1.1.2 视差概念

相机视点就犹如画中的观察点，我们可以通过这样的透视方法拍摄长卷、长条壁画等。如果不移动观察点，就很难将一个长条的画作清晰、完整地记录下来。使用透视方式对壁画进行拍摄，拍摄出的图像一般在相邻两个方向的交接位置会有脱离现实的感觉（往往还伴随着拼接的交错）。

1. 视差

这里的视差是视点误差的意思，VR全景摄影的视差问题是非常值得注意的，所以这里介绍的概念需要认真理解。如果能理解视差概念，就会知道为什么VR全景摄影有错位产生了，这样才可以完美地拼接出一张VR全景图。

人眼之所以能形成立体的视觉，主要是因为左、右眼看到的不同画面所构成的视差。视差指的是在有两个以上的、前后有一定距离的垂直物体的场景中，如果观察位置发生位移，所观察图像中的物体也会发生位移的现象。例如，人有两只眼，它们之间大约相隔65mm，当观看一个物体，两眼视轴辐合在这个物体上时，物体的影像将落在两眼视网膜的对应点上。这时如果将两眼视网膜重叠起来，它们的视像重合在一起，即会看到单一、清晰的物体。但人类的左眼和右眼看到的图像是不一样的，大脑会将左右眼看到的不同图像进行合成，从而形成立体视觉，如图1-10所示，并可以辨别图像的深度信息，所以人眼可以看到三维世界。

图1-10 双眼的视差产生立体视觉示意图

现在很多3D技术就是通过视差的概念来模拟立体效果的。计算机想要模拟人类视觉，只需要利用两台相机拍摄出左、右眼两个视角的图像，再将两个不同的画面分别给左眼和右眼观看，这样就可以把二维的图像转变成三维的了。

如果将右手伸出一根手指，闭上左眼，睁开右眼，让手指和远处墙角的竖线重合，三点一线，这时候手指不动，闭上右眼，睁开左眼，会发现手指与远处墙角的竖线不重合了，墙角的竖线往左偏移了一段距离。同理，如果把头横过来，手指也横置，与墙角的横边重合，双眼交替睁开也会导致之前的三点一线发生位移，这就是视差导致的结果。在这个实验当中，人眼所在的这个观察位置称为视点。当前景和后景的位置没有发生变化时，视点的位置如果发生变化，所看到的景象也是不一样的。

前面说到3D技术是利用视差的概念来模拟立体效果的，但是VR全景摄影就是要尽可能地减少视差的存在，才可以将两个相邻的画面更好地拼接起来。要保证相邻的每两个画面没有位移，就需要使镜头围绕一个圆心旋转来记录画面。如何才能使镜头围绕着一个圆心旋转记录画面呢？这时需要了解镜头最小视差点的概念。

2. 镜头最小视差点

镜头最小视差点又称镜头节点，拍摄VR全景图时需要让镜头围绕一个圆心旋转并进行拍摄，但是在拍摄的过程中，随便找一个圆心是不行的，必须让相机围绕镜头节点旋转，这样才可以拍摄出没有错位的VR全景图素材。

镜头节点是指相机镜头的光学中心，光线穿过此点不会发生折射。在镜头的光轴中有一对特殊的点，即折射点P、Q，如图1-11所示，前方的点（P点）一般称为“物方节点”，后方的点（Q点）一般称为“像方节点”。在拍摄时，从镜头前方物方节点射入的光线会以相同的方向从像方节点射出，不会发生折射。这里所说的节点不是真正意义上的一个中心点，一般是从P、Q两点中间选择一个对视差影响最小的点。

图1-11 折射点

拍摄时，通过镜头节点的光线在成像面上不会产生折射，镜头转动时被摄物（远、近物体）也就不会发生位移，因此要拍摄出完美的VR全景照片就要把镜头节点作为旋转中心，这样拍摄的多张照片中的物体都不会发生位移，从而可以完美地合成一张VR全景图。

单张照片拍摄不涉及视差问题，而数码接片或VR全景摄影是通过多幅画面拍摄组合而成的，如果相机发生位移，就会出现视差，导致拍摄的图像中物体发生位移，进一步导致后期的拼接过程无法配准对齐或者拼接不严谨，从而影响照片的拼接质量。

图1-12所示的红点位置是8～15mm镜头大概的节点位置，在拍摄VR全景图时，需要精准地找到这个镜头节点，围绕这个点旋转并进行拍摄，这样才可以避免出现视差。对定焦镜头来说只有一个固定的镜头节点，而对于变焦镜头来讲，则可以有很多镜头节点，因为在改变焦距时，镜头节点随着镜头的机械变化会影响光线的折射。后面会讲解如何找到变焦镜头在不同焦距下的镜头节点，以及如何让相机准确地围绕着镜头节点旋转。

图1-12 相机上的节点位置