Camera Calibration

Antes que um programa de rastreamento possa reconstruir uma câmera virtual a partir de uma tomada, ele precisa saber com o que foi filmado. É exatamente isso que a calibração da câmera fornece: os chamados intrínsecos — distância focal, distorção da lente, dimensões do sensor, posição do centro óptico. Esses valores descrevem como a lente mapeia o mundo tridimensional para o sensor, incluindo todos os desvios do modelo ideal de câmera pinhole.

Como calibrar

O clássico é o gráfico de grade: um padrão de tabuleiro de xadrez ou pontos, filmado de vários ângulos. Como a geometria do padrão é conhecida, o software pode calcular a distância focal e o perfil de distorção a partir dele. Complementarmente, são usados fichas de dados da lente e metadados da câmera — lentes de cinema modernas às vezes fornecem seus valores diretamente através de interfaces de dados. No set, filmar o gráfico faz parte da rotina de VFX: por lente, por distância focal, idealmente na abertura da tomada.

Por que a imprecisão arruína tudo

O software de rastreamento resolve um sistema de equações onde os intrínsecos deveriam ser valores fixos. Se eles não estiverem corretos, o solver distribui o erro pelo movimento da câmera — o rastreamento parece utilizável à primeira vista, mas elementos CG flutuam, deslizam pelas bordas ou inclinam em panorâmicas. A distorção não corrigida é particularmente traiçoeira: na borda da imagem, uma grande angular se desvia rapidamente em vários pixels da imagem ideal, e é exatamente aí que qualquer emenda de composição se revela. Por isso, para a composição, trabalha-se com a imagem corrigida e a distorção só é recalculada no final.

• Filmar os gráficos novamente após cada troca de lente — mesmo a mesma distância focal se comporta de maneira diferente de uma lente para outra.
• Tomadas com zoom requerem tratamento especial: a distância focal e a distorção mudam ao longo do zoom, o gráfico sozinho não é suficiente.
• Dados da lente e da câmera no Relatório da Câmera: o modo de corte do sensor e a área real do sensor utilizada são os mais frequentemente esquecidos.