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 seltsame Überblendungsfehler bei Hugin 

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Wie bereits an anderer Stelle geschrieben, habe ich zur Zeit einen ganzen Haufen Kugelpanoramen zu verarbeiten. Leider bekomm eich in letzter Zeit immer öfter so seltsame Überblendungsfehler, die recht massiv sind. Worann kann das liegen?


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Ich kenne dieses Problem ebenfalls.

In Deinem Beispiel-Bild sind übrigens einige Punkte geometrisch falsch gesetzt und müssen restlos entfernt werden, da sie das Gesamtbild ähnlich einem Gummituch verzerren.

Klassiker sind sich wiederholende Muster wie z.B Gitterroste von Lampen, Heizkörper-Rippen, Tapeten-Muster etc, wo die Punkte sehr leicht verwechselbar sind, weil die Selbstähnlichkeit einfach zu hoch ist.

Dieses Problem tritt bei Natur und Landschafts-Bildern eher weniger auf, kann einem bei manchen Innenräumen aber die letzten Haare kosten.

Ohne manuelle Kontrolle, ob die automatisch generierten Punkte nicht Unsinn ergeben, kommt man leider kaum aus. Man kann zwar die Empfindlichkeit der automatischen Erkennung reduzieren, aber dann kriegt man u.U. ingesamt zu wenig Punkte.

Einige der möglichen Abhilfen: "Warped Overlap Analysis" (ich kenne den zugehörigen deutschen Begriff nicht) durchführen und anschließend alle Punkte mit zu großer Abweichung automatisch entfernen. Dabei immer abwechseln zwischen erneuter geometrischer Optimierung und dem Enfernen von Ausreißer-Punkten (dazu die global Punkte-Liste nach Abweichung sortieren und alles über einem Grenzwert blockweise löschen)

Erstmal muss also die Geometrie zu mindestens 99% stimmen, und die geometische Optimierung sollte geringe Abweichungen und geringe Extreme / Ausreißer anzeigen.

Das dürfte hier das zugrunde liegende Hauptproblem sein, jedoch nicht das einzige Problem.

Hier eine Latte weiterer Maßnahmen (nicht alle davon müssen zutreffen):

1) Einigen Fischaugen-Typen darf man nicht trauen. Man muss dort grundsätzlich Teile des Randes wegschneiden, und zwar mit Hilfe der Masken. Dort solltest Du erst mal das Ausgangsmaterial inspizieren, nicht dass es irgendwelche Fehler enthält (beispielsweise Rand-Abschattungen oder Rand-Verzerrungen, oder irgendein Gegenstand wie eine Geli war systematisch im Weg).

Da dies meist vom Linsen-Typ abhängt, braucht man die Maske oft nur einmal zu erstellen, und kann dann dieselbe Maske systematisch auf alle anderen Bilder draufkopieren.

2) ältere Hugin-Versionen haben einen oder mehrere Bugs gehabt. Neuere sind besser, und es kommt seltener vor. Maßname => im Zweifelsfall die neueste Entwickler-Version einsetzen.

Ein mir bekanntes Problem hat u.a. mit der Auflösung bzw mit der Interpolation variabler Auflösungen (vor allem im Grenzbereich von Fisheye-Linsen) zu tun. Reduziere mal versuchshalber die Canvas-Pixelzahl (und berechne alles neu, da auch das Herumskalieren einige Bugs besitzt), ob dies einen Einfluss hat.

3) Es gibt 2 verschiedene Stiching-Algorithmen zur Auswahl, ganz hinten unter "Stiching" und wenn man den Experten-Modus eingestellt hat. Das Herumspielen nicht nur mit den Algorithmen, sondern vor allem auch mit ihren Parametern kann sich lohnen. Ein Klassiker sind Masken: einige der Parameter bewirken, dass die Maske nicht oder falsch angewandt wird, d.h. die Maske selbst kommt mit ins Bild rein und wird im Grenzbereich mit anderen Bild-Teilen verrechnet, was natürlich absoluten Humbug ergibt.

4) ein weiterer Hugin-Klassiker ist der Algorithmus für die "photometrische Optimierung".

Dieser funktioniert nicht bei allen Input-Daten-Typen zuverlässig, und bei komplexen Szenarien mit einem Mix verschiedener Input-Dateiformate kann man sein Waterloo erleben.

Es kann sich lohnen, erstmal testhalber alles mit JPG (bitte nicht lachen) durchzuprobieren, und nicht gleich mit irgendwelchen 32bit-HDR-Linearformaten loszulegen, die ihn ganz fürchterlich aufs Glatteis führen können. Das einzige halbwegs funktinierende höher auflösende Format ist 16bit TIFF mit einer internen Gamma-Kurve. Mit etwas Glück kann man die per JPG gewonnenen Einstellungen dann auf andere Formate übertragen (allerdings nicht auf Linear-Formate, das ist einfach nur ein riesiges Klo, dort funktioniert kaum etwas).

Dieser Algorithmus hat außerdem einige Bedienungs-Fehlerquellen, wenn man im Experten-Modus nicht alle Bilder oder die falschen Bilder selektiert, auf die der Algorithmus angewandt werden soll. Dies passiert auch ganz leicht ungewollt, da es dummerweise eine gemeinsame Master-Selektion aus ganz anderen Reitern heraus gibt. Vorsicht im Experten-Modus: manchmal werden als Seiteneffekt anderer Operationen ungewollt irgendwelche Spalten selektiert oder deselektiert. Manchmal hilft auch, einfach das *.pto Projekt zu speichern und dann Hugin darauf komplett neu zu starten, so dass der durcheinander gekommene innere Variablen-Zustand neu initialisiert wird.

Das Weglassen der photometrischen Optimierung ist leider oft auch keine Lösung: gerade dann kann Mist herauskommen. Man muss sich also damit beschäftigen, darf aber keine "Fehler" (im Sinne der Mimosen-Eigenschaften von Hugin) machen.

Hugin ist einfach eine Mimose, die man kennen und an der richtigen Stelle streicheln muss. Manche exotischen Sachen gehen de facto leider gar nicht, d.h. nicht alles was man im Experten-Modus einstellen und auswählen kann, funktioniert wirklich.
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athomux hat folgendes geschrieben:


In Deinem Beispiel-Bild sind übrigens einige Punkte geometrisch falsch gesetzt und müssen restlos entfernt werden, da sie das Gesamtbild ähnlich einem Gummituch verzerren.

.....

Das dürfte hier das zugrunde liegende Hauptproblem sein, jedoch nicht das einzige Problem.



geometrisch ist das Ergebniss völlig in Ordnung, allerdings verhaspelt sich Hugin öfter beim Überblenden.

athomux hat folgendes geschrieben:

1) Einigen Fischaugen-Typen darf man nicht trauen. Man muss dort grundsätzlich Teile des Randes wegschneiden, und zwar mit Hilfe der Masken. Dort solltest Du erst mal das Ausgangsmaterial inspizieren, nicht dass es irgendwelche Fehler enthält (beispielsweise Rand-Abschattungen oder Rand-Verzerrungen, oder irgendein Gegenstand wie eine Geli war systematisch im Weg).



Der Bildkreis meines Walimex-8mm ist größer als der APS-C Sensor der benutzten 450D. Die Aufgenommenen Bidler sind bis in den Randbereich brauchbar.

athomux hat folgendes geschrieben:


3) Es gibt 2 verschiedene Stiching-Algorithmen zur Auswahl, ganz hinten unter "Stiching" und wenn man den Experten-Modus eingestellt hat. Das Herumspielen nicht nur mit den Algorithmen, sondern vor allem auch mit ihren Parametern kann sich lohnen. Ein Klassiker sind Masken: einige der Parameter bewirken, dass die Maske nicht oder falsch angewandt wird, d.h. die Maske selbst kommt mit ins Bild rein und wird im Grenzbereich mit anderen Bild-Teilen verrechnet, was natürlich absoluten Humbug ergibt.


Wie gesagt, es gibt eigentlich kein Problem beim Stitchen....... allerdings scheint es durchaus möglich, das es irgendwie mit den erstellten Masken zu tun hat.



athomux hat folgendes geschrieben:

4) ein weiterer Hugin-Klassiker ist der Algorithmus für die "photometrische Optimierung".

Dieser funktioniert nicht bei allen Input-Daten-Typen zuverlässig, und bei komplexen Szenarien mit einem Mix verschiedener Input-Dateiformate kann man sein Waterloo erleben.


Hugin wird von mir mit Tiffs gefüttert. Bei 80% der Kugeln klappt das auch ohne Probleme. Bei 10% kommt es zu diesen schwarzen Rändern....
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Die Überblendungsfehler scheinen tatsächlich etwas mit den Masken zu tun zu haben. in den Entsprechenden BEreichen befindet sich meist der ausmaskierte Arm des Nodalpunkt-Adapters. Entfern man diesen erst aus dem Bodenbild und lässt Hugin dann überblenden, funktioniert es.


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Hakon hat folgendes geschrieben:
Der Bildkreis meines Walimex-8mm ist größer als der APS-C Sensor der benutzten 450D. Die Aufgenommenen Bidler sind bis in den Randbereich brauchbar.


Ich habe dieses Objektiv ebenfalls.

Die Benutzung unter Vollformat (obwohl es für APS-C gerechnet ist und verkauft wird) geht zwar im Prinzip, jedoch führt dies reproduzierbar zu einigen der Phänomene, die in Deinem ersten Beispiel-Bild vorkommen.

Ursache ist eine etwas stärkere Vignettierung / Abschattung in einigen (jedoch nicht allen) Randbereichen, die nicht mehr zu APS-C gehören.

Wenn Du APS-C hast, sollte es eigentlich nicht vorkommen. Ich würde meine Theorie aber trotzdem in Betracht ziehen. Denn ganz grundsätzlich tendieren Fischaugen im Randbereich zu sogenannter "natürlicher Vignettierung" (nicht nur bei Walimex; auch teuerste Canon-L-Objektive können das nicht verhindern).

Ich schneide daher immer ein genügend großes Stück vor Ende des Bildkreises ab, bzw lasse einen genügend großen Saum, der grundsätzlich weggeschnitten wird.

Im Übrigen kann man den Vignettierungs-Effekt auch ein wenig mit Hilfe des Optimizers mildern, wenn man im Experten-Modus die Spalten "Vignetting" aktiviert. Dies sollte man allerdings erst machen, nachdem vorhergehende Optimierungen bereits ein brauchbares Ergebnis geliefert haben. Ansonsten droht die Gefahr, dass sich der Optimizer in komplett falsche Regionen seines riesigen Optimierungs-Raums (Kartesischer Produktraum) verrennt und dort nicht mehr ohne weiteres von selber herauskommt.

Mehr als "Feinschliff" sollte man dieser Spezial-Optimierung nicht zumuten.

Hakon hat folgendes geschrieben:
Wie gesagt, es gibt eigentlich kein Problem beim Stitchen....... allerdings scheint es durchaus möglich, das es irgendwie mit den erstellten Masken zu tun hat.


Es gibt Einstellungen, die weitgehend reproduzierbar zu Problemen mit Masken führen. Diese wären also auch Kandidaten zur Überprüfung.

Vorgehensweise (die Bezeichungen stammen aus der englischen Sprachversion):

Hinterer Reiter "Sticher", unterster Abschnitt "Processing".

Dort gibt es 4 Zeilen mit jeweils 2 Knöpfen.

Falls der HDR-Output eingestellt ist, gibt es eine vorletzte Zeile "HDR merger", und bei den "Options" Merge-Mode "Average" Unterpunkt "Advanced Options" muss man unbedingt "Only consider pixels that are definied in all images" anwählen, ansonsten können ausmaskierte Teile reproduzierbar mit ins Bild hineinkommen (falls sie zufälligerweise von den vorherigen Pipeline-Stufen ausgewählt wurden, was nicht immer der Fall sein muss).

Diese Option ist also ein heißer Kandidat.

Andere Merge-Modes wie "Average slow" könnte man ebenfalls ausprobieren, ob sie Besserung bringen.

Daneben könnte eventuell auch folgende weitere Option eine Rolle spielen, was jedoch nur durch Herumprobieren herauszufinden wäre:

In der letzten Zeile gibt es zwei Knöpfe "Blender" und die zugehörigen "Options".

Beim Blender "builtin" gibt es die Optionen "hard seam (faster)" und "blend seam".

Theoretisch müsste "blend seam" besser sein, jedoch stimmt dies leider nicht immer, es kann u.U. auch zu Artefakten führen.

Beim Blender "enblend" gibt es nur die Möglichkeit, Kommandozeilen-Optionen anzugeben. Dazu muss man die man-Page lesen. Über Enblend gibt es wissenschaftliche Fachartikel, nach denen es sich eigentlich um das Beste schlechthin handeln müsste. Meine praktischen Erfahrungen mit der vorliegenden Implementierung und ihren Bugs können das nicht unbedingt bestätigen. Es hängt auch von der Frequenz-Verteilung ab, ob diese Art von Überblenden wirklich besser als eine klassische Nähmaschine ist.

Zur Fehler-Eingrenzung sollte man dasselbe Bild probehalber (soweit möglich) auch mit Nicht-HDR-Varianten stichen. Meist ist dort die Erfolgsquote höher.

Vermutlich dürften Deine TIFFs wegen der Erfolgsquote von 80% in Ordnung sein; da TIFF jedoch in Wirklichkeit auch nur ein Container-Format ist, hinter dem sich alles mögliche verbergen kann, sollte man von der Dateinamen-Endung abhängende Schlussfolgerungen nicht generalisieren.
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