Por qué las caras en las esquinas tienden a torcerse un poco en casi todas las cámaras de los teléfonos inteligentes

Inicialmente supuse que la razón de las caras torcidas era el resultado de las propiedades curvilíneas de la lente, pero JohannesD señaló en los comentarios que podría deberse a la rectilinealidad en sí misma, ya que las esquinas se "estiran". Desafortunadamente, ambas explicaciones causan sesgo, pero son de diferentes tipos. Sin una imagen como ejemplo, estoy discutiendo ambas alternativas.

Posibilidad 1: distorsión de barril

Lo que está viendo podría ser un caso de distorsión de barril . Es común entre las lentes de ojo de pez, ya que capturan una imagen hemisférica y, por lo tanto, utilizan esta distorsión para transferir una vista arbitrariamente amplia a la imagen curvilínea final. Desafortunadamente, dado que la función de mapeo no puede ser lineal, los objetos en ciertas áreas (en este caso, los bordes de las fotos, que corresponden a objetos en un ángulo grande desde el eje óptico ) se distorsionan.

No sé si esto es un problema con la mayoría de las cámaras de los teléfonos inteligentes, pero dado que tienden a tener una lente gran angular fija, supongo que podría ser un rasgo común. La gravedad de la distorsión está relacionada con la calidad de la lente, por supuesto, pero con una lente muy ancha, el efecto de barril es inevitable. La lente de ojo de pez que uso para mis DSLR cuesta alrededor de $1000 y eso es probablemente más que su teléfono, pero aún sufre esta distorsión por diseño para lograr la imagen de casi 180 grados. Las lentes de gran angular rectilíneas pueden corregirse más o menos bien y el solo hecho de que la lente esté diseñada para una DSLR/SLR no garantiza un rendimiento sin distorsión de barril. Los lentes baratos tienden a no corregir esto tan bien como los más caros.

Si no está satisfecho con el resultado, puede corregirlo hasta cierto punto reasignando a una " perspectiva rectilínea " como la siguiente (esta imagen probablemente tenga una distorsión mucho mayor que la suya, pero sirve bien para fines de demostración). Aunque eso tendrá algunas consecuencias. La calidad de la imagen se verá afectada ya que los píxeles se transforman. Además, el resultado final se recortará un poco, ya que la reasignación de una imagen curvilínea rectangular a una rectilínea dará como resultado una imagen no rectangular y, cuando se recorte a una forma rectangular, se eliminarán ciertas partes de la imagen (observe la parte superior del cristal de la derecha). ventanas de ambas imágenes y verá que faltan algunas partes de la imagen inferior).

Para realizar esta técnica también tendrás que saber cómo la lente que estás usando distorsiona la imagen. Eso se puede hacer fotografiando una cuadrícula y calculando la distorsión de la imagen (como la de arriba) o usando un perfil ya existente que alguien más haya creado. Dichos perfiles existen para la mayoría de las lentes DSLR actuales, pero no para la mayoría de los teléfonos inteligentes. Además, es posible que el resultado final no sea lo que está buscando, ya que la calidad disminuirá.

Posibilidad 2: Rectilinealidad misma

Irónicamente, la explicación puede ser exactamente lo contrario. Mire la imagen inferior que se corrigió y observe que las esquinas se estiran. Este es un resultado inevitable de una transformación rectilínea y también hace que las caras terminen sesgadas en esas áreas. Dependiendo de dónde estén situados los sujetos en el encuadre, estas distorsiones pueden verse peor que las curvilíneas.

¿Cómo puedo minimizar estas distorsiones?

Desafortunadamente, las lentes de gran angular son problemáticas y lejos del centro, tanto la representación curvilínea como la rectilínea distorsionan la imagen pero de diferentes maneras. La imagen curvilínea mantiene los ángulos y la forma localmente, pero las líneas rectas se doblarán. Los rectilíneos mantienen rectas las líneas a costa de los ángulos.

Si necesita imágenes con una distorsión mínima tomadas con el teléfono inteligente, siempre puede recortarlas y, mientras las compone, sepa que no debe colocar partes importantes cerca de los bordes. También hay excelentes respuestas a esta pregunta sobre cómo evitar distorsiones con una lente ligeramente ancha .