[Tutorial] A quoi sert une tête panoramique ?

[gibie]

On me pose souvent la question : A quoi sert une tête panoramique ?


A. Dans quel cas, doit-on utiliser un trépied et une tête panoramique ?

Tout d'abord, il est tout à fait possible de réaliser des panoramiques simples à main levée sans trépied, ni tête panoramique (pour plus de détails, voir ce post).

Par contre, dans les 4 cas suivants, il devient difficile ou même impossible de réussir un panoramique à main levée sans l'utilisation d'un trépied et d'une tête panoramique plus ou moins sophistiquée.

Luminosité insuffisante pour ne pas avoir de flou de bouger

Pour un panoramique, il convient d'avoir une bonne profondeur de champ ce qui implique de fermer le diagramme entre f/8.0 et f11.0. Donc même avec un objectif stabilisé et en montant les ISO, il est exclus de pouvoir faire un panoramique à main levée dans une église un peu sombre ou d'un panorama de nuit. Dans ce cas, un trépied est indispensable mais il est possible de se passer d'une tête panoramique (en utilisant une rotule classique : rotule boule ou rotule 3D) s'il n'y a pas de premier plan proche (voir paragraphe suivant).

Exemple de rotule boule



Exemple de rotule 3D




Premier plan proche

Si l'on désire faire un panoramique simple (mono-couche avec une seule rangée de photos) avec un premier plan proche à main levée ou avec une rotule classique (type boule ou 3D), il sera (quasi) impossible de réussir un panoramique. Par exemple, si on désire assembler les 2 photos suivantes,



il sera impossible pour le logiciel d'assembler les 2 photos de façon correcte. On obtiendra une image du type



Pour éviter d'avoir ce genre de problème, il faut utiliser un trépied et une tête panoramique spécialisée bien réglée pour ne pas avoir ces erreurs de parallaxe.


Panoramique cylindrique multi-rangs

Ce type de panoramique est réalisé en faisant plusieurs rangées de photos : par exemple ce panoramique du viaduc de Garabit de pmllc a été réalisé à partir de la prise de 156 photos avec une téléobjectif de 200 mm. Pour ce type de panoramique, l'utilisation d'un trépied et d'une tête panoramique bien réglée permettant de faire du cylindrique est conseillé car il est assez difficile à main levée de maintenir le point nodal (ou pupille d'entrée fixe).


Panoramique sphérique appelé aussi 360° x 180°

Pour réaliser ce type de panomarique (voir un exemple ici de Firetazz81), l'utilisation d'un trépied et d'une tête panoramique bien réglée permettant de faire du sphérique est indispensable.


B. Qu'est ce qu'une tête panoramique ?

L'utilité d'une tête panoramique monté sur un trépied demande quelques explications.

Un trépied standard permet de fixer et de faire tourner un appareil de photo autour du pas de vis de fixation qui se trouve sous la face inférieure de l'appareil.

Pour prendre des photos panoramiques précises sans erreur de parallaxe, il convient que l'appareil photo soit monté plus en arrière que le montage traditionnel sur un trépied standard de façon à ce que le point de rotation coïncide avec la pupille d'entrée de l'objectif de l’appareil (appelé aussi point nodal). A noter que ce point dépend de la focale (donc pour un zoom, le point nodal se déplace avec la focale). Le point nodal est toujours sur l’axe de l’objectif. Sa position exacte dépend principalement de la construction de l'objectif. Une tête panoramique permet de maintenir la pupille d'entrée de l'objectif (point nodal) dans une position fixe pour tous les photos prises comme le montre la photo ci-dessous



A noter qu'ils existent 2 grands types de têtes panoramiques :
- celles qui permettent de faire tous les types de panoramiques (cylindriques mono ou multi-rangs et sphériques). La photo ci-dessus présente un exemple de ce type
- celles qui permettent de faire des panoramiques cylindriques mono-rang uniquement. La photo ci-dessous présente un exemple de ce type. A noter que ce type de tête panoramique ne permet pas d'effectuer un réglage pour déplacer le boitier vers le haut ou le bas.



En général, sur une tête panoramique le boitier est placé en position portrait pour avoir un maximum d'angle de vue en hauteur. En faisant tourner la tête panoramique vers la gauche ou la droite, il sera possible en prenant plusieurs photos (avec un recouvrement entre 2 photos pour permettre l'assemblage) d'obtenir l'angle de vue en horizontal désiré (cela peut être un tour complet pour faire un 360°).

Si on veut faire un panoramique vertical, le boitier sera placé en mode portrait avec un montage de ce type








Pour en savoir plus, je vous conseille la lecture des articles suivants :
- l'excellent site internet d'Arnaud Frich avec en particulier le lien suivant : Point nodal et pupille d'entrée en photographie panoramique.
- un petit tutorial du site de Stitcher : Régler une tête panoramique pour compenser la parallaxe

[kheops]

merci Gibie
j'ai rien compris (je le dis sans malice) et faudra lire plusieurs fois pour ma petite tête...

[Firetazz81]

Merci gibie pour ce post et les liens très interressants.

Amitiés

[fabfab]

mille merci c est efficace !! meme pour moi ::par contre le point de pupille d entée alors je seche complet , rien qu'as voir le schéma j ai mal a la tete

[FrozenjaZz]

mille merci c est efficace !! meme pour moi ::par contre le point de pupille d entée alors je seche complet , rien qu'as voir le schéma j ai mal a la tete

et bien en gros, corrigez moi si je me trompte (ce qui est tout à fait possible !!):
cette pupille d'entrée, c'est l'endroit où les rayons lumineux se croisent dans ton objectifs, qu'ils viennent de la droite, la gauche, ou d'en face. C'est leur point de rencontre.

Et si tu bouges ton appareil, mais que tu arrives à laisser ce point d'entrée au même endroit que pour la photo précédente, alors les rayons lumineux captés par cette nouvelle photo se croiseront aussi au même endroit... et tu évites ainsi les erreurs de parallaxe (un exemple de belle erreur de parallaxe est montré sur la photo avec le marqueur au premier plan ).

Je t'ai peut-etre plus embrouillé qu'autre chose ?

[fabfab]

Sur le plan theorique pas de soucis !! l exemple est vraiment flagrant , mais de la a le trouver , la c est plus la galere quand je regarde mon objectif et joue avec le zoom je vois bien une "piece" qui avance et recule dois je m'aligner a ca ????

[gibie]

Sur le plan theorique pas de soucis !! l exemple est vraiment flagrant , mais de la a le trouver , la c est plus la galere quand je regarde mon objectif et joue avec le zoom je vois bien une "piece" qui avance et recule dois je m'aligner a ca ????

Pour un zoom, la position de la pupille d'entrée bouge avec la focale.

Si tu veux un peu plus d'information sur la pupille d'entrée, vas voir le site d'Arnaud Frich : voir lien

[PEP]

Fabfab,

La méthode "à l'œil" me semble, de loin, être la moins facile. Il existe de nombreuses techniques et tutoriels pour t'aider à trouver cette pupille. En fonction de la tête panoramique choisie, tu peux également disposer de tables ou informations données par ceux qui ont la même configuration que toi.

Tant que tu restera en prise de vues à main levée, ne te casse pas trop la tête. Par contre, quand tu te sera équipé d'une tête panoramique, là il faudra bien y passer. Mais nous pourrons t'aider.

PEP

[FrozenjaZz]

Fabfab,

La méthode "à l'œil" me semble, de loin, être la moins facile.
Tant que tu restera en prise de vues à main levée, ne te casse pas trop la tête. Par contre, quand tu te sera équipé d'une tête panoramique, là il faudra bien y passer. Mais nous pourrons t'aider.

ah comme quoi, on a tous des points de vue différents
Pour moi c'est le contraire: la méthode "à l'oeil" est de loin la plus facile... en fait les autres, je n'ai jamais compris (celle avec le viseur laser...) La plus facile, peut-etre pas la plus précise...

Le plus simple pour moi c'était donc viser un objet proche et un lointain (faudra que j'essaye la dernière tendance dans le domaine qui semble être de coller un scotch sur une vitre , faire deux photos, et reculer ou avancer jusqu'à réduire l'erreur de parallaxe...

Mais du coup, si toi tu ne fais pas "à l'oeil", tu as utilisé quelle technique ?

[Mael B.]

Perso, pour trouver la position de la pupille d'entrée, j'ai utilisé la méthode de la feuille de papier expliqué sur le site d'Arnaud Frich (dont le lien a été donné par Gibie). C'est pas trop compliqué et ça ne demande pas beaucoup de matériel
Je l'ai utilisé avec mon Fisheye et avec mes deux autres objectif (14-42mm et 40-150mm) à différentes focales. Après vérification en prenant des photos (lampe halogène au premier plan et fenêtre en arrière plan), j'ai constaté que cette méthode est bien fiable

[FrozenjaZz]

aaah et bien je vais être honnête... en général je ne suis pas complètement idiot... mais là... je n'ai absolument rien compris, mais rien de rien...

je me sentais tellement bête à l'époque que je n'ai pas posé de questions...

http://www.arnaudfrichphoto.com/guide-p ... entree.htm

C'est un peu comme si on m'avait dit, pour trouver la pupille, c'est facile, tu prend ta voiture et tu fais des bananes flambées.
(ca m'est venu comme ça)... c'est à dire... oui, ok, je prend ma voiture... ok ... je fais des bananes flambées ok... et après, mon point nodal, il est où, hein ? ben... aucune idée... rien compris....

Euh donc si quelqu'un avait le courage de reformuler... notamment ca:

Pointez avec un feutre deux points sur la feuille; un tout prêt de l'objectif, là où on voit la petite pastille du diaph. et l'autre sur le bord de la feuille, toujours en visant le diaph. Fig. b

là, je suis perdu de chez perdu... les petites images sur la gauche sont vraiment trop petites, et j'aurais préféré un bon gros schéma tout sale, avec un oeil.. pour comprendre ce que je dois regarder...

[FrozenjaZz]

Je viens de relire... je confirme que je ne comprends rien de rien !!

Placez votre œil le plus à droite possible jusqu'à ce qu'on ne puisse plus voir le diaphragme, toujours au ras de la feuille.

Jusque là, bon, ok... mais alors ensuite:

Pointez avec un feutre deux points sur la feuille; un tout prêt de l'objectif, là où on voit la petite pastille du diaph. et l'autre sur le bord de la feuille, toujours en visant le diaph. Fig. b

et bien là, je n'ai pas la moindre idée de ou pointer... et à quoi sert mon oeil... ?! Un truc énorme doit m'échapper !!

[spacewil]

Une question idiote d'un béotien du pano sphérique :
est-il possible de realiser un pano sphérique a main levée (disons en plein jour sans premier plan proche, et avec seulement 6-8 photos a faire) ?
Les logiciels actuels sont-ils assez puissants pour corriger les défauts de prise de vue ?

[fabfab]

je voit que nous sommes pas mal dans le cas de ne pas savoir trouver la pupille d'entrée !!! je reprendrais une expression ( parler nous comme des enfants de cinq ans ) ou ( lapupille d'entrée pour les nuls ) car perso je n arrive pas a la situer , si quelqu'un ce sent de faire un tuto , cela serait un bonheur simple meme trés simple .......

[PEP]

C'est pourtant simple :
Les points nodaux d'un système optique sont deux points de l'axe optique notés N et N', conjugués l'un de l'autre, c'est-à-dire image l'une de l'autre, pour lesquels les angles d'inclinaison des rayons par rapport à l'axe, passant en N et sortant en N' sont identiques. N' est appelé point nodal d'émergence.

Pour un système optique dont les milieux transparents d'entrée et de sortie ont le même indice de réfraction, les points nodaux sont confondus avec les points principaux H et H'. C'est donc le cas pour l'usage photographique courant : entrée et sortie dans l'air.

La distance focale se mesure dans le cas général à partir du point principal H' qui, dans l'air, coïncide avec le point nodal d'émergence N'.

Application à la photographie

Une particularité du point nodal d'émergence N' est que pour des objets lointains formant une image sur un détecteur fixe par rapport à l'objet, la position de l'image sur le détecteur est stationnaire vis-à-vis des mouvements de rotation de l'objectif autour du point nodal d'émergence. Cette technique permet de déterminer la position de ce point nodal et de mesurer la distance focale qui sépare N' de la position de l'image d'un objet lointain. D'autre part dans les appareils panoramiques à tambour pour lesquels le film est fixe par rapport au paysage et où l'objectif tourne, l'axe de rotation du tambour doit passer par le point nodal d'émergence. S'il n'en est pas ainsi, il y a un flou de bougé dans l'image.

Le schéma suivant explique le principe de la stationnarité de l'image d'un objet lointain lorsqu'on tourne l'objectif autour du point nodal d'émergence N'. Ce tracé est un cas particulier pour un système épais dont les pupilles limitant les faisceaux sont placées dans les plans principaux et dont les milieux extrêmes sont identiques.


On lit parfois que le point nodal est l'endroit autour duquel il faut faire tourner un appareil ordinaire afin de pratiquer le raccordement panoramique d'images. C'est une confusion fréquente, en réalité c'est autour de la pupille d'entrée qu'il faut tourner l'appareil pour faire ce raccordement en minimisant certains effets de parallaxe qui rendent très difficile la superposition des images aux jointures. En effet les conditions sont très différentes de celles d'un appareil panoramique à tambour, puisque c'est l'ensemble de l'appareil qui tourne avec le film par rapport au paysage. Le point nodal d'émergence ne joue donc absolument aucun rôle dans cette affaire. Il se trouve que dans les objectifs de formule symétrique, la pupille d'entrée est située au niveau du plan principal (ou nodal) objet.

Le schéma suivant explique le rôle du centre de la pupille d'entrée comme le lieu autour duquel il faut faire tourner l'appareil et le film pour espérer faire une raccordement panoramique sans effet de parallaxe.



La minimisation des effets de parallaxe lorsque l'ensemble de l'appareil tourne vient de ce que l'alignement des points de l'espace objet avec le centre de la pupille d'entrée conditionne l'alignement de l'ensemble des taches-images projetées sur le film. Le point-clé de la discussion réside dans la superposition d'images défocalisées, qui n'obéissent pas aux relations de conjugaison habituelles. En tournant autour de la pupille d'entrée on ne défait donc pas ces alignements.

Un certain nombre de constructeurs précisent dans la fiche technique toutes les caractéristiques de leurs objectifs, en particulier : la position des points N et N', ainsi que les diamètres et positions des pupilles par rapport aux sommets des lentilles d'entrée et de sortie.

Dans la plupart des objectifs d'amateurs, en particulier les zooms, ces données ne sont pas disponibles. La seule chose qui ne change pas c'est que le point nodal d'émergence se situe à une distance focale en avant de l'endroit où se forme l'image d'un objet lointain, c'est-à-dire le foyer image. N' se déplace donc avec la bague du zoom de façon à maintenir l'image d'objets lointains le plus près possible du film ou du détecteur ; néanmoins grâce à la mise au point automatique, une plus large tolérance existe puisque l'appareil peut retoucher la mise au point indépendamment de la bague de zoom.

Dans les zooms, la pupille d'entrée se déplace fortement et indépendamment de la position des points nodaux lorsqu'on modifie la focale de l'objectif, il convient donc d'en déterminer la position de façon empirique pour chaque position du zoom si on veut faire un raccordement panoramique avec un tel objectif. Les appareils panoramiques à tambour rotatif ne peuvent pas en général respecter cette condition de minimisation des effets de parallaxe puisque tournant autour du point nodal d'émergence qui ne coïncide en général pas avec la position de pupille d'entrée.

En conclusion et si, comme n'importe quel commun des mortels (moi compris) tu n'a rien compris à cet article Wikipedia, je te conseil de regarder une application pratique ici :http://www.outline.be/quicktime/tuto/LaGrille.pdf
En anglais : http://www.edb.utexas.edu/teachnet/QTVR/NodalPoint.htm - http://www.panoramafactory.com/camera_setup/setup.html

Mais comme je te l'ai déjà dit, cela impose d'utiliser une tête ... en as tu une et laquelle ?

PEP

[PEP]

Tien, en voici encore un en anglais mais très simple et avec de bonnes illustrations.

http://dgrin.smugmug.com/gallery/2114189

PEP

[gibie]

Tien, en voici encore un en anglais mais très simple et avec de bonnes illustrations.

Pour ceux qui ont des soucis de compréhension avec l'anglais, on peut utiliser les outils de traduction fournis par Google (voir ce post) ou par Babel Fish (voir lien).

Des fois la traduction est un peu bizarre mais cela permet de comprendre le sens.

Ce qui est marrant est de comparer les versions de Google ou de Babel Fish. Des fois c'est Google qui donne la meilleure traduction, des fois c'est Babel Fish !

[fabfab]

etant en train de fabriquer une tete pano , je me pose une question concernant l'angle de l appareil dans les positions pour un sphérique , l angle est t'il de 30° ??

Merci de vos réponse pour m aiguiller

[PEP]

Ton angle peut varier en fonction de ton objectif. Avec Peleng 8mm tu pourra rester à 0°, avec un 18-50 tu risque de devoir faire un peu plus de 30° pour avoir un bon raccord, avec mon Sigma 10-20, je peu stopper à 15° ... De plus, si tu veux permettre de prendre le Zénith et le Nadir, tu dois pouvoir également basculer à à + ou - 90°.

Cordialement

PEP

[gibie]

Fabfab, tu trouveras réponse à ta question en consultant les informations pour tes objectifs dans la base de données Objectifs du forum : voir ce post

Cette base de données contient 95% des objectifs commercialisés : tu trouveras donc très certainement pour les objectifs que tu possèdes des informations comme :
- caractéristiques principales de l'objectif,
- information sur la position du point nodal (quand elle est connue),
- nombre de photos à prendre pour réaliser un panoramique sphérique,
- liens vers le site du constructeur,
- divers tests ou revue faits par les sites généralistes,
- divers autres articles