相机为什么没有精确的方向传感器?


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每当我拍照时,总是要进行艰巨的任务,即正确调整照片的方向,以使地平线看起来平直。现代相机的确有一个方向传感器,可以告诉您是人像还是风景照,但没有什么比这更精确了。为什么不包括便宜的方向传感器(就像每部手机中的传感器一样),以便以后在需要时可以自动将照片全部对齐?也许这样的相机已经存在?


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最近的许多照相机都装有陀螺仪传感器。一些将滚动和俯仰信息写入EXIF标头。Exiftool可能会显示特定相机的情况是否如此。当写入这样的数据时,应该有可能构建一个像素管道exiftool-> imagemagick以将图像预处理到更理想的方向,从而使精确且自动的旋转符合照相意图。

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作为实际的解决方案,我使用了热靴气泡水平仪。

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“现代相机的确有一个方向传感器,它可以告诉您是人像摄影还是风景摄影,但没有什么比这更精确了。” 您的前提不正确-例如,从3天前开始看到此问题:尼康D7200,在取景器中打开虚拟视野
osullic

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地平线是否始终与“向上”矢量完全垂直?
AC

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@AC:如果不是,我们称之为山坡或山坡。
dotancohen

Answers:


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我的Pentax K5ii可以使用其传感器移位功能来旋转传感器以使水平线水平,在取景器中或在后方显示屏上,我还可以获得2轴水平读数。某些相机确实具有您描述的功能。


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查看Pentax的EXIF数据是我确定某些相机将俯仰和横滚数据写入EXIF的方式。另一方面,我发现密封天气更为有用。

我同意,尽管我确实经常提到水平读数,但实际上我从未使用过自动水平仪。密封对我来说更重要。
约瑟夫·罗杰斯

刚买了Pentax K5和RTFM确实可以做到。
约翰·U

@JohnU我认为K5是第一个具有此功能的Pentax。我相信,如果您安装了热靴安装的GPS模块,它也可以做astro tracer。如果我们在K5上进行构图调整,或者是K3,那我就记不起来了。
约瑟夫·罗杰斯

1
您可以在答案中添加更多信息:如果将其设置为以jpeg输出并激活“自动水平校正”选项,则旧的入门级K50可以使用其水平仪传感器来旋转图片(显然不是传感器)保存它。
motoDrizzt

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我的尼康D800具有数字人工视界,所以是的,有些相机确实具有此功能。

但是,在软件中旋转图像绝对是不得已的方法,因为它可能导致奇怪的波纹现象,并且您会丢失图像的某些边缘。

当然,在印刷阶段使用胶片摄影时旋转图像不会受到光学问题的困扰。

与所有摄影的通用规则一样,将其正确地放置在相机内,只有在必要时才进行后期调整。


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旋转数字图像会导致波纹和裁剪?
osullic

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@osullic是的-数字芯片的传感器排列在正方形网格中。胶片或多或少是光敏分子的均匀随机分布-没有周期性。查阅Wikipedia页面上有关云纹图案的这一部分,以了解旋转网格时会产生什么结果:en.wikipedia.org/wiki/Moir%C3%A9_pattern#Rotated_pa​​tterns
user151841

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@osullic,如何旋转例如5°而又不切割边缘(即裁剪)?
Gerhardh

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摄影机正确放置并在后期进行调整仅作为最后的手段,应该用石头写成 ……
Jindra Lacko

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^^^它应该是像stat navs一样在启动时显示的消息:-D
Digital Lightcraft

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佳能数码单反相机有一个电子调平器,可以在构图时在LCD屏幕上启用。我不确定该数据是否写入文件的exif数据。我不确定这是否是中高端功能,但不是新功能。是在2012年发布的6D中

Photoshop和Lightroom等软件应用程序以及可能还有许多其他软件应用程序都具有校平工具,包括自动模式,它们可以在其中检测图像中应为水平或垂直的线条。


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始终要正确地调整它们的位置,以便使地平线看起来平直

设置摄像机的水平不一定会使“水平”看起来直。当背景是海洋或广阔的平原时,它就可以工作,但是在背景中有高山或丘陵或湖泊的远岸并不少见。从技术上讲,这些可能不是地平线,但它们仍会使您的照片看起来歪曲。

除此之外,将照片的方向调整为与垂直线或水平线匹配的位置并不是真正的“艰巨任务”。大多数数码单反相机中的取景器通常都有一系列自动对焦点,即使未选中它们也可以看到,并且您可以使用多个共线自动对焦点作为参考。

养成问自己的习惯:最左边的自动对焦点与地平线之间的距离是否看起来与最右边的自动对焦点与地平线之间的距离相同?或者:通过自动对焦点的中心列画出的线是否与被摄对象脸部的垂直轴平行?如果您记得在拍摄时看着相机的方向,那很容易避免问题。

为什么不包括便宜的方向传感器...以便以后可以根据需要自动对齐照片?也许这样的相机已经存在?

很多。佳能至少在2011年就开始加入电子水准仪:6D,60D和T3i都有。据我所知,电子水平仪纯粹是一种合成辅助。该信息未包含在每张图像的EXIF信息中,因此您无法使用该信息随后自动调整每张图像。


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我想知道为什么它不包含在EXIF中……对于简单的拍摄会很好吗?
乔纳森·

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一些制造商可能会包括它,但是以专有标签的形式,像exiftool这样的软件只有在有人弄清楚它们之后才能进行处理。
junkyardsparkle

忘记了曾经阅读过EXIF信息的制造商注释部分中包含的此类专有信息的Adobe产品!
Michael C

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首先,我要说的是我不是工程师,而是我工作的那种相机,花费在数千万到数亿美元之间,但我想出于这个问题的目的,我也许可以提供帮助。

通常,“传感器”很便宜,但是“足够准确并提供正确信息的传感器”非常昂贵。

大多数相机可能提供3自由度加速度计。这意味着您可以获得相对于加速度计的3个加速度矢量(请注意,我没有说“方向朝下”)。要确定哪个方向是“向下”,您必须进行3维变换(不困难),并假设相机没有移动(也可能相当容易)。然后,您必须确定其准确性(在捕捉图像时,加速度计是否与焦平面未对准?其中有多少是由于工厂校准而造成的,有多少是由于工厂后滑动造成的?)。然后,您需要将其呈现给用户(是否给他们提供了所有三个维度?如果仅给他们提供了两个维度,则如何编码其中的第三个维度?)。

因此,最终,对于很少有人会理解或使用的功能,您将拥有更多的软件(软件工程师很昂贵),更多的文档(文档很昂贵),可能还有更多的校准(校准很昂贵)。


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对于单反相机而言,该传感器可能很便宜。当前,即使是相对便宜的傻瓜相机也有时会基于响应于相机震动而移动传感器来实现图像稳定,而价格适中的宾得DSLR会将传感器旋转一到两个度,以在图像中创建水平地平线。

@benrudgers,当您说“将传感器旋转一或两个度”时,我假设您是指图像传感器?如果是这样,我不认为它们在图像传感器上装有致动器。
山姆

1
宾得数码单反相机通过移动传感器来减少抖动(图像稳定)。许多人会自动旋转传感器来调整“地平线”。一些最新的Pentax相机会将传感器移到拜耳过滤器下方,以依次收集传感器上每个像素位置的RGB数据...传感器也可以设置为在加电时振动,以减少灰尘积聚。相机是令人惊奇的高科技精密仪器,它们的普遍性使其不那么明显。

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在后期处理中校正任意旋转总是意味着大量的分辨率损失和/或计算工作-与仅在交换轴时校正90°不同(甚至可能压缩图像以进行存储之前进行校正)-JPEG之类的算法并不完全与行无关与列)。

制造商可能不仅必须使用昂贵的传感器(记住,高质量MEMS陀螺仪的材料成本为5美元或10美元不会永远转化为销售价格的5美元或10美元),而且还要投入足够的计算能力如果他们想将相机作为一个很好的集成功能出售,则可以将其以高功率效率供电。如果重新计算产生质量差,花费数秒钟或耗尽电池的电量,则与未添加功能相比,照相机可能会被认为质量较差。

当然,对于无论如何都具有这种计算能力的可更换镜头实现数字校正的昂贵设备来说,这将是一个选择。


请注意,有些相机实际上将传感器旋转了几个角度以进行补偿。
请阅读我的个人资料

非常有趣。哪个/什么叫技术名称?
rackandboneman

宾得是我唯一知道的人。我认为他们只是称其为“地平线校正”。他们还通过其他几种有趣的方式来使用传感器移位的图像稳定功能(进行移位以进行透视校正,或者跟踪地球的旋转以进行长时间的恒星摄影而不留痕迹)。
请阅读我的个人资料

“遗憾的是,下一代视界校正的实验造成了严重的地震和地形破坏” :)
rackandboneman

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我使用过的每台数码相机都可以选择将十字准线叠加在显示屏上。通常情况下,这些占三分之二,但其他人也可能使您处于中心。使视界与十字准线保持一致绝对不是“艰苦的”。

那么为什么我们没有这个呢?仅仅因为任何人只要能够稳定地握持相机以拍摄不模糊的照片,并能够阅读其相机手册以查找如何打开十字准线,就不需要该功能。


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我所拥有的最后几台Panasonic DMC-TZ xx相机(技术上可以对准并拍摄,但由于可以随处携带而非常方便),能够在取景器上开启人工水平仪,从而使相机水平,(如果需要),非常快速和简单。

当您具有色阶时,它们甚至将颜色从黄色变为绿色。


您还可以使用此信息稍后在Lightroom中自动翻转照片吗?
乔纳森·

@NikitaSokolsky就我个人而言,我使用GIMP,ImageMagick,ExifTool等,因此我可以轻松地做到这一点,但是使用人工水平仪对相机进行调平要容易得多(除非我故意希望有偏斜的镜头)。
史蒂夫·巴恩斯
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