Донецкий техникум промышленной автоматики

зйомки з часовим інтервалом

  1. Екскурс в історію
  2. Кілька слів про суть процесу
  3. технологія
  4. фотокамера
  5. таймер
  6. штатив
  7. перші експерименти
  8. Кавказ
  9. Особливості зйомки «градієнтних» сюжетів
  10. Кілька фінішних операцій
  11. Відео
  12. PS
Зйомки з часовим інтервалом (від німецьких Zeit - час і raffen - збирати) спеціальний вид кіно- і фотозйомки, при якій здійснюється фотографування серії кадрів одного і того ж об'єкта з однієї і тієї ж точки зйомки через рівні проміжки часу. Призначається для фотографування повільно протікаючих процесів. Проміжки можуть тривати від часток секунди (серійна зйомка) до годин і навіть діб. Називається також «інтервального зйомкою».

Вперше ідея можливості створення відео фільмів в сучасних стандартах підвищеної чіткості, прийшла мені після перегляду приголомшливого фільму Рона Фріке «Хронос» , Знятого ще в 1985 році для кінотеатрів IMAX з використанням зйомки з часовим інтервалом в його сучасній «ре-мастеринговий» HDTV відеокопії.

Ідея сама по собі не нова, але інтерес полягав саме в тому, щоб спробувати самому зняти подібний відеофільм з використанням сучасних цифрових фотокамер.

Екскурс в історію

Фільми в стандарті IMAX знімаються на 70 міліметрову плівку з горизонтальною прокруткою кадрів. Розмір кадру 69,6 × 48,5 мм, що за найскромнішими підрахунками (30 пар ліній на мм) забезпечує дозвіл більше, ніж 12 Мп. Перший IMAX фільм був продемонстрований на Expo'70 в Осаці, Японія.

Так зване Телебачення Підвищеною чіткості - High-definition television (HDTV) - це цифрова система телевізійного мовлення зі значно більшим дозволом, ніж традиційні формати - NTSC (720 × 480, 30 кадрів в сек), PAL або SECAM (768 × 576, 25 кадрів в сек).

Вперше HDTV формат був розроблений в Японії в 1969 році, але масове визнання отримав лише в кінці 90-х.

На сьогоднішній день Міжнародним Телекомунікаційним Союзом (International Telecommunication Union) визначено 3 найбільш загальних стандарту HDTV. Це 1080i (1920 × 1080 ліній, черезрядковий, частота 25 кадрів в сек), 1080p (1920 × 1080 ліній, прогресивна розгортка, частота кадрів може бути 24, 25 або 30, а в майбутньому планується збільшення до 50 і навіть 60 кадрів в секунду) і 720p (1280 × 720 ліній, прогресивна розгортка, частота від 24 до 60 кадрів в секунду). Всі стандарти мають пропорцію відносини сторін екрану 16: 9.

Кілька слів про суть процесу

Ми знімаємо повільно відбувається подія, роблячи кадри з інтервалом в декілька секунд, поєднуючи потім вийшов відео ряд в єдине ціле. У підсумку, скажімо, захід сонця (або його схід), протяжністю в пару годин від повної темряви до денного світла, у нас є шанс «здавити» і «запхати» всього лише в пару хвилин відео сучасного формату підвищеної чіткості. Дозвіл при цьому можливо настільки велике, наскільки це може бути збережено і прокручено на сучасному комп'ютері, наявному у вашому розпорядженні.

технологія

Технологія дуже проста. Для її втілення в життя потрібно цифрова фотокамера, таймерний спуск, штатив, карта пам'яті, здатна записати досить великий обсяг, джерело електроживлення, розуміння - що саме ви хочете зняти - і багато терпіння.

фотокамера

Для описуваної зйомки з часовим інтервалом була використана дзеркальна цифрова фотокамера Canon D60 c 2-мя об'єктивами - світ 47 М і Canon 70-200 / 4L. Окрема зйомка Місяця та інших об'єктів «крупним планом» виконувалася об'єктивом МС Рубінар-8/500 .

У процесі нашої роботи стандартом був обраний кадр розміром 1280 х 720 пікселів. Виходячи з цього, початковий фото кадр робився формату Medium jpg - 2040 × 1360, з подальшим його стисненням і перекадрірованіем в «широкоформатний» кадр.

Для зйомки використовувалися дві карти пам'яті CompactFlash - 1 ГБ Kingstone і 2 ГБ - 50X Kingstone Elite pro.

таймер

Для проведення зйомки підійде будь-який таймерний спуск. У нашому випадку використовувався Canon TC-80N3 , У якого маса достоїнств і тільки один недолік - його ціна.

штатив

Згадуючи «золоте» правило класичної фотографії, скажу, що штатив для подібних зйомок повинен бути важким і / або утяжеленним додатковим вантажем. Найменша вібрація здатна не тільки зіпсувати окремий кадр, але і занапастити всю серію. Так, при зйомці класичний приклад «руху часу» - ходу хвилинної стрілки на кремлівських курантів Спаської вежі об'єктивом МС Рубінар-8/500 зі сторони Великого Москворецкая мосту, в наслідку виявилося, що вібрація від проїжджаючих по мосту в момент експонування кадру тролейбуса стрясає міст ( а, отже, і штатив) настільки, що це явно виділяється при перегляді підсумкового відео фрагмента і псує його в цілому. А при зйомці однієї з кремлівських зірок цим же об'єктивом виявилося, що вона є флюгером і обертається навколо своєї осі ...

перші експерименти

Для початку була проведена тестова зйомка в Москві, яка дала перший найбільш важливий досвід. Зйомка велася двома способами. Зі штатива, з частотою між кадрами - 3-5 с і з рук. У другому випадку, знімає людина переміщався, роблячи один кадр на певну кількість кроків. У підсумку, після корекції нахилу кожного кадру в графічному редакторі, виходив досить плавний відеоряд «рухається» камери.

На жаль, рамки інтернет-простору не дозволяють нам проілюструвати цю статтю відео файлами avi формату HDTV, тому більшість наведених прикладів зроблені або як розкадровки рухомих об'єктів в одному зображенні, або як Flash анімація, що показує загальний характер руху і зміни картинки, або як сильно зменшений і стислий відеоролик.


Флюгерне рух зірки на Водовзводной вежі Московського Кремля. Вид з Боровицкого моста через Москву-ріку.
Штатив. Canon D60. Об'єктив МС Рубінар-8/500.

Покрокова зйомка з проходом під пішохідним мостом через Москву-ріку з видом на храм Христа Спасителя. Зйомка через 5 кроків.
Canon D60. Об'єктив Світ 47 М. Відеофрагмент (640 × 360; 1,5 МБ) .

Іншою особливістю сучасної цифрової зйомки з часовим інтервалом є можливість об'єднання одержуваної серії високоякісних зображень в одне, яке в зв'язку з цим отримує додаткове унікальне якість.

Так, при серійній зйомці храму Христа Спасителя в ранковому сонячному світлі, хмари, що рухаються в кожному кадрі прямо на камеру, в результаті об'єднання починають «текти», як на зображеннях з водою на довгих витримках, набуваючи видимий характерний градієнтний вектор свого загального руху.

Також цей прийом стане в нагоді тим, хто хоче художньо зняти місце постійного скупчення людей і зробити його безлюдним.

Як і в попередньому прикладі, перше фото показує передноворічний ГУМ з безліччю відвідувачів, в той час, як другий кадр майже повністю прибирає відвідувачів.

Кавказ

Описувана далі зйомки з часовим інтервалом проводилася взимку і навесні в умовах особливо низьких температур, що досягають вночі і під ранок мінус 20-30, на Кавказі в лютому-квітні 2007 року на висотах до 4000 метрів, тому проблема електроживлення для їх успішного її проведення спочатку була актуальною.

Єдиним способом нормальної роботи виявилося використання довгого подовжувального кабелю електроживлення (близько 50 м) і підключення з його допомогою камери до джерела 220 В через блок живлення, який ретельно відокремився в місцях електричних з'єднань від попаданні вологи і снігу ..

Камера Canon D60, об'єктив Мир 47 М, штатив, дистанційний пристрій, серійна зйомка з інтервалом 30 сек., Починаючи з 17.00 (захід) і до 8.00 (схід). Завантаження всіх файлів в відеоряд, отримання відео - HDTV (1280 × 720), перегляд фільму на екрані комп'ютера, де і була виявлена ​​дана структура, що пролітає в місячному сяйві з іншою швидкістю по відношенню до звичайних пір'ястим хмар. Злив 18-х найбільш яскравих кадрів з місяцем і зірками в один. Додатково - накладено 3 кадри, де чужорідна структура, що пролітає над максимально засвіченою місяцем (праворуч від центру кадру), найбільш яскраво видно.

Між знімками Місяця інтервал часу в 30 хвилин. Накладено в графічному редакторі в шарах з накладенням світлим. Інтервал часу між «Ангелами» - 30 сек.

Резюме - можливо, це і хмари, але мені хочеться вірити, що Ангел ...

Ще однією особливістю даного кадру є його характерна цифрова цейтраферні сума. Якщо об'єднати в одному кадрі все наявні нічні кадри, то замість точкових зірок ми виявимо цілком характерні зіркові дуги, які легко виходять на плівкових камерах в результаті довгої (іноді багатогодинний) експозиції і майже неможливі для цифрових камер будь-якого класу, де вже після кількох хвилин експозиції шум стає значно сильніше, ніж зображення, що знімається. У разі ж цейтраферной суми, у нас є можливість отримати високоякісне зображення зі як завгодно довгої витримкою.

Нарешті, ми переходимо до міркування - що саме ми хочемо зняти - і опису того, як це в підсумку виходить насправді.

Перед початком зйомок не завадить простий розрахунок. Скажімо, ми хочемо зняти захід сонця протяжністю о 2 годині, з частотою кадрів - раз в 10 секунд. Якої довжини ролик ми отримаємо в результаті? 2 години × 60 хв × 60 сек / 24 кадру в сек / 10 сек на кадр = 30 сек готового відео з частотою 24 кадрів в секунду ...

Багато це чи мало? Це «достатньо», щоб побачити як виглядає процес загалом, але дуже мало, якщо врахувати, що сам барвистий момент заходу в готовому матеріалі займає всього лише кілька секунд.

Коли ви це розумієте, то тут же виникає бажання «швиденько» перезняти, додатково розбивши період зйомок на кілька етапів і поставити для кожного етапу свій розрахований таймерний режим - для кульмінації заходу - побільше кадрів (скажімо, кадр в 3-5 сек), для початку і закінчення - трохи менше кадрів (досить робити кадр в 10-15 сек), але виявляється, що, по-перше, це не так «швиденько» - треба чекати наступного вечора і, по-друге, не буває 2-х однакових заходів , а хмарність та погана погода може відсунути ваш наступний раз надовго ...

Особливості зйомки «градієнтних» сюжетів

Вже при першій же зйомці я «натрапив» на надзвичайний перепад яркостей знімається гірського пейзажу. Середній план гір в момент заходу чи сходу майже завжди відрізнявся на 2 поділу діафрагми, як від неба, так і від підніжжя, відповідно в бік «мінус» і «плюс». Тобто, при нормальній експозиції самих гір, ми мали з одного боку, майже абсолютну «тьму», тобто шум біля підніжжя, а з іншого боку - явний Пересвет в області неба. Для компенсації цього для зйомок таких сюжетів була використана сучасна технологія 3-х кадрів в серії з брекетінгом ± 2 - так званий HDRi (High Dynamic Range Image) з подальшою пакетною обробкою у відповідній програмі, яка дозволяє отримати з 3-х кадрів експо-вилки один новий кадр, з оптимальною опрацюванням деталей в тінях і кольорах. З практичного боку це означало потроєння загальної кількості орендованих спочатку кадрів. У зв'язку з цим питання про розмір кожного знімається файлу (установка High, Medium, Low resolution), а також попередній прорахунок загальної кількості кадрів і правильна установка інтервалу між серією з
3-х поспіль знятих кадрів (що, до речі сказати, дистанційний пульт від Canon успішно дозволяв робити), було дуже важливим для оптимального заповнення наявної Compact Flash карти (1 і 2 ГБ).

Для ілюстрації підсумків зйомок наведемо декілька прикладів - рух західне-всходних тіней по схилу, а також перехід від нічного пейзажу з рухом зірок в ранковий світанок ...

У всіх наведених випадках установка камери Кольоровий температури стояла в положенні Day Light, що оптимально відображає баланс білого для денної картинки, але вимагало додаткової корекції в досвітніх і смерку кадрах, де загальний тон одержуваного зображення «йшов» в синяву. Це завдання досить легко вирішувалася використанням автоматичної кольорово або тонової корекції в графічному редакторі.

Фрагмент з доданого відео фільму. Після заходу сонця. До і після автоматичної корекції.
Штатив. Canon D60. Об'єктив Світ 47 М.

Кілька фінішних операцій

Після отримання покадрового відео ряду зображень, їх треба «викласти» в потрібному порядку один за іншим, «склеїти», і експортувати в компрессированном вигляді в стандартний формат відео. Програм відео монтажу, які дозволяють це зробити, досить багато. У нашому випадку ми використовували універсальні можливості Macromedia Flash 8 - команда Import to Stage.
З подальшим експортом в формат Avi - командою Export Movie. Video format -16 або 24 bit. Програма стиснення - XviD MPEG-4 Codec.

Відео

на наведеному відеофрагменті (1280 × 720; 7,4 МБ) зображений захід сонця в Ущелина Адил-Су Центрального Кавказу. Зйомка велася з інтервалом в 10 с.
Штатив. Canon D60. Об'єктив Світ 47 М.
Video format - 16 bit. Програма стиснення - XviD MPEG-4 Codec. Ступінь стиснення - 3.

Такий незвичайний хід західної тіні обумовлений унікальним накладенням простий тіні від морени льодовика, на якій встановлена ​​камера, ковзної вертикально вгору на початку фрагмента з прогресивним рухом тіні від гори Ельбрус, за яку в момент заходу сідає сонце. Ця друга тінь від Ельбрусу рухається по горизонталі зліва направо, відкидаючи на сніжному схилі похилу тінь.

PS

І, на закінчення, кілька слів про вартість кадрів і надійності методу ...
На перший погляд, цілком невинна серійна фотозйомка, виконувана в цілком штатному режимі, приховує під собою один вельми важливий «підводний айсберг». Справа в тому, що будь-яка цифрова камера має ресурс спрацьовування затвора, тим більше дзеркальна з досить «масивним» дзеркалом і не центральним затвором. У наявності проста істина. Те, що здається на перший погляд абсолютно недосяжним - вироблення гарантованого ресурсу спрацьовування затвора камери (тим більше по відношенню до нової камері), дуже швидко настає при переході від фото режиму до відео.

Ресурс спрацьовування затвора камери, що використовується в даному тесті - близько 50000.
В процесі роботи над статтею протягом півроку затвор ламався і змінювався двічі - при кількості спрацьовувань 53990 і 49954, що є само по собі цілком штатною, але не дешевою операцією.

Легко порахувати довжину відео ролика, яку можна гарантовано отримати, використовуючи новий затвор - 50000 кадрів / 3 кадри HDR формату / 24 кадр в сек / 60 сек = 12 хвилин.

Автор висловлює величезну вдячність Володимиру Родіонову
за постійні рекомендації і повсюдну допомогу.


Якої довжини ролик ми отримаємо в результаті?
Багато це чи мало?