На панорамной фотографии движущийся человек бывает растянут или скошен, потому что камера собирает широкое изображение из нескольких участков, снятых в разное время, а человек успевает переместиться между ними. Программа соединяет кадры так, будто сцена оставалась неподвижной, поэтому одна часть тела может попасть в одну полосу панорамы, а другая – в соседнюю. Эффект зависит от движения человека, темпа поворота камеры и способа считывания изображения с матрицы.
Панорама – это последовательность частей
Обычный снимок захватывает ограниченное поле зрения. Чтобы показать более широкий пейзаж, телефон может попросить медленно провести камерой в сторону. В режиме панорамы устройство делает серию частичных снимков или последовательно считывает строки сенсора, а затем соединяет данные в длинную картинку. Это не то же самое, что нажать кнопку и получить весь широкий вид в один момент.
Когда камера поворачивается, неподвижные предметы смещаются относительно её оптики. Программа ищет общие детали соседних участков – край здания, ветку, линию горизонта – и совмещает их. Если объект сцены сам движется, его положение тоже меняется, но алгоритм может принять это за несовпадение кадров. В итоге тело человека оказывается разделено между несколькими временами съёмки.
У панорамирования есть сходство с другими задачами обработки изображения: устройству нужно сопоставить свет, отражения и границы в разных местах кадра. Например, цвет поверхности под сценическим прожектором меняется из-за спектра источника, о чём рассказывает статья о том, почему одежда меняет цвет под прожектором. Здесь причина иная, но оба случая напоминают, что фотография зависит от способа регистрации света.
Как движущийся объект разрывается на части
Представим, что человек идёт через поле зрения во время панорамирования. В первой части съёмки камера записала его левое плечо. Через мгновение человек шагнул, а камера переместилась дальше и записала область, где оказывается его туловище или ноги. Если программа соединяет эти области, не найдя согласованного целого, тело может выглядеть вытянутым, укороченным, повторённым или разорванным на куски.
Это особенно заметно, когда человек движется поперёк направления поворота камеры или пересекает участок, где алгоритм склеивает изображения. Быстрый шаг, велосипедист или движущаяся машина меняют позицию за короткое время сильнее, чем статичная стена. Если человек идёт почти вместе с камерой, эффект может быть менее очевидным, но сложное движение рук или ног всё равно создаёт несовпадение.
Нельзя считать, что каждый вытянутый человек – ошибка сшивки нескольких кадров. Некоторые смартфоны создают панораму при непрерывном считывании строк матрицы. В такой системе верх и низ изображения регистрируются в немного разное время. Если камера качнулась или объект быстро движется, прямые линии могут наклониться, а движущаяся фигура исказиться даже в одиночном панорамном кадре.
Что такое построчное считывание
Во многих цифровых камерах данные считываются с сенсора строка за строкой, а не со всей поверхности одновременно. Этот способ называют rolling shutter, или «скользящим затвором». Он быстр, компактен и распространён в камерах телефонов, но означает, что разные части одного кадра соответствуют немного разным моментам времени.
Если во время считывания камера поворачивается или вибрирует, неподвижная вертикальная колонна может выглядеть наклонённой. Если движется сам объект, его верх и низ тоже могут оказаться записанными в разных положениях. В панорамном режиме этот эффект складывается с соединением широких частей, поэтому форма человека может растянуться или наклониться сильнее, чем в обычной фотографии.
Механическая стабилизация, скорость сенсора, выдержка и программная коррекция влияют на итог. Короткая выдержка помогает уменьшить смазывание, но не всегда убирает геометрическое искажение от разного времени считывания. Камера с глобальным затвором регистрирует всю матрицу почти одновременно, но такие решения отличаются по цене и техническим характеристикам. Это не просто «смазанный кадр»: смаз размазывает контуры, а rolling shutter меняет взаимное положение частей.
Почему фон часто выглядит нормальным
Стены, деревья и здания могут казаться почти правильными, потому что они неподвижны. Программа располагает временем сопоставить их контуры в последовательных участках. Движущемуся человеку она не может найти одно точное положение на всём протяжении панорамы. Если вокруг него есть повторяющиеся детали, например ограда или листва, алгоритму становится ещё труднее решить, какую часть изображения продолжать.
Объект может повториться дважды, исчезнуть на части панорамы или появиться с разрывом. Иногда программа даже создаёт несколько копий человека, если он успел пройти через кадр несколько раз, пока камера медленно сканировала сцену. Это не означает, что человек оказался в нескольких местах одновременно: панорама собрала разные моменты одной прогулки в единую поверхность.
Отражения в стекле тоже могут выглядеть по-разному при изменении угла наблюдения. Как возникают два отражения в окне движущегося транспорта, объясняется в материале о том, почему в окне электрички видно два отражения.
Как получить более ровный результат
Если человек важен для снимка, проще попросить его остановиться на время панорамирования или сделать обычный кадр. Можно повернуть телефон быстрее и равномернее, если режим и инструкция камеры это допускают, а также держать устройство двумя руками и следовать индикатору движения. Быстрый поворот сокращает разницу во времени между участками, но слишком резкое движение может ухудшить склейку неподвижных деталей.
Некоторые приложения позволяют вручную выбрать начало и конец панорамы или исправить заметные дефекты после съёмки. Алгоритмы могут маскировать отдельную область, но при сложной обстановке автоматическая коррекция ошибается. Режим панорамы лучше подходит для ландшафта и архитектуры без близких быстро движущихся объектов, хотя и там нужно учитывать качание камеры и параллакс.
Панорамная фотография не является мгновенным широким снимком. Она складывается из частей, записанных последовательно, поэтому движущийся человек меняет положение, пока камера продолжает съёмку. Сшивка и построчное считывание могут соединить несовпадающие моменты и растянуть фигуру. Неподвижный фон выглядит ровнее, потому что его положение не менялось, а движение человека нарушает это условие.
