Главная

 

Живое общение

 

Тайны и Загадки

 

Контакты

 

Интернет-магазин Тайн и Загадок

 

Николай Мамаев.

Ликбез для орбоводов и плазмоведов, по анализу фото и видеоматериалов.

 

В помощь авторам, присылающим свои фото видеозаписи с нло или другими неизвестными составляющими.

Для начала постараюсь просто перечислить типичные эффекты и основные технические и физические закономерности, проявляющиеся в процессе фото- и видео-съемки. Без подробного изложения технических и физических основ (если этого будет недостаточно, постараюсь затем отдельно ответить, в меру своих знаний, или дать ссылки на соответствующие оесурсы, где это рассматривается более профессионально).
Порядок изложения произвольный, как вспоминал – так и писал.

1. Видео (и кино)съемка происходит дискретно.
Самый распространенный стандарт – телевизионный, 25 кадров в секунду (или 50 полукадров, снятых методом чересстрочного сканирования, и затем объединенных в один кадр программым путем – называется «деинтерлейсинг»). Встречаются также 30 кадров в секунду, или 10. Могут быть и другие, но реже.
В свою очередь, между кадрами всегда имеется промежуток, когда изображение не фиксируется. Грубо можно считать, что он равен половине периода (то есть, 1/50 секунды идет экспозиция, еще 1/50 – провал).
В результате, быстро движущийся объект (самолет, птица, насекомое и пр.) выглядит, во-первых, смазанной фигурой (ее длина определяется расстоянием, которое объект проходит за время экспозиции одного кадра), и во-вторых, прерывистой (пунктирной) – за счет промежутков между кадрами. Если за время экспозиции одного кадра объект изменил траекторию – то черточки будут еще и изогнутыми, как «змеи».

Это же относится и к обыкновенной домашней пыли.

У видеокамер, снимающих в телевизионном стандарте (полукадрами), изображение движущихся объектов еще и «задваивается» - между полукадрами проходит 1/5 сек, и во время экспозиции второго полукадра объект уже успевает сместиться. Поэтому быстодвижущиеся объекты (если не был специально включен режим «спортивной съемки) всегда кажутся парами, летящими якобы друг за другом (на самом деле это один и тот же объект, состоящий из четных и нечетных строк).

Зная скорость полета насекомого или птицы, легко подсчитать расстояние, которое они пролетят за время одного кадра, в зависимости от расстояния до камеры. И отсюда определить, сколько «черточек» окажется в кадре.
Например, при скорости 20-30 км/ч и расстоянии 1-2 метра от камеры, насекомое пролетит все поле зрения камеры за один-два кадра. Соответственно, на видео будет не сплошная траектория, а «пунктир», включающий одну-две «черточки» и два пустых промежутка. Это выдается за «появление» НЛО из ниоткуда, и его последующее таинственное «исчезновение» в параллельном пространстве. 

2. Насекомые и птицы, как известно, машут крыльями.
Если их частота взмахов выше, чем частота съемки, то в один кадр попадают несколько периодов взмаха (от двух – у птиц, до десятков – у насекомых).
Например, ночные бабочки делают 35—45 взмахов в секунду, стрекозы —до 100, шмели-123—233, оса—165—247, комнатная муха — до 300, пчела — 180—330, комары — 800—1000. Легко подсчитать, что у комара в один кадр попадет 1000/25=40 взмахов, а у бабочки – примерно полтора, причем незаконченные.
Отсюда всевозможные «змейки», «спирали» и «скайфиши».

Разумеется, на фотографии прерывистого «пунктира» не будет, а будет только одна черточка (змейка, спираль»), длина которой определяется выдержкой (временем экспозиции одного кадра, а при съемке со вспышкой – временем вспышки)э

3. Про освещение.
Первое, с чем приходится иметь дело – это вспышка на цифромыльницах.
Тот же эффект дает подсветка, если она совмещена с камерой (например, видеорегистратор с ИК диодами, или подводная съемка с софитом на боксе).
Здесь действуют три закона, которые надо знать.

Закон первый.
Все световые величины, характеризующие действие вспышки или лампы на освещаемый ею предмет (будь то яркость, освещенность, сила света и пр.), уменьшаются обратно пропорционально расстоянию между вспышкой и предметом.
Это означает, что объект, находящийся на расстоянии 10 сантиметров от вспышки (а значит, и от объектива), даст в сто раз более яркий отраженный свет, чем такой же объект на расстоянии в 1 метр. А 1 метр – в сто раз более яркий, чем на 10 метрах. И так далее.
Например, это хорошо заметно, если снять зимой со вспышкой падающий снег – будут видны очень яркие пятна на расстоянии в несколько сантиметров, и постепенно убывающие по яркости – на заднем плане.
А поскольку чувствительность матрицы не беспредельна, то, если камера едва-едва зафиксировала при свете вспышки либо подсветки пыль или насекомое на переднем плане (несколько сантиметров), то уже на расстоянии метра та же пыль не будет видна совершенно (ее яркость будет ниже порога матрицы, или на уровне шумов). Например, пыль или насекомое, удаляющееся от камеры с подсветкой на середину комнаты, уменьшается в яркости в 10 и более раз (а еще следует учесть и уменьшение угловых размеров - то есть площади, с которой камера снимает изображение объекта, в той же пропорции).
В результате при движении объекта ОТ камеры – кажется, что он пропадает, а при движении НА камеру – что возникает ниоткуда.
Теперь вернемся к рассмотренному выше эффекту «прерывистого» движения – и получаем иллюзию якобы самопроизвольного возникновения и исчезновения объектов (пыли или насекомых) на видео.

 

Закон второй.
Камера «видит» объект только в том случае, если он про своей освещенности (яркости) отличается от окружающего его фона (на самом деле, находящегося за ним).
Темный объект не виден на темном фоне, светлый – на светлом (одинаковой с ним яркости).

Простейший случай – комнатная пыль не видна днем на фоне стен и мебели, поскольку они освещены так же, как и она. И не только камерой, но и глазом.
Но пыль становится хорошо видна невооруженным глазом, если ее осветить косым лучом яркого света (например, ярким светом Солнца, проходящим в комнату через щель в шторах). Здесь важно, чтобы Солнце не освещало фон, на котором видна пыль.

В помещении, если оно освещается светом фотовспышки, яркость отаженного света от близко расположенных стен и потолка обычно слишком велика, чтобы на их фоне была видна пыль.
Но совсем другое дело – при съемке со вспышкой на улице, ночью (в сумерках). Яркий фон практически отсутствует (свет вспышки слишком слаб, чтобы дать сильное отражение от домов или деревьев вдали). В таких условиях фотокамера со вспышкой фиксирует все, что находится в воздухе на расстоянии от десятков сантиметров до десяти (и более) метров, в зависимости от размеров и отражающей способности объектов. На снимках оказываются видны: на расстоянии порядка метра - снежинки, капли дождя, пух или пыльца растений, уличная пыль, мелкие мошки, на расстоянии до десятков метров – крупные насекомые (бабочки).

Закон третий. У источника направленного света, как правило, яркость убывает о середины к краям.
(У вспышки она тоже убывает, но обычная вспышка освещает более широкий сектор, чем захватывает объектив, поэтому этот эффект не так заметен).
Примеры – подсветка направленным светом «от камеры», мощность которой значительно меньше, чем у вспышки (например, дюжина светодиодов). Или, похожий случай – при подводной съемке, когда софиты укреплены непосредственно на боксе с камерой. Максимальная яркость освещения обеспечивается в центре кадра (в пределах некоторого «пятна», обеспечиваемого конусом света от источника направленного света), и затем убывает к краям кадра (светового конуса).

В результате, наблюдается двоякий эффект.

Если съемка происходит без светлого фона (на улице ночью, или в море на глубине), то точечный объект виден, пока находится в пределах яркой части конуса. Переместившись вбок (к краю кадра), он постепенно теряет яркость, пока в какой-то момент не «пропадает» (не фиксируется камерой). Понятно, что он пропадает только из видимости, а вовсе не исчезает физически - точно так же, как если бы мы просто выключили подсветку.
При движении объекта в направлени ОТ камеры – происходит тот же эффект, который рассмотрен выше (яркость падает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника света), и в какой-то момент становится темным, и поэтому не виден на темном фоне.

Теперь – что произойдет в помещении. Тот же источник направленного света создает в центре кадра яркое пятно света, отраженного от стен и потолка. Оно неравномерное по яркости (зависит от расстояния, от угла наклона плоскости освещенной поверхности, от ее цвета и способности рассеивать свет в направлении обратно на источник).
В этом случае, точечный объект (пыль, насекомое и пр.) перестает фиксироваться камерой не только тогда, когда выходит за пределы конуса подсветки (то есть становится темным), но и тогда, когда пересекает более яркий фон в центре кадр (когда яркость фона сравнивается с яркостью объекта, или становится выше нее). То же происходит, если в кадре есть более близкие яркие (светлые) предметы, мебель и пр.

Таким образом, в условиях направленной подсветки в помещении, у точечного объекта есть как минимум три возможности «пропасть» (то есть, перестать фиксироваться камерой):
- постепенно удалиться в направлении ОТ источника света, оставаясь до самого «исчезновения» в средней части кадра,
- сместиться вбок к краю кадра, выйдя из наиболее яркой части конуса света,
- попасть на яркий фон, либо в центре кадра, либо перед ярко освещенными предметами.

Теперь снова вспоминаем еще и про «пунктир»: если он пересек границу плавного перехода от более темного фона к более яркой центральной части пятна (или наоборот – вышел за пределы освещенного конуса, или отлетел на большое расстояние) в момент между кадрами, когда объект не фиксировался на видео – то опять же создается иллюзия, что объект «исчез» скачком, даже не долетев до границы перехода.

Отдельный вопрос – превращение точечных объектов (пыль, капли воды, насекомые и пр.) в круглых «орбов».
Здесь причина простая – так «размываются» в объективе ВСЕ точечные объекты, находящиеся вне ГРИП (границ резко изображаемого пространства), или проще – зоны резкости.
В зависимости от типа камеры и условий съемки, это расстояние может составлять от единиц сантиметров до полутора метров. Но чаще – менее метра. Для домашней пыли – порядка десятка сантиметров.

Ну вот, вроде пока все, что успел.
Я специально не стал рассматривать «зайцев» (переотражение диафрагмы в линзах объектива, при ярком контровом свете), ибо оно многократно описано на сайтах по фотографии.

 

Написать Николаю можно на почту ГТиЗ , указав  адресата письма.

в Тайны и Загадки

в