La Photo Panoramique avec la rotule Norcan-Panorol
Genèse de la rotule panoramique "NORCAN Panorol" par Roland Freiburger concepteur.
Genèse de la rotule panoramique « NORCAN PanoRol »
Fraichement retraité, j’ai de nouveau le temps de me consacrer à une de mes passions : la photo !Sur l’APN (Appareil Photo Numérique) que je viens d’acquérir il y a un mode panoramique…Je fais des essais en respectant le mode d’emploi mais je suis déçu, les photos ne correspondent pas à ce que j’attends, raccords visibles, images floues, couleurs non uniformes et déformations prononcées.
Cela m’intrigue et cela m’interroge !
Pourquoi ces défauts, est-ce ma faute, celle de l’APN ou est-ce le logiciel d’assemblage des photos (stitcher) qui est en cause.J’utilise pourtant un trépied !
Il y a en effet deux méthodes pour faire une photo panoramique :
- soit on achète un appareil photo professionnel dédié aux images panoramiques,
- soit on procède à des prises de vues successives en fixant l’appareil sur un trépied et en décalant l’appareil à chaque prise de vue.
Ensuite on assemble les images à postériori avec l’ordinateur grâce à l’utilisation d’un logiciel d’assemblage dédié aux photos panoramiques.
Ce pourquoi revenant souvent, il me fallait une réponse !
Je me suis documenté sur Internet, j’ai acheté des livres traitant le sujet, mais pour la photo panoramique ce n’était pas très explicite.
J’ai aussi acquis un objectif zoom dans une brocante, j’ai démonté cette optique pour découvrir ses entrailles et j’ai trouvé cela très complexe, toutes ces lentilles et ces pièces qui se déplacent en même temps ou l’une après l’autre, pas étonnant que son prix soit aussi élevé !
En cherchant sur d’Internet, j’ai appris que chaque optique avait une « pupille d’entrée », là ou se croise les rayons près de l’entrée de l’objectif et une « pupille de sortie », vers l’arrière là ou était situé le diaphragme. Ces pupilles d’entrées et de sorties s’appellent aussi « point nodal d’entrée » et « point nodal de sortie ».
Voilà le nœud du problème pour réussir les photos panoramiques, au lieu de pivoter sur l’axe du boîtier/trépied, quand on fait successivement les prises de vues, la rotation devait se faire sur le point nodal d’entrée de l’objectif.
Fixer l’appareil sur un trépied n’était pas suffisant puisque la rotation se faisait sur le boîtier lui-même et pas sur l’objectif à l’endroit précis où se situe ce point nodal d’entrée.
Il fallait aussi que l’optique soit bien dans l’axe des prises de vues mais la vis de fixation située sur le socle de mon appareil photo (comme la plupart des appareils photos non reflex) était décentrée de quelques centimètres.
En regardant de plus près les autres APN, j’ai constaté que ladite vis de fixation pour le trépied était décalée soit vers la droite soit vers la gauche, donc rien d’universel.J’ai donc avec l’aide d’un ami menuisier fabriqué un dispositif en bois que j’ai intercalé entre mon APN et mon trépied. Miracle, je réussissais mes photos panoramiques !J’ai montré le résultat à mes amis qui m’ont demandé d’en faire un pour eux…Oui, mais voilà, chacun avait un appareil différent !
Mon modèle à moi ne fonctionnait qu’avec mon type d’appareil photo, sur la position grand-angle uniquement.
Il fallait donc concevoir une rotule panoramique qui fonctionne avec un plus grand nombre d’appareils photos.Il fallait aussi prendre une autre matière que le bois fut’ il noble.
J’ai donc acheté une fraiseuse d’établi (+ de 100 Kg tout de même) avec pas mal d’outils.
Un ami qui possède un tour m’a usiné quelques pièces et c’est dans ma cave que j’ai usiné mon prototype un peu plus universel.
Mais je n’avais pas de formation de fraiseur, j’ai donc appris sur le tas avec des matériaux de récupération.Le système de prise de vues pour les amis fonctionnait bien mais il n’était pas interchangeable entre eux.
Il fallait trouver autre chose.
Je me suis donc mis devant mon écran d’ordinateur pour concevoir avec un logiciel de dessin, une version plus évoluée de ma rotule panoramique.Il fallait que cette rotule soit universelle, qu’elle puisse fonctionner avec tous types d’appareil photos, qu’elle puisse être utilisée par des professionnels comme par des amateurs sans connaissances particulières mais avec quelques explications basiques.
C’est toujours avec des chutes de métal (profilés en alu) que le nouveau prototype à été usiné, testé et amélioré au fil des semaines.
Il était enfin adapté aux différents appareils photos sans modifications et sans outillage spécifique pour le régler.
C’est avec ce prototype que je suis allé chez NORCAN, dont l’usine est installée à Haguenau, rue des Aviateurs.
La direction de NORCAN était de suite très enthousiaste à la vue de cet objet inconnu et peu banal réalisé avec leurs profilés.
Un grand merci à Paul, Marie-Josée, Jean-Victor ainsi qu’aux ingénieurs et techniciens qui m’ont aidé, soutenu et conseillé.
Ensuite, c’est avec ses machines à commandes numériques (et à la pointe de la technologie) que NORCAN a réalisé un petit nombre de rotules panoramiques « NORCAN PanoRol ».
Puis cette rotule a été testée sur le terrain par des « photographes pros » de la région ce qui a permis d’apporter encore de petites améliorations pour parfaire son utilisation.
Finalement, cette rotule panoramique est utilisée en Afrique, en Amérique du Sud, au Canada et bien sûr en Europe.
Elle a subi l’épreuve de la chaleur et des grands froids avec succès.
Elle s’adapte à tous les trépieds et aux APN qu’ils soient compacts, bridges ou reflex avec un ou plusieurs objectifs, pour le plus grand plaisir des photographes.
Des explications complémentaires seront sur le site (en construction) : http://panorol.ifrance.comCorrespondance
Email : roland.freiburger@wanadoo.fr
Comment paramètrer la rotule NORCAN-Panorol ( en construction)
ALIGNEMENT de la Pupille d'entrée ou Point NODAL
“Le point nodal” est l'endroit autour duquel il faut faire tourner un appareil photographique afin de pratiquer le raccordement
panoramique d'images. C'est autour de la pupille d'entrée (appelé parfois à tort, Point Nodal) qu'il faut tourner l'appareil
pour faire ce raccordement en minimisant certains effets de parallaxe qui rendent très difficile la superposition des images
aux jointures.
Alors qu’il est très facile de trouver l’axe de rotation vertical/latéral en centrant l’objectif, le point de rotation
avant/arrière horizontal dépend de la focale de l’objectif. Dans les zooms, la pupille d'entrée se déplace fortement et
indépendamment de la position des points nodaux lorsqu'on modifie la focale de l'objectif, il convient donc d'en déterminer
la position de façon empirique pour chaque position du zoom si on veut faire un raccordement panoramique avec un tel
objectif.
Les réglages ne changeront plus tant qu’on ne change pas d’appareil photo, d’objectif ou de focale.
La pupille d’entrée se déplace avec la focale de l’objectif.
En général la position grand angle est plus proche de la lentille frontale. Dans un objectif Fish-eye la pupille d’entrée se situe à quelques
millimètres de la lentille frontale.
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METHODOLOGIE pour trouver la pupille d'entré.
avec le dispositif pour "prise de vues panoramiques" NORCAL-Panorol
Personnellement je travaille avec un fil à plomb situé à environ 1 m de l’appareil photo et
un trait vertical (bande adhésive par ex.) situé entre 4 et 6 mètres sur un mur.
Mettre le trépied équipé de sa tête pivotante au point de vue choisi (le fil à plomb est à environ 1 m devant l'appareil photo). L'axe de rotation horizontal du trépied doit être
absolument plan dans toutes les directions. Un niveau à bulle sur l'embase facilite cette opération.
Ne pas monter le dispositif PanoRol sur le trépied.
Il vaut mieux pour le début tout au moins, travailler sur une table pour procéder au 1er réglage.
1 er réglage .Centrage de l’objectif de l’appareil photo sur le bras horizontal.
Dévisser complètement la poignée déportée du bras horizontal et poser ce bras horizontal sur la table.
Fixer l'appareil photo verticalement sur le chariot coulissant, objectif bien centré au milieu du bras à l’aplomb du trait de repère horizontal. Serrer la molette mais en faisant
attention de ne pas détériorer la vis de fixation de l’appareil photo. Attention sur certains modèles d’appareils photos, le pas de vis 1/4" est en matière plastique.
Serrer légèrement la vis du chariot coulissant (vis 6 pans de 5 mm) pour bloquer le déplacement d’avant en arrière.
Remonter le bras en serrant la poignée déportée et en maintenant le bras horizontal à l’équerre du montant.
2ème réglage. Alignement vertical par rapport à l’embase et le centre de l’objectif.
Attention la rotule de votre trépied peut être équipé d’un pas de vis 1/4" ou 3/8" .L'embase comporte deux pas de vis, le standard ¼" matérialisé par un point bleu et le pro 3/8" d'un diamètre
plus important, matérialisé par un point rouge. Utiliser la fixation correspondante à votre rotule pour la rotation horizontale.
Déplacer latéralement le montant vertical en desserrant la pièce de liaison et le doigt d’anti-rotation (avec la clé 6 pans de 4 mm) pour que le centre optique de l’objectif vu de face passe
juste au-dessus de l'axe de rotation (point bleu sur l’embase symbolisant l’axe de rotation horizontal du trépied). Prendre du recul pour bien réaliser l'opération ou s'aider d'une équerre
(l’objectif doit être à l’aplomb avec l’axe de rotation du trépied).
Resserrer la pièce de liaison et le doigt anti-rotation. Faire une marque au feutre indélébile et noter l’écartement en millimètres entre le point bleu et le montant vertical.
Fixer le PanoRol sur le trépied.
3ème réglage. Trouver la pupille d’entrée définitive en déplaçant l’appareil photo d’avant en arrière.
Choisir la focale si l'appareil possède un zoom (se caler de préférence sur le grand-angle) et regarder à travers la lentille frontale où se situe approximativement la pupille d'entrée.
Si l'appareil photo le permet fermer le diaphragme pour avoir une profondeur de champ plus importante. Repérer la ligne verticale (fil à plomb) ou un objet relativement proche -1 m environ. -et
vérifier que les objets loin derrière sont bien identifiables comme la deuxième ligne verticale (4 à 6 m environ) Aligner visuellement (approximativement) l’appareil photo avec les deux
repères.
Vérifier à nouveau l’horizontalité du trépied, à défaut faire le réglage nécessaire. Mettre le PanoRol à niveau (niveau à bulle circulaire). Si la bulle du Panorol se déplace quand on tourne
celui-ci, le trépied n’est pas bien horizontal.
Placer la ligne verticale ou un détail du premier plan à droite dans le viseur (ou sur l’écran LCD) et bien regarder la position des objets du second plan.
Tourner complètement l'appareil vers la droite => pour placer la même ligne verticale complètement à gauche dans le viseur ou sur l'écran.
Tourner complètement l'appareil vers la gauche<= pour placer la même ligne verticale complètement à droite dans le viseur ou sur l'écran.
Observer s'il y a eu mouvement des objets du fond, par rapport au premier plan. Faire pivoter l'appareil plusieurs fois de droite à gauche en le déplaçant d'avant en arrière avec le chariot
de
positionnement, jusqu'à ce que le premier et l'arrière plan ne se déplacent plus l'un par rapport à l'autre.
Attention à bien garder l'alignement.
Serrer la vis du chariot de positionnement (avec la clé 6 pans de 5 mm).
Prendre une série de trois vues : gauche, milieu et droite et vérifier l’écartement et la position des deux objets qui doivent être situés sur un plan identique sur l’écran de l’ordinateur.
Si tout est ajusté mesurer la distance qui sépare le point de rotation par rapport au point de fixation de l’appareil.
Marquer l’emplacement du chariot coulissant avec un feutre indélébile et noter l’écartement en millimètres entre le point zéro (correspondant à l'axe de rotation) et le chariot de
positionnement.
Un dessin valant mieux qu’un long discours voir page suivante...
Recherche de la pupille d'entrée de l'objectif
Le point bleu correspond au fil à plomb situé à environ 1 m de l’appareil photo.
Le point rouge (trait vertical) est situé à environ 4 mètres.
Nota : ces distances ne sont pas très importantes, si elles sont différentes, elles ne changeront rien pour la recherche du point de rotation.
Le point rouge sur l’objectif correspond à la pupille d’entrée, c’est ce point inconnu que l’on recherche pour le moment.
L’appareil bien fixé sur le chariot en position grand angle on déplace celui-ci dans le sens de la profondeur, on le verrouille, puis on prend les trois clichés sans changer de focale.
Le réglage est incorrect.
On voit sur l’écran que l’écartement est différent et que les points sont inversés.
Le point de convergence n’est pas correct, il faut donc reculer l’appareil photo pour s’approcher du point de convergence (pupille d’entrée).
On déplace le chariot en profondeur par pas de 5mm pour s’approcher du point de rotation idéal, puis par petit pas on affine le déplacement .
§
Le réglage est correct.
La rotation se fait sur la pupille d’entrée.
L’écartement entre les lignes est le même.
Les lignes rouges sont toutes du même coté et il n’y a pas d’inversion.
Il n’y a plus d’erreur de parallaxe et le premier plan ne sera plus décalé avec l’arrière plan.
La distance entre le point d’entrée et l’axe de fixation de l’appareil photo doit être noté et reporté sur le bras horizontal.
Attention quand on change de focale ou d’objectif, la distance change et l’on doit recommencer la procédure en notant la nouvelle distance, pupille d’entrée/axe de fixation.
Quelques règles à observer pour réussir vos photos panoramiques.
1 - Un trépied stable bien mis à niveau (niveau à bulle) pour que la rotation de la tête se fasse à
l'horizontale sur le plan circulaire.
Il est souhaitable d'utiliser le dispositif panoramique NORCAN PANOROL ® pour fixer l'appareil photo.
2 - Fixer l'appareil en position portrait (vertical).
3 - Vérifier le positionnement du chariot (avant/arrière) pour que la rotation se fasse sur la pupille d'entrée
de l'objectif (point nodal d.entrée). Le bras supportant le chariot doit être horizontal.
4 -Ne pas changer la focale (zoom) entre les prises de vuesL'utilisation du grand-angle est recommandé mais rien n'empêche l'utilisation d'autres focales.
5 -Débrayer l'A.P.N. (Appareil Photo Numérique) en mode manuel, il est important que les photos soient toutes exposées de la même manière. (sinon régler l'appareil sur le mode paysage).
6 - Verrouiller la balance des blancs (ne pas laisser en automatique si possible), régler la B.D.B. sur lumière du jour.
7 -Verrouiller la sensibilité ISO (ne pas laisser en automatique) en général sur 100 ISO quand il fait clair.
8 -Ne pas déclencher en exposition automatique, se mettre en manuel sur priorité diaphragme,(Aperture en anglais) en général ouverture 8, 11 ou plus, pour fermer le diaphragme et avoir une
bonne profondeur de champ. (Bien entendu cela dépend de l'objectif et de la focale choisie, du type d'appareil et de la dimension du capteur).
9 -Si c'est possible débrayer l'autofocus, la mise au point manuelle étant préférable.
Les vues doivent se superposer de 20 à 30%. et il faut cadrer
large car le logiciel d'assemblage rogne un peu les images sur les bords.
Faire un essai avec différentes vitesses sur différentes vues pour avoir une exposition moyenne, avant de choisir la bonne vitesse d'exposition (on peut compenser légèrement d'une vue à une
autre, (1/3 à 2/3 d'IL) pendant les prises de vues successives).
Si les écarts de luminosités sont très importants on peut compenser au post-traitement avec un logiciel de retouches d'images genre Photoshop, Photoimpact, Corel PaintShop, PhotoFiltre Studio ou
autres, avant de commencer l'assemblage (en anglais : the stitching) pour les images panoramiques...
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J'ai essayé différents logiciels d'assemblage (stitching), tout dépend du temps à consacrer à l'assemblage des photos pour créer un panoramique.
Pour ma part un de mes logiciels d'assemblage préféré est : Autopano Pro . Il est en français, simple à utiliser, d'un prix raisonnable et très performant.
En plus un tutorial très bien réalisé se trouve sur le site de Arnaud Frich, un professionnel de la photo panoramique.
lien :http://www.arnaudfrichphoto.com/guide-photo-panoramique/Autopano-pro.htm
Ce tutorial est en trois parties, n'oubliez pas de faire : suivant , pour consulter les chapitres.
Encore un lien très intéressant avec un assemblage de 314 photos sur la ville de Challes les Eaux.
le lien : http://www.gigastitch.com/challes_300mm_multiband.htm
Vous pouvez contacter l'auteur de cet article et concepteur de la Panorol à cette adresse :
Roland Greiburger : roland.freiburger@wanadoo.fr
Faites de beaux panoramiques. Roland Freiburger . décembre 2011
Rotule PanoRol fusion.pdf
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