Om de kenmerken en functies van de fysieke camera zo goed mogelijk te leren kennen, heb ik een speciale scène met veel glanzende en spiegelende ballen voorbereid. Jullie kunnen het vinden als werkbestand "PSD_C4D_R13_Physik_Kamera.c4d", zodat jullie mijn instellingen goed kunnen begrijpen.
Opbouw van het voorbeeldscene
De fysische renderer, waar ook de fysische camera toe behoort, maakt deel uit van alle CINEMA-4D-versies behalve de basisversie Prime. De ballen in de scène zijn opgebouwd met behulp van MoGraph. Voor eigenaars van de Visualize-versie, die bekend staat geen MoGraph te bevatten, is deze opbouw ook zonder MoGraph extra in de scène gerealiseerd.
De gekleurde ballen zijn elk in halve cirkels in de scène verdeeld via radiaal werkende klonobjecten. Indien gewenst kunnen hier ook andere formaties gecreëerd worden door verschillende stralen, hoeken of klonaantallen.
Zoals aan het begin vermeld, spelen de hooglichten een doorslaggevende rol in ons voorbeeld. Ze hebben, samen met de scherptediepte van de fysische renderer, een beslissende invloed op het Bokeh, oftewel de uitstraling van het onscherpe gebied.
Voor de twee materialen van de ballen is naast de reflectie, ook een scherpe, hoge hooglicht ingesteld, dat ondersteund wordt door een enkele, centraal boven de scène gepositioneerde lichtbron.
Omdat we in deze tutorial geen kwalitatieve compromissen willen sluiten, levert de lichtbron vlakschaduwen. Door het verhogen van het minimale en het verlagen van het maximale aantal samples, houden we de rendertijd goed onder controle. Een dichtheid van 80% is voldoende om de schaduwgebieden niet te donker te laten lijken.
Een voorbeeldrendering laat de huidige staat van de scène zien zonder fysische camera of renderer. Noch in de nabijheid, noch in de verte wordt onscherpte gegenereerd. Dat willen we nu veranderen met de fysische camera.
Activeren en instellen van de fysische camera
In de scène voor deze tutorial is al een eigen camera geïnstalleerd. Voordat we ons richten op de fysieke functies van de camera, moeten we de scherpstelafstand instellen - dit regelt het gebied van de hoogste scherpte in de afbeelding.
Zet de actieve camera uit door te klikken op het camerasymbool in de objectmanager, zodat je de camera kunt besturen via het editorweergave.
Zoek een zo duidelijk mogelijke perspectief waarbij je de scherpstelafstand goed kunt bereiken en instellen via de middelste oranje greep.
Stel nu de scherpstelafstand in op de afstand waarop de ballen in de zone van de maximale scherpte moeten liggen. Voor mijn eerste rendering heb ik gekozen voor het einde van de eerste violette balring. Zo kunnen we de scherptediepte in de nabijheid en verte van de scène beoordelen.
Een blik in het instellingendialoog van het camera-object bewijst: Enkel de scherpstelafstand is aangepast. We willen niets meer veranderen aan de standaardinstellingen van de camera, belangrijker zijn nu de parameters op de aangrenzende Fysische-ongedeelte.
Helaas is dit gedeelte niet bijzonder coöperatief. Voordat we überhaupt fysische instellingen aan de camera kunnen maken, moeten we eerst de fysische renderer activeren.
Hiervoor roepen we in het menu Renderen de Renderinstellingen op…
… en stellen daar in het menu Renderer in de linker kolom de optie Fysisch in.
Omdat we ons in deze tutorial voornamelijk willen richten op de scherptediepte van de fysische renderer, activeren we in de Fysische-kant van de Renderinstellingen alleen de optie scherptediepte.
Voor de samplekwaliteit zal het vooraf ingestelde niveau van gemiddelde kwaliteit een eerste indruk geven voordat verdere aanpassingen worden gemaakt.
Nu de fysische renderaar actief is, zijn ook de parameters op de fysische pagina van het camerainstellingenvenster ontgrendeld. Zoals de term fysisch al aangeeft, zijn de instellingen met diafragma, belichting en sluitertijd gebaseerd op een echte camera.
Als de beschikbare diafragmagroottes in het diafragma menu niet voldoende zijn, kunt u natuurlijk uw eigen waarden gebruiken. Vaak is dit ook de gemakkelijkere manier, in plaats van een volledige scène te schalen.
Met mijn tutorialproject hebben we meteen een voorbeeld hiervan. Met het diafragma regelen we voornamelijk de intensiteit van de scherptediepte. Om meteen een betekenisvol resultaat te behalen, gebruik ik hier een diafragma van 0,1.
Na een klik op de renderknop verricht de fysische renderaar al het werk en voorziet de onscherpe gebieden van een duidelijke dieptescherpte. De door ons gedefinieerde scherpstelafstand tot aan het einde van de voorste paarse ring is daarentegen, zoals gewenst, scherp afgebeeld.
In het achterste gebied is duidelijk te zien dat de kwaliteit van de onscherpte nog niet bevredigend is.
Om deze gebieden gedetailleerder op te lossen, verhogen we in de renderinstellingen de monsterkwaliteit met één stap naar hoog.
De verhoogde monsterkwaliteit laat na een nieuwe klik op de renderknop duidelijk effect zien. Natuurlijk is de rendertijd tegelijkertijd iets toegenomen, maar voor een goed doel: het onscherpe gebied is nu veel fijner en zachter.
Variëren van de scherptebereiken
Laten we nu eens kijken hoe we het focusgebied kunnen verplaatsen. In dit scenario moeten de middelste ringen scherp worden weergegeven. Hiervoor passen we eenvoudigweg de parameter scherpstelafstand aan in het instellingendialoogvenster van het cameramodule op de objectpagina. Als alternatief kunt u de scherpstelafstand natuurlijk ook weer interactief aanpassen via de oranje handgreep van de camera in de editorweergave.
We renderen met dezelfde renderinstellingen en zien onmiddellijk dat nu de middelste bolringen zich in het scherptebereik bevinden. Terwijl de onscherpte in de buurt van de camera is toegenomen, kunnen de achterste bolringen beter worden waargenomen.
Voor de volgende vergelijking verlagen we de scherpstelafstand in de volgende test tot de voorste bollen van de eerste ring.
Zoals verwacht, zijn in dit scenario alleen de bollen vlak voor de camera scherp afgebeeld, kort daarna neemt de onscherpte toe tot aan de achterste rijen, waar alleen de aanvankelijk genoemde hoogtepunten kunnen worden waargenomen.
We verminderen nu de intensiteit van de scherptediepte iets door slechts de grootte van het diafragma te veranderen naar 0,4. Alle andere parameters blijven hetzelfde.
Nu zijn de achterste bollen weer duidelijk te herkennen. Het verloop van de scherptediepte blijft natuurlijk hetzelfde, want door het aangepaste diafragma hebben we alleen de intensiteit van de scherptediepte verminderd.
Variëren van de diafragmavorm
We stellen het diafragma weer in op de sterkere waarde om in het volgende voorbeeld de diafragmavorm beter te kunnen bekijken. Dankzij de fysische camera kunnen we namelijk niet alleen met andere parameters werken, maar ook deze eerder constructiespecifieke parameters aanpassen.
In het instellingendialoogvenster op de fysische pagina zijn er extra parameters te vinden na het activeren van de optie diafragmavorm, om andere of eigen diafragma's te realiseren. Terwijl bij de standaardinstelling een ronde diafragmavorm wordt gebruikt, kunnen we door het specificeren van een lamel aantal ook lamelvormige diafragma's simuleren.
Nu wordt duidelijk waarom ik in deze voorbeeldscene zoveel nadruk heb gelegd op zoveel mogelijk hoogtepunten. Naarmate de onscherpte toeneemt, nemen de hoogtepunten steeds meer de vorm van het diafragma aan - dankzij de diafragmavorm met vijf lamellen als vijfhoek.
Wat de diafragmavorm betreft, zijn we niet beperkt tot het standaard diafragma en de variabele lamellen. Via het Shader-menu in de pijlknop kunnen we ook geschikte texturen of shader definiëren als diafragmavorm.
Voor het volgende voorbeeld heb ik een bloem-spline gemaakt binnen een splineshader als shader. Dankzij een witte vulling en zwarte achtergrond kan ik nu deze op spline gebaseerde vorm moeiteloos als diafragma gebruiken.
Omdat deze specifieke diafragmavorm ook hogere eisen stelt aan de samplekwaliteit, heb ik de subdivisies in de renderinstellingen iets verhoogd.
Met deze instellingen blijkt na opnieuw tijdrovend renderen bij de onscherpe hooglichten de shader met het driepuntige bloem-spline als diafragmavorm.
Vigneteffect
De fysieke camera biedt met het vigneteffect een manier om de randen van het beeld geleidelijk te verduisteren met een radiale, zachte overgang. Als het ware een simulatie van de constructieve beperkingen van een camera, waarbij niet alle lichtstralen onder de vereiste hoek in de diafragmaopening vallen.
Voor dit voorbeeld heb ik een tweede fysieke camera gemaakt met een lamelachtige diafragmavorm, alle overige parameters zijn identiek behalve de iets vergrote diafragma. Om het vigneteffect zo duidelijk mogelijk te laten zien, stellen we de vignetintensiteit in op 200%, de bijbehorende vignetoffset van 40% zorgt voor een versmalling van het zichtbare, niet verduisterde beeldgedeelte.
Zoals te zien is, kunnen met dit vigneteffect ook te dominante beeldgebieden, die worden overspoeld door veel hooglichten, succesvol worden verminderd.
