Параметры стереофотосъемки [1964 Рогов А.А.

Прежде всего для получения стереоэффекта необходимо учитывать построение кадра, т. е. расположение снимаемых предметов, находящихся на разных расстояниях от фотоаппарата. В этом случае правильная передача объема, иначе говоря, протяженность снимаемого объекта по глубине, имеет первостепенное значение. Объем на стереоснимках может быть передан по-разному. Он будет зависеть от величин используемых параметров стереосъемки.

Все эти параметры определяют величину параллакса Р, т. е. сдвига одноименных точек изображения на стереоснимках. Величина Р создает стереоэффект при раздельном рассмотрении стереопар или определяет его при обработке изображений на стереокомпараторе.

Объемное изображение, при правильных соотношениях параметров, пропорционально по размерам действительному. При неправильных соотношениях параметров стереоизображение может получиться растянутым или сжатым вдоль оптической оси.

Зависимость между основными параметрами стереосъемки выражается формулой:

Теоретическим и опытным путями получена зависимость между базисом В и расстоянием L до передней границы снимаемого объекта. Эта зависимость выражается формулой:

Из этой формулы определяется расстояние L до снимаемого объекта:

После преобразования формул получается выражение параллакса Р, связанное с фокусным расстоянием объектива:

При стереосъемках двухобъективными фотокамерами с постоянным стереобазисом В нетрудно определить минимальное расстояние от плоскости негатива фотокамеры до снимаемого объекта. В качестве примера возьмем отечественную стереофотокамеру "Спутник", используемую в настоящее время для подводной стереосъемки. Камера рассчитана на широкую пленку и имеет размер кадра 6*6 см. Фокусное расстояние основных объективов "Спутника" f = 75 мм; базис фотокамеры B = 65 мм. Сопоставив перечисленные величины, легко подсчитать, что L = 3250 мм.

Величина параллакса Р при таком значении L будет равна 1,5 мм.

Результаты фотосъемки подводных объектов с расстояния более пяти метров, как правило, оказываются неудовлетворительными. В этом случае будет отмечена невысокая четкость изображения и слабая цветопередача: подводная дымка и расстояние снизят их качество.

Как уже говорилось, фокусное расстояние объективов, работающих в водной среде, при переходе лучей света через плоско параллельную пластину изменяется. Фотообъектив Т-22 камеры "Спутник" с фокусным расстоянием f = 75 мм в воде работает как объектив с фокусным расстоянием f_в = 100 мм. Максимальный параллакс Р в этом случае равен 2 мм. Правда, несколько увеличится стереоэффект. Но он вполне допустим для визуального наблюдения.

В условиях подводной съемки для камеры "Спутник" можно рекомендовать минимальное расстояние L₁ = 1,5 м. Исходя из этого, Р составит 4,33 мм. Эта величина параллакса значительно увеличена, и стереоэффект получится сильно искаженным. При визуальном наблюдении таких стереопар детали изображения могут казаться во много раз выпуклее, чем в действительности.

Некоторые специалисты стереосъемок при определенном навыке рассматривания снимков специально усиливают стереоэффект, уменьшая L. Однако следует учитывать, что при выборе расстояния меньше рекомендуемого необходимо плоскость негативного фотоматериала располагать строго параллельно относительно снимаемого объекта.

При съемках стереопар, производимых однообъективной камерой, можно сохранить величину параллакса Р не более 2 мм. С этой целью уменьшают стереобазис В. В этом случае пользуются устройством, перемещающим фотокамеру перпендикулярно оптическим осям на заранее подсчитанную величину базиса. При расстоянии L₁ = 1,5 м стереобазис В для правильного стереоэффекта такой системы не должен превышать 30 мм.

Стереофотосъемку технических объектов в условиях, когда прозрачность воды достигает 20 м и более (по стандартному диску) можно производить специальными

В. С. Лощилов, проводя исследования нижнего строения ледяного покрова методом стереофотосъемки, пользовался фотокамерами типа "ДК" фирмы Цейс.

Рис. 24. Общий вид прибора для стереосъемки, которым пользовался В. С. Лощилов при стереосъемках под водой нижней поверхности ледяного покрова. Фото В. С. Лощилова

Стереофотокамера "ДК" имела базис В = 1,2 м, состояла из двух строгих фотограмметрических аппаратов, объективы имели относительные отверстия 1:12,5 и фокусные расстояния f = 57,10 мм. Размер кадра равнялся 5*7,5 см, плоские кассеты заменялись специально изготовленной роликовой пленочной кассетой, рассчитанной на 40 кадров. Вмонтированная в герметизирующий бокс (рис. 24) камера имела синхронное управление затворами объективов и автоматическую перемотку пленки.

Исследователь привел подробный расчет строгих стереометрических координат и дал определение их точности при условии прохождения света через плоский раздел вода - стекло - воздух. Обрабатывая снимки на стереокомпараторе, он вычислил пространственные координаты. При этом Лощилов утверждал, что такие вычисления сложнее подобных вычислений при обработке обычной односредной стереосъемки.

Стереофотографирование на больших глубинах производится специальными фотокамерами-автоматами, заключенными в боксы. Последние выдерживают огромное давление воды, которое нередко достигает нескольких тысяч килограммов на 1 см² поверхности прибора. Конструкции таких боксов разрабатываются институтами АН СССР и проходят испытания в океанографических экспедициях.

Существующие виды герметизирующих боксов для стереофотографии в силу своей специфики не имеют оптического устройства наводки на резкость и оптического видоискателя. Применение в таких боксах рамочного видоискателя вызывает параллакс, намного снижающий качество снимка, а также (чаще при съемках на небольших глубинах) - неправильное кадрирование и ошибки в определении метража. Эти недостатки, полученные боксами без видоискателей, обычно обнаруживаются только при лабораторной обработке негативов.

Дальнейшее развитие подводной стереофотографии поставило перед конструкторами задачу создания фотобокса, позволяющего снимать под водой с помощью зеркального видоискателя. Такой бокс для аппарата "Спутник" был разработан автором этой книги совместно с сотрудниками группы подводных исследований "Союзморниипроекта".

Рис. 25. Внешний вид герметизирующего бокса для стереофото-аппарата 'Спутник'. 1 - рычаг для взвода пружины затвора; 2 - рычаг спуска пружины затвора; 3 - рукоятка для перемотки пленки; 4 - рукоятка для регулирования диафрагмы; 5 - рукоятка привода для фокусирования объективов. Фото автора

Герметизирующий фотобокс аппарата "Спутник" (рис. 25) предназначен для подводной стереофотосъемки на глубинах до 100 м. Бокс, в отличие от существующих конструкций, имеет треугольное стекло главного иллюминатора, дающее возможность пользоваться при стереофотосъемке всеми тремя объективами камеры: объективом оптического видоискателя и двумя основными объективами. Есть в боксе и устройство для оптической наводки фотокамеры на объект и кадрирования через оптический видоискатель.

Бокс состоит из корпуса и крышки, соединенных через резиновую прокладку с герметизирующей канавкой. Корпус и крышка соединяются эксцентричными замками с регулируемыми зажимными крючками. Зажимы вмонтированы в рукоятки для транспортировки и позволяют надежно и быстро запирать и отпирать бокс. Крючки запоров контрятся шплинтами, что предохраняет бокс от разгерметизации. Корпус и крышка бокса литые, выпуклые. На их внешних поверхностях установлены приводы управления, обеспечивающие регулировку наиболее важных устройств фотоаппарата: диафрагм объективов, взвода затвора, спуска пружины затвора и перемотки пленки.

Бокс для широкопленочной стереофотокамеры "Спутник" был испытан автором летом 1963 г. в Черном море. Во время съемок все системы управления фотоаппаратом работали нормально. Больше того, с помощью опытной конструкции исследователи легко получали не только стереопары, но и обычные фотоснимки. Такие возможности аппарата "Спутник" и бокса для него позволяют рекомендовать их для широкого применения при съемках под водой.