陳海瀅 楊勇 章佳杰
上一期,我們介紹了星野攝影中后期處理的基本原則、流程、常見工具以及星軌的后期處理技法。本期重點介紹使用PTGui進行星空全景拼接的詳細(xì)方法,探討如何使用Photoshop和Lightroom提升星野攝影的表現(xiàn)力,并以銀河拱橋為例對二者的結(jié)合應(yīng)用進行概述。
使用PTGui進行星空全景拼接
全景影像利于展現(xiàn)星空恢弘廣袤的氣勢,頗受愛好者歡迎,其拼接合成可以借助多種工具完成,如Photoshop自帶的“Photomerge”功能就可以實現(xiàn)較為簡單的拼接。但Photoshop畢竟并非專業(yè)工具,對星空圖像的識別率不高,常常無法完成拼接,而且功能過于自動化,少有人工介入進行調(diào)整的余地。因此,我們一般使用專門的圖像拼接軟件—PTGui來生成星空全景影像。
PTGui是一款運行于Windows與Mac OS X平臺的全景攝影圖像拼接軟件,由New House Internet Services BV開發(fā)并維護。最初PTGui是為圖像拼接工具Panorama Tools開發(fā)的圖形化用戶界面程序,如今它已經(jīng)成長為一款優(yōu)秀的拼接軟
件,其功能包含圖像拼接與混合,支持從魚眼到長焦等不同焦距鏡頭所拍攝的圖像,支持手動設(shè)定控制點,并提供多種投影方式供使用者選擇和調(diào)整。PTGui拼接的成功率高,過程可控,因此成為全世界星野攝影愛好者的常用工具。
PTGui界面簡單,主面板上只有三個按鈕:加載圖像、對準(zhǔn)圖像、創(chuàng)建全景圖。
進行拼接時,首先點擊“加載圖像”按鈕,將素材圖像載入。在這一過程中,軟件會自動從圖像Exif信息中讀取相機和鏡頭參數(shù)供拼接使用,如果遇到無法識別的情況,就需要進行手動輸入。
素材全部載入后,點擊“對準(zhǔn)圖像”按鈕,PTGui開始計算圖像之間的位置對應(yīng)關(guān)系。如果拍攝時圖像重疊合理、細(xì)節(jié)豐富,軟件一般能夠自動識別出不同圖像中相互重疊的“特征點”(稱為控制點),并分析出素材圖像之間的位置對應(yīng)關(guān)系,據(jù)此進行拼接和混合后,在“全景圖編輯器”窗口里生成全景圖的預(yù)覽效果。
控制點的手動添加
全景圖的成功拼接依賴于控制點的識別和對應(yīng),而星野影像往往較為暗弱,特征不突出。因此在“對準(zhǔn)圖像”的步驟中,PTGui有時并不能自動識別部分圖像之間的控制點,這時需要手動進行添加,將圖像之間的位置關(guān)系“告知”軟件。PTGui要求兩張有重疊關(guān)系的圖像之間至少要有3個控制點才能實現(xiàn)拼接,一般以5個以上控制點為好,手動設(shè)定更多的控制點可以提高拼接精度。
按照“控制點助手”的提示,在控制點選項卡中選取兩張有重疊關(guān)系的圖像進行手動添加。左右的窗口是需要關(guān)聯(lián)的兩張圖像,用鼠標(biāo)在左右兩圖上各點擊一下,就設(shè)定了一對控制點,設(shè)定好的控制點會以序號標(biāo)示在圖片上。當(dāng)鼠標(biāo)移動到圖像上,會浮現(xiàn)一個局部放大的小窗口,用于觀察鼠標(biāo)位置的細(xì)節(jié)情況,在按下左鍵的同時,還可以拖動鼠標(biāo)進行特征點位置的微調(diào)。在窗口下部中間位置有縮放比例按鈕,通過調(diào)整縮放比例,可以更好地觀察兩張圖像的對應(yīng)情況。
手動添加控制點的關(guān)鍵在于找到兩張圖像中的匹配點,我們一般選取在形態(tài)上有突出特征的點,比如建筑物的拐角、樹枝、
山尖等。對于星空圖像來說,除了地景以外,較亮的星點也是很好的特征,如拼接銀河時經(jīng)常會使用織女星、天津四(天鵝座α星)等作為控制點;星空雖然繁雜,但通過相鄰幾顆星之間的位置關(guān)系來尋找,一般并不難將控制點對應(yīng)上。最初的兩三個控制點需要完全手動進行指定,后續(xù)添加控制點的時候,PTGui會進行輔助計算,在其中一張圖像上添加好控制點,鼠標(biāo)指針會自動移動到另一張圖像上相對應(yīng)的位置附近,如果位置正確就可以直接點擊鼠標(biāo)確認(rèn),否則可以用按下左鍵移動的方法進行微調(diào)。在手動添加控制點后,可以點擊“優(yōu)化器”的選項卡對拼接進行優(yōu)化,這一過程一般不需要修改默認(rèn)參數(shù)設(shè)置,直接點擊左下角的“運行優(yōu)化器”即可。
上述工作完成之后,就可以預(yù)覽和生成全景圖了,點擊初始面板上“創(chuàng)建全景圖”的按鈕或直接進入相應(yīng)的選項卡,可以對圖像尺寸、文件格式、存儲位置等參數(shù)進行設(shè)定。生成全景圖之后,還可以將本次拼接的方案保存為pts格式的文件,這樣只要原始圖像沒有刪除或移動,以后就可以直接打開這個方案對拼接的全景圖進行各種調(diào)整,而不必重新完成上述過程。
投影方式的選擇
全景拼接可以將超過180?視角收入同一個畫面,這個過程實際是將球面上的影像投射到平面上,類似于從地球儀到世界地圖的變換。PTGui在全景圖預(yù)覽窗口里為這種變換提供了多種投影方式,常見的有直線、柱面、等距圓柱這三種。在不同的投影方
式下,畫面會有不同的形狀變化,可以根據(jù)圖像的實際情況來進行選擇。
1.直線投影方式:普通廣角鏡頭的投影方式,這種方式下透視感最強,但是對于視野范圍特別大的全景圖,這種方式生成的影像畸變很大,較少選用。
2.柱面投影方式:適合水平方向視野特別大,而豎直方向視野不算很大的情況;拍攝銀河拱橋的時候常常用到這樣的投影方式。
3.等距圓柱投影方式:也叫球面投影方式,適合水平和豎直方向視野都很大的情況。
除了這三種常見的方式外,其他十余種投影方式也都各有其適合的情況,讀者在拼接時不妨進行嘗試,通過實踐直觀了解不同拼接方式的作用。值得一提的是,選擇“小
行星”的投影方式,可以直接創(chuàng)建近來流行的小星球效果的星空全景圖,較之使用Photoshop的極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式更加方便。
除了不同投影方式的設(shè)定,在編輯器中還可以用鼠標(biāo)左鍵拖動圖像來改變投影的角度和位置,或者用鼠標(biāo)右鍵拖動圖像來進行旋轉(zhuǎn),再配合水平與豎直兩個滑塊控制視場范圍,對影像進行相當(dāng)大范圍而靈活的調(diào)整,以達到滿意的效果。
使用Photoshop和Lightroom增強星野影像
Photoshop和Lightroom都是主流圖像處理工具,在星野影像的后期方面也具有至關(guān)重要的作用,尤其體現(xiàn)在對RAW文件的精雕細(xì)琢上。拍攝RAW文件對星野攝影來說是必須的步驟,因為它保存了相機記錄的原始數(shù)據(jù),可以在后期中以無損畫質(zhì)的方式進行多種調(diào)整;并且包含著更多的信息,如RAW文件每個色彩通道通常采用12bit來記錄,信息量是JPG文件(8bit)的16倍,預(yù)留了很大的處理空間。
對RAW文件的處理是整個后期工作的第一步,也是決定最終圖像質(zhì)量的關(guān)鍵。由于Photoshop的Camera Raw插件和Lightroom在界面和功能上都非常相似,下面統(tǒng)一以Camera Raw為例進行介紹。
色溫的設(shè)定與曝光調(diào)整
初學(xué)者拍攝星空的時候常常會糾結(jié)于白平衡的設(shè)置,若使用日光或自動白平衡,畫面常常呈現(xiàn)為暖調(diào),使用白熾燈白平衡的話則呈現(xiàn)為冷調(diào),白平衡的設(shè)置對畫面的效果有著重要的影響,其選擇也給很多人造成了困惑。
實際上,如果拍攝時采用RAW格式就不會有這種煩惱,在Camera Raw的“基本”選項卡中可以很方便地將圖像設(shè)定為各種白平衡模式,還能夠利用“色溫”和“色調(diào)”兩個滑塊進行更精細(xì)的調(diào)整以尋找自己最滿意的組合,并且這種調(diào)整是完全無損的。一般而言,大家更習(xí)慣用偏冷的色調(diào)來表現(xiàn)星空,這就需要將“色溫”滑塊向左移動,也就是降低白平衡色溫值,相應(yīng)使畫面整體色溫獲得提高。
曝光同樣有很大的調(diào)整空間,在Camera Raw中可以通過調(diào)整“基本”選項卡中的曝光、對比度、高光、陰影、白色、黑色等滑塊以及“色調(diào)曲線”選項卡中的曲線來對畫面整體以及不同亮度的區(qū)間進行精細(xì)設(shè)定,并且這些調(diào)整都直接反應(yīng)在右上角的直方圖上。其中“曝光”滑塊用于調(diào)整整體的曝光量,“高光”滑塊用于調(diào)整畫面的
亮部,“陰影”滑塊用于調(diào)整暗部。星野攝影拍攝的場景中大光比很常見,比如無月夜天空比地面亮很多,或者地面的燈光比周圍環(huán)境亮很多,后期處理往往需要解決畫面反差過大的問題,這時就可以通過增大“陰影”滑塊的數(shù)值以提亮暗部,同時減小“高光”滑塊的數(shù)值以保留亮部層次,效果非常明顯。
降低噪聲與鏡頭校正
降噪是星野影像后期處理的首要工作,除了多張疊加取均值的方式以外,對單張圖像噪聲的精細(xì)調(diào)整控制也是不可或缺的。Camera Raw提供了強大的降噪能力,在功能面板上的“細(xì)節(jié)”選項卡中,包含了銳化和降噪這兩個方向相反又密切聯(lián)系的重要功能,調(diào)整“減少雜色”相關(guān)的滑塊可以進行降噪處理,同時調(diào)整“銳化”相關(guān)的滑塊,會讓畫面細(xì)節(jié)更豐富,兩者相協(xié)調(diào)可以達到滿意的效果;需要注意的是,在進行這方面調(diào)整時,應(yīng)將圖像放大到100%或更高比例,以便清晰觀察。
星野攝影經(jīng)常使用超廣角鏡頭和大光圈拍攝,凸顯了鏡頭的畸變、暗角和色差,這些問題在Camera Raw的“鏡頭校正”面板中可以輕松地解決。由于常見的鏡頭在數(shù)據(jù)庫中都有相應(yīng)數(shù)據(jù),直接勾選“啟用鏡頭配置文件校正”選項,軟件就會根據(jù)所存儲的數(shù)據(jù)來校正鏡頭的畸變和暗角,校正量還可以通過下面的滑塊進行調(diào)整。而點擊“顏色”子選項卡進入色差校正界面后,可以根據(jù)情況校正鏡頭的紫邊、綠邊等色差,有效改善畫面質(zhì)量。
使用漸變?yōu)V鏡
星野攝影中經(jīng)常遇到天空和地面的亮度差異很大的情況,如果通過高光/陰影滑塊的調(diào)整仍然難以達到良好效果,還可以利用工具欄中的“漸變?yōu)V鏡”功能,對畫面進行分區(qū)處理。這一功能模擬的是實體漸變?yōu)V鏡,但提供了比實體濾鏡遠(yuǎn)為豐富的調(diào)整參數(shù),還可以設(shè)定漸變區(qū)域的范圍和方向,并且支持多個濾鏡同時使用。
文件同步和批處理
星野攝影經(jīng)常需要對在同一場景下拍攝的多個圖像進行統(tǒng)一處理,例如星軌、全景拼接和拍攝延時視頻,文件數(shù)量或可多達上千個,這時我們會希望對其中一張圖像所做的處理能夠應(yīng)用于所有的圖像上,這就要用到Camera Raw的同步或者Lightroom中的批處理操作。
在Camera Raw中,如果同時載入了多個RAW文件,在界面的左側(cè)會顯示出所有載入文件的縮略圖,此時可以選擇其中一個文件進行調(diào)整,在所有的調(diào)整完成之后,點擊文件列表上方的“全選”按鈕,將所有的文件選中,然后點擊“同步”按鈕,此后會出現(xiàn)一個界面用來選擇需要同步哪些設(shè)置,確定之后,軟件就會所選的設(shè)置應(yīng)用到每一張圖像上,非??旖莘奖恪P枰⒁獾氖?,同時載入大量文件對計算機的性能有一定要求,如性能不足可分批處理。
銀河拱橋的前期準(zhǔn)備與后期處理
銀河是星野攝影中最受歡迎的拍攝對象,要將這橫跨天際的壯觀景象收入畫面,必須進行全景拼接,在常見的投影方式下,銀河會在畫面中呈現(xiàn)出優(yōu)美的拱形,被愛好者們形象地稱為“銀河拱橋”。
想得到完美的銀河拱橋圖像,必須從前期拍攝開始進行準(zhǔn)備。一般而言,6到8月份的入夜后銀河高度適中,是拍攝的良好時機,而秋天銀河在入夜后已經(jīng)升起很高,拍攝難度增大。為減少工作量,拍攝時應(yīng)選用24毫米以下的超廣角鏡頭;如果使用豎畫幅就能將銀河最高處與地面同時放入畫面,那么只需要豎幅拍攝一圈就可以了,而當(dāng)銀河較高或鏡頭不夠廣,以至于豎幅無法同時容納下銀河與地面時,就需要在水平和垂直方向上都進行拼接,一般使用橫畫幅在不同高度上拍攝矩陣式的若干張。
為了減少后期工作量,拍攝時要保持每張圖像的參數(shù)基本相同,因此需要將相機調(diào)整至手動模式,來設(shè)定焦距、光圈、快門和ISO等,使與曝光相關(guān)的參數(shù)保持不變,而白平衡等其他設(shè)置可以放到后期工作中再調(diào)整。為了保證拼接的順利和高效,拍攝時需注意保持相鄰圖片之間在水平和豎直方向上有1/4左右的重疊,同時要盡可能保持云臺的水平。當(dāng)拍攝過程持續(xù)較長時,星空在這段時間內(nèi)的移動已經(jīng)不能忽略了,為了防止星空移動造成后期拼接出錯,在拍攝的時候就應(yīng)該首先盡快拍完地面附近的部分,然后再拍天空中更高的位置。
在后期處理的時候,應(yīng)首先挑選有代表性的一張圖像,使用RAW文件進行仔細(xì)
調(diào)整,調(diào)整時一般遵循下列順序:鏡頭校正—設(shè)定色溫和色調(diào)—調(diào)整曝光和飽和度—降噪,此后往往還需要使用漸變?yōu)V鏡對天空和地面進行分別處理?;鶞?zhǔn)圖像調(diào)整完成后,把它的設(shè)置同步到其余圖像上,再對各個單張進行微調(diào)以達到最佳效果。全部圖像處理并導(dǎo)出后,載入到PTGui中進行全景拼接,這一過程中控制點的精確設(shè)定是關(guān)鍵,投影方式則可以根據(jù)畫面視角的大小來選擇,通常以圓柱投影居多,若是水平和豎直方向視角都很大,也可以選等距圓柱投影。導(dǎo)出拼接生成的全景圖之后,一般還需要再利用Photoshop等工具進行從整體到局部的精細(xì)加工,至此,一幅銀河拱橋的作品就誕生了。