[透視memo]

たま、絵仕事🖋 on Twitter

是說看到推特上很熱門的龍貓透視討論跟噗浪上一些討論，覺得除了魚眼透視的畫面變形外，好像常常有人跟其他原因造成的畫面變形混在一起講有點亂，所以來說說個人的物理上的理解，大概也是用國高中程度的光學原理而已（所以學校外的專業用語不一定正確），分成三種類型的變形：

1.多重畫面合成（魚眼、環景攝影etc）
2.透鏡造型（廣角、長短鏡頭etc）
3.屏幕造型畫布造型（平面、球面etc）
回留言後發現忽略「畫布」的設定且跟透鏡屏幕容易混淆，3的修正內容請以拉線後的補充為主。<不能改內文所以改噗首提醒一下

還是要先貼國中光學透鏡成像，眼睛、相機的原理都一樣是這個。

1. 多重畫面合成

人眼是雙眼(=兩個鏡頭)擷取影像，最後由大腦合成為一個畫面，左右眼因為位置跟方向的透視不同所以會有不同消失點。（全景拍攝就是多鏡頭合成所以畫面扭曲有多消失點）

可以把食指放在眼睛前方10公分處，然後輪流閉上左右眼，就可以明顯知道看到的食指畫面是不一樣的（角度有差，能看到的範圍也會不一樣），不過如果仔細看，雙眼看到的食指會比單眼糊，就是雙重影像疊在一起造成的模糊，不是只有消失點不共點的問題而已。

並且拍攝鏡頭間位置差距越遠，合成時畫面變形會越嚴重。人眼的距離是近且拍攝角度差不多都是直看前方所以畫面還算相近，但如果是像魚像鳥那種兩眼在不同側不同角度的兩個畫面就會差很多，畫面變形就會越明顯，也就是常見的所謂魚眼透視。
所以魚眼透視並不是眼睛看到的透視線是很扭曲的，而是大腦硬拼畫面所以變形。

目前我看過最清楚好懂的解說圖是翎大的這個噗：

@Ling_Z - 【透視】是個不太正式的講解

這個變形成因是比較多人在討論的，不過跟上面的透鏡成像圖其實沒有關係，就單純是合成不同影像所產生的透視差異問題而已。

2. 透鏡造型

正方形が樽型や糸巻型に歪む歪曲収差
這類最常見的例子是廣角，廣角是單鏡頭，變形的原因是鏡片的設計造成投影扭曲，跟1的多影像合成的問題不太一樣，不是透視點錯開，而是透視線是彎曲的。

國中有學過凸透鏡跟凹透鏡會讓光的折射路徑不一樣，可知利用鏡片設計也可以改變出更多元的光線路徑，讓屏幕接收到更大範圍的光以增加視野廣度，這就是廣角鏡頭。

不過增加視野範圍超過人眼可視範圍就會出現我們平常看不到的視角，所以因為不熟悉可能會覺得畫面畸形。此外透鏡的設計也會讓畫面扭曲方式不同（上方附圖），查了一下鏡頭有這兩種扭曲比較常見：

https://zh.wikipedia.org/wiki/畸變
「畸變按其方向可分為桶形畸變和枕形畸變。在攝影中，一般認為廣角鏡頭容易產生桶形畸變，而長焦鏡頭容易產生枕形畸變。」

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@minimur - [我流透視講義] 之前去高中社團上課的講義說好來放個↓ ↓第一份透視講義（投影片）...

上次這噗有提到，最早我開始思考透視時第一個問題就是：為什麼平行線的2D投影只有一個消失點？

舉例來說跟視線垂直的平行線，消失點畫在左側或右側都不公平吧！？因為左右兩側是對稱的，所以不就該有兩個消失點？

其實我第一個懷疑的可能就是「透視線可能不是直的」！比如說地球是圓的，但是地球大到讓人以為地平面是平的。所以當初我是懷疑直線的透視是曲率半徑極大的曲線以至於看起來像直線。不過現在看來其實是直是曲其實可以自行設計，就像有桶形畸變和枕形畸變，我開心也可以畫這種扭曲：


當然如果有高手可以補充人眼到底是怎麼個扭曲來滿足人類的好奇心就太感謝了，真的很想知道人眼的投影是哪種模型比較接近啊 （英文太爛不想自己搜英文資料（淦

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鏡頭設計另外除了會讓透視扭曲造成變形，還有一種透視不會明顯扭曲透視的變形，就單純會壓縮畫面而已，如長鏡頭跟短鏡頭就焦距不同所以成像變形也不同。雖然不是噗首想討論的問題，不過相關memo一起方便以後自己查詢。

原理是這個，國中的東西相信就不用細講了。

3. 屏幕造型
https://zh.wikipedia.org/wiki/视网膜

1: Retina 2: Nerve fibers 3: Optic nerve 4: Blind spot
Retina＝視網膜

屏幕造型感覺被討論的比較少，以國中來說都是教投影到「平面上」，不過實際上眼睛是球體所以人眼應該是投影到「曲面」上，屏幕形狀不同畫面會不同變形應該也是很好理解的。

https://www.yuque.com/geoway/datav/globe?language=en...

舉例來說世界地圖畫在地球儀上跟紙上其實陸地面積跟形狀都會不一樣應該是常識不用說明了。

@Ling_Z - 【透視】是個不太正式的講解

一樣搬翎大好好看的對比圖偷懶一下，這邊由於無法知道透鏡形狀的資訊，所以個人首先覺得這種透視線扭曲的情況是因為屏幕形狀差異造成的而先排除2造成的扭曲。

@boss0 - [應該算透視]是個不太正式的講解

這噗最下方我有跟翎大確認過投影的紅色圓弧是否為屏幕，得到的答案是肯定的。黃色成像是我按照光的直進性+凸透鏡實像會是倒立改圖出來的。詳細就是最上放的日文透鏡成像圖，如果把紅圈縮小到眼球大小應該就比較符合真實比例了。

沒了，我所能分辨出來的差異大概就這些

@minimur - [轉/透視] 是說從透鏡成像的原理來推測，一直覺得透視線不應該是直的但不知道關...

最後這個資訊不足我還是不知道這是123哪一種（沒學過投影學也沒學過3D的大外行看不出所以然），總之放這邊memo一下。

拉個線 - - - - - - - - - - - -

其實跟畫圖關係不大啦，但是整理一下會比較舒坦＆方便我自己查（

在這噗被提到好幾次真不好意思XDD
關於人眼的投影我這邊沒有直接資料，但之前往地圖學搜資料覺得收獲不少

@boss0 - 好想找個機會畫這種透視...

BOSS翎╢ : 有有有，拉線前的那個噗翎大你以前也有幫忙補充地圖學的資料，我覺得確實是一個更簡單的思維很實用幫助很大
不過我覺得地圖學的投影只有考慮光的直進性而省略透鏡造成的折射問題，由於我不知道折射造成的畫面變形在這些因素中站的比例有多大所以目前最好奇這部份，鏡頭造型問題地圖學似乎就沒有了

以這張圖來說，可以說直接簡化到幾乎是針孔成像而其實不太是描述透鏡成像了，但參考光的路徑大方向真的是非常好理解

BOSS翎╢ : 中文簡單好懂資料太少了上面抓到的幾乎都外文，所以真的很愛搬運翎大你的圖，非常感謝分享XDDDD

嗯想了一下...........可以這麼說，因為「畫出」一張成品並不一定需要讓光通過眼睛（有人閉眼睛也可以畫圖），所以其實更簡單只要考慮3D世界投影到2D平面上的路徑（一次變形）就可以了吧
只是我們「看到」畫時會在因為眼球的透鏡跟視網膜的形狀再一次變形這樣（這部份一時有點難講清楚

*怕誤解所以修改一下敘述方式


那張張圖的藍色影像其實是畫布上的影像，紅框就會變成畫布而非視網膜了，


作畫時除非要玩特效不然只要考慮前面那個3D轉2D的投影變形就好不用考慮透鏡變形。（這樣一來由於光的直進性所以「平面畫布」上透視線就是直的了）

這時候畫布並「不屬於」透鏡成像的屏幕，所以不用考慮折射問題（我們畫圖是畫藍色，不是畫黃色，除非要玩特效），真正的透鏡屏幕是視網膜。 眼球內虛線是光的直進路線，實線是折射路線。

所以在「看」廣角鏡頭的畫時，到大腦看到為止，是有經過「2個」透鏡的變形是就是，畫一個、看一個這樣。

如果要「畫」廣角鏡頭的畫時，就會在「畫布」前面假想一個廣角鏡頭，這時候才要考慮透鏡的變形問題。

你好打擾了,看到有人轉過來,想說試著討論看看兩隻眼睛那個問題
因為人有兩隻眼睛,所以要模擬攝影機或者相機拍出來的畫面,請單眼觀察
越近的東西越該如此,因為雖然我們感覺不出來(習以為常了)
以腦袋的模式來講就是左邊的歸左邊的；右邊的歸右邊的
用繪圖軟體的概念類似中間用半透明漸變至聚焦處,再開T修正
第一次發現這件事情是在觀察自己手的時候
當兩隻眼睛都張開的時候觀察手肯定會有地方無法解釋
閉起一隻就自然了(越近的東西越是如此)
看東西的時候腦袋是把兩個眼睛的成像給合成的(腦袋使我們不會覺得不自然)
亦即,我們兩眼開看到的畫面其實是兩個成像、兩個消失點,正確
但我們是否該用這個概念來畫攝影機或相機模式下的畫面,可能必要性有待商榷

秋ヶ道𝙼𝚒𝚗𝚎🌿 個人認為是依照自己想呈現的畫面效果選擇工具就可以了。

比如說魚眼的透視人眼並不可見，但是可以利用魚眼透視的效果來呈現畫面達到有強烈張力的空間感。

所以噗首龍貓的透視為何不讓消失點聚在同一點比較好畫，那也是宮崎駿的創作追求，他有他對畫面的感覺所以如此選擇。

創作不是考試得有標準答案，所以有沒有必要性就看個人對作品的理解了吧XDDD

其實宮老那張還有其他的消失點,而且不在視平線上

原本我在想到底宮老是想模擬廣角還是想模擬雙眼
畢竟先了解他創作的意圖比較能知道他使用的技法類型,但
其實可能就是單純的不想管透視了,畫面好就好而已😂
說真的也是啦,只要感覺對了,想表達的有呈現出來
就算全世界說這個有技法上的問題,也不是甚麼太必要在意的部分😌
再次抱歉打擾了

秋ヶ道𝙼𝚒𝚗𝚎🌿 不會打擾歡迎隨意討論XDDD

其實我也認為大師應該是感覺對了就這樣隨性畫吧
畢竟我們不是本人沒法擅自幫他解答，就大家有讀到自己喜歡的藍色窗簾就可以了（別

至於去分析這麼多細節，除了物理的好奇心以外還是因為繪畫直覺不夠好不夠專業，所以才要一個個找問題找解法try and error去逼近理想吧