理光 THETA 系列全景相机

π.Notes 2022-06-02 76 次浏览 次点赞

全景相机指可以拍摄360° x 180°范围全景图的相机。在消费领域,一体式全景相机一次拍摄即可完成全景画面或者视频。市场活跃的一体式全景相机主要有理光THETA系列和Insta360。除了爱好者的兴趣拍摄,一体式全景相机大量用于房地产全景摄影及漫游体验。

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自2013年作为全球第一台360°相机发布以来,RICOH THETA 已在多种环境中使用,并提供了无限的图像表达潜力。项目团队早期在商业项目上引入RICOH THETA SC2 Business Edition(SC2B)拍摄全景照片(见山巅周刊第59期),后又选购了一台THETA V用于拍摄全景视频。本文收录目前为止的理光 THETA 系列全景相机。

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RICOH THETA于2013年9月推出,是全球第一台量产一体式双镜头360°全景相机。THETA使用了背对的两枚圆周鱼眼镜头,可以同时得到两侧的180°环境,然后机内以FPGA处理合成,于是一次拍摄可以撷取全景信息。

THETA的内部光路加入了潜望式光学系统(Folded Optics),除了明显的体积缩小的优点之外,也减小了由于镜头距离过远,而在双镜头法线平面上造就的盲区范围,具有高度的实用性。

全景图常用的等距长方投影(Equirectangular projection)方式以jpg格式保存。这类规格固定长宽比为2:1,需要以专用的软件,如对应的智能手机APP观看,可以旋转选择特定的区域,并进行放大。

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如果将全景图文件从相机直接取出用普通图片浏览器查看,效果如上图。

180° 全景摄影

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使用 HTC 手机相机应用程序的全景模式,平移自动拍摄全景相片

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不同时代的拼接技术生成平面柱形照片的最终效果。请注意,在摄影界,全景照片仍指使用三脚架和标准镜头在同一个轴上拍摄多张照片,并使用数字拼接创建出更宽视野的 180° 照片,多用于风景摄影。但本文讨论的是 360° 甚至 720° 全景。更多内容可参考酷玛 Play 的文章《全景摄影简介》。

以下视频则示范可交互的三维球心全景图像(360° 全景)。

YouTube:RICOH THETA V 4K 360° Adventure

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使用θ作为产品名称,是由于从上方观察相机,两个相对的突出镜头形似该希腊字母。

THETA在全球市场取得巨大的关注,理光公司也追加了后续机型,保持每年一款的更新速度,沿袭圆周鱼眼镜头结构及一贯的电视遥控器设计风格。


理光 THETA 系列全景相机


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根据资料收集整理的RICOH THETA各型号参数对比,原始表格theta.xlsx

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RICOH THETA m15,2014年11月发布,加入了视频录制功能,最长5分钟。

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RICOH THETA S,2015年9月发布,镜头升级,1/2.3英寸传感器,视频拍摄时间延长到25分钟,为直播应用设计了UVC支持。

  • Google街景开始鼓励用户以全景相机拍摄的图片,上传以丰富其图库,THETA S即为推荐的工具机型。

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RICOH THETA SC,2016年10月推出,视频拍摄最长5分钟,视作THETA S的经济版机型。

  • 2016年,随着PlayStation VR的推出,理光将THETA S与SC与其进行了联动。使得配合PlayStation 4在PlayStation VR中可以直接观看连线的THETA S、SC内的全景图片与视频。
  • 2017年8月,理光为初音未来诞生十周年,推出特别联名版本THETA SC Type HATSUNE MIKU,球限量发售3939台。

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RICOH THETA V,2017年9月发布,4K视频最长25分钟,4个麦克风全景声收录,使用高通骁龙处理器,能透过安装插件方式新增功能,被官方定义为高级型号,显著提高了视频性能、传输速度和可扩展性。

YouTube:360° Spatial Audio with the THETA V

  • THETA V的四组收音麦克风在录制全景影片时可提供4声道极具临场感的 360° 空间音频效果,在对应手机APP观看与Youtube分享渠道获得该体验。还支持外接由铁三角开发的 3D TA-1 定向麦克风,非常适合拍摄音乐表演。

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三角架上的THETA V,加装 3D TA-1 麦克风

  • 配备加速度传感器和陀螺仪传感器,显著提高倾斜检测精度和顶部/底部校正精度。
  • 允许远程回放,用户可在电视等大屏幕显示器上无线播放 360 度图像和视频。
  • 支持低功耗蓝牙(BLE)和Wi-Fi 连接。使用 BLE 连接时可以从智能手机遥控拍摄;通过 Wi-Fi 连接,可以使用智能手机上的实时取景显示和图像传输等所有功能。
  • 结合 PENTAX 相机开发培养的图像处理技术,提高了曝光精度和白平衡算法。

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RICOH THETA Z1,2019年2月发布,镜头升级,三档可变光圈,1英寸传感器和4K视频,配备三轴图像稳定系统。

  • 由于配备 1 英寸大传感器,新镜头支持三种不同的光圈模式,支持 RAW 模式,因此THETA Z1可定义为专业级全景相机,适用于拍摄高质量全景图像。

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RICOH THETA SC2,2019年12月发布,增加情境模式,预设面部模式并支持夜景模式和明暗度模式。

  • 2020 年 2 月,基于 THETA SC2 的定制版本 RICOH THETA SC2 for Business(SC2B)发布,是专为商业应用而设计的型号,特别适合与三脚架搭配使用,拍摄不动产或汽车内部照片。预设房间模式,通过考虑室内和室外环境之间的显著亮度差异,可以使用针对室内拍摄优化的 HDR 设置进行拍摄。与发布定价不同,SC2B 在中国销售比标准版更便宜,这与其功能模式锁定是相符的。

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RICOH THETA X,2022年3月发布,支持外部存储卡,配备2.25英寸LCD触摸屏,5.7K视频。

  • 继 SC2B 后,THETA X 是全面转向商业用途的第一款机型,取景预览及一般操作选项不用依赖手机,可直接在相机进行,并且用户可以自行更换电池及 microSD 卡扩充储存容量。

理性的选择


RICOH THETA 系列中,THETA S、Ricoh R、THETA V、THETA Z1、THETA X 支持单个视频录制 25 分钟,其中以开发套件面世的 Ricoh R 更能够 24 小时连续 360 度实时流媒体和录制。在消费级层面来看,推荐选择 THETA V 用于视频拍摄,THETA Z1 用于照片拍摄。

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THETA V 和 THETA Z1

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THETA V,注意接口都在底部,使用不适当的脚架会影响同时USB供电。

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THETA Z1 是拍照利器,您可能又会对比 GoPro Max、Insta360 One X2 等运动相机


系统插件


THETA V、THETA Z1、THETA X 基于 Android 操作系统,支持系统插件,为 THETA 添加新功能。官方插件商场有许多插件可供下载,并通过桌面端基础应用程序理光景达(RICOH THETA)安装到THETA。2018年年6月,理光还启动了RICOH THETA插件合作伙伴项目,推动第三方插件。

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  • File Cloud Upload:允许Theta在接入Wifi网络后,直接将全尺寸照片上传到Google Photos当中;
  • Wireless Live Streaming:允许相机利用Wifi网络在Youtube上进行360°视频直播;
  • Automatic Face Blur BETA:能自动识别照片中的人脸,并进行模拟处理;
  • Long Video Classic:支持拍摄超过 25 分钟且不到 45 分钟的单个视频;
  • Single Lens Shooting:支持单镜头拍摄;
  • Voice Trigger Capture:支持语音命令拍摄静止图像,只需说“YES”。

插件安装到THETA(以THETA V为例)后,使用智能手机RICOH THETA应用的相机设置-插件选择及启用插件,一次只能启用一个插件。


RICOH R开发者套件


另外,2017年1月发布RICOH R开发者套件,针对 Live 直播市场,包括硬件机体、SDK、图像控制工具和源代码,希望能在教育、游戏、调查和娱乐等领域挖掘潜能,借此推动全天候直播生态的发展。RICOH R参考THETA S的既有设计,实现24 小时连续实时流媒体和录制(不支持静止图像),通过 USB 或 HDMI 输出,使用外部存储卡保存(没有内置存储)。

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RICOH R不包含内部电池,可以在外部电源支持下进行长时间直播或录制(THETA系列其他型号由于系统限制最长支持25分钟的视频录制)。同时,为了避免由于机身温度过高暂停工作,RICOH R的压铸铝机身和鳍状设计在散热性能方面提供了惊人的改进,这对保证实时流媒体的不间断馈送至关重要。

与众多全景相机需要专用软件完成全景图不同,RICOH R 在机身内部预先拼接成全景格式,生成不需要后处理的视频。

在 CES 2017 上亮相,奥巴马总统与 Youtube 创作者的交谈视频中使用了RICOH R拍摄的奥巴马全景自拍。

RICOH R是一个分支项目,平行于THETA系列。该产品的设计初衷是通过和VR头显的配合,让消费者实时感受360度直播内容。

现在,官方推荐使用更新的RICOH THETA Z1替代RICOH R。


全景相机的应用


全景相机的快速发展也推动了相关展示环境的变动,如视频分享网站Youtube在2015年支持全景视频,2016年支持全景直播,2017年支持全景声回放(配合当年的THETA V机型);Facebook与Vimeo分别在2015年9月与2017年3月开始支持全景视频,而Facebook则在2016年开始支持全景照片。

理光官方提供全景相机应用于商业、广告、工程监控、虚拟旅游的集成方案,在加入这些方案之前,至少您可以将作品发布到支持的图像容器,并自由分享它们。

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图像或视频可以通过theta360.com、Facebook、YouTube发布,并在Twitter、Instagram、Tumblr等社交网络上分享,theta360.com提供HTML代码供嵌入其他网站。经过上/下校正的图像还可以提交给Google Maps。

RICOH THETA 电影转换器(RICOH THETA Movie Converter)可将带有 360º 空间音频的 RICOH THETA V 电影文件输出为 YouTube 电影格式。

  1. 将 RICOH THETA V 连接到电脑,并复制一个电影文件(例如:R0010001.MP4)到电脑上。
  2. 在电脑上启动基础应用程序 RICOH THETA,并将打开电影文件(例如:R0010001.MP4)。
  3. 取消所有勾选复选框(包括带上/下校正功能和将分辨率降低到 2K),然后点击开始按钮。
  4. 将转换后的电影文件(例如:R0010001_er.MP4)拖放到 RICOH THETA 电影转换器的图标上。文件转换完成后,输出一个MOV 文件(例如:R0010001_er.mov)。
  5. 将 MOV 文件(例如:R0010001_er.mov)上传到 YouTube(也支持 Facebook)。
  6. Facebook 支持向 WhatsApp、Facebook、Twitter、Email、카카오스토리(KakaoStory)、Reddit、ВКонтакте(VKontakte)、Одноклассники(Odnoklassniki)、Pinterest、Blogger、Tumblr、LinkedIn、Skyrock、Mix、goo 分享视频链接。

    我们的 THETA V 还通过 VR Media Connection 插件支持无线连接头戴式显示器 Oculus Quest 2 及其他 DLNA 媒体播放器,这是一对很好玩的组合。

全景作品发布

发布全景图像作品也是一门决策艺术。

除了在电脑或者 Oculus Quest 等 VR 设备上本地播放,您还可以选择:

  1. 全景相机制造商通常对会员提供有限的上传发布服务(如理光用户可使用 theta360.com,支持图片和视频);
  2. 上传发布到支持全景图像的大型媒体平台(如前述 YouTube,支持视频);
  3. Momento360 (只支持图片)等网站专业存储全景图像;
  4. VeeR 为创作者发行他们的沉浸式作品。

但这些平台可能(1)作品归属及安全不可控;(2)在其他地方嵌入时有专属标识或广告;(3)用户的可访问性控制;(4)需要付费。

当然,您也可以自建网站来发布全景作品。

  1. 使用 krpano 制作和发布全景漫游;
  2. 开发网页媒体播放器来支持全景照片和视频播放,参考使用 Three.js + Video.js 播放全景视频的 demo,以及 使用 Valiant360(WebGL JS)播放全景照片和视频的 demo

自建网站方案需要服务器有较高的处理器、存储、并发数和速率等性能指标,如果是商业项目也是值得的。

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krpano

krpano 可以制作基于 Web 的全景展示和漫游项目,还有机会建立基于 krpano 的自托管在线内容管理系统,在自己的服务器上构建、编辑和管理虚拟旅游。

请移步浏览为酷玛 Play 撰写的文章《全景项目软件 krpano 入门通》。

全景直播

THETA Z1、THETA V、THETA S 和 RICOH R Dev Kit 适合用于全景直播,前提是您需要找到支持全景直播的网络平台(如 YouTube),并且对全景相机和软件进行一定的设置。

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theta360.guide 是一个由理光官方支持的技术社区,有非常详细的 RICOH THETA 直播指南


选购提醒


RICOH THETA系列可能由于机身温度过高暂停工作,从而缩减声明的单个视频录制时长。同时,支持长视频拍摄的RICOH THETA型号录制时间限制在 25 分钟,决定了它们的消费级定位,难以作为专业纪实相机。当然,如前所述,在消费级层面来看,推荐选择 THETA V 用于视频拍摄,THETA Z1 用于照片拍摄。

如果您正在寻找具有最佳视频功能的全景运动相机,建议选择 GoPro Max 或者 Insta360 One X2。运动相机的主要特点是高帧率录像及防抖稳定性,许多用户及测评认为最受欢迎运动相机品牌的 GoPro Max 更有优势,但 Insta360 One X2 更多的配套软件可以玩出花。

前面提到Insta360也是活跃的一体式全景相机品牌,它的产品线非常长,包括普通消费相机、全景运动相机及专业相机。从核心业务策略来看,GoPro以运动相机根植于极限运动爱好者市场,而Insta360以全景相机为商业内容创作者提供支援。

消费级产品增速放缓,行业级市场放大,是无人机厂商大疆的策略,也适用于全景相机行业。Insta360 也基于这种策略推出产品,以下是 Insta360 现售产品导购。

Insta360 ONE RS Insta360 ONE R Insta360 SMO 4K
Insta360 Pro 2 Insta360 Titan Insta360 BetaFPV
Insta360 GO Insta360 GO 2 Insta360 ONE X2
Insta360 瞳Sphere Insta360 ONE X & Nano S Insta360 配件

全景资源


Krpano

Krpano 是一个在网络上显示各种全景图像的软件,可以用于高分辨率图像、交互式虚拟旅游、定制设计的用户界面等,兼容 HTML5 和 Flash,支持 WebGL 下的 WebVR 展示,利用 krpano 工具可开发在线全景制作及展示平台。

Krpano 中文网提供诸多基于 Krpano 软件的全景教程,肥宗是该网站的站长,他曾于 2015 年在地产实景中测试过 THETA M15。

再次推荐为酷玛 Play 撰写的文章全景项目软件 krpano 入门通

如视

贝壳找房(Ke Holdings Inc.)旗下如视事业部为贝壳的线上房产资讯提供 VR 看房功能,适配主流全景相机(包括理光 THETA 系列多型号)采集。

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