怎么给女友拍照片能显得漂亮一些?
最近跟女朋友出去玩,必不可少的一个环节必然是拍照,女朋友对我的拍照技术一直深恶痛绝,我一直也没太当回事,不过看女朋友对美美照片的热烈期待,我觉得还是需要改进一下。再说本来就是做CV的,应该擅长才对嘛!酒店也没有笔,只好用眉笔写写画画,研究了一下发现其实结论相当的简单直接。

第二天实践马上就有了效果,(还是新手,不够炉火纯青。。。)

拍出左边这个比例,可想而知我要经受何种程度的拷问。。。第二天都是右侧这种,女朋友喜笑颜开,关系逐渐和谐。。。
那么我们开始吧,我们来从理论层面分析一下到底应该怎么做,并在理解了理论的前提下给出实践指南!
为了让大家都能看懂,我们先简单介绍一些相机模型,为了使得问题尽可能简化,我们使用极简的针孔相机模型,并且也做了一些简化,不过这些简化不会影响我们的主要结论。

如上图,是针孔相机拍摄人像的极简模型,绿色的三角形是相机,绿色等腰三角形的左侧顶点是光心,左侧顶点到右侧底边的距离是焦距f,右侧底边我们叫他像平面,拍摄的时候,头的上下连接光心,与像平面相交,那个红色短线就是头的像,同理黑色的那个短线就是身体的像。这就是基本的成像模型,是不是非常的简单!(这里是一个非常粗略的近似,实际比这个要复杂,但是大差不差不影响接下来的结论)
那么,拍摄出好看的照片的要求是什么呢?
这里我们主要来看几何要求。
从几何上看,我们的目标是头要小,而腿要长,所以就是上图中黑色的线段要长,而红色的那个小线段要短。我们先来控制变量,所以我们要看看怎么调整相机的角度,如下图

我们可以绕着光心旋转这个三角形,如下图所示

我们可以这样绕着光心旋转相机,那么头的像和身体的像在相机的像平面上的长度就会发生变化

如上图所示,这两个相机和人的距离是一样的,仅仅通过改变相机角度,就使得头的长度发生了变化。那么成像长度和相机的角度规律是什么呢?我们来仔细探索一下,其实旋转相机和旋转两个射线是等价的,如下图

两个射线是由人的大小决定的,因此可以认为这两个射线的夹角α不变,变化的是相机和射线的相对旋转,如上图,上边的青色射线整体绕着光心向下旋转,产生绿色的两个射线,他们的成像分别是青色和橙色竖线,这两个竖线的长度是不同的。
有了这些知识,我们开始对问题形式化抽象,现在的问题变成了下边这个问题:

设等腰三角形 中:
- 底边为
- 固定角:
- 射线
与底边
分别交于
- 设:
则:
其中 在三角形内部绕点
旋转,讨论:
如何随 变化,以及极值在哪里取得。
一道高中数学题,求解!!!
以下一大堆是证明,不感兴趣直接跳过看后边的结论。
一、建立坐标系
取:
- 底边
为竖直线
设:
二、求交点坐标
设:
- 射线
与
轴夹角为
- 射线
与
轴夹角为
点 A
射线方程:
与直线:
相交得:
点 B
同理:
三、求 
由于 在同一直线
上,
因此:
利用公式:
得到:
这是核心表达式。
四、与
的关系
设边 的方向角为:
则:
因此:
代入可得:
因此:
它是关于 的单峰函数。
五、极值分析
因为:
其中 固定,
所以极值问题等价于研究:
利用积化和差公式:
极小值条件
当:
时,
分母最大,
因此:
最小。
即:
所以:
六、结论!!!!!!
这意味着:
当的角平分线与等腰三角形
的对称轴重合时,
取得最小值,向两边都会增大。
即

OK是光心到像平面的垂线,OJ是∠AOB的角平分线,(其他条件不变的情况下)OJ与OK的夹角绝对值越小,成的像越短,反之越长。
最短的东西是在光心处->相片中心,边缘的东西会拉长->相片边缘。
那么拍摄的方案就呼之欲出了,如果要头小,身子长,就是头的射线和OK重合,同时,尽可能的让身子的射线远离光心。如下图

调整相机角度,使得OK尽量与OH重合,并且让ON远离OK, 实际的操作很简单,让头位于照片的中间(对应OK与OH重合),然后让脚与下底边重合(对应OK和ON的夹角增大)。相机低于头,所以轻微仰拍。
如下图

根绝这个方法,极限位置其实是在对角线,这里可以最大程度增加腿/头的比例,如下图(这里还没拉到最长。)

伸展的四肢远离相机的中心焦点,照片边缘的拉伸感可以减小头的相对大小。
根绝这个理论,横屏时候,头也是最好在中心,伸出一只手到边缘上,放大效应可以使得头很小。如下图

总结一下就是你想让什么东西小,你就要让相机正对着这个东西,想让什么东西拉伸就想办法把他弄到边上去。
这就是角度的力量...
有点累了,下次空了继续写焦距的作用,同样我们从理论出发,给出实践指南,看官老爷感兴趣可点个关注!!