Покадровая съемка - Time-lapse photography

"Промежуток времени" перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Промежуток времени (значения).
Замедленная съемка заката
Бобы мунг прорастание семян, 10-дневный интервал примерно в 1 минуту
В АЛМА покадровая съемка ночного неба[1]
Цветущий герань; 2 часа сжаты в несколько секунд

Покадровая съемка это метод, при котором частота, на которой фильм кадры захватываются ( частота кадров ) гораздо более разбросан, чем частота, используемая для просмотра последовательности. При воспроизведении с нормальной скоростью кажется, что время движется быстрее и, следовательно, истекающий. Например, образ сцены можно снимать со скоростью 1 кадр в секунду, но затем воспроизводить со скоростью 30 кадров в секунду; результат очевиден 30 раз увеличение скорости. Аналогичным образом фильм также можно воспроизводить с гораздо более низкой скоростью, чем та, с которой он был снят, замедляя в противном случае быстрое действие, как в замедленное движение или высокоскоростная фотография.

Процессы, которые обычно кажутся малозаметными и медленными для человеческого глаза, например движение солнца и звезд на небе или рост растений становятся очень заметными. Замедленная съемка - крайняя версия кинематография техника недоворот. Покадровая анимация сопоставимая техника; объект, который на самом деле не движется, например марионетку, можно многократно перемещать вручную на небольшое расстояние и фотографировать. Затем фотографии можно воспроизвести как пленку со скоростью, которая показывает, что объект движется.

История

Вот некоторые классические предметы для покадровой фотографии:

  • Пейзажи и небесное движение
  • выращивание растений и раскрытие цветов
  • гниение фруктов и срок годности
  • эволюция строительного проекта
  • люди в городе

Этот метод использовался для фотографирования толпы, движения транспорта и даже телевидения. Эффект фотографирования объекта, который незаметно медленно меняется, создает плавное впечатление движения. Быстро меняющийся предмет превращается в натиск активности.

Появление покадровой фотографии произошло в 1872 году, когда Лиланд Стэнфорд нанял Идверда Мейбриджа, чтобы доказать, могут ли копыта скаковых лошадей одновременно подниматься в воздух во время бега. Эксперименты продолжались 6 лет до 1878 года, когда Мейбридж установил серию камер на каждые несколько футов пути, на которых были растяжки, срабатывающие при беге лошадей. Фотографии, снятые с нескольких камер, затем были объединены в коллекцию изображений, на которых запечатлены бегущие лошади.[2]

Первое использование покадровой фотографии в художественном фильме было в Жорж Мельес 'кинофильм Carrefour De L'Opera (1897).[3]

Ф. Перси Смит пионер[4] использование покадровой съемки в природе с его 1910 г. немое кино Рождение цветка.[5]

Первое использование промежутка времени для записи движения цветов произошло в Йосемити в конце 1911–1912 гг. Артур С. Пиллсбери, которые построили для этой цели специальную камеру и записывали движение цветов в течение их жизненного цикла.[нужна цитата ] Пиллсбери владел Студией Трех Стрел в Долине и применил эту технику для решения проблемы обеспечения выживания быстро исчезающих разновидностей на лугах. В Кавалерия США, в то время отвечавшие за Йосемити, косили луга, чтобы добыть корм для своих лошадей.

Пиллсбери показал свой первый фильм суперинтендантам национальных парков во время конференции, проведенной для них в Йосемити с 14 по 16 октября 1912 года. Результатом стало единодушное согласие суперинтендантов прекратить вырубку лугов и начать их сохранение. Пиллсбери снял промежуточные фильмы о 500 из 1500 разновидностей полевых цветов в Йосемити в течение следующих лет.

Его фильмы были показаны во время его лекций, которые были запланированы сначала в клубах садоводов Калифорнии, а затем в большинстве крупных университетов страны. Пиллсбери также показывал свои фильмы и читал лекции на форумах мэрии и Национальное географическое общество.

В 1926 году его попросили представить президенту свои фильмы с замедленной съемкой и недавно изобретенную микроскопическую пленку. Кэлвин Кулидж на ужине 15 марта в честь президента в Уиллард Отель в Вашингтоне, округ Колумбия. Министр внутренних дел Герберт Уорк пригласил Пиллсбери представить фильмы.

Использование фотографии в этой форме для сохранения природных ресурсов было первым и последовало за его использованием пленки для создания первого записанного фильма о природе, который был показан туристам в Йосемити весной 1909 года.

Замедленная съемка биологических явлений была впервые предложена Жаном Командоном.[6][7] в сотрудничестве с Пате Фререс с 1909 г. Ф. Перси Смит в 1910 г. и Роман Вишняк с 1915 по 1918 год. Цейтраферная фотография стала пионером в 1920-х годах благодаря серии художественных фильмов, названных Bergfilme (Горные фильмы ) от Арнольд Фанк, в том числе Das Wolkenphänomen в Малой (1924) и Святая гора (1926).

С 1929 по 1931 гг. Р. Р. Райф удивили журналистов ранними демонстрациями покадровой киномикрографии с большим увеличением[8][9] но нельзя сказать, что ни один режиссер популяризировал покадровую съемку.[нужна цитата ] чем доктор Джон Отт, чья жизнь задокументирована в DVD-фильме Изучение спектра.

Первоначальная «дневная» карьера Отта была карьерой банкира, с покадровой киносъемкой, в основном растений, первоначально просто хобби. Начиная с 1930-х годов Отт покупал и строил все больше и больше оборудования для покадровой съемки, в конечном итоге построив большую теплицу, полную растений, камер и даже самодельных автоматизированных электрических систем управления движением для перемещения камер, чтобы следить за ростом растений по мере их роста. развит. Он снимал всю свою оранжерею с растениями и камерами, пока они работали - виртуальная симфония покадрового движения. Его работа была показана в эпизоде ​​в конце 1950-х годов телешоу по запросу, Ты просил об этом.

Отт обнаружил, что движением растений можно управлять, изменяя количество воды, подаваемой растениям, и варьируя цветовую температуру света в студии. Некоторые цвета заставляли растения цвести, а другие цвета заставляли растения приносить плоды. Отт открыл способы изменить пол растений, просто варьируя цветовую температуру источника света. Используя эти методы, Отт покадрово анимированные растения «танцуют» вверх и вниз синхронно с заранее записанными музыкальными треками. Его кинематография цветущих цветов в таких классических документальных фильмах, как фильм Уолта Диснея. Секреты Жизни (1956) впервые применили покадровую съемку в кино и на телевидении.[нужна цитата ] Отт написал несколько книг по истории своих покадровых приключений, Мой погреб из слоновой кости (1958), Здоровье и Свет (1979) и документальный фильм Изучение спектра (DVD 2008).

В Оксфордский институт научного кино в Оксфорд, объединенное Королевство специализируется на системах покадровой и замедленной съемки, а также разработала системы камер, которые могут входить (и перемещаться) в небольшие места.[нужна цитата ] Их кадры появлялись в документальных фильмах и телефильмах.

PBS НОВАЯ ЗВЕЗДА в 1981 году в сериале был показан полный эпизод о покадровой (и замедленной) фотографии и системах под названием Движение по-прежнему. Основные моменты работ Оксфорда - это замедленные снимки собаки, стряхивающей с себя воду, с крупным планом, когда капли сбивают пчелу с цветка, а также замедленная съемка разложения мертвой мыши.

Первое крупное использование замедленной съемки в художественном фильме было Кояанискатси (1983).[нужна цитата ] В не повествовательный фильм "Режиссер Годфри Реджио" содержит покадровую съемку облаков, толпы и городов, снятую кинематографистом. Рон Фрике. Спустя годы Рон Фрике продюсировал сольный проект под названием Хронос снятый на камеры IMAX, который до сих пор часто воспроизводят на Дискавери HD. Фрике широко использовал эту технику в документальном фильме. Барака (1992) которую он сфотографировал на Тодд-АО (70 мм ) фильм. Недавние фильмы, полностью снятые с использованием покадровой съемки, включают фильм Нейта Норта, Силиконовая долина Промежуток времени, который является первым полнометражным фильмом, почти полностью снятым в трехкадровом формате. расширенный динамический диапазон, а также три полнометражных документальных фильма художника Питера Бо Раппмунда, Психогидрография (2010), Тектоника (2012), и Топофилия (2015).

Бесчисленное множество других фильмов, рекламных роликов, Телевизор шоу и презентации включали покадровую съемку.

Например, Питер Гринуэй фильм Зед и два нуля включал в себя побочный сюжет, включающий покадровую фотосъемку разлагающихся животных, и включал композицию под названием «Замедленная съемка», написанную для фильма Майкл Найман. В конце 1990-х годов цейтраферная кинематография Адама Зоглина была представлена ​​в CBS телесериал Раннее издание, изображающие приключения персонажа, который сегодня получает завтрашнюю газету. Дэвид Аттенборо сериал 1995 года, Частная жизнь растений, также широко использовали эту технику.

Терминология

Частоту кадров при интервальной видеосъемке можно изменять практически в любой степени: от скорости, приближающейся к нормальной частоте кадров (от 24 до 30 кадров в секунду), до одного кадра в день, неделю или дольше, в зависимости от объекта. .

Термин "замедленная съемка" также может относиться к тому, как долго затвор камеры открыт во время воздействие из каждый кадр пленки (или видео), а также применялся для использования длинных затворов, используемых в неподвижной фотографии в некоторых старых фотографических кругах. В фильмах оба вида замедленной съемки могут использоваться вместе, в зависимости от сложности используемой системы камеры. Для ночного снимка звезд, движущихся во время вращения Земли, требуются обе формы. Для того, чтобы тусклый свет звезд попадал на пленку, необходима длительная выдержка каждого кадра. Промежутки времени между кадрами обеспечивают быстрое перемещение при просмотре пленки с нормальной скоростью.

Поскольку частота кадров покадровой съемки приближается к нормальной, эти «мягкие» формы покадровой съемки иногда называют просто быстрое движение или (в видео) перемотка вперед. Этот тип покадровой покадровой съемки напоминает видеомагнитофон в режиме быстрой перемотки вперед ("сканирование"). Человек, едущий на велосипеде, будет демонстрировать неистово качающиеся ноги, пока он мчится по городским улицам со скоростью гоночного автомобиля. Более длительная выдержка для каждого кадра также может привести к размытости движений ног человека, усиливая иллюзию скорости.

Двумя примерами обеих техник являются последовательность бега в книге Терри Гиллиама. Приключения барона Мюнхгаузена (1989), в котором персонаж опережает летящую пулю, а аниматор из Лос-Анджелеса Майк Джиттлов короткометражные и полнометражные фильмы 1980-х годов с названиями Волшебник скорости и времени. При использовании в кино и на телевидении быстрое движение может служить одной из нескольких целей. Одно из популярных применений - для создания комического эффекта. А фарс комическая сцена может быть воспроизведена в быстром движении под сопровождающую музыку. (Эта форма спецэффекта часто использовалась в немое кино комедии на заре кино; смотрите также жидкое электричество ).

Еще одно использование быстрого движения - ускорение медленных сегментов телепрограммы, которые в противном случае занимали бы слишком много времени, отведенного телешоу. Это позволяет, например, сжать медленную сцену в шоу косметического ремонта дома, когда мебель перемещается (или заменяется другой мебелью) за меньший промежуток времени, в то же время позволяя зрителю увидеть, что произошло.

Противоположность быстрому движению - медленное. Кинематографисты называют быстрое движение недоворот так как изначально это было достигнуто путем поворота камеры с ручным управлением медленнее, чем обычно. Сверхскоростной производит эффекты замедленного движения.

Как работает таймлапс

Фильм часто проецируют на 24 кадр / с, то есть 24 изображения появляются на экране каждую секунду. При нормальных обстоятельствах фильм камера будет записывать изображения со скоростью 24 кадра / с. Так как скорость проецирования и скорость записи одинаковы.

Даже если пленочная камера настроена на более низкую скорость записи, она все равно будет проецироваться со скоростью 24 кадра / с. Таким образом, изображение на экране будет двигаться быстрее.

Замедленная съемка timeline.svg

Изменение скорости изображения на экране можно рассчитать, разделив скорость проецирования на скорость камеры.

Таким образом, фильм, записанный со скоростью 12 кадров в секунду, будет двигаться в два раза быстрее. Съемка со скоростью камеры от 8 до 22 кадров в секунду обычно попадает в категорию ускоренного движения с недостаточной скоростью, при этом изображения, снятые на более медленных скоростях, более точно относятся к сфере покадровой съемки, хотя эти терминологические различия не были полностью установлены во всех фильмах. производственные круги.

Те же принципы применимы к видео и другим техникам цифровой фотографии. Однако до недавнего времени[когда? ], видеокамеры не могут записывать с переменной частотой кадров.

Интервальная съемка может быть достигнута с помощью некоторых обычных кинокамер, просто снимая отдельные кадры вручную. Но более высокая точность приращения времени и постоянство экспозиции последовательных кадров лучше достигается с помощью устройства, которое подключается к системе затвора камеры (если позволяет конструкция камеры), называемой интервалометр. Интервалометр регулирует движение камеры в соответствии с определенным интервалом времени между кадрами. Сегодня многие цифровые фотоаппараты потребительского класса, включая даже некоторые наведи и снимай камеры иметь оборудование или программного обеспечения доступны интервалометры. Некоторые интервалометры могут быть подключены к системам управления движением, которые перемещают камеру по любому количеству осей по мере достижения покадровой фотографии, создавая наклоны, панорамы, треки и снимки с движением, когда фильм воспроизводится с нормальной частотой кадров. Рон Фрике является основным разработчиком таких систем, что можно увидеть в его короткометражном фильме. Хронос (1985) и его художественные фильмы Барака (1992, выпущено видео в 2001 году) и Самсара (2011).

Замедленная съемка с короткой и длинной выдержкой

Время выдержки в интервале кадров

Как упоминалось выше, помимо изменения скорости камеры, важно учитывать взаимосвязь между интервалом кадров и временем экспозиции. Эта связь контролирует количество Размытость присутствует в каждом кадре и, в принципе, точно так же, как регулировка угол затвора на кинокамере. Это известно как «перетаскивание затвора».

Пленочная камера обычно записывает изображения со скоростью 24 кадра в секунду (кадр / с). Во время каждого1⁄24 во-вторых, пленка фактически подвергается воздействию света примерно половину времени. В остальное время он скрыт за ставнями. Таким образом, время выдержки для кинопленки обычно рассчитывается как1⁄48 второй (часто округляется до1⁄50 второй). Регулировка угла затвора на пленочной камере (если позволяет ее конструкция) может добавлять или уменьшать размытость при движении, изменяя количество времени, в течение которого кадр пленки фактически подвергается воздействию света.

Размытие и время выдержки

В режиме покадровой фотографии камера записывает изображения с определенным медленным интервалом, например, один кадр каждые тридцать секунд (1⁄30 кадров в секунду). На какое-то время жалюзи будут открыты. При короткой выдержке пленка подвергается воздействию света в течение нормального времени экспозиции в течение ненормального интервала кадров. Например, камера будет настроена на выставление кадра для1⁄50 секунду каждые 30 секунд. Такая установка создаст эффект чрезвычайно узкого угла затвора, что придаст пленке покадровая анимация качественный.

При длительной длительной выдержке время экспозиции будет примерно таким же, как при обычном угле затвора. Обычно это означает, что время выдержки должно составлять половину интервала кадра. Таким образом, 30-секундный интервал кадров должен сопровождаться 15-секундной выдержкой для имитации обычного затвора. Полученная пленка будет гладкой.

Время экспозиции можно рассчитать на основе желаемого эффекта угла затвора и интервала кадров с помощью уравнения:

Интервальная съемка с длительной выдержкой встречается реже, потому что часто бывает трудно должным образом экспонировать пленку при таком длительном периоде, особенно при дневном свете. Кадр пленки, экспонированный в течение 15 секунд, получит в 750 раз больше света, чем его1⁄50 второй аналог. (Таким образом, будет больше 9 останавливается сверх нормальной экспозиции.) Научный уровень фильтр нейтральной плотности может использоваться для компенсации передержки.

Покадровое движение камеры

Некоторые из самых потрясающих изображений в режиме покадровой съемки создаются путем перемещения камеры во время съемки. Покадровую камеру можно установить на движущийся автомобиль, например, для создания представления о предельной скорости.

Однако для достижения эффекта простого отслеживающий выстрел, необходимо использовать управления движением переместить камеру. Установка управления движением может быть настроена на Долли или Сковорода камера в ледяном темпе. При проецировании изображения может показаться, что камера движется с нормальной скоростью, в то время как мир вокруг нее находится в режиме замедленной съемки. Это сопоставление может значительно усилить иллюзию покадровой съемки.

Скорость, с которой камера должна двигаться, чтобы создать воспринимаемое нормальное движение камеры, может быть вычислена путем обращения уравнения покадровой съемки:

Барака был одним из первых фильмов, в которых этот эффект использовался до крайности. Директор и кинематографист Рон Фрике разработал собственное оборудование для управления движением, в котором использовалось шаговые двигатели панорамировать, наклонять и перемещать камеру.

Короткометражный фильм Год по заброшенной дороге показывает, как проходит год в Норвегии Børfjord со скоростью в 50 000 раз выше нормальной всего за 12 минут. Камера перемещалась вручную, немного каждый день, поэтому пленка создает у зрителя впечатление плавно перемещающегося по территории. фьорд в течение года каждый день сокращается до нескольких секунд.

Покадровую съемку панорамирования можно легко и недорого получить с помощью широко доступного экваториальная монтировка телескопа с прямое восхождение мотор (*Пример использования этого метода на 360 градусов ). Две оси панорамирования также могут быть достигнуты с помощью современных моторизованных опор телескопа.

Разновидностью этого являются установки, которые перемещают камеру во время выдержки каждого кадра пленки, размывая все изображение. В контролируемых условиях, обычно с компьютерами, тщательно выполняющими движения во время и между кадрами, могут быть достигнуты некоторые захватывающие размытые художественные и визуальные эффекты, особенно когда камера установлена ​​на системе слежения, которая позволяет ей перемещаться в пространстве.

Самым классическим примером этого является открытие «щелевого сканирования» последовательности «звездных врат» ближе к концу Стэнли Кубрик с 2001: Космическая одиссея (1968), созданный Дугласом Трамбаллом.

Связанные методы

Покадровая съемка с расширенным динамическим диапазоном (HDR)

Покадровую съемку можно комбинировать с такими методами, как визуализация с высоким динамическим диапазоном. Один из методов достижения HDR включает: брекетинг для каждого кадра. Три фотографии делаются на разных значения экспозиции (захват трех сразу друг за другом) для создания группы изображений для каждого кадра, представляющего светлые, средние тона и тени. Группы в квадратных скобках объединены в отдельные кадры. Затем эти кадры преобразуются в видео.

Переходы от дня к ночи

Переходы от дня к ночи являются одними из самых сложных сцен в цейтраферной фотографии, и метод, используемый для обработки этих переходов, обычно называют техникой «Святого Грааля». В отдаленном районе, не подверженном воздействию световое загрязнение ночное небо примерно в десять миллионов раз темнее неба в солнечный день, что соответствует 23 значения экспозиции. В эпоху аналоговых технологий использовались техники смешивания, чтобы справиться с этой разницей: один снимок был сделан днем, а другой - ночью из одного и того же угол камеры.

Однако настоящие переходы от дня к ночи - это область цифровой эпохи. Сегодня существует множество способов обработки дневных переходов, например автоматический воздействие и ISO, регулировка наклона лампы и несколько программных решений для управления камерой с компьютера или смартфона.[10]

Заметки

  1. ^ "Выпущен сборник покадровых видео ALMA". Объявление ESO. Получено 12 декабря 2012.
  2. ^ https://www.wingscapes.com/blog/from-peonies-to-the-projectcam-the-history-of-time-lapse-photography/
  3. ^ Уэстон, Крис (22 декабря 2015 г.). Spanning Time: Основное руководство по покадровой фотографии. CRC Press. ISBN  9781317907466.
  4. ^ МакРобби, Линда Родригес (21.02.2017). «Застенчивый эдвардианский режиссер, открывший миру секреты природы». Атлас-обскура. Получено 2019-10-14.
  5. ^ Дом изображений Lucky Dog Picturehouse (8 августа 2014 г.). "Рождение цветка (1910)" - через YouTube.
  6. ^ "Гугл переводчик". translate.google.com.
  7. ^ Талбот, Фредерик Артур Амброуз (1912). «Глава XIV: Движущиеся изображения микробов». Движущиеся картинки. Лондон: Хайнеманн.
  8. ^ «Местный житель обнажает чудеса зародышевой жизни: снимает драматические фильмы о микробах». Сан-Диего Юнион. 3 ноября 1929 г.
  9. ^ Х. Х. Данн (июнь 1931 г.). "Фильм Новый глаз микроскопа в войне с микробами". Популярная наука: 27, 141.
  10. ^ Der heilige Gral der Zeitraffer Kinematografie. Möglichkeiten zur Erstellung von Tag zu Nacht Zeitraffern mit DSLR Kameras. Майкл Аррас (2014) [1]

использованная литература

внешние ссылки