Рулонний затвор, поширений у багатьох цифрових камерах і смартфонах, може створювати значні артефакти під час зйомки швидкого руху. Розуміння цих недоліків має вирішальне значення для фотографів і відеооператорів, які прагнуть досягти результатів професійного вигляду. У цій статті розглядаються конкретні проблеми, пов’язані з ефектами рухомих затворів під час запису швидких рухів, і досліджуються методи мінімізації їхнього впливу.
⚙️ Розуміння Rolling Shutter
На відміну від глобальних затворів, які експонують весь датчик зображення одночасно, рольставні знімають зображення послідовно, рядок за рядком, зазвичай зверху вниз. Цей процес сканування вводить часову затримку між експозицією першого та останнього рядків. Незважаючи на те, що цей метод є рентабельним і енергоефективним, він схильний до спотворень, коли об’єкт або камера швидко рухаються під час вікна експозиції.
Датчики CMOS часто використовують механізм рухомих затворів. Це пов’язано з архітектурою датчика, яка дозволяє зчитувати окремі ряди пікселів послідовно. Цей процес зчитування, незважаючи на ефективність, створює ефект рухомих шторок.
Затримка між експозицією різних частин кадру зазвичай вимірюється в мілісекундах. Хоча ця затримка здається незначною, вона може сильно вплинути на кінцеве зображення, особливо під час зйомки об’єктів, що швидко рухаються, або коли сама камера рухається.
⚠️ Поширені артефакти у прискореному русі
Кілька типів візуальних спотворень можуть проявлятися через ефект рухомої шторки під час зйомки швидкого руху. Ці артефакти можуть значно погіршити якість відео чи зображення.
📉 Перекіс
Перекіс виникає, коли об’єкт рухається горизонтально під час процесу зчитування датчика. Це призводить до того, що вертикальні лінії виглядають нахиленими або скошеними на кінцевому зображенні. Чим швидше рух, тим більш вираженим стає перекіс.
Уявіть, що ви записуєте автомобіль, який проїжджає повз на великій швидкості. Через рольставні нижня частина автомобіля може бути знята трохи пізніше, ніж верхня, в результаті чого автомобіль здається нахиленим вперед.
Цей ефект особливо помітний на об’єктах, які містять прямі лінії або регулярні візерунки, що робить спотворення більш очевидним.
〰️ Коливання (ефект желе)
«Ефект желе» або коливання — це більш складне спотворення, яке виникає, коли камера піддається вібрації або швидким рухам під час запису. Це призводить до того, що зображення викривляється та хвилеподібно спотворюється.
Цей ефект найбільш помітний під час зйомки з транспортного засобу, що рухається, або коли тримаєте камеру в руках під час ходьби чи бігу. Вібрації призводять до того, що різні частини зображення зміщуються відносно одна одної.
Чим швидші вібрації та повільніша швидкість зчитування датчика, тим більш вираженим стає ефект желе, через що відео виглядає нестабільним і непрофесійним.
🔨 Часткова експозиція
З об’єктами, які надзвичайно швидко рухаються, рольставні можуть призвести до часткового експонування. Це означає, що об’єкт може повністю вийти з кадру до того, як весь датчик встигне його зафіксувати.
В результаті виходить спотворене або неповне зображення предмета. Це особливо проблематично під час спроби зафіксувати такі події, як обертовий гвинт або удар ключки для гольфу по м’ячу.
У цих випадках об’єкт може виглядати зігнутим, зламаним або просто зникнути з кадру, що призведе до непридатності кадру.
👾 Псевдоніми
Зміщення, також відоме як «ефект колеса вагона», може виникнути під час зйомки об’єктів, що обертаються. Рулонні затвори можуть викликати враження, що об’єкт обертається з іншою швидкістю або навіть у протилежному напрямку.
Це відбувається тому, що датчик фіксує об’єкт через окремі проміжки часу, а швидкість обертання об’єкта близька до частоти зчитування датчика. Результатом є стробоскопічний ефект, який може візуально вражати.
Ефект найбільш поширений під час зйомки пропелерів, коліс чи інших механізмів, що обертаються. Обертання, яке сприймається, може повністю відрізнятися від фактичного обертання, що призводить до плутанини та неправильного тлумачення.
🛠️ Пом’якшення ефекту рухомих шторок
Хоча повне усунення артефактів рухомих затворів може бути складним завданням без використання камери з глобальним затвором, кілька методів можуть допомогти мінімізувати їхній вплив.
- Зменшити рух камери: стабілізуйте камеру за допомогою штативів, підвісів або інших пристроїв стабілізації. Це мінімізує коливання та перекоси, спричинені тремтінням камери.
- Збільште витримку: використання більшої витримки зменшує час експозиції для кожної лінії датчика, мінімізуючи кількість розмиття та спотворення під час руху. Однак пам’ятайте про належну експозицію.
- Використовуйте ширші лінзи: ширші лінзи захоплюють ширше поле зору, зменшуючи відносну швидкість об’єктів, що рухаються в кадрі. Це може допомогти мінімізувати перекіс і часткову експозицію.
- Техніка панорамування: знімаючи рухомі об’єкти, намагайтеся плавно панорамувати камеру разом з об’єктом. Це допоможе утримувати об’єкт у центрі кадру та зменшить відносний рух між об’єктом і камерою.
- Виправлення програмного забезпечення: деякі програми для редагування відео пропонують інструменти для виправлення спотворення шторки під час пост-продакшну. Ці інструменти можуть допомогти зменшити перекіс і коливання, але вони також можуть викликати артефакти або погіршити якість зображення.
- Виберіть камеру з швидшим зчитуванням датчика: Камери з вищою швидкістю зчитування датчика менш сприйнятливі до артефактів рухомих затворів. Якщо можливо, інвестуйте в камеру з швидшим датчиком для кращої продуктивності.
✔️ Висновок
Ефект рухомого затвора може бути серйозною проблемою під час зйомки швидкого руху, що призводить до різноманітних спотворень, які погіршують якість зображення. Розуміючи причини та наслідки рухомих затворів і застосовуючи відповідні методи пом’якшення, фотографи та відеооператори можуть мінімізувати ці артефакти та досягти більш професійних і візуально привабливих результатів. Незважаючи на те, що ці методи не є ідеальним рішенням, вони можуть значно покращити якість відеоматеріалів, знятих камерами з рухомими затворами.
Ретельне планування та виконання є ключовими для мінімізації впливу ролетних воріт. Врахування обмежень технології та відповідне адаптування техніки зйомки може значно змінити кінцевий продукт.
Зрештою, розуміння ефекту рухомих затворів дає змогу творцям приймати зважені рішення щодо свого обладнання та методів зйомки, що призводить до кращого та візуально привабливішого контенту.
❓ Поширені запитання
Рухомий затвор — це метод зйомки зображення, коли сенсор сканує сцену послідовно, як правило, зверху вниз, а не захоплює все зображення відразу, як глобальний затвор.
Ефект желе, або коливання, — це спотворення, спричинене рухомим затвором, коли камера відчуває вібрацію або швидкі рухи. Завдяки цьому зображення викривляється та спотворюється хвилеподібно.
Ви можете зменшити ефект рухомого затвора, стабілізувавши камеру, збільшивши швидкість затвора, використовуючи більш ширококутні об’єктиви, плавне панорамування та використовуючи програмну корекцію під час обробки.
Перекіс виникає, коли об’єкт, що швидко рухається, знімається за допомогою рольставні, через що вертикальні лінії виглядають нахиленими або похилими на кінцевому зображенні.
Глобальний затвор, як правило, кращий для зйомки швидкого руху, оскільки він захоплює все зображення одночасно, усуваючи спотворення, пов’язані з рухомим затвором. Однак камери з глобальним затвором часто дорожчі та можуть мати інші обмеження.
