カメラキャリブレーションとは、焦点距離・レンズ歪み・センサーサイズなどの内部パラメータを測定する工程です。マッチムーブやトラッキングの土台であり、精度が低いとCG要素が映像に安定して馴染みません。
トラッキングプログラムがショットから仮想カメラを再構築するには、何で撮影されたかを知る必要があります。カメラキャリブレーションはまさにそれを提供します。焦点距離、レンズの歪み、センサーの寸法、光学中心の位置といった、いわゆるイントリンシクス(内部パラメータ)です。これらの値は、レンズが3次元の世界をセンサーにどのようにマッピングするか、理想的なピンホールカメラモデルからのあらゆる偏差を含めて記述します。
キャリブレーションの方法
古典的な方法はグリッドチャートです。市松模様またはドットパターンを複数の角度から撮影します。パターンのジオメトリは既知であるため、ソフトウェアはそこから焦点距離と歪みプロファイルを計算できます。補完的に、レンズのデータシートやカメラからのメタデータが追加されます。最新のシネレンズは、データインターフェースを介して直接値を供給することもあります。セットでは、チャートの撮影はVFXのルーチンの一部です。レンズごと、焦点距離ごとに、理想的にはショットの絞りで撮影されます。
不正確さがすべてを台無しにする理由
トラッキングソフトウェアは、イントリンシクスが固定値であるべき連立方程式を解きます。それらが一致しない場合、ソルバーはエラーをカメラの動きに分散させます。トラックは一見問題ないように見えますが、CG要素が浮いたり、エッジに沿って滑ったり、パン中に傾いたりします。特に厄介なのは、補正されていない歪みです。広角レンズでは、画像端でピクセル単位で理想的な画像から急速にずれます。そしてまさにそこで、あらゆるコンポジットの継ぎ目が露呈します。そのため、コンポジットのために歪み補正が行われ、歪みは最後に再計算されます。
- レンズ交換ごとにチャートを再撮影します。同じ焦点距離でも、レンズごとに挙動が異なります。
- ズームショットは特別な処理が必要です。焦点距離と歪みはズームの進行とともに変化するため、チャートだけでは不十分です。
- レンズとカメラのデータをカメラレポートに記録します。センサーのクロップモードと実際に使用されたセンサー面積は、最も忘れられがちな項目です。
関連語
クイズ
1. Was beschreibt „Kamerakalibrierung" am besten?
2. Zu welchem Department gehört „Kamerakalibrierung"?