Guida alla fotografia di 3DF Zephyr
Questa sezione è stata presa dal manuale di 3DF Zephyr – puoi trovarlo all’interno dell’applicazione oppure come PDF gratuito all’indirizzo https://www.3dflow.net/technology/documents/3df-zephyr-tutorials/
In questa sezione verranno elencati alcuni consigli su come ottenere una buona ricostruzione. 3DF Zephyr è completamente automatico ma richiede alcuni accorgimenti in fase di rilievo fotografico.
E’ inoltre possibile visualizzare il seguente video tratto da 3Dflow Academy:
Selezione dell’equipaggiamento fotografico
Ci sono due premesse da tenere sempre bene a mente:
la qualità di una macchina fotografica non è data dalla sua risoluzione in megapixel;
non sempre una macchina professionale produce risultati migliori;
La macchina fotografica ideale deve innanzitutto permettere una gestione dettagliata della luce, grazie alla quale sarà possibile controllare i valori di esposizione delle fotografie (ed ottenere quindi un’illuminazione corretta su ciascuna di esse). Questo è il motivo per cui solitamente viene consigliato l’utilizzo delle macchine DSLR, o reflex, anche se ad oggi questi controlli avanzati sono presenti anche su macchine mirrorless e bridge.
Quello su cui si deve concentrare maggiormente l’attenzione è il sensore della macchina, seguendo questi consigli:
Per ogni singolo pixel, le dimensioni minime accettabili devono essere superiori ai 2 µm; pertanto, per una raccolta ottimale delle immagini, si suggerisce di sfruttare sensori che non scendano sotto la soglia dei 1/2.3″, anche se nulla impedisce di utilizzare anche sensori più ridotti, presenti ad esempio in smartphone e tablet;
Conviene dare più importanza alle dimensioni del singolo pixel più che alla quantità totale di pixel presenti sull’immagine; ma qual’è il senso pratico di questo suggerimento? Se si utilizza ad esempio una reflex full-frame (sensore 35.9 x 24 mm) con la canonica risoluzione di 36 megapixel, sarà molto più conveniente scattare non alla massima risoluzione (circa 7.700 x 4.700 pixel), privilegiandone una inferiore (es. 5000 x 3000 pixel). In questo modo si avrà una quantità minore di pixel sull’immagine, che però disporrà di pixel di dimensione maggiore;
Obiettivi.
Ogni rilievo fotografico costituisce un caso particolare e sempre diverso, pertanto la scelta delle ottiche dipenderà principalmente non solo dalle condizioni dell’ambiente in cui si andrà a fotografare (luce, ostacoli, possibilità di movimento, ecc.) ma anche dalle caratteristiche del soggetto del rilievo (su tutte, le dimensioni). Tuttavia di seguito vengono fornite alcune utili indicazioni da osservare al momento della valutazione dell’attrezzatura da impiegare:
Con fotocamere full-frame: utilizzare, se le condizioni della scena lo permettono, obiettivi compresi in una gamma di lunghezza focale che vada dai 25 ai 50 mm;
Con altre fotocamere: utilizzare obiettivi compresi in una gamma di lunghezza focale compresa tra 18 e 35 mm, considerando il fattore di crop (tra 1.5 e 1.6);
Si consiglia vivamente di scattare mantenendo sempre la stessa lunghezza focale per ogni scatto fotografico. Anche se 3DF Zephyr può utilizzare differenti fotocamere e lenti all’interno dello stesso progetto, si otterranno risultati migliori utilizzando la stessa fotocamera con la stessa distanza focale.
Modalità di rilievo fotografico
Ripresa fotografica ad assi paralleli
Usata generalmente su superfici piane o con andamento più o meno regolare in ambito architettonico, e in fotogrammetria aerea. In rosso sono evidenziate le aree di sovrapposizione tra i diversi scatti fotografici.
Ripresa fotografica ad assi convergenti
Usata generalmente quando è possibile ruotare attorno al soggetto della ripresa.
Se si intende ricostruire in 3D un oggetto di piccole/medie dimensioni a 360° (e dunque ogni dettaglio della superficie visibile) è possibile mantenere la camera in una posizione fissa, preferibilmente su un treppiede, e porre l’oggetto su una piattaforma girevole. Sarà poi necessario l’utilizzo di 3DF Masquerade e andare a mascherare lo sfondo presente sulle immagini.
Regole generali
Evitare sorgenti di luce diretta sul soggetto, e dunque la produzione di ombre che potrebbero nascondere parti e dettagli della superficie che si sta riprendendo; in caso di esterni, l’ideale è scattare durante giornate nuvolose o comunque in condizioni di luce diffusa;
Evitare l’utilizzo di valori ISO troppo elevati, in quanto il rumore generato potrebbe condurre ad una interpretazione scorretta delle fotografie da parte di 3DF Zephyr;
Utilizzare un alto valore di apertura del diaframma (compreso quindi tra f/8 e f/16) aiuta ad avere una maggiore profondità di campo nell’immagine e aumenta la nitidezza della stessa;
Evitare foto troppo sfuocate considerando impostazioni appropriate della modalità di scatto (tempi di posa veloci dove possibile) o in alternativa l’utilizzo di un treppiede; per conoscere il valore di sfocatura è consigliabile utilizzare lo strumento Image Quality Index di 3DF Zephyr;
Evitare l’uso di flash, poiché alterano il colore originale del soggetto, compromettendo in 3DF Zephyr non solo la generazione finale della texture;
Superfici troppo regolari o non sufficientemente ricche di dettagli costituiscono
Non tagliare né ridimensionare le fotografie: le uniche modifiche consentite sulle immagini riguardano minime correzioni dell’esposizione e dei valori di contrasto/nitidezza;
Non tentare di correggere la distorsione dell’obiettivo, poiché questo errore è vitale per avviare la prima fase di posizionamento, orientamento e ricerca delle corrispondenze di 3DF Zephyr;
E’ necessaria un’abbondante sovrapposizione tra le diverse fotografie (70-80%), ed è quindi preferibile scattare quante più foto possibili, tenendo bene a mente la regola del tre: ciascuna parte della scena che si desidera ricostruire deve apparire in almeno tre diverse immagini prese da differenti posizioni. Questo è un requisito minimo che potrebbe sensibilmente migliorare i risultati di ricostruzione 3D
Evitare il rilievo fotografico di superfici riflettenti e/o trasparenti, anche se è comunque possibile escludere tali superfici delle fotografie tramite lo strumento 3DF Masquerade incluso in 3DF Zephyr; nei casi più problematici è consigliabile l’utilizzo di un filtro polarizzatore;
- Se state utilizzando Zephyr in un ambito applicativo di fotogrammetria aerea (UAV) è molto probabile che la procedura che state già adottando sia standard, con (almeno) il 60% di sovrapposizione in avanzamento e del (almeno) 60% di sovrapposizione laterale. Queste impostazioni vanno assolutamente bene per Zephyr.
- Se state utilizzando Zephyr per acquisire un oggetto muovendosi attorno ad esso (ad esempio una statua) consigliamo di fare le foto girando attorno all’oggetto ad altezze differente. Questo può essere visto come un caso speciale di applicazione aerea, dove l’orbita effettuata assume il ruolo del lembo (strip). Se l’acquisizione viene pianificata rigorosamente, è possibile applicare le stesse regole di un caso aereo; in caso contrario – in generale – 3 orbite di 24 immagini ciascuna sono tipicamente sufficienti.
- Se state utilizzando Zephyr in uno scenario urbano (come una piazza, o l’interno di una sala) suggeriamo la seguente procedura: selezionate 2 o 3 punti del luogo desiderato e acquisite una sequenza panoramica di foto per ognuno di questi punti (assicurandovi di fare foto con la solita sovrapposizione minima del 60%). Successivamente fotografate tutte le facciate (o muri) da una distanza che permetta di inquadrarne tutta l’altezza, con una sovrapposizione del 60%. Se vi serve un dettaglio maggiore potete tranquillamente fare delle serie di acquisizioni ravvicinate, assicurandovi di fotografare (in altezza e con sovrapposizione) tutta la facciata.
- In tutti gli altri scenari la regola generale è di fotografare il soggetto con una sovrapposizione sufficiente (generalmente 60%, maggiore sovrapposizione poterà a dei risultati migliori) e con una baseline length differente (il punto di origine delle fotografie deve essere differente)
- Utilizzare lo stesso obiettivo mantenendo invariato lo zoom, sebbene non necessario, può aiutare durante la fase di autocalibrazione.
