¿Por qué las cámaras no tienen un sensor de orientación preciso?

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Cada vez que tomo fotos, siempre existe la ardua tarea de orientarlas correctamente para que el horizonte se vea recto. Las cámaras modernas tienen un sensor de orientación que le indica si es un retrato o una toma de paisaje, pero nada más preciso. ¿Por qué no incluir un sensor de orientación barato (como los que tenemos en cada teléfono) para que las fotos se puedan alinear automáticamente si es necesario? ¿O tal vez tales cámaras ya existen?

JonathanReez
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Muchas cámaras recientes incorporan sensores giroscópicos. Algunos escriben información de lanzamiento y cabeceo en el encabezado EXIF. Exiftool probablemente mostrará si ese es el caso de una cámara en particular. Debería ser posible construir un exiftool de tubería de píxeles -> imagemagick para preprocesar las imágenes a una orientación más deseable cuando dichos datos se escriben, una rotación precisa y automática cumple con la intención fotográfica.
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Como solución práctica, he usado un nivel de burbuja de zapata.
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"Las cámaras modernas tienen un sensor de orientación que le dice si es un retrato o una toma de paisaje, pero nada más preciso". Su premisa es incorrecta: vea esta pregunta, por ejemplo, hace 3 días: Nikon D7200, encienda el horizonte virtual en el visor
osullic
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¿El horizonte siempre es perfectamente perpendicular al vector "arriba"?
AC
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@AC: Cuando no lo es, lo llamamos ladera o ladera de una montaña.
dotancohen

Respuestas:

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Mi Pentax K5ii puede usar su capacidad de cambio de sensor para rotar el sensor para nivelar el horizonte, también obtengo una lectura de nivel de 2 ejes en el visor o en la pantalla trasera. Algunas cámaras tienen la capacidad que usted describe.

Joseph Rogers
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Al observar los datos EXIF ​​de un Pentax fue cómo determiné que algunas cámaras escriben datos de cabeceo y balanceo en EXIF. Por otro lado, creo que el sellado del clima es más útil.
Estoy de acuerdo, en realidad nunca he usado el nivelador automático, aunque me refiero a las lecturas de nivel con bastante frecuencia. El sellado es mucho más importante para mí.
Joseph Rogers
Acabo de comprar un Pentax K5 y RTFM para descubrir que de hecho puede hacer esto.
John U
@JohnU Creo que el K5 fue el primer Pentax con esta habilidad. Creo que también puede hacer un astro trazador si obtienes el módulo GPS montado en la zapata. No puedo recordar de la parte superior de mi cabeza si conseguimos ajustar la composición en el K5 o si eso fue algo de K3.
Joseph Rogers
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Puede agregar un poco más de información en su respuesta: si lo configura para que salga en jpeg y active la opción Corrección automática del horizonte, el antiguo nivel de entrada K50 puede usar su sensor de nivel de horizonte para rotar la imagen (no el sensor, obviamente) antes guardarlo
motoDrizzt
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Mi Nikon D800 tenía un horizonte artificial digital, así que sí, algunas cámaras tienen esto.

Sin embargo, la rotación de imágenes en el software es absolutamente un último recurso, ya que puede conducir a efectos de muaré extraños y perderá parte de la periferia de la imagen.

Por supuesto, la rotación de imágenes cuando se usa fotografía de película en la etapa de impresión no tiene problemas ópticos.

Como es la regla general con todas las fotografías, hazlo directamente en la cámara y solo modifica la publicación si es necesario.

Lightcraft digital
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¿Girar una imagen digital introduce muaré y recortar?
osullic
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@osullic sí, el chip digital tiene sensores dispuestos en una cuadrícula cuadrada. La película es una distribución aleatoria más o menos uniforme de moléculas sensibles a la luz; no hay periodicidad. Echa un vistazo a esta sección de la página de Wikipedia sobre los patrones de muaré para ver qué puede resultar al rotar una cuadrícula: en.wikipedia.org/wiki/Moir%C3%A9_pattern#Rotated_patterns
user151841
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@osullic, ¿cómo puede rotar, por ejemplo, 5 ° sin cortar los bordes después, es decir, recortar?
Gerhardh
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El hacerlo bien en la cámara y ajustar en la publicación solo como último recurso debe escribirse en piedra ...
Jindra Lacko
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^^^ debería ser un mensaje en el inicio como en estadísticas de navegación :-D
Digital Lightcraft
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Mi Canon DSLR tiene un nivelador electrónico que puedo habilitar en la pantalla LCD al componer una imagen. No estoy seguro de si esos datos se escriben en los datos exif del archivo o no. No estoy seguro de si esta es una característica de gama media / alta, pero no es una característica nueva; está en mi 6D que fue lanzado en 2012.

Las aplicaciones de software como Photoshop y Lightroom y probablemente muchas otras tienen herramientas de nivelación, incluidos los modos automáticos, donde pueden detectar líneas en la imagen que deberían ser horizontales o verticales.

Laurencemadill
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siempre existe la ardua tarea de orientarlos correctamente para que el horizonte se vea recto

Establecer el nivel de la cámara no necesariamente hace que el "horizonte" se vea recto. Funciona cuando el fondo es un océano o una vasta llanura, pero no es raro tener una montaña o colina o la orilla lejana de un lago en el fondo. Es posible que técnicamente no sean horizontes, aún pueden hacer que su foto se vea torcida.

Más allá de eso, realmente no es una "tarea agotadora" orientar su foto para que coincida con las líneas verticales u horizontales fuertes. Los visores en la mayoría de las DSLR generalmente tienen una variedad de puntos de enfoque automático que son visibles incluso cuando no están seleccionados, y puede usar varios puntos AF colineales como guía.

Acostúmbrese a preguntarse: ¿La distancia entre el punto AF más a la izquierda y el horizonte se ve igual que la distancia entre el punto AF más a la derecha y el horizonte? O: ¿Sería una línea dibujada a través de la columna central de los puntos AF paralela al eje vertical de la cara de mi sujeto? Si recuerda mirar la orientación de la cámara cuando dispara, es bastante sencillo evitar problemas.

¿Por qué no incluir un sensor de orientación barato ... para que las fotos se puedan alinear automáticamente si es necesario? ¿O tal vez tales cámaras ya existen?

Muchos hacen. Canon comenzó a incluir niveles electrónicos al menos desde 2011: el 6D, el 60D y el T3i tienen uno. Sin embargo, hasta donde yo sé, el nivel electrónico es puramente una ayuda para la composición; la información no se incluye en la información EXIF ​​para cada imagen, por lo que no puede usar esa información para ajustar automáticamente cada imagen después.

Caleb
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Sin embargo, me pregunto por qué no está incluido en el EXIF ​​... sería genial para tomas simples.
JonathanReez
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Es probable que algunos fabricantes lo incluyan, pero en forma de etiquetas patentadas que el software como exiftool solo puede procesar una vez que alguien las descubre.
junkyardsparkle
¡Y olvídate de los productos de Adobe que leen la información patentada que se encuentra en la sección de notas del fabricante de la información EXIF!
Michael C
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Permítanme comenzar diciendo que soy un ingeniero, no un fotógrafo, los tipos de cámaras con las que trabajo cuestan decenas de millones a cientos de millones de dólares, pero creo que a los efectos de estas preguntas podría ayudarlos. .

A menudo, "un sensor" es barato, pero "un sensor que es lo suficientemente preciso y proporciona la información correcta" es increíblemente costoso.

La mayoría de las cámaras probablemente proporcionan un acelerómetro de 3 grados de libertad. Esto significa que podría obtener 3 vectores de aceleración en relación con el acelerómetro (tenga en cuenta que no dije "en qué dirección está hacia abajo"). Para determinar en qué dirección está "hacia abajo", debe realizar una transformación tridimensional (no difícil) y asumir que la cámara no se mueve (probablemente también razonablemente fácil). Luego debe determinar qué tan precisa es (¿se desalineó el acelerómetro del plano focal cuando se tomó la imagen? ¿Cuánto de eso se debió a la calibración de fábrica y cuánto se debió al deslizamiento posterior a la fábrica?). Luego debe presentarlo al usuario (¿le da las tres dimensiones? Si le da solo dos dimensiones, ¿cómo codifica la tercera dimensión en eso?).

Entonces, al final, tiene más software (los ingenieros de software son caros), más documentación (la documentación es costosa), posiblemente más calibración (la calibración es costosa) para una característica que pocas personas entenderán o usarán.

Sam
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A los efectos de una DSLR, el sensor es probablemente barato. Actualmente, incluso las cámaras de apuntar y disparar relativamente baratas a veces incluyen estabilización de imagen basada en el movimiento del sensor en respuesta al movimiento de la cámara y las réflex digitales Pentax de precio modesto rotarán el sensor un grado o dos para crear un horizonte horizontal en la imagen.
@benrudgers cuando dices "rotará el sensor un grado o dos" ¿Supongo que te refieres al sensor de imagen? Si es así, no creo que tengan actuadores en el sensor de imagen.
Sam
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Las réflex digitales Pentax realizan una reducción de sacudidas (estabilización de imagen) moviendo el sensor. Muchos rotarán el sensor automáticamente para ajustar "el horizonte". Algunas cámaras Pentax más recientes moverán el sensor debajo del filtro Bayer para recolectar secuencialmente datos RGB en cada ubicación de píxeles en el sensor ... los sensores también se pueden configurar para que vibren al encenderse para reducir la acumulación de polvo. Las cámaras son instrumentos de precisión increíblemente de alta tecnología, su ubicuidad lo hace menos obvio.
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Corregir una rotación arbitraria en el procesamiento posterior siempre significa una pérdida significativa de resolución y / o esfuerzo computacional, a diferencia de corregir 90 ° donde simplemente intercambia los ejes (e incluso puede hacerlo antes de comprimir la imagen para el almacenamiento), los algoritmos como JPEG no son totalmente independientes de las líneas vs columnas).

Es probable que un fabricante no solo tenga que usar un sensor costoso (tenga en cuenta que $ 5 o $ 10 en el costo de la lista de materiales para un giroscopio MEMS de calidad nunca se traducirá en $ 5 o $ 10 más en el precio de venta), sino que pondrá suficiente computación potencia, con alta eficiencia energética, a bordo de la cámara si quieren venderla como una característica bien integrada. Si el recálculo produce una mala calidad, toma varios segundos o agota la batería, es probable que la cámara se perciba como de peor calidad que si no se agregara la función.

Por supuesto, sería una opción para dispositivos caros que tenían tal poder de cómputo de todos modos para implementar la corrección digital para lentes intercambiables.

rackandboneman
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Tenga en cuenta que algunas cámaras realmente giran el sensor hasta varios grados para compensar.
Lea mi perfil el
Muy interesante. ¿Cuál es / cuál es el nombre de la tecnología?
rackandboneman
Pentax es el único que sé con certeza; Creo que simplemente lo llaman "Corrección del horizonte". También usan su estabilización de imagen de cambio de sensor de varias otras formas interesantes (cambio para corrección de perspectiva o para rastrear la rotación de la Tierra para fotografía de estrellas de larga exposición sin rastros).
Lea mi perfil el
"Lamentablemente, los experimentos para la próxima generación de corrección del horizonte causaron terremotos severos y daños en el terreno" :)
rackandboneman
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Todas las cámaras digitales que he usado tienen la opción de superponer líneas en forma de cruz en la pantalla. Por lo general, estos están en los tercios, pero otros también pueden darle puntos de mira en el centro. Simplemente no es "agotador" alinear el horizonte con la mira.

Entonces, ¿por qué no tenemos esto? Simplemente porque cualquier persona capaz de sostener una cámara lo suficientemente estable como para tomar una foto no borrosa, y de leer el manual de su cámara para encontrar cómo encender la mira, no necesita esa característica.

Graham
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Las últimas cámaras Panasonic DMC-TZ xx que he tenido (técnicamente apuntar y disparar, pero muy útiles porque pueden llevarse a todas partes), han tenido la capacidad de encender un horizonte artificial en el visor, lo que hace que nivelar la cámara , (si lo desea), muy rápido y sencillo.

Incluso cambian de color de amarillo a verde cuando tienes un nivel.

Steve Barnes
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¿También puede usar esta información para convertir la foto automáticamente en Lightroom más tarde?
JonathanReez
@NikitaSokolsky Personalmente uso GIMP, ImageMagick, ExifTool, etc., por lo que podría hacerlo fácilmente, pero es mucho más fácil nivelar la cámara usando el horizonte artificial (a menos que deliberadamente desee una toma sesgada).
Steve Barnes