一般我們最常看到的「3D立體影像」,大多是左、右眼兩個影像,其觀賞時必須要配戴3D眼鏡才能看到3D立體效果;但是,配戴3D眼鏡是有其不方便性,尤其是在某些特殊應用(3D廣告)需要在公共場所(Public Area)播放、或是行動裝置(Mobile Device)攜帶在外使用、…等,這時候我們就必須要考慮使用不需配戴3D眼鏡的「裸眼3D立體顯示」裝置來呈現。既然是要以「裸眼3D立體」技術來呈現3D立體效果,則我們就要準備可以使用於「裸眼3D立體顯示」的多視角(Multi-View)3D立體影像,以方便多人可以在不同的觀賞位置與角度看到3D立體影像。市面上雖然也有「裸眼3D立體顯示」裝置(如任天堂3DS掌上型遊戲機),只使用左、右眼二個影像來呈現3D立體效果;但是它會有較窄的觀賞視角與較短的觀賞距離限制,較適合小尺寸顯示、個人行動裝置使用,不適合多人觀賞。

首先我們來了解一下什麼是「多視角3D立體影像」?為何「裸眼3D立體顯示」需要「多視角3D立體影像」?當我們希望不戴3D眼鏡就可以在「裸眼3D立體顯示器」上看到3D立體影像時,這意味著觀賞時我們的頭有可能是會擺動的(不會固定在一個角度)、也有可能處在不同的觀賞距離觀賞。在這樣的情況下,我們勢必要準備不同角度的3D立體影像,才可以滿足不同角度與位置的觀賞。透過「裸眼3D立體顯示」裝置(如光柵片或顯示器),它可以將這些不同角度的3D立體影像呈現出來。因此,這種「不同角度的3D立體影像」就是「多視角3D立體影像」(或稱為「多視點3D立體影像」)。至於要多少「視角數目」(View Count)才能滿足需要?則是要根據所使用3D平台(如裸眼3D顯示器、光柵影像列印、全像顯示器、…等) 的規格要求而定。基本上,「視角數目」愈多,則在該3D平台的有效3D觀賞視角(Viewing Angle)內,我們可以觀賞到愈平順的3D立體影像視角變化(頭擺動的時候),而不會有跳動(Jerky Motion)、不連續的不舒服感。在這裡順便澄清一下很多人的誤解,以為「視角數目」愈多,立體效果愈佳,這是不正確的觀念。

下圖是一個以光柵片來呈現3D立體影像的例子,在有效3D觀賞視角內它可以呈現9個視角的3D影像。當處於「觀賞位置1」時,可以觀賞到第1(最右)與第9(最左)的影像,此時所觀賞到的是最大視差的3D立體效果;往後的「觀賞位置2」,則觀賞到的是間隔2個視角(如第3與第6)的影像;如果在「觀賞位置3」時,則僅能觀賞到相鄰兩個視角(如第4與第5)的影像,此時所觀賞到的是最小視差的3D立體效果;如果再往後退,則兩個眼睛會看到同一個視角的影像,因此不會有3D的視覺效果。從這個例子可以解釋為何「多視角3D立體影像」可以提供多人在不同位置同時觀賞到3D立體影像;也可以知道如何觀賞「多視角3D立體影像」:當我們觀賞3D效果不舒服(或視差太大)時,只要在有效3D觀賞距離內,則我們可以往後退到感覺舒服的觀賞位置。

 

了解「多視角3D立體影像」的觀賞原理後,接著我們就來談談如何製作「多視角3D立體影像」。要製作「多視角3D立體影像」之前,我們必須先了解左、右眼二個視角「3D立體影像」的呈像與拍攝、製作原理,本部落格中已有不少篇相關的文章,在此就不再贅述。其實「多視角3D立體影像」的拍攝與製作,與左、右眼二個視角的拍攝與製作完全一樣;我們只要在左、右眼二個視角的攝影機中間平均插入所需要的其餘同型攝影機數目即可。另外,如果我們是以「聚焦拍攝」(Convergent Shooting),則所有攝影機的鏡頭必須要定焦在同一位置;如果我們是以「平行拍攝」(Parallel Shooting),則所有攝影機的鏡頭必須要維持平行。這是進行「多視角3D立體影像」拍攝的基本認識。

 

當我們要進行「多視角3D立體影像」拍攝時,必須注意以下幾點事項:

l        選擇同廠牌、同型號的攝影機(或相機)來使用,其機身愈小愈好以取得較近的攝影距離。

l        使用定焦鏡頭,確保所拍攝影像場景尺寸一致。

l        使用手動對焦,確保每個鏡頭都已正確對焦後,才能開始拍攝。

l        使用相同「白平衡」與「測光」設定,以降低發生「色偏」的問題。

l        各個攝影機(或相機)鏡頭的XYZ軸幾何位置校調(需搭配監看顯示器與校正圖),確保每個鏡頭平均排在同一水平線上。如果是「聚焦拍攝」,則所有鏡頭必須要定焦在同一位置上。

l        「同步拍攝」以確保各個攝影機(或相機)在同一時間拍攝一致的畫面。


實務上,這種以多台攝影機
(或相機)來進行「多視角3D立體影像」拍攝時,有相當高的難度。除了上述必須注意的事項外,還是會碰到許多各種可能的突發事件(如其中某台攝影機或相機出了狀況、對焦不準、沒有同步、…等)。另外,在拍攝環境上,也有相當高的要求與限制,如一字排開的多台攝影機(或相機),其「立體距離」(Stereo Base)一般至少有60公分,則其最近之目標物距離約為6公尺(以最大光角6度來算),此時若是要拍攝小昆蟲,勢必要換成長焦的鏡頭,每換一次鏡頭,就要進行校調工作以確保每個鏡頭在同一水平位置且聚焦在同一個中心點,其實際執行起來非常繁複,如果不是相當專業的3D攝影師,一般人是非常困難去架設這樣的「多視角3D立體攝影系統」。這也是為何在市面上,我們很難看到有實景、實物拍攝的「多視角3D立體影像」;取而代之都是以電腦3D動畫來製作居多,因為這樣做是最成熟又沒有風險。

其實,如果我們所要拍攝的是靜態「多視角3D立體影像」,則就比較簡單容易多了!甚至於只要使用一台攝影機或相機來拍攝即可,這時我們可以下面二種方法來進行拍攝:

 

l        連拍法 (Continuous Shooting)
您可以使用市面上任何支援連拍功能(最好是5 FPS以上)的數位相機(Sony DSC-WX5DSC-TX9)。拍攝時,您可以選擇「聚焦拍攝」(Convergent Shooting)或是「平行拍攝」(Parallel Shooting)。由於這種連拍法必須以徒手來進行拍攝,無法借助於腳架,因此對於「聚焦拍攝」一般人較難掌控其拍攝角度,乃建議以「平行拍攝」來進行;惟其拍攝完成後的多視角影像,必須要再進行ZPS(Zero Plane Shift)處理;否則其只有正視差(在畫面內)效果。

ZPS
的處理可以使用Photoshop將拍攝的多張影像依序放置在不同的圖層,再選擇任一影像內您希望在零視差位置的某一點,並拉垂直與水平參考線交叉在此點,然後將所有其它圖層的影像的該點全部平移至此交叉點對齊,最後再將所有圖層影像的交集部份裁切出來,再依比例(Keep Aspect Ratio)Resize到所要顯示的尺寸即可。這樣處理的結果,等同於「對焦拍攝」(Convergent Shooting):「零視差位置」前面的景物影像就會以「負視差」呈現;而「零視差位置」後面的景物影像則以「正視差」呈現,其拍攝方法完全比照二台相機的拍攝法則。

 

l        環物(或環場)拍攝法 (Pulfrich Shooting)
Pulfrich現象」:暗的影像會比亮的影像延遲數個ms(毫秒)才能被我們的眼睛感覺到。如果我們戴上一支眼鏡,其左眼鏡片是暗黑的,右眼鏡片是明亮的,當一個2D場景影像在水平方向由右向左移動或旋轉時,因先到達的左影像會經過數個ms的延遲與後到達的右影像會同時被我們的兩個眼睛感知到,所以我們就可以看到其立體效果;這是因為我們可以在不同的水平位置取得該物體(或場景)的視差。我們可以此方式來進行3D攝影,故稱之為「Pulfrich Shooting」,其實我們所謂的「連拍」也是運用同樣的原理。

目前Sony已推出一系列可以支援環場(3D全景)與多角度全景的數位相機(詳細介紹請參考本部落格另一篇文章「如何玩Sony 3D數位相機」),堪稱拍攝「多視角3D影像」的利器。另外,我們也可以一台一般相機(或攝影機),搭配轉盤來拍攝「多視角3D影像」。拍攝時,鏡頭的方向必須與轉盤面平行(為了避免拍攝到垂直視差),靜物放置在轉盤的中央位置,鏡頭則對焦在靜物,靜物會隨著轉動而產生光角,因此我們必須確定在6度的光角內要拍攝多少個View,再計算出每個View的拍攝角度;如您打算拍攝9View的「多視角3D影像」,則每View的角度約為0.7((9-1) x 0.7= 5.6)

這種轉盤的「多視角3D影像」拍攝,對於靜物會產生正、負與零視差;但是其背景是不動的,結果它會被當成是在焦平面上(零視差位置)。所以當您觀賞其3D效果時,背景會在靜物的零視差位置上,看起來像是背景將靜物切成正、負視差的樣子。

解決之道:一般我會使用純色的布(以不反光為原則)當背景,再均勻打光後,才來進行轉盤拍攝。拍攝完的影像再全部做「去背」(Chroma Key)處理,最後再將每一組去完背的3D物件進行後製的3D構圖(3D物件的ZPS、定位、加背景、文字、LOGO、圖案、…),這些工作都可以在Photoshop完成。

 

 

創作者介紹
創作者 JG 的頭像
JG

.

JG 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()