Perspective Correctアプリの共同開発者であり、iPhone PhotographyDPSeBookの作成者であるMishoBaranovicによるゲスト投稿。
過去数日間に多くのパースペクティブ補正の記事を読みましたが、技術的な説明、イラスト、方程式から頭が回転しています。この記事では、それをシンプルに保ち、写真撮影において遠近法が果たす役割について説明します。
パースペクティブとは何ですか？
パースペクティブは、人間の目がシーン内の深さを判断できる多くの方法の1つです。パースペクティブは、2つ（両眼）ではなく、1つの目（単眼）で見ることができるものです。シーン内の平行線の角度と位置を指します。平行線が互いに向かって移動し始める（収束する）と、目は深さを記録します。例としては、まっすぐな道路に立って、道路を見下ろし、道路があなたから遠ざかるにつれて道路がどのように狭くなるかに気付く場合があります。
アートと写真では、線形遠近法とは、空間内でオブジェクトが知覚されるサイズを示すために線を描画およびキャプチャする方法を指します。つまり、現実世界の深さをフラットな画像に変換する方法です。線形遠近法は、地平線と消失点という2つの基本的な概念で構成されています。地平線は、観察者の視角を表します。消失点は、平行線が交わる（収束する）点（地平線上）です。たとえば、直線道路の両側が交差するポイント（以下を参照）。
線形遠近法の重要な視覚的手がかりの1つは、垂直線とエッジがシーン内で垂直のままであるということです。垂直線が一緒になるのは、建物の屋根の角度やエッフェル塔の形など、シーン内で三角形またはピラミッドの形を表示しようとしている場合のみです。
写真撮影の開始以来、カメラとレンズのメーカーは、写真を可能な限り「本物」に見せるために、線形遠近法の視覚的な手がかりを複製することに重点を置いてきました。ほぼすべての最新のレンズは直線です。シーン内の直線を写真の直線としてキャプチャします。広角でもズームでも、DSLRでもiPhoneでも、レンズは線をまっすぐに保つように設計されているため、2次元シーン内の奥行きを目で判断するのに役立ちます。魚眼レンズは、直線が極端な視野から湾曲して表示されるため、最も人気のある非直線レンズです。
パースペクティブディストーション
この記事では、写真の遠近法による歪みの1つの形式、つまり遠近法の収束またはキーストーンにのみ焦点を当てます。この形式の歪みは、建築、ストリート、旅行の写真で非常に一般的です。背の高い建物が写真の中に「落ちる」または「傾く」ときに最もよく見られます。この歪みは非常に一般的になっているため、ほとんどの人は写真の中で歪みに気付くのをやめたり、レンズの焦点距離に関係があると考えたりしています。たとえば、垂直線の輪郭が白で示されている場合、垂直方向の収束の程度を以下で確認できます。
多くの写真家にとって、垂直方向の収束と歪みは、垂直線が垂直のままである線形遠近法の手がかりに準拠していないため、不快で望ましくありません。これにより、シーンは私たちが考えているものとは異なって見えるようになります。この歪みはクリエイティブに使用できますが、修正された写真は多くの場合、視聴者に「正しく」見えます（以下を参照）。
歪みが発生するのはなぜですか？
実はとても簡単です。前述のように、最新のレンズは直線を表示するように設計されています。ただし、これは、カメラが撮影対象のオブジェクトにまっすぐ（一列に）向けられている場合にのみ機能します。これは、カメラとオブジェクトの間の距離が同じままであるためです。カメラにタイトルが付けられるとすぐに、距離が変わります。説明させてください。カメラで高層ビルを真っ直ぐにキャプチャしようとすると、下部のセクションしか取得できません。垂直線は直線ですが、建物の残りの部分が欠落しています。これで、カメラの角度を高くすると、建物全体をフレームに収めることができますが、垂直線（建物の側面）が収束しています。なんで？これは、建物の上部が下部よりもレンズから離れているためです。道路が遠くに後退しているのと同じです。
では、これを起こさずに高層ビルの写真を撮るにはどうすればよいでしょうか。いくつかの方法があります。最も明白なのは、視点を変えることです。建物の正面をより多く撮影するには、高くなる必要があります。中間点は、構造物の最大量をキャプチャするのに最適な場所です。隣の建物の窓を撃ち抜くか、周りに何もない場合はクレーンにお金をかけることができます！
この写真は、隣接するブロックの3階から撮影されました。写真のすべての垂直線がまっすぐであることがわかります。
物理的に高くなることができない場合は、他の2つの方法で視点を変えることができます。 1つはシフトレンズを使用する方法で、もう1つは遠近法補正ソフトウェアを使用する方法です。
シフトレンズ
レンズの位置を変える機能は、写真撮影の初めからありました。オリジナルのビューカメラ（1840年代に作成）は、写真家がフィルムに対してレンズの位置を変更（シフト）できるベローズシステムを使用していました。シフト機構はミニエレベーターのように機能し、写真家の視点を上下に動かしました。歴史的に、遠近法の収束を修正するためのシフトは、フォーカス、シャッタースピード、絞りと同様に、キャプチャプロセスの重要な部分と見なされていました。レンズがフィルムよりもはるかに広い（円形の）視野を捉えたため、シフトが可能でした。現代のシフトレンズが機能するのと同じ方法。現代のシフトレンズは、建築写真家が大きな建物の垂直方向の収束を制限するために一般的に使用されています。ただし、これらのレンズはデジタル一眼レフカメラまたは中判カメラでのみ使用でき、非常に高価になる可能性もあります（1,000ドル以上）。
ソフトウェア修正
近年、デジタルテクノロジーはこの変化するプロセスを再現し、写真家の視点を人為的に変えることができました。 Photoshop、Lightroom、Gimpなどのソフトウェアは、画像のピクセルを再加工して、垂直線をまっすぐにし、歪みを減らします。これらのプログラムのほとんどでは、スライダーを使用するか、コーナーを選択してドラッグすることにより、画像を強制的に「正しい」位置に戻すことができます。ソフトウェアの欠点の1つは、大幅な調整には画像の再サンプリングが必要であり、写真の一部の鮮明さが低下することが多いことです。
PhotoshopElements11を使用したカメラの歪み補正
携帯電話で写真を撮影または編集する写真家の場合、iPhone用のPerspective Correctアプリは、タッチインターフェイスを使用して、画像内の垂直方向と水平方向の両方の収束を調整します。たとえば、画面を上下にスワイプすると、レンズのシフトメカニズムと同じ動きを表します。
見落としがちですが、小さな視点の調整は、多くの場合、優れた都市写真と建築写真の違いになる可能性があります。
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Perspective Correctは、写真のライブ遠近法調整を提供する最初のアプリであり、AppleAppStoreからUS$1.99でダウンロードできます。