Uitleg over de Canon EOS VR System-technologie

Het is nu gemakkelijker dan ooit om meeslepende VR-content vast te leggen, te bewerken en te ervaren. De innovatieve tweeledige objectieven en VR-software die de kern vormen van Canon's EOS VR SYSTEM – in combinatie met de toenemende beschikbaarheid van standalone VR-headsets – zorgen voor een fundamentele verandering van de manier waarop stereoscopische VR-video's en -foto's worden gemaakt en bekeken.

Virtual reality is niets nieuws. Sterker nog: de basis ervan werd al in 1838 gelegd met de ontwikkeling van de eerste stereoscoop. We moesten echter wachten tot het midden van de jaren 1980 tot de eerste VR-HMD (Head-Mounted Display) beschikbaar was. Sindsdien hebben we, dankzij ontwikkelingen op het gebied van beeldverwerkingstechnologie en computervermogen, toegang tot realistischere VR-content.

Het was een belangrijke stap voorwaarts op het gebied van beeldverwerkingstechnologie die het EOS VR SYSTEM mogelijk maakte: de introductie van Canon's hoogwaardige RF-vatting met zijn grote diameter en korte backfocus. Canon's complete oplossing voor het vastleggen van stereoscopische 180° VR-content bevat een serie stereoscopische VR-objectieven, software en plug-ins waarmee het voor meer mensen mogelijk wordt om vaker meeslepende content van hoge kwaliteit te maken. Virtual reality speelt een steeds grotere rol in veel aspecten van ons leven, of het nu gaat om training, onderwijs of entertainment. En met het EOS VR SYSTEM wordt het maken van content gemakkelijker.

Hier gaan we in op een aantal basisprincipes van VR en kijken we naar het verschil tussen de verschillende VR-indelingen, wat een tweeledig objectief is en waarom de afstand tussen de pupillen een belangrijke overweging is bij het optimaliseren van het 3D-effect.

Twee populaire mogelijkheden zijn 180° en 360° VR. Bij 360° VR worden kijkers omringd door de omgeving en kunnen ze in elke richting, dus ook achter zich, kijken. Dit type presentatie wordt doorgaans gebruikt voor 'straatbeeld'-apps. De 360°-content kan op verschillende manieren worden vastgelegd, afhankelijk van het uiteindelijke gebruik. De content kan worden vastgelegd met een zogenoemde actiecamera voor consumenten, met twee achter elkaar geplaatste lenzen en sensoren, of met een professionele set-up waarbij grotere camera's en rigs worden gebruikt. In beide gevallen moet de output echter aan elkaar worden geplakt om de omgeving van 360° te genereren, en dit kan zichtbare 'naden', parallaxproblemen of andere uitlijningskwesties opleveren. Het opnemen van stereoscopische 360° VR is nog complexer; hiervoor is duurdere en grotere apparatuur nodig, zoals een speciale All-in-One camera met meerdere lenzen/sensoren of een rig met meerdere camera's.

Een HMD (Head-Mounted Display) of VR-headset zorgen voor een intensere ervaring bij het bekijken van 360° VR of 180° VR. Gebruikers de vrijheid geven om VR-content in 360° te ervaren, heeft echter zijn beperkingen. Het is bijvoorbeeld moeilijk om kijkers naar een aandachtspunt te leiden of om hun aandacht gericht te houden op een verhaal of boodschap. Het maken van een 3D-effect in een 360° VR- omgeving is ook complexer en duurder, omdat hierbij voor elke cameraweergave/-positie een linker- en een rechterbeeld nodig is.

Contentcreators die de kijker helemaal willen laten opgaan in een omgeving maar tegelijkertijd hun aandacht op het juiste punt willen richten, bijvoorbeeld voor een trainingsfilm, concert of documentaire, kunnen het beste 180° VR gebruiken. Bij 180° VR hoeft de maker zich, in tegenstelling tot bij 360° VR, geen zorgen te maken over wat er achter de camera te zien is, omdat alleen het naar voren gerichte deel (halve bol) van de omgeving zichtbaar is. Hierdoor is de workflow voor het maken van VR-opnamen een stuk gemakkelijker, want de camera-operator hoeft zich niet te 'verstoppen' en hoeft de camera niet op afstand te bedienen. Vergeleken met het vastleggen van 360°-content heeft de camera-operator bij het filmen van 180°-content meer bewegingsvrijheid, en kunnen lampen, microfoons en andere apparatuur achter de camera worden geplaatst.

Het Canon EOS VR SYSTEM is ontwikkeld om het vastleggen van 180° VR verder te stroomlijnen en tegelijkertijd te zorgen voor professionele beeldkwaliteit. Met behulp van één camera en een meerledig objectief worden twee beelden naast elkaar op één sensor vastgelegd. Er is dus één bestand, zodat het VR-conversie- en bewerkingsproces eenvoudiger is.

Er zijn globaal genomen twee soorten VR-content: monoscopisch en stereoscopisch. Met beide soorten VR zijn 180°- of 360°-weergaven mogelijk. Met monoscopische content ontstaat er een 2D-beeld, terwijl stereoscopische content zorgt voor een ervaring die realistischer en meeslepender is.

Monoscopische VR is het gemakkelijkst vast te leggen en weer te geven. De content wordt gemaakt op basis van één beeld dat vanuit één richting is vastgelegd met behulp van één objectief of een meerledig objectief. Dankzij de 2D-weergave van monoscopische VR is geen speciale apparatuur nodig om de content te bekijken, en kan deze worden weergegeven op het scherm van een computer, mobiele telefoon of tablet. Om die reden wordt monoscopische VR veel gebruikt door makelaars en in de toeristische sector, en voor 'straatbeeld'-toepassingen.

Daarnaast kunnen VR-headsets worden gebruikt om de zichthoek van de kijker te vullen met monoscopische content, maar dan wel zonder 3D-effect. Hetzelfde enkele beeld wordt voor beide ogen weergegeven, dus de kijker ervaart geen diepte.

Bij stereoscopische content die is vastgelegd met het RF 5.2mm F2.8L DUAL FISHEYE- of RF-S 3.9mm F3.5 STM DUAL FISHEYE-objectief is de kijkervaring realistischer en meeslepender. Voor deze content worden twee beelden van dezelfde scène gebruikt (één voor elk oog), die gelijktijdig, maar vanuit een iets andere hoek zijn vastgelegd. Deze discrete beelden kunnen op elk oog in een VR-headset worden gericht, waarbij het verschil in opnamehoek een parallax en een gevoel van 3D-diepte creëert.

Er zijn twee objectieven nodig om de afzonderlijke beelden te maken die nodig zijn voor meeslepende stereoscopische en 180° VR-content. Dit houdt normaal gesproken in dat een speciale stereoscopische camera wordt gebruikt, of dat aparte camera's en objectieven in speciale rigs worden gebruikt, die meestal niet goed met elkaar kunnen worden uitgelijnd of waarbij deze uitlijning vaak tijdrovend is. Met de stereoscopische en VR-objectieven van Canon wordt dit proces gestroomlijnd. Dankzij het tweeledige ontwerp van deze objectieven kunnen compatibele EOS R-systeemcamera's en Cinema EOS-videocamera's meeslepende foto's en video vastleggen.

Een tweeledig objectief zorgt voor een efficiëntere workflow voor opnamen en postproductie. Het linker- en rechterbeeld worden perfect uitgelijnd en synchroon vastgelegd op de camerasensor. Daarnaast zorgen twee EMD's (Electro Magnetic Diaphragm) – één voor elk objectief – voor nauwkeurige, gecoördineerde aanpassingen van het diafragma voor consistente belichting van beide beelden. Het resultaat is één bestand waarvoor de output van het linker- en rechterbeeld tijdens de postproductie niet op elkaar hoeft te worden afgestemd. De kleuren en het helderheidsniveau van beide beelden zijn hetzelfde, zodat minder kleurafstemming nodig is.

De afstand tussen de lenzen in een tweeledig of een Dual Fisheye-objectief speelt een belangrijke rol bij het bepalen van hoe ver het stereoscopische of VR-objectief van het onderwerp verwijderd moet zijn voor het beste 3D-effect.

De afstand tussen de middelpunten van de tweeledige objectieven in een VR- of stereoscopisch objectief wordt de interpupillaire afstand, of de basislengte genoemd. De gemiddelde afstand tussen de pupillen van het menselijk oog is ongeveer 63 mm, dus objectieven met een basislengte van 60 mm, zoals de Canon RF 5.2mm F2.8L DUAL FISHEYE en de RF-S 3.9mm F3.5 STM DUAL FISHEYE, zorgen voor een natuurlijk en realistisch 3D-effect.

Objectieven met een basislengte van 60 mm leveren het sterkste 3D-effect op bij een opnameafstand van 0,5 tot 2 meter. Bij scherpstelling op onderwerpen die dichterbij of verder weg zijn, is het 3D-effect aanzienlijk minder.

Een grotere basislengte is nodig om het 3D-effect voor onderwerpen verder weg van de camera te optimaliseren, terwijl een objectief met een kleinere basislengte een sterkere scheiding van de twee beelden oplevert bij opnameafstanden van minder dan 0,5 m. De RF-S 7.8mm F4 STM DUAL biedt een basislengte van slechts 11,8 mm, waarmee het 3D-effect bij een opnameafstand van 0,2 m tot 0,5 m wordt geoptimaliseerd, waardoor dit het ideale objectief is voor het maken van dynamische close-ups.

Hoewel de basislengte bepaalt waar de dieptewaarneming het sterkst is, bepaalt de beeldhoek van het objectief hoeveel van een scène het horizontaal, verticaal en diagonaal (van hoek tot hoek) kan vastleggen – alhoewel er meestal maar één wordt genoemd: aangezien deze objectieven twee ronde beelden genereren, is de beeldhoekafmeting de diameter van de cirkel, die in alle richtingen hetzelfde is.

VR-objectieven met korte brandpuntsafstanden kunnen een grotere beeldhoek vastleggen dan die met langere brandpuntsafstanden, en dit kan zorgen voor een meeslependere ervaring bij gebruik van een VR-headset. De Canon RF 5.2mm F2.8L DUAL FISHEYE maakt bijvoorbeeld opnamen met een brede beeldhoek van 190°, die de zichthoek van de persoon die je content bekijkt vult.

De zichthoek, oftewel het deel van de scène dat de kijker op elk willekeurig moment kan zien, is afhankelijk van verschillende factoren, zoals de beeldhoek van het objectief en het geringe verlies dat optreedt bij het omzetten van het VR-bestand. Zo is de vastgelegde zichthoek van de RF-S 3.9mm F3.5 STM DUAL FISHEYE 144° en bedraagt de uitgevoerde zichthoek 140° nadat het bestand is verwerkt in Canon's EOS VR Utility-software. De kijkhoek van een VR-headset is ook van invloed op wat op elk willekeurig moment te zien is. Met een headset met een brede zichthoek kunnen kijkers meer van de scène zien zonder hun hoofd te hoeven bewegen.

Met een uitgevoerde zichthoek van 180° krijgt de Canon RF 5.2mm F2.8L DUAL FISHEYE meer in beeld dan de RF-S 3.9mm F3.5 STM DUAL FISHEYE. Dankzij de iets geringere beeldhoek van het laatstgenoemde objectief is het echter gemakkelijker om hiermee een scène te kadreren zonder dat ongewenste voorwerpen in beeld komen, zoals de poten van een statief. De RF-S 7.8mm F4 STM DUAL heeft een veel smaller uitgevoerde zichthoek van 60°, hetgeen overeenkomt met de centrale beeldhoek van het menselijk oog. Hierdoor ontstaat een natuurlijke, prettige kijkervaring en is het ook gemakkelijker om opnamen zonder storende elementen te kadreren, net als bij het maken van foto's en video's met een standaardobjectief.

Met het smallere uitgevoerde zichthoek van de RF-S 7.8mm F4 STM DUAL ontstaat ruimtelijke content in plaats van meeslepende 180° VR-content die het hele beeld vult. Ruimtelijke video en meeslepende video kunnen beide een 3D-ervaring bieden via een VR-headset. Beide kunnen een overtuigende diepte-ervaring bieden, maar terwijl meeslepende content het zichtveld van de kijker helemaal vult en de kijker midden in de scène plaatst, wordt ruimtelijke content in een kleiner venster vóór de kijker weergegeven – net alsof je naar een 3D-TV-scherm kijkt in een virtuele omgeving.