枚
  ほどの繋ぎ撮りなら使える。
                 (回転軸のズレ4-5cm)
A体をそらせて腰を軸に回転する。
  少し安定性が悪いが繋ぎ撮りの枚数は増やせる。
  一眼レフの場合はファインダーを覗きながら近景
  が遠景からずれないように微妙に体で補整する。
   (多少の慣れを要する。)
Bコンパクトカメラの場合
  カメラボディーの上下を親指と人差し指で摘まむ
  ようにしてカメラを保持し、カメラだけを回転させる。
  ボディーの小さなカメラの場合結構有効である。



いろいろと難しいことを書きましたが最初からこんなことは考えずに、とにかくパノラマ写真を作ってみてください。意外にうまく行くことが多いものです。その中でどうしてもうまく行かない、もう少し合成精度を上げたい、などのときに参考にしてください。


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