Автор Александр Назаров.
Те, кто уже знаком с панорамной фототехникой, возможно слышали о геометрических искажениях на фотоснимке как неотъемлемой части панорамной фотографии. Попробуем получить некоторые количественные оценки для аппаратов различных схем.

Начнем с аппаратов традиционной схемы, т.е. аппаратов с плоско расположенной пленкй и неподвижным объективом (которые в дальнейшем будем называть плоскоформатными). Ниже изображена довольно упрощенная картина того, как формируется изображения объекта, находящегося в стороне от центра кадра такого аппарата. Предположим, что под углом q к оптической оси объектива находится осесимметричный объект (дерево, столб, человек) диаметром D. Расстояние от этого объекта до плоскости, проходящей через объектив и параллельной его оптической оси - L. Фокусное расстояние объектива - F. Допуская, что L намного превышает F и угловые размеры объекта несоизмеримо меньше угла q, можно получить довольно простую формулу, приближенно описывающую зависимость линейного размера изображения объекта на пленке от параметров, перечисленных выше. Формула это приведена в правом верхнем секторе рисунка.

Так, если объект размещен на самой оптической оси (cos q = 1), ширина изображения определяется фактически размером объекта и отношением фокусного расстояния объектива к расстоянию до него от объекта съемки. По мере перемещения объекта в сторону от оптической оси в действие вступает коэффициент, равный 1/cos q, и ширина изображения объекта на пленке увеличивается, и довольно значительно. Так, при угле 30 градусов (что соотвествует фокусному расстоянию объектива 31 мм для 35 мм аппарата) этот коэффициент равен 1,15, т.е. ширина изображения на 15% превышает то, как если бы объект находился в середине кадра. Для 40 градусов (21 мм объектив) - это 31%, для 45 градусов - 41% и т.д. Для 60 градусов - это уже практически неприемлемые 100%, то есть двукратное увеличение размеров изображения. Теперь понятно, почему короткофокусным объективам свойственна т.н. 'внутренняя динамика', то есть как бы 'стремление' изображения от краев кадра к его центру.

Вернемся к панорамам. Пользуясь этой формулой нетрудно оценить искажения этого рода для того или иного плоскоформатного панорамного фотоаппарата. В качестве примера возьмем Hasselblad XPan (пока единственный, если не считать его чисто японского близнеца Fujifilm TX-1, плоскоформатный 35 мм панорамный фотоаппарат). Ширина панорамного кадра в этом аппарате равна 65 мм. Фокусное расстояние штатного объектива - 45 мм. Максимальное значение угла q для этой комбинации параметров составит 36 градусов (поле зрения объектива в горизонтальной плоскости - почти 72 градуса). Таким образом коэффициент увеличения размера изображения у краев кадра, в соответствии с нашей формулой, достигнет 1,23 или, другими словами, объект съемки, перемешенный из центра кадра на его периферию, может прибавить в своих размерах 23%. Замечу, что это происходит у самого края кадра. Сместите объект на 5 градусов к центру снимка и это прибавка снизится до 17%. Согласитесь, выглядит не так драматически. К этому аппарату имеется также сменный объектив с фокусным расстоянием 30 мм или углом зрения, соответственно, в 94 градуса (q равен 47 градусам). Здесь картина уже несколько иная. Искажения на периферии кадра могут достигать 46%, что несколько ограничивает применение этого объектива. По этой схеме разработано еще несколько моделей панорамных фотоаппаратов, но уже среднего или большого формата. О всех них мы подробнее расскажем ниже.

Говоря об особенностях геометрии изображений, получаемых с помощью аппаратов этого типа, нельзя не упомянуть о таком явлении как виньетирование, свойственном всем фотографическим объективам, но особенно явно проявляющемся в панорамной фотографии. Виньетирование, как известно, означает затемнение изображения от центра к краям кадра (речи идет о т.н. фотографическом виньетировании в отличие от механического, обусловленного наличием на объективе бленд, фильтров, колец и т.п.). Количественно виньетирование описывается т.н. законом 'косинуса в 4-ой степени'. Здесь не место вдаваться в более подробное описание этого явления. Можно только сказать, что в плоскоформатных панорамных фотоаппаратах это может стать проблемой. Так, в аппарате Hasselblad XPan со штатным 45 мм объективом, снижение освещенности по краям достигает 1-ой экспозиционной единицы. С этим можно мириться при съемке многих панорамных сюжетов. Однако, на изображениях открытых пространств (морских ландшафтов, и т.п.) затемнение это весьма заметно. Хотя в ряде случаев, это может быть использовано для выделения центральной части кадра, как композиционного центра изображения. Частично компенсация виньетирования достигается 'задиаграфмированием' объектива. При работе с цифровым изображением можно воспользоваться полупрозрачной серой центральной маской и т.п. Заметим только, что все же самым радикальным способом является является использование центрально-взвешенных нейтральных фильтров, выпускаемых для конкретных фотообъективов.