آپلود عكس

نحوه پیدا کردن مردمک ورودی (Entrance Pupil) یا نقطه گرهی(Nodal Point) در لنز

عکس پانوراما، تصویری وسیع یا گسترش یافته از دو یا چند عکس متوالی است. در عکاسی پانوراما (Panorama) لازم است عکس های متوالی طوری گرفته شوند که بتوان آنها را با کیفیت خوب به هم چسباند. برای اینکه تصاویر گرفته شده در هنگام ویرایش تصویر نهایی پانوراما در نرم افزار بتوانند کاملا با یکدیگر تطبیق داشته باشند بایستی چرخش دوربین حول محوری صورت بگیرد که از محل مردمک ورودی (Entrance Pupil) یا نقطه بدون خطای انطباق (No-Parallax Point) یا NPP می گذرد. به این نقطه بطور اشتباه نقطه گرهی (Nodal Point) نیز گفته می شود.

ابتدا در مورد خطای انطباق توضیحاتی ارائه می گردد و سپس به تعریف مردمک ورودی و نتایج استفاده از آن در عکاسی پانوراما خواهیم پرداخت.

خطای انطباق یا پارالکس (Parallax Error)

برای شروع یک آزمایش انجام دهید. یک جسم کوچک مثل یک قلم را در مقابل خود بگیرید و نگاه خود را بر روی پسزمینه صحنه روبرو فوکوس کنید. اگر شما سر خود را به راست یا چپ بچرخانید، خواهید دید که موقعیت قلم که نزدیک به شماست نسبت به ناحیه پسزمینه تصویر تغییر می کند و جابجا می شود. به این پدیده عدم انطباق (Parallax) گفته می شود. حال اگر به جای چشم شما، دوربین عکاسی قرار داشت و با این شرایط دو تصویر از صحنه مقابل خود می گرفتید، در عکس های بدست آمده می دیدید که اجزای پیشزمینه و پسزمینه در صحنه مقابل نسبت به هم عدم انطباق دارند و امکان قراردادن آنها بر روی یکدیگر و تطبیق آنها در نرم افزار وجود نخواهد داشت. نمونه ای از این مثال را در تصویر زیر مشاهده می فرمایید.

با چرخش سر به سمت راست و چپ، قلمی که در مقابل چشم گرفته اید به چپ و راست جابجا می شود.

در عکس های متوالی که به طور معمول در عکاسی پانوراما گرفته می شود، لازم است حداقل یک سوم از هر عکس با عکس قبلی و بعدی خود تطبیق داشته باشد تا توسط نرم افزار بطور دقیق به یکدیگر چسبانده شوند.

در هنگام چسباندن دو عکس متوالی بایستی این دو عکس از یک نقطه دید یکسان عکاسی شده باشند و در عین حال پرسپکتیو تصاویر با یکدیگر تفاوت نداشته باشد.

اگر در تصاویری که برای ایجاد پانوراما گرفته می شوند، در نواحی مشترک عکس ها، راستای عناصر تصویر نسبت به هم یکسان نباشد و در هر عکس با عکس بعدی تفاوت داشته باشد، در هنگام چسباندن عکس ها در نرم افزار، کاملا بر روی یکدیگر تطبیق نخواهند داشت و در پیوستگی تصویر نهایی اختلال ایجاد می شود بطوریکه ممکن است راستای خطوط موجود در صحنه یا امتداد آنها، در تصویر نهایی شکسته شود و یا عدم پیوستگی پیدا کنند. این عدم تطبیق معمولا در مناطقی از تصویر که خطوط هندسی داشته باشد بیشتر دیده می شود. به این عدم تطبیق در نواحی مشترک عکس های پانوراما، اصطلاحا خطای انطباق یا پارالکس (Parallax Error) گفته می شود.

مردمک ورودی (Entrance Pupil)

مردمک ورودی (Entrance Pupil) تصویر اپتیکی روزنه دیافراگم لنز است که از ناحیه جلوی لنز دیده می شود.

در مقابل آن، در ناحیه پشت لنز (محل اتصال به تنه دوربین) تصویر اپتیکی روزنه دیافراگم به نام مردمک خروجی (Exit Pupil) نامیده می شود.از نظر فیزیکی، مردمک ورودی محل تلاقی زاویه دید لنز (Angle of View) است.

بنابراین اگر از جلوی لنز به داخل آن نگاه کنید، تصویر دیافراگم را خواهید دید. محل این تصویر در روی بدنه لنز، مشخص کننده محل مردمک ورودی لنز است.

تصویر روزنه دیافراگم که از جلو لنز دیده می شود، نشان دهنده محل مردمک ورودی لنز است.

حال اگر از لنز زوم استفاده کنید، خواهید دید که با تغییر فاصله کانونی لنز (تغییر زوم)، محل مردمک ورودی نیز در داخل لنز تغییر می کند. بطوریکه هر چه آن را زوم کنید (Zoom in) سطح تصویر دیافراگم یا همان مردمک ورودی به سمت داخل حرکت می کند. بنابراین در لنزهای زوم، سطحی که مردمک ورودی در آنجا واقع شده است ثابت نیست و با تغییر فاصله کانونی لنز، جای آن هم تغییر می کند

این نقطه در عکاسی پانوراما بسیار مهم است زیرا دوربین عکاسی بایستی حول محوری که بطور عمودی از این نقطه می گذرد بچرخد تا عکس های بدست آمده قابلیت چسبیدن و انطباق با یکدیگر را بطور کامل داشته باشند، بدون اینکه خطای پارالکس اتفاق افتد.

بر اساس نحوه طراحی لنز، این نقطه می تواند در نواحی مختلف لنز یا حتی در جلو یا پشت لنز واقع شده باشد. معمولا مردمک ورودی در لنزهای واید تر به ناحیه جلوی لنز نزدیک تر است و هر چه فاصله کانونی لنز بیشتر می شود، در محور اپتیک لنز به سمت عقب تر حرکت می کند. البته در بعضی لنزهای زوم که فرمول اپتیکال پیچیده ای دارند، الزاما به این صورت نیست و ممکن است محل مردمک ورودی از نظم مشخصی پیروی نکند. به همین دلیل در هر لنزی بایستی محل مردمک ورودی را برای فواصل کانونی مختلف شناسایی نمود.

در این لنز زوم 24-70mm با زوم کردن لنز بر روی 70mm ، محل مردمک ورودی به سمت عقب تر جابجا می شود.

مردمک ورودی(Entrance Pupil) یا نقطه گرهی(Nodal Point)

مردمک ورودی و نقطه گرهی از نظر فیزیکی دو مفهوم متفاوت در داخل لنز می باشند که در عکاسی پانوراما از نظر تاریخی بطور اشتباه نقطه گرهی را (به جای مردمک ورودی) به عنوان محور چرخش دوربین ذکر کرده اند و خیلی از عکاسان قدیمی تر تحت همین عنوان آن را می شناسند. اصولا نقطه گرهی اصطلاحی در زمینه شکست نور در داخل عدسی ها می باشد و بکار بردن آن به جای اصطلاح مردمک ورودی خطا است.

اما آنچه مهم است اینکه به هر حال هر عنوانی که به این نقطه داده شود، در عکاسی پانوراما مکان مناسبی است که دوربین حول محوری که از آن می گذرد چرخش پیدا کند

اثر چرخش دوربین بر محور مردمک ورودی

اگر دوربین عکاسی بطور کلاسیک بر روی یک هد معمولی نصب شود، چرخش دوربین چه اثری بر پرسپکتیو دو تصویر متوالی خواهد گذاشت و اگر با استفاده از هد مخصوص پانوراما طوری بر روی سه پایه بسته شود که چرخش آن حول محور عمود بر مردمک ورودی باشد چه اثری بر پرسپکتیو خواهد داشت؟

هنگامیکه دوربین بر روی هد معمولی سه پایه بسته می شود، محور چرخش دوربین عقب تر از مردمک ورودی قرار می گیرد.

در این حالت با چرخش دوربین، میزان جابجایی عناصر پیشزمینه (Foreground) نسبت به عناصر پسزمینه (Background) تصویر متفاوت خواهد بود، بنابراین در عکسی که پس از چرخش گرفته می شود، نسبت به عکس اولیه مقداری جابجایی مختصر در راستای قرارگیری عناصر پیشزمینه نسبت به عناصر پسزمینه بوجود خواهد آمد، یعنی در پرسپکتیو تصویر تغییر ایجاد می شود. مثل این می ماند که انگار فرد عکاس نسبت به صحنه به یک سمت حرکت کرده باشد.

در تصاویر بدست آمده از این طریق، نواحی مشترک دو تصویر متوالی کاملا بر هم منطبق نخواهند بود و در هنگام چسباندن آنها، نواحی مشترکشان کاملا بر روی یکدیگر قرار نمی گیرند.

با چرخش دوربین بر روی هد معمولی سه پایه، مقدار جابجایی ایجاد شده در راستای قرارگیری عناصر پیشزمینه نسبت به عناصر پسزمینه در تصویر نشان داده شده است.

اما در حالتی که دوربین طوری بر روی سه پایه قرار گرفته است که محور چرخش آن با مردمک ورودی منطبق است (با استفاده از هد پانوراما)، با چرخش دوربین، راستای نواحی پیشزمینه و پسزمینه نسبت به هم تغییر نخواهند کرد و در هر دو عکس متوالی نسبت به هم جابجایی نخواهند داشت. بنابر این پرسپکتیو نیز تغییر نمی کند و در هنگام چسباندن تصاویر به یکدیگر، مناطق مشترک بر هم منطبق خواهند بود. به عبارتی خطای انطباق (Parallax Error) اتفاق نمی افتد.

اهمیت چرخش دوربین بر محور مردمک ورودی خصوصا زمانی بیشتر مشخص می شود که نقطه فوکوس لنز بر روی اجسام نزدیک تنظیم شده باشد، به عبارت دیگر فاصله دوربین تا نقطه فوکوس کوتاه باشد. در این موارد میزان جابجایی عناصر پیشزمینه نسبت به پسزمینه تصویر و تغییر پرسپکتیو در عکس های متوالی محسوس تر خواهد بود

با چرخش دوربین حول محور مردمک ورودی ، راستای نواحی پیشزمینه و پسزمینه تصویر نسبت به هم تغییر نخواهند کرد.

اگر به دو تصویر قبل در بالا دقت کنید. دو تصویر متوالی در حالی گرفته شده اند که دوربین بر روی یک هد معمولی سه پایه قرار داشته است و محور چرخش آن با مردمک ورودی منطبق نبوده است. همانطور که ملاحظه می کنید، جابجایی و تغییر فاصله عناصر پیشزمینه (مجسمه اسب) نسبت به عناصر پسزمینه ( ماکت درخت) و نیز تغییر پرسپکتیو کاملا مشخص می باشد.

ولی در تصویر بعدی، دوربین با استفاده از یک هد سه پایه پانوراما بر محور مردمک ورودی چرخش داده شده است. همانطور که دیده می شود، تغییر پرسپکتیو و جابجایی در عناصر پیشزمینه نسبت به عناصر پسزمینه وجود ندارد و این عکس ها در هنگام چسباندن کاملا بر هم منطبق خواهند بود.

چرخش دوربین بدون استفاده از سه پایه

برای عکاسی پانوراما در مواردی که امکان استفاده از سه پایه را ندارید و دوربین را بر روی دست گرفته اید، اگر در شرایط خارج از منزل و در فضای باز (Outdoor) باشید که عناصر گرافیکی صحنه نیز خیلی زیاد نباشد، احتمال گرفتن یک عکس پانورامای خوب افزایش می یابد.

عکاسی پانوراما روی دست خصوصا در عکاسی از صحنه هایی که عناصر گرافیکی زیاد دارند مثل مناطق شهری با ساختمان های زیاد یا صحنه های داخلی (Indoor) نتایج مطلوبی به دست نمی دهد و در هنگام مونتاژ عکس ها مشکلات زیادی خصوصا خطای پارالکس یا انطباق پدید خواهد آمد.

هر چه در تصویر، سوژه خیلی نزدیک نباشد و عناصر صحنه در دور دست قرار داشه باشند، مشکلات عدم استفاده از مردمک ورودی کمتر خواهد بود. در عکاسی پانوراما بدون سه پایه،در تصاویری که دارای هر دو نوع عناصر نزدیک و دور هستند، خطای پارالکس شدیدتری ایجاد خواهد شد.

نحوه پیدا کردن مردمک ورودی

چند روش برای پیدا کردن مردمک ورودی (یا نقطه گرهی!) بکار می رود که در اینجا به دو روش آن اشاره می شود

روش اول

وقتی از محل سوژه که لنز بر روی آن فوکوس شده است، از جلو لنز به داخل آن نگاه کنید، تصویر دیافراگم باز را در داخل لنز خواهید دید. محل مردمک ورودی (یا نقطه گرهی) در سطح تصویر دیافراگم لنز می باشد.

توجه کنید که اگر در شرایطی قرار گرفتید که محل تصویر دیافراگم را خوب تشخیص ندادید، می توانید دکمه دستی پیش نمایش عمق میدان (DOF Preview Button) که بر روی تنه دوربین واقع شده است را بفشارید تا روزنه دیافراگم به سایزی که در موقع گرفتن عکس خواهد داشت تبدیل شود. در این حالت تصویر دیافراگم بهتر دیده می شود.

حال اگر لنز ما زوم باشد و آن را زوم کنیم (Zoom in) یعنی فواصل کانونی بلند تری انتخاب کنیم، خواهیم دید که این سطح یعنی تصویر دیافراگم، به سمت داخل حرکت می کند. برای مشخص کردن محل نقطه گرهی بر روی لنز می توانید انگشت خود را در کنار لنز و در سطحی که مردمک ورودی دیده می شود قرار دهید و محل تقریبی آن را بر روی بدنه لنز تعیین کنید.

اگر چه این روش خیلی دقیق نیست، ولی می توان با استفاده از آن محل تقریبی مردمک ورودی را بر روی لنز تعیین نمود و چرخش دوربین را بر اساس محوریت آن انجام داد.

تعیین محل تقریبی مردمک ورودی بر روی بدنه لنز با مشاهده آن از ناحیه جلو لنز

روش دوم

در این روش برای دوربین های SLR (بازتابی) و غیر SLR کمی متفاوت می باشد.

با استفاده از منظره یاب در دوربین های SLR (که تصویر صحنه قابل در واقع از میان لنز دوربین دیده می شود) و یا با کمک نمای زنده (Live view) در مونیتور دوربین وقتی به صحنه مقابل نگاه کنید، در صورتیکه دوربین در محور مردمک ورودی بچرخد، هیچ تغییری در پرسپکتیو مشاهده نخواهید کرد. بطوریکه اگر عکس بگیریم، در نرم افزار (مثلا فوتوشاپ) نیز خواهیم دید که نواحی مشترک بر هم منطبق خواهند بود.

ولی در صورتیکه در محور تنه دوربین چرخش انجام شود، تغییرات پرسپکتیو محسوس خواهد بود. در دوربین های غیر بازتابی که منظره یاب آنها از داخل لنز نمی بیند، نمی توان از منظره یاب برای پیدا کردن مردمک ورودی استفاده کرد. در این دوربین ها یا از مونیتور آنها برای دیدن تغییرات پرسپکتیو استفاده می شود و یا با گرفتن عکس و بررسی در رایانه (کامپیوتر ) این کار انجام می پذیرد.

برای سرعت بخشیدن به کار، می توان با استفاده از روش قبلی که در بالا شرح داده شد، محل تقریبی مردمک ورودی را تعیین نمود و سپس دوربین را بر روی یک هد سه پایه پانوراما متصل کرد و با جابجایی نقطه ای دوربین و مشاهده صحنه در حین چرخش دوربین در هر نقطه و بررسی تغییرات پرسپکتیو در آن نقطه، محل دقیق مردمک ورودی را پیدا نمود. در این روش مراحل پیداکردن مردمک ورودی به شرح زیر است:

مراحل پیداکردن مردمک ورودی

1) سر پانورامای سه پایه را تراز کنید. با استفاده از تراز روی سه پایه یا تراز جداگانه ای مثل ترازهای حبابی ، طوری سر سه پایه را تراز کنید که در محل محور چرخشی آن در تمام جهات تراز باشد.

تراز کردن سر سه پایه پانوراما در چند مدل مختلف (پیکان های قرمز محل تراز را نشان می دهند.)

2) دوربین عکاسی را بطور عمودی (در صورت امکان) و در حالتی که سطح سنسور آن تراز باشد بر روی سه پایه ببندید.

3) در ابتدا دوربین را طوری بر روی سه پایه تنظیم کنید که مرکز لنز دوربین در راستای مرکز محور چرخشی سه پایه قرار گرفته باشد. برای این کار از ناحیه جلو دوربین به آن نگاه کنید و آن را جابجا کنید تا خطی که بطور عمودی از وسط لنز می گذرد، در امتداد خط مرکزی محور چرخشی سه پایه قرار گیرد.

دوربین را جابجا کنید تا خطی که بطور عمودی از وسط لنز می گذرد، در امتداد خط مرکزی محور چرخشی سه پایه قرار گیرد.

4) با استفاده از ریل لغزنده سه پایه (Sliding rail)، دوربین را به سمت جلو یا عقب ببرید تا محلی که قبلا بطور تقریبی برای مردمک ورودی تعیین کرده بودید بر روی محور چرخشی سه پایه قرار گیرد. برای این کار از زاویه کناری دوربین به آن نگاه کنید و آنقدر آن را جابجا کنید که محل تقریبی مردمک ورودی بر روی محور چرخشی سه پایه واقع شود. در لنزهای زوم دقت کنید برای هر فاصله کانونی مشخص، محل مردمک ورودی متفاوت است و محل مورد نظر برای فاصله کانونی خاصی که انتخاب کرده اید را به روش مذکور تنظیم کنید.

دوربین طوری جابجا شود که محل تقریبی مردمک ورودی بر روی محور چرخشی سه پایه قرار گیرد.

5) دوربین را در مقابل یک صحنه قرار دهید که دارای عناصر نزدیک در پیشزمینه و همچنین عناصر دور در پسزمینه باشد.

حالا برای پیدا کردن محل دقیق مردمک ورودی، به داخل منظره یاب (Viewfinder) نگاه کنید(یا می توانید از مونیتور Live view دوربین هم استفاده کنید). یک جسم در ناحیه پیش زمینه را با یک ناحیه در پسزمینه را در نظر بگیرید و ببینید در داخل منظره یاب (یا مونیتور دوربین) چه راستایی نسبت به هم دارند.

6) در این مرحله دوربین را به یک سمت (چپ یا راست) بچرخانید به اندازه ای که یک سوم از سطح کادر تصویر جابجا شود. یعنی دوربین را به همان میزان که برای گرفتن عکس های متوالی پانوراما جابجا می کنید از طریق محور چرخشی سه پایه به یک سمت بچرخانید.

فرض کنید دوربین را به سمت راست حرکت دادید، در این حالت مجددا به راستای جسم درنظر گرفته شده در نزدیک نسبت به ناحیه دور در پسزمینه توجه کنید. اگر راستای آنها تغییر نکرد، یعنی محور چرخش دوربین دقیقا بر روی مردمک ورودی است (و خیلی خوش شانس بوده اید که زود آن را پیدا کرده اید! ) ولی اگر با چرخاندن دوربین به راست، ناحیه دور در پسزمینه هم نسبت به جسم نزدیک، به سمت راست جابجا شد این نشان دهنده این است که مردمک ورودی عقب تر از محور چرخش سه پایه است و باید دوربین را بر روی سه پایه کمی به جلو جابجا کنید. این کار را با تنظیم ریل لغزنده سه پایه انجام دهید.

7) جابجایی دوربین به جلو (و یا عقب) را به صورت میلیمتری آنقدر انجام می دهید تا زمانی که با چرخش دوربین حول محور چرخشی سه پایه، تغییری در راستای اجسام نزدیک نسبت به نواحی پسزمینه تصویر ایجاد نگردد.

در این حالت مردمک ورودی (Entrance Pupil) لنز شما دقیقا بر روی مرکز چرخشی سر سه پایه قرار گرفته است. پس این ناحیه از لنز را که بر مردمک ورودی آن منطبق است به خاطر بسپارید و یا بر روی بدنه لنز علامت گذاری کنید تا در هنگام استفاده مجدد از این لنز برای گرفتن عکس پانوراما، محل مردمک ورودی آن مشخص شده باشد.

اگر لنز شما زوم است، برای هر فاصله کانونی مشخص بایستی مراحل بالا را جداگانه انجام دهید تا بتوانید برای هر فاصله کانونی، محل مردمک ورودی آن را بر روی بدنه لنز تعیین کنید.

روش مورد استفاده در دوربین های عکاسی غیربازتابی

در دوربین های عکاسی غیربازتابی مثل دوربین های کامپکت که منظره یاب از میان لنز صحنه را نمی بیند، برای تعیین محل مردمک ورودی لنز، می توانید پس از استقرار دوربین بر روی هد پانورامای سه پایه، ابتدا با روش اول ناحیه تقریبی مردمک ورودی را تعیین کنید و سپس برای تعیین دقیق آن، با انجام هر تغییر در محل دوربین، یک عکس بگیرید و آن را در مونیتور باز کنید. با بزرگنمایی 100 درصد آن را مشاهده کنید و تغییرات راستای اجسام پیشزمینه را نسبت به پسزمینه بررسی کنید، و بر اساس آن دوربین را به صورت میلیمتری به جلو و عقب آنقدر جابجا کنید تا محل مردمک ورودی را بیابید.

جداول تعیین محل مردمک ورودی (نقطه گرهی )

برای تعیین محل مردمک ورودی بر روی لنز های مختلف، جداولی تنظیم شده است که در لنز های مختلف، محل مردمک ورودی را بر حسب فاصله از ناحیه ابتدای لنز (Base) که به تنه دوربین متصل می گردد نشان می دهند. این فاصله معمولا تحت عنوان طول مردمک ورودی (Entrance Pupil Length ) یا L2 نامیده می شود.

مثلا در یک لنز Nikor AF 18mm f/2.8 D طول مردمک ورودی به میزان 36mm تعیین شده است. یعنی از محل اتصال لنز به دوربین اگر به اندازه 36mm ، نقطه ای را در سمت ناحیه جلوی لنز مشخص کنید، آنجا محل مردمک ورودی لنز می باشد. یا مثلا در مورد لنز Canon EF 24-70 f/2,8 L II وقتی که لنز بر روی فاصله کانونی 24mm می باشد، اندازه L2 معادل با 77mm و وقتیکه فاصله کانونی آن روی 70mm باشد، اندازه L2 به میزان 49mm تعیین شده است.

توضیح اینکه L2 برای نمایش اندازه طول مردمک ورودی بکار می رود و L1 برای نشان دادن فاصله بین محل اتصال سه پایه روی دوربین (از نقطه وسط مونت یا روزنه ای که سر سه پایه روی دوربین پیچ می شود) تا لبه تنه دوربین در جایی که پایه لنز بر روی آن متصل می گردد بکار می رود. به عبارتی L1 اصطلاحا نشاندهنده طول مونت سه پایه (Tripod mount length) بر روی دوربین می باشد.

نمایش اندازه طول مردمک ورودی (L2) و طول مونت سه پایه (L1) بر روی یک مدل دوربین عکاسی

در پایان لازم است از استاد عکاسی صنعتی و تبلیغاتی جناب آقای مجید پناهی جو که رهنمود های ایشان در شکل گیری این مقاله بسیار موثر بود قدردانی به عمل آورم.