Как думаете, когда уже летающие машины изобретут? Только не эту хрень пропеллерную, которую и сейчас делают, а нормально, как в пятом элементе или типа того. Что бы можно было заглушить двигатель и машина при этом не падала.
А теперь мой заголовок…
Вот видео-источник за авторством Action Lab.
Чтобы получить эффект, нужны три компонента.
Дым, например от электроцигары — чтобы луч был виден.
Стробоскоп (механический или электронный) — чтобы лазер мигал.
И некое ритмичное движение — без него не будет стробоскопического эффекта.
Но где здесь ритмичное движение? А его делает другая совершенно незаметная часть установки — электронный «затвор» кинокамеры.
Мы все знакомы с мультипликационным штампом: едущий, например, автомобиль искажается.
Чей-то институтский материал по мультипликации
Дело в том, что мультипликаторы тех времён реально видели автомобили искажёнными.
Гонка в Германии (1922), предположительно на трассе АФУС (Берлин)
Их искажал фото- и киноаппарат.
В идеальном затворе должна каким-то образом исчезать и снова появляться крышка. Но поскольку ничего идеального в нашем мире нет, есть два основных способа ненадолго открыть и снова закрыть что-то.
АДЫН. Центральный затвор.
Ранний центральный затвор Цейса
Открывается как диафрагма, синхронизируется со вспышкой на любой выдержке, недостатки — плохо сочетается со сменной оптикой, даже лучшие образцы дают выдержку 1/500 и дальше никак.
ДЖВА. Щелевой затвор.
Затвор от фотоаппарата «Киев-4а»
По кадру пробегает узкая щель. Этот затвор хорошо сочетается со сменной оптикой, немного изменённым годится в кино, позволяет маленькие выдержки (на современных фотоаппаратах — даже 1/4000), но есть один серьёзный недостаток.
Общее время экспонирования кадра намного больше, чем выдержка! У моего «никона» это 1/200, у советского хита «Зенита-Е» — 1/30!
Отсюда другое прозвище эффекта — rolling shutter, дословно «катящийся затвор».
Пока затвор работает, машина ухитряется сместиться. Вот и всё.
Работа временнóго параллакса
Домашнее задание: в какую сторону двигалась щель на фото немецких гонок?
Этот эффект сейчас снова набирает популярность. КМОП-матрица оказалась медленнее ПЗС, время считывания у большинства экземпляров в пределах 1/100 секунды, и она тоже делает похожие искажения. Например, такие.
Знаменитый глюк со съёмкой пропеллера
Прикидочный расчёт. Дано: съёмка 30 к/с, быстродействие затвора 1/100 секунды, и хочется, чтобы выстрел был длиной в 1/3 кадра.
Тогда стробоскоп крутится со скоростью 30 об/с (чуть в плюс, чтобы выстрел двигался против шторки, и чуть в минус — если в сторону её движения), и открывает луч на 1/300 секунды, или 1/10 полного круга.
Если пренебречь временем выдержки, то 1/100 (время открытия затвора) + 1/300 (время открытия стробоскопа) = 1/75, и в зависимости от желаемой задачи лучше сделать на стробоскопе два или три таких выреза. Действующим будет один случайный. Два выреза, если не должно быть ситуации «сразу два луча в экране», и три — чтобы было проще ловить синхронизацию.
И ещё одна оговорка. Выдержка должна быть значительно меньше быстродействия затвора: например, 1/500. Если чуть меньше — эффект размывается. Если равна или больше — затвор успевает открыться полностью, эффекта нет или почти нет.
Если подумать, известный мем «панорамный кот» — это тоже временной параллакс! Вот только быстродействие тут — те несколько секунд, что мы ведём аппарат. А программа сшивания панорам имеет подобие интеллекта, и вместо растянутого/сжатого зверя получается вот такая кошачья многоножка.
Правдоподобный (вроде не шоп) панорамный кот © hanamomoact
Всем котиков!
Предлагаю начать сегодня с интригующего видео.
В видео вертолет летает с помощью невидимых ниточек.
Как же это возможно? Вся вина на стробоскопическом эффекте. Эффект заключается в иллюзии неподвижности на самом деле быстро движущихся тел.
Суть эффекта понять довольно легко. Представим, что у нас есть фотоаппарат, который делает, например, один кадр в секунду. И пусть у нас есть вращающийся круг, на который нанесена белая полоска и который делает, допустим, тоже 1 оборот в секунду.
При съемке на всех фотографиях полоска будет в одном и том же месте, ведь камера делает кадр ровно в тот момент, когда круг в очередной раз совершил оборот. Создастся иллюзия того, что круг на самом деле не вращается. Именно это показано в видео.
Обратите внимание, что полоска будет неподвижна в том случае, если частоты вращения и съемки совпадают идеально. Если же частота вращения чуть меньше или больше частоты съемки, то полоска медленно вращается в одну или в другую сторону, так как за время съемки все же успевает немножко сдвинуться между кадрами.
Теперь всякие разные демонстрации. Давайте начнем с опасных. Опасность этого эффекта заключается в том, что человеческий глаз имеет совсем не бесконечную частоту кадров, из-за чего некоторые быстровращающиеся тела будут казаться неподвижными - очень опасно, если это вал станка или лезвие ножа.
А так стробоскопический эффект - это весело! Вертолет тому доказательство.
Думаю, вы в фильмах или на видео замечали довольно интересный эффект - машина вроде бы и едет, а колеса не крутятся или даже крутятся в обратную сторону.
Ответом опять же является стробоскопический эффект (для колес - Wagon-Wheel-Effect). Камера имеет конкретное количество кадров, которое делает за секунду. Если частота вращения колес совпадет с частотой кадров, то колесо будет к каждому новому кадру возвращаться в исходное положение. То есть, на деле колесо полностью повернулось, однако между двумя последовательными кадрами никакой разницы нет - так и создается иллюзия.
Если частота съемки будет чуть больше или меньше, чем частота вращения колес, то будет казаться, будто колеса медленно вращаются вперед или даже назад.
Этот эффект так понравился некоторым людям, что они сделали специальные вращающиеся диски (spinner wheel covers) для имитации эффекта. Я так понял, они подстраиваются под вращение колес, создавая иллюзию отсутствия вращения.
Выглядит, однако, интересно, но цены, однако, сильно высокие и, однако, стоит ли оно того?
Есть еще одна довольно забавная демонстрация стробоскопического эффекта.
Лазер создает непрерывный синий лучик. Перед лазером ставят колесико с прорезями так, что теперь свет идет с перерывами. Если подстроить частоту кадров близко к частоте вращения колесика, то можно заставить 'импульсы' света висеть в воздухе или медленно двигаться.
На всякий случай уточню, что свет в воздухе распространяется со скоростью 300 000 км/с, и никакими колесиками мы его не замедлим :)
Ну, и конечно же, вы наверняка видели вот такую замечательную лампу! Антигравитационную, емае!
Создается самая обычная струйка воды. Если на нее посветить мерцающими лампами и подстроить частоту их вспышек, то можно заставить капли медленно падать, держаться на одном уровне или вообще подниматься. Если капли неподвижны, например, то за время между мерцаниями лампы одна капля успевает пролететь и встать на место другой, другая на место третьей и так далее. Из-за этого нам кажется, что они не движутся.
Ну, и закончить хочу крайне известным опытом с левитирующей водой и заодно показать наглядно влияние небольших отличий в частотах.
Итак, шланг с водой подсоединяют к динамику и запускают звук 24 Гц, т.е. 24 движения в секунду. Камеру включают на такую же частоту кадров - и вода как будто бы левитирует!
Если поставить 25 кадров в секунду, то за каждый кадр вода будет успевать чуть сместиться, из-за чего это будет выглядеть как медленное падение.
Если же поставить 23 кадра в секунду, то за каждый кадр вода наоборот будет немного не успевать, из-за чего кажется, что вода поднимается.
Все это - изящная оптическая иллюзия, называемая стробоскопическим эффектом.
Если бы мы посмотрели на это вживую, то увидели бы просто струю воды без изысков. Чтобы пронаблюдать своими глазами такую картину, потребуется мерцающая лампа.
Надеюсь, было интересно! Больше подобных демонстраций вы найдете в моем Telegram-канале.
в комментариях просят добавить, что при посадке скорость вращения винтов не меняется, поэтому эффект не пропадает.
"Тяга вертолёта управляется ручкой шаг-газ, которая увеличивает шаг винта (лопости поворачиваются вокруг продольной оси и заграбастывают больше воздуха) и одновременно добавляет подачу топлива, чтобы скомпенсировать увеличенное сопротивление воздуха на лопостях."
