TUTO : CRÉATION D`UN PANORAMIQUE

TUTO : CRÉATION D’UN PANORAMIQUE
Prise de vues avec assemblage
Après l’option création par recadrage, c’est la technique la plus courante avec la venue de l’image numérique et des
solutions logicielles. Cette technique permet d’obtenir des images de grandes qualité pour des tirages grand format ou pour
générer des vistes virtuelles sur un site internet.
Pour les passionnés d’imagerie argentique nous délaisserons la technique prise de vues sur film avec l’usage d’appareils
spécifiques tels le Fuji G617 à objectif fixe ou les appareils à objectifs mobiles tels que Horizon ou Noblex (cela pourrait
faire l’objet d’un autre document à part entière mais d’un intérêt plus limité pour le plus grand nombre). Je suis venu à la
prise de vue panoramique grâce à la projection diapositive dite multivision ou panoramique sur grand écran (12 à 20 m de
base par exemple avec 6, 9 projecteurs voir plus15 24 ..). Quand on est passé par toutes les précautions techniques de
l’époque (usage de caméras d’animations callées au 1/100 de mm pour l’avance du film, montage dans des caches diapos
à repérages pour un bon positionnement du film etc…) la découverte de l’image panoramique par assemblage numérique fut
une révélation. Retrouver une partie des sensations dans le choix de cadrages, retrouver l’esprit du champ de vision large,
une nouvelle mise en perspective….
Le principe de la prise de vue par assemblage est simple à la base. Il s’agit de réaliser un certain nombre de prises de vues
du paysage tout en conservant un recouvrement d’environ 25 % entre chaque vues.
Les images étant ensuite confiées à un logiciel d’assemblages qui va chercher les points communs entre les deux images
puis proposer un collage des deux images, l’opération se faisant de manière « soft » puisque la transition se fait
progressivement de manière à rendre invisible le passage d’une vue à l’autre.
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Voir l’exemple n°1
Les 3 vues originales .
Le rendu final.
C’est donc aussi simple que cela la prise de vue panoramique ? Sans être normand de naissance je répondrais oui et non.
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Pour illustrer cette réponse incertaine voici un second panoramique assemblé avec la même technique de prise de vues : la
main levée.
En observant de plus près le pano on remarque des défauts d’assemblages.
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Puisqu’il en est ainsi je vais donc prendre mes images avec le boitier fixé sur un trépied je n’aurais plus ce soucis (se dit le
photographe débutant en ce domaine).
Voici donc le résultat d’une prise de vue avec le boitier monté sur trépied.
Toujours les défauts dans cette zone de recouvrement au premier plan.
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Pourquoi ce type de défauts ?
C’est ici tout l’intérêt d’avoir placé ce trépied support de fond dans le milieu du champ photographié. Et observons de plus
près la zone dans la loupe.
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Regardons de plus près les images droite et gauche de ce panorama.
Vue gauche
Vue droite
Si l’on observe l’alignement entre le bord du trépied et un point considéré comme à l’infini (ici j’ai choisi la limite de la faïence
bleue sur le mur blanc pour avoir des contrastes au maximum ça aide).
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Dans la vue gauche le décalage entre le bord du trépied et mon point de repère est de 94 pixels alors qu’il est de 189 pixels
dans la vue de droite. La rotation de l’appareil photo a donc généré un déplacement relatif entre mes points situés en avant
plan et ceux situés à l’arrière, la perspective a donc été modifiée entre les deux prises. Sans rentrer dans des considérations
optiques qui n’auraient que peut d’intérêts on peut conclure que c’est ce déplacement qui génère les défauts
d’assemblages dans un panoramique.
Que faire pour remédier à ce problème ?
Il faut réaliser la rotation sur un axe qui coïncide avec la pupille d’entrée de l’objectif (le centre optique si on vulgarise et si on
fait très simple). C’est ainsi que l’on utilise les têtes dites panoramiques pour réaliser des panoramiques parfaitement
assemblés. Voir illustration :
Tête Nodal Ninja NN5 et son rotateur RD16 de chez Fanotec.
Le principe est simple : 2 équerres qui permettent de déporter sur deux axes le couple boitier et objectif de manière à faire
coïncider axe de rotation et pupille d’entrée de l’objectif.
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Observons le même panorama réalisé avec cet équipement :
Le premier plan (balcon et joints du carrelage) s’aligne correctement tout comme les points d’arrière plan.
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Première Conclusion :
La prise de vue panoramique à main levée ou sur un trépied est toujours possible quand les premiers plans sont
relativement éloignés (4 à 5 m) et suffisamment informels (prairie, sable etc. ). La prise de vue en architecture avec
des sols bien définis et des premiers plans proches nécessite une prise de vue à l’aide d’une tête panoramique.
Pour les prises de vues à main levée ou sur pied on peut s’aider du quadrillage dans le viseur du boitier (c’est simple mais
efficace pour garder un rythme régulier de recouvrement). Le soucis des prises de vues à main levée c’est que l’on a
tendance à faire tourner l’appareil autour de son ses épaules ; alors que l’on vient de voir qu’il faudrait faire une rotation
autour du centre optique. Pour cette raison certains panoramistes utilisent la technique dite « du fil à plomb ». Un petit fil
nylon est placé autour de l’objectif un petit poids au bout. Et c’est ainsi que l’on peut faire une rotation autour d’un point fixe
tracé au sol. Voir par exemple cette vidéo réalisée par Florain Korn
http://www.youtube.com/watch?v=ouOEM4cKKGc&index=2&list=PL15B8C737F69319BE
(C’est en anglais mais suffisamment explique pour comprendre).
La prise de vue sur un trépied, même si elle n’est pas idéale, garantira une horizontalité au panoramique. Mais je dois
avouer que 80 % de mes panoramiques faits en montagne sont faits à main levée et sans tête (je cherche à gagner du poids
dans le sac déjà très lourd).
La tête panoramique :
Difficile de conseiller un modèle de tête parmi tous ceux qui existent sur le marché. Manfrotto connu pour ses trépieds sera
une des premières références qui vient au néophyte mais c’est un modèle lourd et encombrant. Fanotec s’est taillé une
bonne réputation avec ses modèles NN3 NN5 (remplacée par la NN4). Du matériel solide et compact que l’on trouve à la
boutique SKIVR http://magasin.skivr.com/fr/. Pour des boitiers petits et pas trop lourds on trouve des têtes plus légères en
prix mais aussi en stabilité comme Panosaurus ou Panomax ou Gobi Bushman http://bushman-panoramic.com/panoramicheads/gobi.php par exemple. Ces têtes peuvent demander quelques précautions d’usage, ou ne pas être adaptées pour des
gros boitiers ou montés avec un grip il conviendra de vérifier ce point avant tout achat. Il parait impossible d’en dresser une
liste exhaustive de tous les modèles.
Une tête panoramique peut aussi se fabriquer à peu de frais si l’on est un minimum bricoleur. Là encore la toile révèle un
certain nombre de pages sur le sujet.
Avoir une tête panoramique c’est bien mais encore faut il la régler. C’est une opération qui peut paraitre compliquée mais
reste simple si l’on est méthodique et minutieux dans sa procédure. La toile est truffée de valeurs de position sur les bras
inférieurs et supérieurs des différentes têtes mais ceci n’est qu’une approche car trop de paramètres peuvent différer en
fonction des habitudes et du matériel de chaque photographe. Je vous propose une méthode qui a fait ses preuves avec
quelques amis panoramistes qui sont venus à la maison pour régler leur tête, c’est l’histoire d’un après midi.
Le réglage d’une tête se fait donc pour un boitier donné et une focale donnée. En effet l’angle couvert par l’optique sera
différent pour un 18 mm monté sur un boitier APS-c ou sur un boitier full frame.
A cette adresse http://www.frankvanderpol.nl/fov_pan_calc_fr.htm Frank Vanderpol un néerlandais a mis au point un site
qui permet de calculer le nombre prises pour une optique et un type de boitier s’il est placé verticalement ou
horizontalement. On peut aussi calculer l’angle de prises de vues en fonction d’un recouvrement souhaité. Bref un site très
utile pour connaitre l’angle nécessaire au bon recouvrement entre deux prises (idéalement 25 %).
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Par exemple avec un boitier APSC et un 10.5 mm il nous faudra une vue tous les 60 ° plus une vue au Zénith et une au
nadir si l’on veut couvrir l’ensemble de la sphère pour un panoramique 360 x 180°
Avec un 24 mm NIKON sur un boitier APSC de la marque c’est
une photo du zénith
12 photos (donc tous les 30°) avec objectif orienté vers le haut à 60°,
12 photos avec objectif orienté vers le haut à 20°,
12 photos avec objectif orienté vers le bas à -20°,
12 photos avec objectif orienté vers le bas à -60°,
une photo du nadir
Soit un total de 50 images pour couvrir la sphère
Sur un boitier full frame (D700, D800, D3, D4) c’est
une photo du zénith
9 photos (tous les 40°) avec objectif orienté vers le haut à 50°,
9 photos avec objectif à l'horizontal à 0°,
9 photos avec objectif orienté vers le bas à -50°,
une photo du nadir.
Soit 29 images pour faire un panoramique sphérique.
Sphérique ou pas on connait donc maintenant l’angle optimum entre deux prises pour réaliser n’importe quel panoramique.
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La première chose à faire c’est de régler le bras inférieur de manière à ce que l’axe optique coïncide avec l’axe de rotation de
la tête (c’est l’opération la plus simple à faire)
On desserre le serrage du bras vertical et on le déplace de matière à faire coïncider centre optique et centre de rotation
matérialisé sur la tête. J'affine le positionnement avec le verre quadrillé.
Je vais utiliser la propriété d’un rectangle qui veut que ses diagonales se coupent obligatoirement au centre du dit rectangle.
Je fais une prise de vue j’ouvre mon image dans n’importe quel logiciel de traitement d'image je trace les diagonales et je
visualise le centre du capteur par rapport au centre de rotation de la tête. Par tâtonnements successifs nous allons arriver à
la bonne position du bras vertical.
Bien me dirons certains, cette méthode va nous permettre de trouver le centre de la surface de captation mais pas l’axe
optique. Pour annuler cette éventualité je réalise 2 prises de vues opposées à 180°. Si par hasard il y avait différence
nous pourrions le constater visuellement et la valeur moyenne correspondrait à la position de l’axe optique (vieux
souvenirs méthodologiques revenus de mes cours de topographie). Voir les illustrations jointes :
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La seconde prise de vue et son cropt
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La seconde opération va consister à trouver le bon positionnement du boitier sur le bras horizontal, c’est l’opération la plus
délicate (surtout pour les optiques Fish eye) mais cela mérite attention car une tête bien réglée c’est du temps de post
traitement de gagné pour l’avenir.
Je place donc un objet très fin (mine de critérium, aiguille) et placée verticalement à quelques centimètres (10 à 20 cm selon
la focale) de l'objectif.
Je règle mon exposition avec un diaph de f :16 (pour avoir la meilleure profondeur de champ) mise au point manuelle réglée
sur l’hyperfocale pour avoir la plus grande profondeur de champ possible.
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Entre deux prises de vues (et pour la rotation donnée pour l’optique) je compare les déplacements relatifs entre le micromine
avec un point d’arrière plan lointain (quelques centaines de m).
Si le déplacement du premier plan (mine) par rapport à l'arrière plan (fond) évolue dans le même sens que la rotation
de la tête, le boitier est trop en arrière sur le bras horizontal.
Si le déplacement du premier plan par rapport à l'arrière plan évolue dans le sens inverse de la rotation de la tête,
l'appareil est trop en avant sur le bras horizontal.
Quand je pense avoir trouvé le bon réglage à l’œil je fais deux prises de vues (droite et gauche) et je vais ouvrir mes deux
images dans mon logiciel de traitement d’images. Je mesure le décalage entre mon repère de premier plan et le fond
(comme illustration page 6). Ces valeurs me permettre d’affiner le réglage. Je recommence mes séries de prises de vue je
compare à nouveau. Quand l’écart est identique (à 1 voir 2 pixels près) je considère que ma tête est bien réglée pour la
focale donnée. Je note précieusement cette valeur. Sur certaines têtes comme les Fanotec on dispose de calles à serrer
pour retrouver rapidement le bon positionnement..
En ce qui concerne l’usage de fish-eyes, le point nodal est variable, il dépend de l'angle de rotation de la tête
panoramique. En conclusion un réglage pour une rotation de 90° sera différent de celui pour une rotation tous les
120° par exemple. Il faut donc le définir en fonction de l'angle dont on va tourner entre chaque image, ce qui est conditionné
par la focale et le recouvrement choisi.
Une autre méthode basée sur un principe similaire est celle décrite par Alain Hamblenne photographe et graphiste à Liège à
lire ici : http://www.outline.be/component/edocman/?view=category&layout=table&id=1&Itemid=508
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Notre tête étant réglée pour la ou les focales souhaitées nous sommes « fin prêts » pour prise de vue panoramique.
On peut distinguer 4 grandes familles de panoramiques :
Les pano plats ou panos partiels comme a pu les décrire plus haut Henri.
Les cylindriques sont des panoramiques pris sur 360° mais sans le zénith (ciel) et sans le nadir (sol). C’est un format très
allongé quand il est restitué en deux dimensions. Il présente beaucoup plus d’intérêt lorsqu’il est intégré dans un fichier flash
ou html5 ou le visiteur peut naviguer à sa guise dans l’image.
Les sphériques c’est une captation complète de la sphère qui entoure le photographe et son boitier. La restitution d’un tel
pano en deux dimensions (pano dit équirectangulaire) génère des déformations en haut bas de l’image (logique puisque l’on
restitue une sphère sur un élément plat. C’est l’outil idéal pour la création de visites virtuelles pour des espaces de loisirs
tourismes etc… C’est toujours spectaculaire de pouvoir naviguer dans l’image. Un panoramique sphérique est aussi un bon
élément de départ pour réaliser pour réaliser une vue dite petite planète.
Vue équirectangulaire d’un panoramique sphérique.
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Mini planète d’un sphérique 360 x 180 °
Les giga pixels sont une famille à part ils peuvent être plats, cylindriques ou sphériques mais leur caractéristiques résident
dans le fait que ce sont des panoramiques à très haute définition. La captation se fait en général avec l’aide d’une tête
panoramique motorisée et avec de très longues focales (300 , 400 mm voir plus). Ce sont donc des milliers d’images qui
sont réalisées et traitées. La diffusion se fait donc sur le net où le visiteur peut se permettre de naviguer dans l’image pour
aller en chercher les moindres détails. Ces panoramiques sont très souvent le résultat d’un travail d’équipe l’un des plus
connu chez les français est sans doute le 26 Gigapixels réalisé par Arnaud Frich en haut de la Tour Saint Jacques à Paris
http://www.paris-26-gigapixels.com/index-fr.html
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Le choix d’un type de projection :
Assembler un panoramique c’est restituer une vue partielle ou complète la sphère qui entoure le photographe. Si le champ
couvert n’est pas trop grand (90 -100° maxi) la projection rectilinéaire est intéressante car elle conserve l’ensemble des
droites. Au-delà une déformation latérale se fait sentir sur les bords et rends les choses inesthétiques.
Le principe d’une projection rectilinéaire ou plate.
Comme son nom l’indique la projection cylindrique consiste à projeter l’ensemble sur un cylindre. L’effet de déformation
latérale à droite et à gauche n’existe plus, inconvénient : les lignes horizontales qui sont au dessus et en dessous de
l’horizon sont courbes. Les éléments placés dans les parties inférieures et supérieures de l’image peuvent être
surdimensionnés en taille. La projection Mercator résous partiellement ce genre de soucis pour des panoramiques partiels
plats.
La projection sphérique fonctionne parfaitement pour une capture complète de la sphère. Elle s’apprécie pleinement si l’on
regarde
l’image
équirectangulaire
dans
un
viewer
tel
que
fspviewer
(logiciel
gratuit)
http://www.fsoft.it/panorama/FSPViewer.htm ou si cette image est intégrée dans une visite virtuelle montée avec Panotour
ou Panotour Pro de chez Kolor, Pano2VR de chez Garden Gnomes ou KR pano pour ceux qui apprécient les lignes de
codes XML.
Selon les circonstances de prises de vues et l’effet souhaité, il convient donc de choisir le type de projection qui va restituer
au mieux vos intentions.
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Projection rectilinéaire, on note la déformation latérale avec un lampadaire plus large que nécessaire.
Projection cylindrique, on note que le pignon de la façade a pris de la hauteur. Ici impossible de voir les déformations sur les
lignes horizontales.
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Projection Mercator.
Projection sphérique.
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Vue rectilinéaire
Vue cylindrique (les horizontales sont courbes)
Projection rectilinéaire avec un angle de champ trop grand (4 images au 24 mm sur un full frame).
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Le même panoramique assemblé avec la projection Mercator.
La prise de vue
Le premier principe à retenir :
Pour un panoramique horizontal on fait les photos avec le boitier placé verticalement.
Pour un panoramique Vertical on shoote les photos avec le boitier placé horizontalement.
En procédant ainsi :
1° on augmente le champ couvert (en haut et bas s’il s’agit d’un panoramique horizontal) ce qui laisse plus de possibilités
pour un recadrage, un redressement éventuel de l’horizon…
2° on augmente la résolution finale du panoramique puisque l’on réalise plus d’images pour couvrir le champ souhaité. Le
photographe panoramiste étant un amoureux de la grande image il cherche donc à avoir un rendu de qualité au plus grand
format possible.
Photographier en panoramique c’est revenir au fondamentaux de la prise de vues, on devient donc adepte du tout
manuel :
mise au point manuelle pour éviter un déplacement optique entre deux prises.
Balance des blancs manuelle pour un même rendu des couleurs entre les vues
Exposition manuelle pour éviter les pièges d’une vue à contre jour par exemple. La prise de vue d’un panorama sphérique
génère souvent des images à contre jour, on essaie de trouver la bonne valeur moyenne. Dans le cas de sujets immobiles
comme en architecture on a souvent recours à du bracketing en vue d’une fusion d’expositions (HDR soft). Pour toutes ces
raisons : j’opte toujours pour une capture au format RAW qui laisse plus de possibilités de traitement en aval.
Les logiciels
Ils sont nombreux et je ne citerais que les plus connus ou les plus utilisés dans la sphère des panoramistes
ICE et photo merge sont à la photo panoramique ce qu’un Mac Do peut être à la gastronomie. Quelque chose de simple et
basique. Pas de possibilité de redressement des verticales, ou des horizontales, aucune possibilité d’ajouter manuellement
des points dit de contrôle entre 2 images (points identiques sur chacune des images). Pas de possibilités de visualiser un pré
rendu etc…. Ce sont les logiciels que vont utiliser les photographes débutants puisque gratuit ou déjà intégré à photoshop,
mais on finit par vite en trouver les limites.
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Parmi les plus performants on trouve Autopano ou Autopano Giga crée et distribué par la société Kolor bien connu chez
nous « frenchies » puisque ce logiciel est conçu dans la région grenobloise. Ce logiciel est simple d’usage très performant
dans la détection des points de contrôles entre deux images. On y trouve tous les outils nécessaires : modification et choix
d’un type de projection, modification du roulis tangage et lacet, définition du point de fuite, redressement des verticales ou
horizontales, ajout de point de contrôle, masques niveaux sortie en tiff 16 bits ou fichiers psd par exemple. Bref un outil très
complet où beaucoup de tâches sont automatisées (elles facilitent la vie mais peuvent parfois la compliquer quand on veut
prendre la main dans des cas bien précis). Bref c’est mon outil idéal pour sortir des panos plats sans trop me prendre la tête.
http://www.kolor.com/fr
Ptgui est un logiciel néerlandais (donc en anglais) d’un abord plus austère qu’Autopano mais plus « transparent » dans le
traitement des images on retrouve les même fonctionnalités que dans Autopano plus quelques « pépites » comme la gestion
des masques, un aperçu du rendu en direct sans générer un traitement du pano, l’assemblage d’un nadir pour les panos
sphériques. Autopano a comblé une partie de son retard avec la version 3. Mais Ptgui reste mon logiciel préféré pour
l’assemblage de sphériques.
http://www.ptgui.com/
Hugin est un logiciel libre (donc gratuit) à l’ergonomie sensiblement identique à celle de PTgui je dirais que ce sont des
logiciels « cousins ». Pour ceux qui voudraient débuter avec ce logiciel (performant et gratuit) je recommande le site de
Mathieu SELME photographe panoramiste qui a rédigé quelques tutos sur le sujet (de débutants à experts).
http://hugin.sourceforge.net/
http://www.360x180.fr/blog/category/tutoriel-hugin/
Mon flux de travail en matière d’assemblage se fait de la manière suivante :
Prises de vues en RAW (très souvent un bracketing) jusqu’à ce jour je ne travaillais qu’avec NX2 pour le développement des
fichiers RAW (mais les choses peuvent évoluer) développement en TIFF 16 bits fusions des expositions dans OLONEO
photo engine (encore un logiciel français très performant dans le traitement d’images) sortie en 16 bits toujours, assemblage
dans PTgui ou Autopano sortie 16 bits puis éventuellement quelques retouches sous Photoshop..
Autopano et Ptgui permettre de rentrer des fichiers raw et de faire des fusions d’expositions mais les paramètres sont plus
limités que dans un logiciel prévu pour la fusion d’exposition. Rentrer directement mes fichiers raw (même en une seule
exposition) est possible dans autopano et PTgui mais là encore je ne retrouve pas toutes les finesses que je peux avoir
autrement.
Le flux s’en trouve un peu allongé mais quelques tests et ensuite les scripts sont là pour faciliter le travail. Quand tout est
assemblé correctement les fichiers TIFF intermédiaires sont supprimés pour gagner de la place.
Le panorama assemblé sous forme de calques ou d’un fichier TIFF peut ensuite être retravaillé dans un logiciel de
retouche d’images pour des corrections finales ou retirer des défauts d’assemblage, recadrage mise aux dimensions etc….
Loin d’être exhaustif ce tuto est plus un guide d’initiation qu’une « bible » dans ce domaine, on pourrait évoquer la
finalisation d’un panoramique sphérique (suppression de l’empreinte du trépied, évoquer les modes de diffusion et de
création de visites virtuelles, etc…). Le débat pourra se poursuivre dans le fil consacré à ce thème
Ce sera l’occasion d’approfondir certains détails si nécessaires et de voir vos productions.
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Adresses utiles :
L’incontournable site d’Arnaud Frich
http://www.guide-photo-panoramique.com/sommaire-photo-panoramique.html
sans oublier sa chaine sur youtube pour ceux qui veulent approfondir la gestion des couleurs ou l’utilisation de Panotour Pro
logiciel de création de visites virtuelles :http://www.youtube.com/channel/UCizDwqkeWHjH4MBsApqmS2Q
La page tutos et supports de PTgui : http://www.ptgui.com/support.html
Le Wiki Autopano : http://www.autopano.net/wiki-fr/action/view/Doc_Autopano_Pro_Giga
Le site d’Hervé Sentuq un photographe référence en matière d’image panoramique http://www.panoram-art.com/
Le site de Mathieu Selme pour ces panoramiques sphériques terrestres et ses panoramiques aériens faits au cerf volant.
http://www.360x180.fr/index.php?lang=fr
Ignacio Ferrando photographe panoramiste nous propose ici http://www.abaco-digital.es/galeria_vv.php des panoramiques
sphériques faits au drone ou avec un monopode déporté (très spectaculaire).
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