Как захватить качающийся маятник?

Маятник при достижении крайностей на мгновение останавливается, позволяя нам увидеть детали боба и постепенно увеличивать его скорость в направлении точки равновесия. Поэтому его траектория размыта в наших глазах.

Длительная выдержка может отображать траекторию, но не детали боба: с другой стороны, промежуток времени показывает слишком много деталей, так что след траектории не изображается:

Этот закрыт для того, что я ищу, но это не в прямой видимости. Переход не очень гладкий.

Этот ближе, но показывает боб только один раз, а не в обоих крайностях, как предыдущий. Траектория также исчезла.

Q: Как изобразить это на одном изображении:

• Детали Боба только в обеих крайностях,

• Размытый след траектории,

• Плавный переход между? Бонус, если он может показать постепенность скорости.

Я могу редактировать существующие изображения / видео или настроить вещи.

^{К вашему сведению: Интересное связанное явление: Persistence Of Vision}

Давайте посмотрим на последнюю картинку.

• Если вы хотите черный фон, вы должны быть осторожны, чтобы не пролить свет. Это относительно легко контролировать в большой студии, почти невозможно в маленькой комнате. Вам нужен фон, который далеко. Вы даже можете снимать ночью на улице, если погода позволяет.

• Вам нужен непрерывный свет, чтобы показать траекторию. Обратите внимание, что маятник проводит больше времени в экстремальных условиях, чем в нижней части траектории, потому что он стоит неподвижно в крайних точках и наиболее быстро внизу. Вот почему траектория кажется блеклой. Вы можете поместить свой непрерывный источник света ближе к дну, чтобы смягчить этот эффект.

• Чтобы показать застывшие детали на маятнике, вы можете вручную активировать вспышку, когда маятник находится на обеих крайностях. Период маятника является постоянным и зависит только от длины струны, так что вы можете нажать ногами на «ритм» и включить вспышку при необходимости. Берт Стефани и Дэвид Хобби называют это синхронизацией BioWizard .

Так что вы можете попробовать:

• Очень темная среда, за исключением одного непрерывного света рядом с вашим маятником.
• Запустите маятник.
• ISO 200, f / 10, начало 10 секундной экспозиции.
• Получить ритм, поп вспышка вручную один раз в обоих крайностях.
• Дождитесь окончания воздействия.
• Попробуйте еще раз с другими параметрами, пока он не будет выглядеть хорошо для вас. Фотошоп не нужен!

Вот связанный пример, который я взял несколько лет назад.

• Длительная выдержка на штативе
• 1 красный светодиод на носу скейтборда
• 1 синий светодиод на хвосте
• 1 слайд в середине, чтобы изменить направление скейтборда
• 1 ручная вспышка во время слайда

Интересно, что произойдет, если в дополнение к шагам, предложенным в этом превосходном ответе , вы будете использовать достаточно длительную экспозицию (скажем, 5-10 минут), чтобы длина хода маятника заметно затухала при использовании очень тусклого источника постоянного света ? (Или даже два, один сверху и один снизу, чтобы вы могли пометить их обоих от сияния к фону.)

Вам нужно будет сделать обе ваши вспышки как можно скорее после открытия затвора. Возможно, синхронизироваться с ритмом маятника перед открытием затвора. Таким образом вы фиксируете боб двумя вспышками в самых крайних точках дуги перемещения, записанной при длительной экспозиции.

По мере того, как дуга маятника затухает, боб будет проводить все больше и больше времени ближе к центру дуги, поскольку он больше не будет тратить время на концах. Период колебаний остается постоянным, но пройденное расстояние уменьшается, что означает, что скорость через дно дуги также будет уменьшаться. Это может помочь выровнять яркость размытого следа в середине по сравнению с крайностями.

Подумайте о том, чтобы добавить к источнику света источник света, например светодиод. Установите экспозицию на несколько периодов маятника и высветите внешний источник света до крайности. Этот подключенный источник света должен проследить четкий путь, а вспышки должны освещать крайности.

Светодиоды довольно направленны, поэтому вы должны иметь возможность контролировать, сколько света попадает на боб. Светодиод может питаться от небольшой батареи, прикрепленной к бобу, или питаться через кабель маятника.

Ваша проблема, на самом деле, более техническая, чем кажется на первый взгляд.

Кажется, вам нужны эти конкретные требования:

Экспозиция должна отражать скорость, поэтому в точке (1) она должна выглядеть менее яркой, потому что она проходит быстрее, точка муравья (2) должна быть ярче, потому что она движется медленнее, и вы хотите четко видеть объект в (3) в крайностях.

Обратимся к пунктам 1 и 2.

Вы не хотите использовать единственный источник света в центре, потому что у вас будет горячая точка в центре, отменяющая эффект «скорости». Этот свет будет выставлен больше в центре, если он достаточно далеко или достаточно велик. (Возможно, один большой рассеянный свет может работать)

Я рекомендую вам преувеличивать этот эффект скорости, используя два боковых источника света.

Таким образом, эффект более заметен, потому что у вас будет больше света, когда маятник находится в крайних точках.

Но вот настоящая техническая проблема.

Чтобы выставить точно объект по краям, вам, вероятно, нужен триггерный датчик освещения, возможно, инфракрасный, чтобы этот свет не добавлялся к фотографии.

Но вы можете преодолеть это несколькими способами.

Ручное срабатывание вспышки в крайних случаях (затем я рекомендую плавный запуск, возможно, с использованием удаленных триггеров, таких как Yongnuo 603, который действительно дешев), потому что встроенную кнопку на вспышке, тестовую кнопку, как правило, трудно нажимать из соображений безопасности)

Я бы не рекомендовал очень длинную экспозицию по одной причине, вероятно, она может обнаружить затухание в несколько проходов, увеличивая экспозицию в центре. Конечно, этот распад зависит от того, насколько массивным является маятник.

Постарайтесь ограничить эту экспозицию только 2-3 проходами, поэтому не используйте очень тусклый свет.

Некоторые источники света могут иметь эффект мерцания, поэтому примите это во внимание.

Если вы хотите получить изображение единого колебания, представляющего скорость и траекторию, я бы немного скорректировал @Eric превосходный ответ.

Используйте вспышку с синхронизацией по второй шторке, чтобы исключить любую «дополнительную» экспозицию при непрерывном освещении, остановив экспозицию, когда вы достигнете начальной точки качания. Ручной триггер вспышки необходим только для вершины, самой дальней от начала свинга. Это дало бы более равномерное распределение света, чтобы соответствовать колебанию. Случайное время экспозиции означает, что маятник будет экспонироваться в течение всего времени экспозиции, и, таким образом, он будет выглядеть ярче на любых участках траектории, которые подвергаются большему воздействию (в разумных пределах очень длительное время экспозиции, как предложил @Michael Clark, эффективно устранит этот эффект). )

Например, если экспозиция прекращается, когда маятник находится на полпути во время своего колебания, и в результате первая половина качания экспонируется вдвое дольше, чем вторая половина, это будет заметно на полученном изображении. Чем больше свингов, тем меньше эффект, но это также означает, что вы увидите затухание свинга, которое, я полагаю, вам не нужно. Если вы это сделаете, то следуйте совету Майкла.

Для программного ответа, в отличие от всех отличных фотографических ответов, я бы предложил провести видео высокого разрешения с хорошо освещенным маятником, по крайней мере, за 1 полный цикл.

Затем вы можете разделить видео на кадры (я бы использовал для этого преобразование Image Magic ), убедитесь, что у вас есть равное количество кадров для каждой точки цикла, а затем смесь экспозиции ( Hugin ), но с несколькими копиями два конечных изображения, немного поиграв, должны получить нужные вам результаты. Там, где маятник движется быстрее всего, он будет тусклым.

И ImageMagick & Hugin бесплатны, бесплатны и открыты, и доступны для большинства платформ.